马荣

摘 要：太阳能资源属于分布最广泛的可再生资源，随着最近几年社会经济的高速发展，新能源产业不断壮大，太阳能光伏发电便是其中一种，为电力事业的发展做出了巨大贡献。本文对此做了深入研究，首先详细分析了太阳能光伏发电系统的基本组成结构，其次介绍了其目前应用背景，最后对光伏发电技术在实际当中的应用做了深入探讨。

关键词：太阳能 光伏发电技术 环保节能 应用

中图分类号：TM61 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（c）-0090-02

我国虽然地大物博资源丰富，但随着能源的不断开采，石油、煤炭等不可再生资源终究是要逐渐枯竭的，在这种社会背景下，新能源的开发和利用得到了来自社会各界的高度重视，提高新能源利用效率是在解决能源紧缺问题的同时促进经济发展和加强环保建设的重要途径，也是时代发展的必然趋势。对于所有新能源来说，太阳能是储存量最高、分布最广的，具有很大的开发潜力，光伏发电是目前所有太阳能产业中应用最广泛的一种，不仅响应了国家环保政策，同时也为电力事业的发展做出了巨大贡献，是我国实现节能减排、促进国家经济产业结构调整的重要条件。

1 光伏发电系统构成

太阳能光伏发电系统主要由四个部分组成，分别是蓄电池、光伏电池组件、控制器、逆变器。

1.1 太阳能光伏电池组件

太阳能光伏电池组件由太阳能电池片经串并组合，然后采用太阳能专用钢化玻璃和密封材料层压而成，这种玻璃具有较强的透光性，强度高、性能好；密封材料主要的作用是抗紫外线辐射。电池组件对于光伏发电系统来说属于核心器件，发挥着重要作用，从目前的情况来看，比较常用的光伏电池主要有三种，分别是多晶硅电池、单晶硅电池以及非晶硅电池[1]。

1.2 蓄电池

对于光伏发电系统来说蓄电池的主要任务是储能，将由太阳能转化成的直流电能变成化学能，同时也可以大量储存，以供负载应用。从本质上来讲太阳能光伏发电系统的输入能量稳定性较差，经常由于能量不足而影响工作，因此配备蓄电池可以说是保证负载正常工作的重要条件。蓄电池容量通常需要保持在一个稳定的水平，不宜过大也不宜过小，小则无法满足正常应用，大则会导致电池亏电，以至于缩短使用寿命。

1.3 控制器

控制器的应用对于蓄电池来说有着重要作用，可以在很大程度上确保蓄电池工作的安全性和可靠性，在高效工作的同时延长使用寿命。蓄電池在工作过程中，控制器的主要作用是控制其充放电，有效避免电池出现过充电和过放电问题，同时也能按照负载的电源需求对蓄电池的负载输出电能进行严格的控制。对于光伏发电系统来说控制器属于核心部分，重要意义不容忽视，除了限制电池的充放电之外还能够有效降低短路、雷击等造成的系统损坏，同时也具有一定的温度补偿功能[2-3]。

1.4 逆变器

逆变器通常可以分为两种类型，一种是自激式振荡逆变器，另一种是他激式振荡逆变器，此外也可以按照波形的不同将其分为方波逆变器和正弦波逆变器。逆变器的主要作用就是通过滤波、调制、升压等一系列措施将蓄电池输出的直流电转变成正弦波交流电流，以便可以和系统的照明负载频率以及额定电压所匹配，从而保证用户的正常使用。逆变器与控制器同样具有保护作用，但是相较于控制器要多出欠压保护、过流保护等几种功能。

2 光伏发电技术应用背景

当前能源消耗愈发严重，石油、煤矿等不可再生资源逐渐走向枯竭，加强环保工程建设的同时保证经济可持续发展是我国目前的重要任务。可再生资源的应用得到了社会各界的高度重视，将得到更广泛的开发逐渐代替不可再生资源。所有的可再生能源中太阳能的开发潜力是最大的一个，尤其是最近几年以来，新能源产业发展迅速，为国家电网建设做出了巨大贡献，太阳能光伏发电秉着自身环保、节能、高效等先天优势已经成为电力事业发展中的重要组成部分。按照目前这种发展趋势来看，不久的将来还会得到更加广泛的应用。

