電氣節(jié)能中光伏新能源的應(yīng)用

楊文睿

國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司 江蘇 蘇州 215101

1 光伏新能源的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)

1.1 光伏發(fā)電的主要方式及應(yīng)用途徑

不同于傳統(tǒng)的運(yùn)用能源來(lái)發(fā)電的方式，近年來(lái)借助自然力量來(lái)發(fā)電的清潔能源異軍突起，為實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展提供了更多的途徑，例如風(fēng)能發(fā)電、水力發(fā)電以及太陽(yáng)能發(fā)電，而我們這里提到的光伏新能源，就是屬于太陽(yáng)能發(fā)電，而從目前的光伏發(fā)電的技術(shù)和使用狀況來(lái)看，可以按照建造規(guī)模來(lái)區(qū)分，規(guī)模較小的，如家庭使用的，幾塊太陽(yáng)能電池板就可以組裝成為一個(gè)小型規(guī)模的光伏發(fā)電裝置，其重要的作用就是，供居民照明用電，或者是用做備用的電源，來(lái)應(yīng)對(duì)突發(fā)情況造成的大面積停電。比較大規(guī)模的光伏發(fā)電就是一些企業(yè)了，如光伏發(fā)電站和相關(guān)的光伏發(fā)電企業(yè)，可以購(gòu)買(mǎi)安裝大量的光伏發(fā)電裝置，來(lái)構(gòu)建可以獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)的獨(dú)立電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用光伏來(lái)發(fā)電。此外，還有微型的光伏發(fā)電裝置，就是我們比較常見(jiàn)的太陽(yáng)能路燈了[1]。

1.2 光伏新能源的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)

1.2.1 環(huán)保性?，F(xiàn)階段的電力能源發(fā)展，都比較關(guān)注其環(huán)保性，是否污染環(huán)境，而光伏新能源就具有環(huán)保性，環(huán)保是光伏能源的最主要優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于電氣節(jié)能是再合適不過(guò)的，因?yàn)樵趯?shí)際的生產(chǎn)電能過(guò)程中，不會(huì)有多余的排放物，自然就不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響了。與以往的火力發(fā)電帶來(lái)的環(huán)境污染，以及水力發(fā)電對(duì)河流下游的生態(tài)破壞來(lái)說(shuō)，光伏新能源在環(huán)保方面，具有巨大的優(yōu)勢(shì)。此外，相較于早期的電能來(lái)說(shuō)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大形勢(shì)下，人們對(duì)于環(huán)保還沒(méi)有概念的時(shí)候，對(duì)環(huán)境造成了不可避免的傷害，后來(lái)人們的環(huán)保意識(shí)開(kāi)始覺(jué)醒，電力企業(yè)是邊發(fā)展，邊治理，而現(xiàn)在更清潔的光伏能源得以大面實(shí)際使用，并應(yīng)用于生產(chǎn)生活，為后續(xù)的光伏能源技術(shù)能夠得到更廣泛的應(yīng)用打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，另一方面，更環(huán)保的發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)降低電氣節(jié)能的維修成本，起到了積極的推動(dòng)作用。

1.2.2 低功耗。光伏新能源它的技術(shù)原理是比較簡(jiǎn)單的，下面我們來(lái)對(duì)它的應(yīng)用原理來(lái)做簡(jiǎn)單的分析。它的主要構(gòu)成分別是太陽(yáng)能電池、組裝要用到的導(dǎo)線，以及相關(guān)的光伏轉(zhuǎn)換設(shè)備。由能源消耗的方面上來(lái)看，其中最主要的就是低功耗了。在電氣節(jié)能的實(shí)際應(yīng)用中，低功耗可以實(shí)現(xiàn)提高電力企業(yè)的投入產(chǎn)出比，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本以及延長(zhǎng)相關(guān)設(shè)備的使用壽命。

