新能源光伏發(fā)電技術應用探析

文/傅金睿

0引言

隨著低碳環(huán)保理念的提出，越來越多的人開始重視環(huán)境問題，相比傳統(tǒng)能源使用后產(chǎn)生的大量污染排放量，清潔能源能夠較理想地解決這一難題。在新能源中，最為常見的就是光伏發(fā)電，光伏發(fā)電作為一種新型技術，已被廣泛應用于各個領域。眾所周知，太陽能是自然界最常見且最容易獲得的自然能源，光伏發(fā)電技術可以快速采集該能源，對太陽能進行存儲及能量轉換，從而可以更好地保護生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)低碳環(huán)保的生活理念。

當下人類對自然資源的瘋狂開采，已導致能源資源明顯枯竭，如果再不節(jié)約傳統(tǒng)能源，那么百年之內(nèi)陸地上的礦石資源將會全面告急。當下能源缺乏一般指的都是傳統(tǒng)能源，尤其是不可再生的能源，如煤、石油、天然氣、核能、油頁巖等，全球現(xiàn)有的不可再生資源儲量急劇減少。相比之下，太陽能、風能及電能的技術創(chuàng)新與推廣將產(chǎn)生極大的意義，有利于各領域發(fā)展，實現(xiàn)社會經(jīng)濟良好的轉化。新能源的研究及推廣可以幫助人類緩解現(xiàn)階段能源缺乏的問題，光伏發(fā)電技術當前已具有一定的研究基礎，相信對太陽能的開發(fā)與利用，肯定可以為企業(yè)帶來巨大利益。

1 光伏發(fā)電技術理念

光伏發(fā)電主要的原理就是通過半導體硅使光能快速轉變成電能，技術原理類似于植物通過葉綠體將光能轉變成有機化學能。在能源的收集過程當中，人們只需要將光伏電板放置在易接觸到陽光的地方即可，在感受到光源時將其吸收，再由化學能形成自由帶電離子，這樣就在自由閉合電路中形成了帶電離子移動，從而產(chǎn)生了電流，電流轉化為電能，滿足生產(chǎn)各種需求。光伏能源相較于其他能源而言，是一種操作簡單且造價合適的清潔能源，與傳統(tǒng)的發(fā)電技術相比，效率高、成本低、無污染、易推廣。

我國光伏發(fā)電技術研發(fā)已持續(xù)數(shù)年，但是仍有很多關鍵技術點需要進一步突破。光伏發(fā)電技術在推廣及應用中也遇到一些瓶頸，例如當?shù)卣卟环龀?、占地面積較大、安裝位置較高、一次性投入較大等等。清潔能源的建設和使用必將成為趨勢，國家可倡導綠色發(fā)展理念，加大資金投入，出臺相關利好政策，有助于光伏發(fā)電技術的研發(fā)和普及。

2 光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀

我國地勢形態(tài)多樣，且所處地理位置優(yōu)越，較易收集光能源，合理運用光伏發(fā)電技術可以有效緩解我國大量的用電需求。為了加速太陽能發(fā)電技術的發(fā)展，我國出臺了一系列的財政政策，投入了大量的人力物力，積極搭建研發(fā)中心。

當前除了我國看好光伏發(fā)電的前景外，世界各國都在致力于光伏產(chǎn)業(yè)的研發(fā)和應用，光伏產(chǎn)業(yè)的競爭壓力也越來越大，想要在眾多產(chǎn)品中脫穎而出，就必須在以下幾個方面下足功夫：（1）提高太陽能電池板塊的質量；（2）加大電池板塊對太陽能的收集功率；（3）控制基礎設施的生產(chǎn)價格及安裝費用；（4）增加光伏電站的數(shù)量和規(guī)模；（5）減少基礎材料的損耗量；（6）增加并網(wǎng)屋頂光伏系統(tǒng)。

