冀虎生　李良

【摘要】：太阳能是地球上所有人类赖以生存的能源，也是一切其他能源的来源，无论是石油能源、火能，还是现代高科技研究产物新能源等，都由太阳能通过转化得来，在一定历史时期为人类生活提供能源或便利。因此，随着科技的发达，人类渐渐掌握了更多将太阳能转化为我们需要能源的方法，这种通过某种特定装置将太阳能转化为特定能源的方式，叫做太阳能轉换。

【关键词】：发电系统；光伏能源；应用

引言

目前我国社会中随着光伏发电的技术逐渐的应用，全球范围内也开始推广这一技术，并且应用在电厂的发电工作中和不断的应用过程中，这一技术的优势也日渐突出，正如人们所期待的光伏发电方式，能够在人口的密集区缓解用电压力情况，也能够减少环境的污染现状。同时为我国资源的节约带来了巨大的好处，所以这一发电方式成为我国电力技术发展过程中最为先进，也最受期待的发电方式之。

1、光伏发电技术应用现状

1.1光伏发电原理

光伏发电系统的基本组成包括光伏组件、并网逆变器、配电柜等设备，通过光生伏特效应将光能转化为电能，然后逆变器将太阳电池板中的直流电转变成交流电并使用。其原理如图1所示。

光伏方阵的大小一般根据屋顶大小决定，但周围应预留足够的位置放置逆变器。此外，光伏发电系统使用双向电表，如果某日光照充足辐射量大，用户可以“自发自用，余电上网”；如果某日为阴雨天气而导致发电量不足，用户可通过电网正常用电。

1.2光伏发电系统构成及分类

（1）光伏发电系统具体包含以下几个方面：即光伏电池组、控制器、蓄电池与逆变器所构成的发电与电能交换系统。（2）其主要包含2中发电系统，即离网光伏以及并网光伏发电系统。其中的离网光伏发电属于比较普遍的太阳能的运用受到，其简单易操作，同时适用范围比较广泛。但受到蓄电池体积大以及维护繁琐等因素的制约，制约了其实际的应用。而并网光伏发电系统，如果在用电负荷过大，同时太阳能电力不够时需要通过电网购电，而负荷比较低亦或太阳能电力足够时，通过将多余的电力售卖给电网。该系统并不需要蓄电池环节，因此，进一步降低了成本，得到了普遍的应用。

2、新能源光伏发电系统的应用途径

2.1单体用户太阳能光伏技术的应用

太阳能资源适用于我国的全方位地区，而小型的电源光伏发电技术从10W到100W不等，从而适用于不利广泛建设电网的偏远地区。如海岛上或者高原地区和边防哨所等。其家庭用电的需求也可以配合并网发电系统同时供给，产生5～9kW的电力支持。尤其在光伏水泵技术发展之后，可以初步解决某些地区的深井用水和灌溉需求，同时太阳能净水器的研发也为光伏技术提供了无电净水能力。广西广播电视地球站提出了小型光伏发电系统的设计理念，开发了光伏发电系统在小型化单体用户应用上的技术支持，只有完善小型太阳能光伏技术的应用，才能够在整体电力系统中得到用电需求的保障。

2.2光伏发电技术在建筑设计中的应用

2.2.1建材型建筑

建材型建筑就是在建筑设计阶段，将光伏发电设备融入建筑物中作为常规建筑材料使用，传统建筑物将砖面或钢混结构作为外墙，主要用于保护建筑主体安全和美观，但现在可以将光伏发电设备嵌入外墙，作为建筑装饰面，起到吸收光能转化电能和建筑物安全美观的作用，在发电供应建筑物内部光照的同时，吸收阳光避免室内高温，减少空调使用频率，降低建筑物对环境破坏。建材型建筑的光伏发电设备材料主要由钢和玻璃组成，在整体设计中不仅要考虑建筑物和设备的安全性能，还要注重现代建筑屋顶美观，光伏发电设备要具有一定纵深才能高效吸收光能，避免建筑物大量光照，在居民建筑物中要考虑顶层住户和中间层住户的区别，在设计时注重楼顶和楼体表面设备的安装，保障电能输送到每一户居民家中，因此在电缆设备安置上也要考虑使用年限等原因。

2.2.2普通型建筑

普通型建筑不同于建材型建筑将光伏发电设备融入建筑物中的特点，而是在建筑物表面安装设备，做简单的结合处理，适用于目前已有建筑物，但在较常用于顶层用户，主要材料有钢混支架，发电设备和电线等，由于只能设置在楼顶，因此也要格外注意磨损和防雷，建筑表面安置的发电设备安置简单方便，安装成本相较于建材型建筑较低，且具有更强的使用性能，屋顶吸收光照多使得发电量较多，这种高效率的发电方式在我国居民建筑物群中非常实用。

2.3太阳能光伏技术在电力系统中的应用

我国电力系统始终处于紧张状态，以城市供电为例，在应用电能的高峰期必然产生过高的需求量，而在配合使用并网光伏发电的过程中，可以规避其使用高峰期的公共用电需求。在交通领域中，部分无人值守的道班中能够通过配合应用光伏技术提供备用电能的支持，从而保障运输能力始终处于有电状态。其研发的应用途径中，对于通信通讯的电力支持也不容小觑，通常微波中继站无需人工值守但是当光缆维护站出现电能供给不足的情况，也必须经过人为供电完成通讯电源系统的持续供电。

目前我国依据新能源光伏发电系统的发展和完善，对建筑材料的应用进行创新，结合BIPV 光伏发电的技术可以实现建筑楼体的电能储备与输出，从而实现节能用电和生态需求。中铁建设集团提出应用 MPPT 技术结构进行光伏发电的应用，对建筑体进行供电配给需求的研究，便于缓解公共用电的需求，提供了单轴跟踪系统的应用方式，从而获取了硬件电力在楼体设计中的容量计算发电数据信息，阐述了光伏发电系统与建筑本身产生的供电需求关系能够应用到光伏栏板、光伏雨蓬、光伏采光顶、光伏幕墙、光伏遮阳等技术的应用实现。而除去建筑行业本身能够得到的电能输出外，在应用到油田作业中也能够提供实际的电能需求，包括对油气设施阴极保护、油区道路监控、边远油井供电系统、LED 路灯绿色照明系统、油气管道自控测控系统、输油管道电加热、油田油气管道阀室电源等情况的应用。

结语

目前，光伏发电是一种比较理想的绿色能源，在中国的应用领域非常广泛，并充分发挥了其优势功能。中国在对光伏发电的保护方面，应积极制定相应措施、完善相关政策法规，从而促进光伏发电技术可持续发展，为未来的绿色工程建设起到推进作用。

【参考文献】：

[1]杨波.试析太阳能光伏发电技术与应用[J].黑龙江科技信息，2016（28）：122.endprint