光伏發(fā)電技術(shù)與機(jī)械的結(jié)合

李 濤

（甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730207）

光伏發(fā)電是一項(xiàng)比較環(huán)保的發(fā)電方式，因?yàn)樵摷夹g(shù)采用的是可再生能源即太陽(yáng)能，所以和傳統(tǒng)的化石能源發(fā)電相比有很大優(yōu)勢(shì)。隨著光伏發(fā)電技術(shù)的完善，也出現(xiàn)了更多關(guān)于該技術(shù)的思考。在機(jī)械使用方面，光伏發(fā)電技術(shù)也可以成為其供電方式，本文即對(duì)光伏發(fā)電技術(shù)與機(jī)械的結(jié)合展開(kāi)了討論。

1 光伏發(fā)電技術(shù)概述

光伏發(fā)電是一項(xiàng)根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成太陽(yáng)能的技術(shù)。光伏發(fā)電系統(tǒng)組件主要有太陽(yáng)能電池板、控制器和逆變器，它們主要由電子元器件構(gòu)成，所以光伏發(fā)電設(shè)備的穩(wěn)定壽命很長(zhǎng)。光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是較少受地域的限制，因?yàn)殛?yáng)光普照大地，隨處可用。光伏系統(tǒng)還具有安全可靠，無(wú)噪音，低污染以及就地建設(shè)、建設(shè)周期短的特點(diǎn)[1]。光伏發(fā)電技術(shù)產(chǎn)生后，已經(jīng)經(jīng)歷了三代技術(shù)，現(xiàn)在的光伏發(fā)電是由當(dāng)初第一、二代的半導(dǎo)體技術(shù)轉(zhuǎn)向了現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)。隨著新能源的不斷產(chǎn)生，人們也開(kāi)始尋找更節(jié)能有效的發(fā)電方式，以滿(mǎn)足增長(zhǎng)人口的生活需求，其中，光伏發(fā)電技術(shù)占了極大比重。

2 光伏發(fā)電技術(shù)在機(jī)械中的應(yīng)用

中國(guó)是光伏產(chǎn)業(yè)大國(guó)，目前國(guó)內(nèi)光伏系統(tǒng)的應(yīng)用主要在通信和工業(yè)方面，以及一些大型的光伏電站等等。在市場(chǎng)上，也有很多太陽(yáng)能商品，所以光伏發(fā)電技術(shù)在機(jī)械中的應(yīng)用很廣泛。

（1）光伏發(fā)電技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用。光伏發(fā)電技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用主要分為建材型建筑和普通型建筑。建材型建筑就是將光伏發(fā)電設(shè)備在建筑設(shè)計(jì)階段就用作建筑材料嵌入外墻，這樣既滿(mǎn)足了發(fā)電需求，也不影響建筑的美觀效果，同時(shí)可以吸收外面的陽(yáng)光發(fā)電，也可以對(duì)室內(nèi)溫度的降低起到一定作用。相比于傳統(tǒng)的磚塊和鋼筋水泥，新型的光伏發(fā)電設(shè)備應(yīng)用在建筑工程中，做到了發(fā)電技術(shù)與機(jī)械的結(jié)合。

（2）光伏發(fā)電技術(shù)在變電站中的應(yīng)用方式。變電站內(nèi)光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用方式主要有三種：直流接入方式、交流接入方式和微電網(wǎng)接入方式。這三種發(fā)電方式分別是將光伏發(fā)電系統(tǒng)用直流方式接到發(fā)電站系統(tǒng)中、用交流電方式接到變電站系統(tǒng)中和直接運(yùn)用到接入站的微型網(wǎng)絡(luò)發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中。不管是這三種中的哪一種方式，都能體現(xiàn)出光伏發(fā)電技術(shù)無(wú)污染、成本低、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，它不僅可以在發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)揮重大作用，也可以有效地保護(hù)有限資源，所以光伏發(fā)電會(huì)成為我國(guó)變電系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的主要趨勢(shì)[2]。

（3）光伏發(fā)電技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用。通常水利工程所處的環(huán)境比較偏遠(yuǎn)，但具有很廣泛的風(fēng)力和光能來(lái)源，可以為水利工程的實(shí)施提供良好的條件，保證其正常實(shí)施。而在風(fēng)力與光能中，風(fēng)力通常是在晚上實(shí)施效率較高，白天光能比較豐富，可以通過(guò)光伏發(fā)電技術(shù)來(lái)為水利工程提供電力。這樣一來(lái)，白天的光伏發(fā)電與晚上的風(fēng)力發(fā)電形成了互補(bǔ)，大大提高了水利工程的施工效率[3]。在水利工程施工的過(guò)程中，需要采用較多機(jī)電一體化設(shè)備，以確保工程的施工和質(zhì)量。

