新能源光伏发电技术发展状况与趋势分析

新能源光伏发电技术发展状况与趋势分析

白勇

云南华电鲁地拉水电有限公司

【摘要】太阳光是十分丰富的天然资源，在地球表面接受阳光辐射的总能力已经超过了17万亿千瓦，是全世界每年消耗的电能的3.5万倍。利用太阳能发电技术无疑是环保方面的一项关键手段，而太阳能电池则在整个太阳能光伏利用体系中非常关键，经过串联之后就完成了吸纳封装的功能，也因此而形成了整个太阳能电池的重要组成部分之一，与电源控制器相结合后，从而形成了其光伏发电体系。在文章中论述了太阳能光伏发电技术的发展应用，并畅想了未来的趋势发展。

【关键词】太阳能； 光伏发电技术； 现状； 趋势

前言

资源短缺问题是目前摆在全球各国眼前的重大问题，为保护人们赖以生存的自然环境，确保经济的活动不受影响，世界各地都在积极寻求科学技术的帮助，希望可以缓解自然资源匮乏现象。可再生资源因使用方式一直贯彻着自然界可持续发展的根本理念，而且也一直是人类成为一种再生能源的不二方法。而光伏企业发电方式与其他清洁能源的方式相比，因为在生产过程中所使用的都是取之不竭的太阳光，所以不需再消耗其他能源，也没有垃圾产生，十分的节能环保，并且还可以大大的缓解人们在日常生活中对电力能源的需求，其具有着巨大的使用优势。

1.新能源光伏发电技术的特点

1. 1 新能源光伏发电技术的优势

第一，太阳能能源取之不竭，在世界范围内广泛利用。只要有了太阳能，光伏发电设备就可以进行发电，而且不管地理位置怎么样;第二，由于太阳能特点的广泛分布，人们可以直接在附近产生电力装置，也因此降低了由常规电厂长距离输电所造成的电力风险;第三，利用新能源光伏技术发电可以直接把光能转换为能源，工作流程大大简化，通过无机械传动，燃料燃烧，冷却水等中间工序节省了土地资源，也大大减少了污染;第四，光伏发电控制系统工作稳定性较高，构造简洁，灵活性较强[1]。

1. 2 新能源光伏发电技术的缺陷

第一， 因为技术要求和太阳能自身的特性，新能源光伏发电技术效率低下，工作时间不持续，对光照危害大，初始生产成本高，总能耗大，在生产过程中环境污染严重;第二，光伏发电的主要特点还在于功率输出不平衡，可调节性较差，还包括了间歇发电和随机波动，所有这些因素都对发电控制工作有一定的负面影响，对发电控制工作的有效管理与操作也提供了一定的挑战。

2.太阳能光伏发电技术的发展应用

2.1独立光伏发电系统

独立光伏发电体系，即不直接与公用电源连接或孤立工作的发电系统，一般设置在远离电源的偏远地区或使用于野外移动式便携电源系统中，比如公共电源系统所无法覆盖的偏远地区村庄、孤岛、边防哨所、移动通信基站等。因为太阳能发电的特性通常是在白天发电，而负荷用电特性又往往是在全天候的，所以选择在独立光伏发电体系中储能单元至关重要。虽然其电源稳定性受天气条件和各种因素的限制影响较大，电源安全性也相对较差，但它还是边远无用电区居民和农村供电的主要手段[2]。

2.2并网光伏发电系统

并网光伏发电装置通常与公共供电系统相联接，并共同承担供电职责。由光伏电池阵列所形成的直流电，在经由逆变器转换成与供电系统的相同频段的交流电之后，再以电压源或电压源的方式进入供电系统。而目前容量被视为最巨大的公共电源，也在这里扮演着储能中的重要作用。这将使得并网系统中不需要再给其他的设备充电，从而减少了对系统运行投资，也增加了整个系统运行的电源可靠性，同时光伏并网后供电系统的能量转化效果也会远远超过常规独立电源，这也将是当今太阳能光伏发电领域中最为合理的发展趋势。

2.3混合光伏发电系统

综合光伏发电体系，是把一种或几种发电技术一起引进光伏发电体系中，并共同向负载发电的网络系统。其目的是为综合利用不同发电技术的长处，并减少它们的弊端。如光伏系统的好处是维护少，弊端是能量传输依赖于气候、不固定。在冬天阳光弱，但风能好的地方，使用光伏或风能混合发电系统，就能够降低对气候的依赖性，从而减少了负载缺电量。

