光伏发电系统发展困境与未来展望

光伏发电系统发展困境与未来展望

海文富 尚钰鸿 吴能通 汪小强 王佳凡

中国建筑第八工程局有限公司西南分公司  成都  610000

摘要：本文简单讨论了太阳能光伏作为新型发展方式的重要性，指出了当前光伏行业面临的主要困境，简单阐述了并网发电系统的核心应用。整体上，本文提供了关于太阳能光伏发电技术的全面视角，揭示了其现阶段发展的困难点以及在未来能源结构中的发展方向。

关键词：光伏发电；发展困境；发展方向。

0 引言

近年来，我国大规模建设光伏发电项目，将光伏系统广泛并网，对优化能源结构、减少化石资源消耗、实现“双碳”目标发挥了关键作用，预示着发电技术体系的未来发展方向。同时，我国光伏产业在原材料生产、技术创新及节能降耗等方面仍具较大提升空间，亟需通过技术创新深化光伏技术的应用潜力。

1 光伏发电的必要性

光伏发电技术，即将光能转换为电能的过程，目前主要集中在我国西北部地区。这些地区作为试点，探索和推广新能源光伏发电技术，若能满足科研人员制定的长期目标，则可逐步扩大其应用范围，以替代传统发电方式。

目前，全国范围内观测和推广新能源光伏发电技术具有重要意义。该技术能将太阳能中约80%的主要能量有效转化为电力。作为可持续利用的再生能源，太阳能极大地支持了光伏发电技术的持续发展，并有效缓解了全球能源短缺的问题。在人口密度较低的地区部署光伏发电设施，能够节省大量土地资源。尽管光伏发电设备的组装内容相对复杂，但其组装过程较为简单，显著降低了人力成本，使得更多的预算可以用于设备的后期检修和维护。目前，新能源光伏发电技术在我国市场展现出广阔的发展前景。

2 光伏发电系统发展困境

2.1 新能源光伏发电技术设施的不完善

目前，我国在新能源光伏发电技术普及的地区，基础设施整体尚不完善，一方面导致部分地区电力供应不稳定，维护和检修难度较大，给相关专业人员带来了不少困扰。另一方面，虽然新能源光伏发电技术旨在满足国内对电力的庞大需求，但在满足公共和民用需求后，仍有大量电力资源未被及时利用，造成了能源的损耗和浪费，这与光伏发电技术的初衷相悖。一旦技术深入发展，将可能引发更多矛盾和问题。

2.2 新能源光伏发电技术的环境要求

在广泛应用新能源光伏发电技术的过程中，需要考虑包括环境在内的多种因素。特别是在地形复杂的环境中，如偏远山区，地形的不均匀可能会阻挡部分阳光，影响太阳能的充分利用。因此，在这类环境中部署光伏发电设施前，必须对环境进行详细了解，以避免对发电效率产生不利影响。

2.3 新能源光伏发电技术缺乏合理规划

新能源光伏发电技术作为一种较新的科技应用，与传统发电技术存在明显差异。采用此技术后，需接入并升级现有电网系统，增加电能输送配置。然而，目前整体规划尚不完善，对电网产生一定影响。部分工作人员对规划的理解存在局限性，影响了发电效率和效益。

2.4 产能过剩问题

我国新能源光伏发电行业在经历长期发展后，面临市场需求巨大的情况下，不少企业和个人纷纷进入该行业，导致产能过剩。虽然全国多地都已建设光伏发电设施，但过剩的电力未被充分利用，给行业发展带来了挑战。为了促进行业健康有序发展，需要通过建设储能电站、电动汽车充电桩、制氢工业等设施，合理利用这部分过剩电力，提高发电企业的效率和收益。

3 光伏发电前景与展望

太阳能光伏技术代表了一种新的发展模式。在当前并网发电尚显不足的情境下，通过将光伏发电与日常生活需求紧密结合，实现了“光伏+”模式，进而极大地增强了太阳能的综合利用率。目前，光伏系统的演进趋势主要聚焦于并网技术的核心应用。太阳能发电系统通过将太阳能电池阵列安置于建筑物顶部或其他外围位置，不仅为使用者提供了稳定的电力供应，同时也有效减轻了对传统电网的依赖。采纳最大功率点追踪技术与并网逆变器技术，太阳能光伏发电系统能将捕获的太阳能转换并储存于蓄电池之中，从而提升了整体发电效率。随着光伏并网发电技术的逐步普及，发电效率成为影响发电总量的关键因素，而太阳能电池阵列获取的辐射强度则是最直接的影响因子。确定安装位置之后，还需综合考量地理纬度、海拔等环境因素，此时的太阳能发电性能主要由太阳能组件的温度和方位决定。因此，为了最大限度地俘获辐射能量，加强光照追踪技术的应用显得尤为重要。

目前，太阳能发电主要集中于人口较稀少的地区，这是因为这些区域有足够的空间建设大型地面光伏发电设施，满足市场对光伏发电的需求。地面光伏项目通常需要占用大量土地资源，这可能限制了光伏项目的扩展。为了解决这一问题，研究人员开发了农光互补和林光互补等模式，这些模式只需建设较小规模的光伏项目，从而减少对土地的依赖。然而，这些光伏项目的维护较为复杂，大多数居民缺乏维护这些设施的技能。在推广过程中，这些光伏项目往往面临技术、环境及政策等方面的挑战。因此，降低技术推广的难度，推广这些优良模式显得尤为重要。

4 结语

新能源光伏发电技术凭借其卓越的性能，已在社会发展中发挥重要作用，显著提升了电网的整体效率并缓解了电力短缺问题。为了进一步发挥新能源光伏的潜力，相关从业者需要不断探索和创新，推动光伏技术的完善发展，以有效缓解资源紧张状况，助力国家的长期发展。

参考文献：

[1]刘向前.太阳能光伏发电及相关技术研究[J].中国设备工程,2023,(17):207-209.

[2]许伟滨,陈秋宇,刘佳坤,等.光伏发电效率影响因素研究进展及前景展望[J].电器工业,2023,(11):48-50+55.

[3]唐志超,李祖有,王周毅.光伏发电技术的应用研究[J].光源与照明,2024,(02):132-134.

[4]朱吉庆,宋雨昂.太阳能光伏发电技术发展现状与前景[J].对外经贸,2024,(01):31-34+131.