1.2.3 波動(dòng)性。光伏新能源在電氣節(jié)能中的應(yīng)用，波動(dòng)性就是其在運(yùn)行過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)另一主要特點(diǎn)。波動(dòng)的主要特征是：光伏能源的電能制造，是依靠陽(yáng)光來(lái)完成的，所以，光伏新能源裝置在生產(chǎn)電力能源的時(shí)候，會(huì)受到太陽(yáng)光的照射時(shí)間，以及太陽(yáng)光的照射強(qiáng)度的制約。在天氣晴朗陽(yáng)光充足的天下，日照時(shí)間足夠長(zhǎng)的情況下，光伏裝置輸出電能量大且穩(wěn)定，相反，在陽(yáng)光照射的時(shí)間短的情況下，裝置的輸出電量較少，電壓低。所以，光伏的電能生產(chǎn)量會(huì)受到環(huán)境變化的影響存在一定的波動(dòng)性。

2 光伏新能源技術(shù)的工作原理以及影響因素

2.1 工作原理

在新時(shí)期現(xiàn)代化背景下，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，能源作為民生以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵動(dòng)力，是至關(guān)重要的存在，決定著未來(lái)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)。但是全球的能源儲(chǔ)備是有限的，隨著能源消耗的增加，人們對(duì)能源的需求也在逐漸增加，特別是在人們的生活中，涉及眾多領(lǐng)域，如煤炭、天然氣和石油等，均是人們生產(chǎn)生活不可或缺的能源。然而，在現(xiàn)階段的能源使用過(guò)程中，對(duì)環(huán)境造成極大的負(fù)面影響，讓人們?cè)谑褂媚茉吹臅r(shí)候無(wú)法忽視其對(duì)環(huán)境造成的惡劣影響。然而，光伏新能源，作為一項(xiàng)新技術(shù)，利可以實(shí)現(xiàn)使用光伏發(fā)電，依靠自然中的太陽(yáng)光，將太陽(yáng)光的熱能轉(zhuǎn)換為電能，真正實(shí)現(xiàn)了將太陽(yáng)能向電能的轉(zhuǎn)化。光伏新能源其工作的主要原理，是借助光和太陽(yáng)能板產(chǎn)生大量電能，形成光電效益[2]。

2.2 影響因素

按照光伏“新能源”的發(fā)展來(lái)看，能對(duì)其造成影響的因素有三個(gè)。首先，是從太陽(yáng)能裝置的安裝角度來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能電池板，與太陽(yáng)直射光照形成的角度，會(huì)對(duì)太陽(yáng)能的吸收量造成一定的影響。其次，電池組的輸出功率大小與電源密切相關(guān)，電源決定了電池的速度。第三，安裝方式也會(huì)對(duì)能源應(yīng)用造成一定的干擾。以太陽(yáng)能電池板，其傾斜的這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，在光伏新能源在建筑工程的實(shí)際應(yīng)用中，光伏裝置須要確保，各組件間的電性能是匹配的。因?yàn)?，在?shí)際建設(shè)施工的過(guò)程中，發(fā)生組件之間電流電壓不相匹配的情況是非常常見(jiàn)的，其發(fā)生的原因，大多是因?yàn)榻ㄖ鈮Φ男螤疃疾幌嗤瑢?dǎo)致出現(xiàn)了電流不匹配。要解決這一問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)調(diào)整太陽(yáng)能，電池板的傾斜角度。再根據(jù)施工項(xiàng)目所處的實(shí)際地形，屋頂形狀，以及外墻平面形狀等條件，來(lái)重新計(jì)算太陽(yáng)能電池板的傾斜角度，優(yōu)化完善光伏新能源的實(shí)際應(yīng)用效果。此外，光伏電池的強(qiáng)度，也會(huì)直接影響光伏新能源的應(yīng)用效果。在當(dāng)前的建設(shè)項(xiàng)目中，光伏新能源，已經(jīng)得到了比較多的應(yīng)用，涉及諸多行業(yè)。在實(shí)際的安裝光伏發(fā)電裝置的時(shí)候，對(duì)于光伏材料的選擇，要充分考慮材料的強(qiáng)度，還要注意材料強(qiáng)度與輸送電量之間的密切關(guān)系。當(dāng)光伏裝置，組件的位置不同，范圍較大時(shí)，光伏強(qiáng)度也不同。