3.建立新能源光伏发电站项目建设管理策略

3.1 控制材料设备质量

电力工程质量的控制还包括对物资和设施的全面管理，这也是工程控制中相当关键的一环，它间接关系到工程的效益水平。基于此，在建设项目进行的最早期阶段，就需要对机器设备和物料的供应者做出必要的控制，以保证其所供应各种原材料的品质。与此同时，还要将材料供应的施工责任人与建设项目工地管理责任人进行编队分组，以使得二者有一种良性的信息交流。此时，采购工程师也可以很好的给项目建设负责人提供较好的技术服务。

3.2 加强对电力工程施工质量管理的培训教育

在电力施工活动中，为保证施工的安全和建筑质量达到目标，必须培训人员进行，技术培训的内容涉及安全技术知识宣传和相关的知识教育，以提高具有关联性的监督管理机构对建筑施工活动的监管能力。除此之外，在学习过程中要较多的理论联系实际，并针对工程项目的实际状况开展了技术与安全问题通病控制及处理等方面的课程。对于危险性较高、技术难度系数大的工程项目人员，在上岗前就必须考取与职业有关的证书，而持证上岗才是确保工程以及个人安全的最根本条件。

3.3 加强对于电网的控制力度

第一，当光伏电源并网时，由于光伏电源易遭受光照射强度变化等各种因素的干扰，因此光伏电站运维人员要做好对本站及所在区域的光照射强度和历史数据采集，并通过由计算机软件所构建的光伏发电系统数学模型，根据相应的发电资料，可以了解场站的发电及运行特点，以提升光动力预测精度。第二，通过开展对电网系统各装置的运行资料的调研分析，寻找最合适的光伏供电系统运行情况，减少外部影响对光伏供电的干扰提高光伏供电并网后的安全性[3]。

3.4 强化光伏新能源装置安装维护

第一，施工状态检测，重点针对设备施工位置的尺寸，照明质量，以及安全角度的检测，保证设备在施工时的安全性能;第二，对光伏新能源设备基本特性，外观完好性的检查，保证设备运行性能的符合要求度;第三，根据设备的要求和场地条件，严格做好设备的安装顺序控制，以保证设备安装基本质量的合格性，最后实现了合理发挥设备使用特性，提高电力节约效益的目的。

4.太阳能光伏发电技术的发展趋势

4.1材料成本

要想实现从太阳能与电能的有效转换，其中材料的使用就非常关键，而现阶段应用较多的材料，大多是单晶硅电池板、覆膜电池板等，这二类材料的光伏发电转化率一般为10%-15%，而一些发达国家已经研发出的高新材料，电光利用率就可达到45%左右，当然生产成本却较昂贵。所以，如何在有效控制生产成本的基础上生产出光电利用率较好的物质，已经成为了当前科研人员的重点探索目标[4]。

4.2太阳能光伏电站的类型

地面光伏系统是目前在全世界应用面积最大的光伏发电技术，该系统的主要特点是覆盖面广、建设规模大、施工流程简便。光伏发电需要较大的土地规模，尽管我国幅员辽阔，但人均土地规模较少。因此为了解决地面光伏的缺点，科学家还研究发展出了渔光互补、林光互补、农光互补等的发电技术。目前在我国的高原地区、西北地区，这些地区的太阳能资源非常丰富，非常适宜建设光伏发电厂，随着技术的进一步开发，相信不久的将来，上述地方的光伏发电体系定会设计的越来越完善。另外，荒漠地带的阳光资源同样充足，同时荒漠地带的规模也可以适应光伏发电场的发展需要，这也是今后发展中必须注意的重点。

5.结束语

综上所述，光伏发电技术在中国有着非常广阔的前景，借助国家对光伏发电政策的扶持，有效利用辽阔的国土区域内的太阳能资源，再加上技术的持续应用创新，光伏发电效益已经愈来愈高了，在未来电能的有效利用中，光伏发用电的比重也一定会愈来愈大，将逐步取代传统发电方法，以解决人类的生产生活电力需要，从而实现电力能源可持续发展。

【参考文献】

[1]韩春雷.太阳能光伏发电技术现状与发展探讨[J].光源与照明，2022(03):95-97.

[2]江华.未来光伏发电技术的发展趋势预测[J].太阳能，2022(01):5-13.

[3]张连源.太阳能光伏发电技术现状与发展探讨[J].光源与照明，2021(07):60-61.

[4]王明菊，王辉.太阳能光伏发电技术现状与发展探讨[J].能源与节能，2021(07):37-38+49