3光伏發(fā)電技術的優(yōu)點及其重要性

與傳統(tǒng)發(fā)電技術相比，光伏發(fā)電具有很多優(yōu)勢：（1）可持續(xù)性發(fā)展，利于環(huán)境保護。傳統(tǒng)的能源在發(fā)電的過程中會釋放污染源，源源不斷的污染源會對周邊環(huán)境產(chǎn)生巨大影響，破壞了生態(tài)平衡。太陽能作為清潔能源，取之不盡用之不竭，使用時不會產(chǎn)生大量污染源，凡是有太陽光照射的地方都可以利用光伏技術進行對其采集，從而平衡生態(tài)環(huán)境指標。（2）人力投入較少。傳統(tǒng)能源的發(fā)電技術需要依靠大量的人力，因為其設備的建造及安裝需要大量的人工才能完成，設備搭建后依然需要人員對其進行操作及維護。而光伏發(fā)電站的建設成本可控，通常只需將光伏電板搭建在房頂上即可，太陽能可以在無人操控的情況下自動轉換成電能，在操作及維護上不需要耗費大量的人力物力。

4 光伏發(fā)電技術的應用

本文將會重點探討以下幾種發(fā)電系統(tǒng)：（1）獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以獨立運行，特別是在荒郊野外等邊遠地區(qū)的用電方面發(fā)揮積極作用。這種獨立設備可以根據(jù)外界狀況自行移動，是一種可移動的設備，此系統(tǒng)的發(fā)電主要集中在白天太陽光充足的情況下，獨立光伏發(fā)電技術不但需要有儲能元件，而且還要確保環(huán)境穩(wěn)定。（2）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。此系統(tǒng)可以與公共電網(wǎng)相連接，相互協(xié)調(diào)、共同發(fā)電。并網(wǎng)過程中，光伏發(fā)電主要是通過直流電的方式進入，通過交流逆變器轉變成同頻交流電。該系統(tǒng)對電網(wǎng)的供應起到穩(wěn)定作用，保障電能供給，具有儲能的功效。（3）混合光伏發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一個相對綜合且復雜的系統(tǒng)，通過不同形式的用電供給，全面實現(xiàn)多樣化的用電模式，保證電力穩(wěn)定性。人們可以根據(jù)外界環(huán)境，將光伏發(fā)電技術和風力發(fā)電技術并用，通過對不同能源技術的有效整合，可以大大提高能源供給率，有效發(fā)揮新能源的互補作用。（4）光伏建筑一體化。光伏發(fā)電與建筑物集成化是發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展的新方向。建筑物會需要大量的建筑材料，比如擋光板、玻璃、隔熱布等等，那么光伏電池板是否能夠代替普通玻璃幕墻使用，這是當下研究的問題之一。此系統(tǒng)的研發(fā)就是尋找替代品，一個不僅能夠滿足玻璃的功能需求，更能夠節(jié)省大量能源消耗的替代品，從而發(fā)揮清潔能源的作用。通過結合，能夠全面吸收太陽能，通過設備的轉換形成可用的電能，這樣建筑內(nèi)部就能夠保證低照明的需要，節(jié)省不必要開支，節(jié)約了社會資源。（5）光伏發(fā)電與LED 照明相結合。LED 主要的原理就是利用發(fā)光二極管的功能，作為傳統(tǒng)半導體組件能夠將電能轉變成光能，為人們提供照明。這種電能電壓低，能夠與日常的相關設備相匹配，因此將光伏發(fā)電與LED 照明相結合，能夠節(jié)省較多的電能，照明度也較好，照明時間較長且不易損壞，維修成本較低。

5 結語

我國經(jīng)濟處于高速發(fā)展的時期，人們的生活和生產(chǎn)離不開大量的能源需求，經(jīng)過數(shù)十年甚至上百年才能衍生的煤炭石料已供不應求，環(huán)保問題、能源短缺已成為每個國家積極應對的棘手難題。清潔能源的創(chuàng)新和研發(fā)可以緩解能源危機，發(fā)展太陽能光伏發(fā)電技術，加速能源發(fā)展進程迫在眉睫。光伏發(fā)電技術可以對傳統(tǒng)發(fā)電進行有效補充，解決了供電用電的難題，節(jié)省資源，減少運營成本保證地區(qū)供電用電質量。該技術不但可以解決用電問題，還可以更好地保護生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)低碳環(huán)保的生活理念。

有關部門可以加大對光伏發(fā)電技術的投入及推廣，積極優(yōu)化新能源研發(fā)模式，提高光伏發(fā)電技術的能量轉換率，為我國能源可持續(xù)性發(fā)展打下扎實的基礎。