（4）光伏發(fā)電技術(shù)在荒漠電站中的應(yīng)用。中國(guó)的太陽(yáng)能資源雖然豐富，但一多半集中在西北地區(qū)，這些地方最主要的寬闊地帶則是在沙漠里，很適合將大片荒漠利用起來(lái)建造大型光伏電站。目前全世界已經(jīng)建成的10MWp以上的荒漠電站有30多個(gè)，MW以上的荒漠電站200多個(gè)，累計(jì)裝機(jī)已經(jīng)超過(guò)1GW。在我國(guó)的大片沙漠中，光伏發(fā)電技術(shù)給很多地區(qū)都帶來(lái)了方便，也在一定程度上促進(jìn)了其經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

所以光伏發(fā)電技術(shù)在荒漠電站中起了十分重要的作用，也逐漸被推廣使用。

3 技術(shù)與機(jī)械的結(jié)合

（1）技術(shù)與機(jī)械。技術(shù)是人類(lèi)在生產(chǎn)生活過(guò)程中為了滿(mǎn)足自身需求，利用現(xiàn)有的事物解決問(wèn)題的方法或者原理。在長(zhǎng)期的利用與改造中，人們積累經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，逐漸發(fā)展并完善了各方面的技術(shù)。而機(jī)械則是指能夠幫助人們更快達(dá)到目的的工具，它是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱(chēng)。簡(jiǎn)單機(jī)械就比如平常使用的筷子、鑷子等，而通常將復(fù)雜機(jī)械稱(chēng)為機(jī)器。技術(shù)與機(jī)械，都是為解決人的需求和問(wèn)題而產(chǎn)生，一個(gè)是原理一個(gè)是實(shí)行工具，只有將二者有效結(jié)合起來(lái)，才能用實(shí)際行動(dòng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)心想法，促進(jìn)事情的發(fā)展和解決。

（2）技術(shù)與機(jī)械的結(jié)合。在實(shí)際生活中，技術(shù)和機(jī)械是密切聯(lián)系不可分割的。當(dāng)一項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)生時(shí)，應(yīng)當(dāng)要有對(duì)應(yīng)的機(jī)械來(lái)加以實(shí)施，才能使事物的完成有對(duì)應(yīng)的途徑。所以將技術(shù)與機(jī)械有效結(jié)合起來(lái)，能夠大大增加辦事效率，也成為絕大多數(shù)工業(yè)市場(chǎng)中的主要應(yīng)用方式。

（3）光伏發(fā)電技術(shù)與機(jī)械的結(jié)合。光伏發(fā)電技術(shù)與機(jī)械結(jié)合的最主要表現(xiàn)方式就是機(jī)電一體化技術(shù)。機(jī)電一體化，顧名思義，就是把電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備相結(jié)合，使二者共同發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，使機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力與信息處理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化，它是建立在機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及自動(dòng)化處理技術(shù)等一系列現(xiàn)代化技術(shù)的基礎(chǔ)上的機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)。機(jī)電一體化產(chǎn)品可以分為控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分，在機(jī)電執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，主要包括驅(qū)動(dòng)元件和機(jī)電執(zhí)行機(jī)構(gòu)等兩部分，控制系統(tǒng)主要是通過(guò)傳感器接收的信息傳入到信息處理系統(tǒng)中，通過(guò)信息處理系統(tǒng)的算法來(lái)進(jìn)行對(duì)產(chǎn)品的控制。機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，隨著人們對(duì)光伏發(fā)電技術(shù)與機(jī)械結(jié)合的進(jìn)一步研究，越來(lái)越多的設(shè)備也應(yīng)用到了大家的日常生活中。在另一方面，隨網(wǎng)絡(luò)的普及與覆蓋，機(jī)器的智能化程度也越來(lái)越高。如果能夠?qū)⒐夥l(fā)電技術(shù)與新型智能化方向結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化和計(jì)算機(jī)的聯(lián)系，就能使機(jī)械更加智能化和自動(dòng)化，設(shè)想只需要輸入口令就可以完成工作，其中的光伏發(fā)電技術(shù)又能提供動(dòng)力來(lái)源，更能實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化。機(jī)電一體化既能提升機(jī)器的工作效率，減少人工輸入，又能節(jié)約有限的不可再生資源，綠色環(huán)保，值得加以推廣和使用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，光伏發(fā)電技術(shù)是一項(xiàng)十分客觀且實(shí)用的技術(shù)，隨著傳統(tǒng)化石能源的不斷減少，新能源的應(yīng)用已經(jīng)成為了必然的趨勢(shì)。技術(shù)與機(jī)械不是毫無(wú)關(guān)聯(lián)的兩個(gè)代名詞，當(dāng)光伏發(fā)電技術(shù)與機(jī)械相結(jié)合，形成新的機(jī)電一體化技術(shù)，能夠帶來(lái)更大的方便?，F(xiàn)如今，各種機(jī)電一體化項(xiàng)目已經(jīng)投入到人們的日常生活中，相信將光伏發(fā)電技術(shù)與機(jī)械相結(jié)合后，會(huì)使工業(yè)的生產(chǎn)力量形成再一次的飛躍。