3 電氣節(jié)能對(duì)策

3.1 提升配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平

一是制定相對(duì)科學(xué)的編制方案，以供電系統(tǒng)為研究目標(biāo)，以完善改進(jìn)技術(shù)為突破口，對(duì)系統(tǒng)實(shí)施進(jìn)一步優(yōu)化，盡可能減少供電。那么，對(duì)于配電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在實(shí)際的供電過(guò)程中，能夠確保整個(gè)運(yùn)行過(guò)程是科學(xué)的，通常來(lái)說(shuō)，能耗會(huì)隨著級(jí)數(shù)的增加而增加。通常情況下，功耗對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行影響不大，但仍會(huì)造成資源浪費(fèi)。此外，還應(yīng)隨時(shí)關(guān)注供電運(yùn)行，提高供電的質(zhì)與量，為輸電穩(wěn)定安全，提供重要保障[3]。

3.2 根據(jù)實(shí)際情況來(lái)挑選變壓器

以電力系統(tǒng)為研究對(duì)象，進(jìn)行更深入的研究探討，根據(jù)實(shí)際研究結(jié)果，來(lái)挑選更為合適的變壓器，可以適當(dāng)降低電能損耗。首先，考慮選擇有效變壓器控制組，使其和供電線路相適配。同時(shí)在季節(jié)變換之時(shí)，常常會(huì)干擾負(fù)荷。在冬夏兩季，隨著氣溫升高或降低，人們使用電器的頻率對(duì)大大增加，相對(duì)應(yīng)的用電量也會(huì)急劇上升。為了滿足節(jié)能的要求，這時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況，應(yīng)用于能和季節(jié)相匹配的變壓器。

3.3 科學(xué)設(shè)置電壓等級(jí)

在進(jìn)行實(shí)際的施工期間，應(yīng)對(duì)可能造成影響的因素，進(jìn)行相應(yīng)的綜合調(diào)查分析，然后根據(jù)結(jié)果來(lái)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃。將電壓等級(jí)進(jìn)行合理有效配置，以期減少電能損耗，達(dá)到節(jié)能的目的，增強(qiáng)電壓選擇的合理性。需要分析調(diào)查相關(guān)的因素，包括供電距離，以及電量損耗等。第一步需要做兩個(gè)檢查，一個(gè)是供電儀表，另外一個(gè)是供電距離，大概掌控供電輸送的實(shí)際情況。然后，要詳細(xì)檢查供電設(shè)備，以及一段時(shí)間內(nèi)的電量使用情況。在選擇電壓時(shí)，保證做出正確的判斷，這樣才能節(jié)約電力能源。

4 電力能源的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來(lái)，人口數(shù)量快速增長(zhǎng)，相應(yīng)的對(duì)能源的消耗量也是巨大的，能源消耗與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展之間出現(xiàn)了更多的矛盾。人們開(kāi)始有了節(jié)省能源的消耗，減少污染排放，并且尋找新能源替換不可再生能源，光伏新能源在這時(shí)應(yīng)運(yùn)而生，走入了人們的視線。從大局看，電力能源支撐著各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，雖然出臺(tái)了一系列的節(jié)能方案，但總能耗仍然很大。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，必須盡快提高光伏能源的技術(shù)水平以及使用范圍，進(jìn)而緩解環(huán)境惡化和氣候變暖全球性問(wèn)題[4]。

5 電氣節(jié)能中光伏新能源的應(yīng)用措施

5.1 優(yōu)選材料

從輸電方式和提高用電效率的角度，分析了光伏新能源，在電氣節(jié)能中的實(shí)際應(yīng)用。光伏新能源如何在電力節(jié)能中更合理有效地應(yīng)用，就是對(duì)線材優(yōu)化。在進(jìn)行線材料的選擇時(shí)，施工企業(yè)須要優(yōu)先考慮的是高導(dǎo)電性以及高導(dǎo)電率。只要堅(jiān)持以高導(dǎo)電率為基本原則，嚴(yán)格依據(jù)高傳導(dǎo)性為標(biāo)準(zhǔn)，就能夠挑選出最為合理的導(dǎo)線。其次，在鋪設(shè)導(dǎo)線材料的施工期，對(duì)線回路的設(shè)計(jì)要減少，避免線路設(shè)計(jì)復(fù)雜造成的線損。第三，還要科學(xué)合理的來(lái)設(shè)計(jì)規(guī)劃光伏用電網(wǎng)，以節(jié)能為出發(fā)點(diǎn)，提高電能的利用效率。