3 太阳能光伏发电技术的实际应用

3.1 建立独立光伏发电系统

独立光伏发电系统的建立具有很高的要求，位置通常选在类似海岛、边防哨所等距离电网较远的偏远隔离地区，主要是由于不会与公共电网相互连接。由于太阳能发电通常是在白天，但是用电时间却是24小时，因此独立光伏发电系统中必须要配置储能原件。但是由于地理位置偏远，自然环境比较恶劣，因此供电可靠性较差，然而仅仅如此对于偏远地区来说仍然有着不容忽视的重要意义。

3.2 光伏建筑一体化应用

光伏建筑的一体化应用具体主要体现在以下几个方面。

（1）将光伏器件安装在建筑屋顶，将光伏列阵和电网并联在一起，并以此打造出光伏建筑一体化系统。

（2）将光伏电池板安装在建筑屋顶，同时将建筑物原有的幕墙换成光伏玻璃幕墙，这样可以有效保证吸收更多的太阳能，不仅保证了光伏发电系统的工作效率，同时也能有效控制发电成本。除此之外，在建筑物墙体装饰材料方面也有了一定的改变，利用彩色光伏模块代替了原有的普通材料，在实现光伏发电的同时也提高了建筑物的美观性，极具应用价值。

3.3 混合型光伏发电系统的构建

混合型光伏发电系统中综合了很多种不同的发电方式，属于一种新型综合性光伏发电系统，构建这种发电系统的主要目标就是为了集中不同发电模式的优势并将其充分发挥出来，有效弥补了彼此之间存在的不足，扬长避短，在很大程度上提高了电能的利用效率。例如光伏发电的稳定性较差，容易受到气候条件变化的影响，对此，如果在风力较大的地区，就可以应用光伏发电与风力发电结合的方式，有效降低了大风天气的不良影响。

3.4 光伏发电技术在LED照明中的应用

LED主要是由半导体材料制作而成的，将光伏发电技术应用在LED中可以轻松实现电能与光能之间的转化。这种半导体照明技术相较于传统照明技术来说占据很大优势，不仅保证了照明时间，还具有一定的节能环保作用，后期维护十分容易。光伏发电技术在LED照明系统中的应用将“光生伏特”原理充分显现了出来，整个过程中实现了光能到电能再到光能的转化系统工作效率。

3.5 光伏发电技术在农业大棚中的应用

随着光伏发电技术的逐渐普及，在农业生产中也有了一定的应用。农业大棚光伏指的是将光伏发电技术应用到了大棚的智能温控系统中，促进了农业大棚的现代化和智能化。将光伏组件安装在了大棚的钢制骨架上，有效提高了植物补光效率，同时也对大棚内部温度进行了合理控制，在节能环保的同时也为植物生长提供了良好的环境。

4 结语

总而言之，太阳能作为开发潜力最大的新能源在未来的经济发展中还会不断进步，而太阳能光伏发电技术也会得到更加广泛的应用，各行各业都将会有所渗透，在这种社会大环境下，相关部门也要予以高度重视，确保光伏发电技术应用的合理性，充分发挥其具备的优势，从而为我国的环保工程建设以及经济可持续发展提供有力的条件。

参考文献

[1] 张立文，张聚伟，田葳，等.太阳能光伏发电技术及其应用[J].应用能源技术，2010（3）：4-8.

[2] 李蔚.太阳能光伏发电技术的应用方式及发展前景[J].智能建筑电气技术，2011（2）：22-24.

[3] 中国能源研究会.关于中国能源战略及“十二五”能源规划的建议[J].山西能源与节能，2010（6）：15-18.endprint