5.2 對(duì)光伏用電網(wǎng)絡(luò)合理規(guī)劃

在電氣節(jié)能中來(lái)使用光伏技術(shù)，就是要優(yōu)先考慮節(jié)能的問(wèn)題，為提高光伏新能源的發(fā)電產(chǎn)出效率，確保用戶可以使用到安全平穩(wěn)的電源，可以對(duì)電網(wǎng)中的光伏能源來(lái)進(jìn)行合理規(guī)劃。在實(shí)際的施工中，從供電范圍以及供電量等方面設(shè)計(jì)與控制等措施，為光伏電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。來(lái)應(yīng)對(duì)用戶過(guò)多造成的供電、輸送不足，出現(xiàn)的供電事故和電網(wǎng)波動(dòng)的情況。

5.3 合理選擇用電設(shè)備

從光伏新能源在電氣節(jié)能中的應(yīng)用來(lái)看，其發(fā)電容量，供電穩(wěn)定性，以及電壓等方面，可以分析怎樣更好地將光伏新能源運(yùn)用于在電力節(jié)能中。為了將光伏新能源最大限度的利用好，切實(shí)有限的提高應(yīng)用效果，并且減小微網(wǎng)的波動(dòng)，對(duì)電氣的機(jī)器設(shè)備造成損壞。設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意，要科學(xué)合理的選址變壓器，以及合理挑選用電電器。如果發(fā)生供電事故，一般來(lái)說(shuō)，考慮到事故發(fā)生造成的不良影響，以及帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)損失，光伏新能源電源，通常會(huì)用于小功率設(shè)備的供電，以及公共場(chǎng)所照明供電。其次，為了使供電網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過(guò)程中，既能保證穩(wěn)定性又可以提高效率，應(yīng)從容量控制和功率控制兩方面對(duì)變壓器進(jìn)行選擇，來(lái)實(shí)現(xiàn)達(dá)到對(duì)裝置的運(yùn)用性能合理發(fā)揮的效果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高光伏新能源在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中更高效的目的。

5.4 強(qiáng)化光伏新能源裝置安裝維護(hù)

光伏新能源技術(shù)，在電氣節(jié)能工程中的應(yīng)用，需要加強(qiáng)裝置的安裝和維護(hù)工作，可以確保技術(shù)應(yīng)用的效果可以合理發(fā)揮出來(lái)，并且技術(shù)應(yīng)用之后，后續(xù)工作的安全控制得以保證，對(duì)于光伏新能源的有效應(yīng)用具有十分重要的作用。在光伏裝置的實(shí)際安裝過(guò)程中，安裝人員要根據(jù)實(shí)際的環(huán)境來(lái)做具體的考量，一是安裝環(huán)境，需要優(yōu)先考慮的是采光效果，空間大小，以及安全性等方面，確保光伏裝置，在安裝過(guò)程中是安全可靠的；其次，對(duì)于光伏新能源裝置的安裝，按照外觀完整性，以及基本性能來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的一系列檢測(cè)，確保裝置的基本配件都符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；第三，根據(jù)廠家自帶的安裝說(shuō)明書(shū)，按照順序依次對(duì)光伏裝置進(jìn)行安裝，保證裝置安裝過(guò)程安全可靠，從而達(dá)到合理發(fā)揮，光伏裝置的使用性能，提高電氣節(jié)能效率，實(shí)現(xiàn)安裝效果的目的[5]。

6 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，無(wú)論是從安全管理，供電效果，還是從性能控制等方面來(lái)分析，在電氣節(jié)能中運(yùn)用光伏新能源技術(shù)，對(duì)于電氣的節(jié)能發(fā)展都有著更為顯著實(shí)績(jī)效果，更有利于在電氣運(yùn)輸?shù)墓?jié)能效果，建設(shè)單位還應(yīng)加強(qiáng)光伏新能源裝置的安裝及維護(hù)，合理選取材料，優(yōu)化設(shè)計(jì)光伏電網(wǎng)，來(lái)促進(jìn)電氣設(shè)備能夠長(zhǎng)期有效的發(fā)展。