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太阳能光伏发电技术及应用

2018-09-26杨伟彬

山东工业技术 2018年16期

杨伟彬

摘 要:随着科技的不断发展,环境污染问题不断严峻,利用可再生资源成为发展的主要方向,本文通过独立光伏发电、并网光伏发电、光伏建筑集成化、光伏LED结合,四个方面对太阳能发电应用进行了总结,并对太阳能发电技术进行总结,能够达到缓解能源危机、减少环境污染的目标,希望为关注这一话题的人们提供参考。

关键词:太阳能发电;独立光伏;并网光伏

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.075

0 引言

随着能源使用量不断提高,消耗量不断提高,影响人们的正常生活,没有达到可持续发展的需求,为了能够改善这一问题,需要合理应用太阳能发电技术,使其能够缓解电量的使用需求,并减少能源消耗量,维护我国自然环境。由于太阳能发电系统具有良好的扩展性、可靠性,进而可以将其与其他设备相结合,满足人们对电量的使用需求。

1 太阳能发电技术

在对太阳能发电技术进行研究的过程中,可以通过以下三个方面来了解这一技术,第一,由于光伏发电技术是发电系统的核心,其能够提高太阳能的转化效率,并减少资源的消耗,随着科技的不断发展,纳米结构电池不断应用,其能够提高电能的转化效率,促进社会经济的将进一步发展。第二,光伏列发电技术是太阳能发电的一个主要的技术应用,在使用这一技术时,其受到太阳辐射、环境温度的影响,太阳能的输出功率不断变化,进而在转化的过程中,其能够对光伏电压和电流进行检测,并将检测数据进行比较,通过这样的方法,能够找到最大功率点。第三,聚光光伏技术是太阳能发电的一个重要的应用,其能够将太阳光聚集在聚光电池中,并将能量进行聚集,并使用光学原理将太阳光进行反射,将太阳光进行合理利用,达到降低能耗的目的。

2 太阳能发电应用

2.1 独立光伏发电

在太阳能发电的应用中,能够有独立光伏发电系统,其是一种独立运行的发电系统,进而在使用的过程中,常将其应用到原理电网的地区,例如:野外、农村、移动通信站等,由于其能够在电能难以覆盖的地区应用,近年来受到广泛应用,并成为太阳能发电的主要研究方向[1]。另外,由于独立光伏发电具有全天发电的特点,能够满足人们的用电需求,但其在应用的过程中,容易受到天气、气候等方面的影响,降低使用稳定性,但对于偏远地区来说,独立光伏发电技术在其日常生活中具有非常重要的作用和意义。在使用独立光伏发电技术时,由于其能够将太阳光吸收到内板中,不需要其他部件进行二次加工,进而具有经济、环保的优势,满足可持续发展的需求,减少能源的消耗。

2.2 并网光伏发电

在使用并网光伏发电技术的过程中,由于其在运行时需要与公共电网相连接,通过这一技术将太阳能进行转化,并将电流传输到电力系统中,在转化的过程中,由于并网光伏发电具有较大的电能容量,进而其能够在将电能转化之后,能够对电能进行储藏,在普通太阳能发电设备中,需要在设备之外使用蓄电池储藏电能,进而这一技术在实施的过程较为简单,并较为经济。另外,在并网光伏发电系统运行的过程中,其具有较大的太阳能转化率,进而其能够满足较多人群的使用需求,其能够应用到人群较为密集的地区,但在使用这一技术的过程中,由于其需要与公共电网共同承担供电任务,进而难以在偏远的地区应用,只能在有公共电网,并人群密集的地区应用,满足人们的用电需求。

2.3 光伏建筑集成化

在应用太阳能发电时,有光伏建筑集成化的技术,具体可以通过以下两个方面来了解这一技术,第一,光伏建筑集成化技术是太阳能发电的主要研究方向,在研究的过程中,可以在相应的建筑中安装平板光伏发电设备,并与设备中的电网相连接,通过这样的方法,能够用户提供电力,在满足用户的使用需求下,减少电能的消耗。第二,在对光伏建筑集成化研究时,需要在建筑的屋顶使用电池板,并通过具有光伏发电能力的玻璃代替普通玻璃,通过这样的方法,能够收集太阳能,并在通过光伏发电玻璃提供电能,但在使用这一方法时,由于其这一玻璃的价格较高,进而难以大范围应用这一技术,为了满足人们的使用需求,需要对这一玻璃进行研究,例如:研究大尺度彩色玻璃代替光伏发电玻璃,使其既具有发电能力,又能够降低材料的价格,并且从外观来看,其具有一定的美观性,达到可持续发展的需求,并提高经济效益[2]。

2.4 光伏LED结合

LED照明,是一种固态照明方式,通过半导体材料的发光二极管制成组件,通过该组件实现电能与光能的相互转化。以LED为基础的半导体照明系统在实际的应用中,就有减少能源损耗、减少环境污染、使用寿命长、便于检修维护等优势,因而近年来逐渐成为我国的一大新兴行业。光伏系统的LED照明技术,是在LED照明系统中运用光生伏特效应,借由太阳能电池板,实现太阳能向电能的转换,进而通过LED照明系统,将电能转换为光能。光伏发电技术的应用,结合LED照明系统,其内在原因在于,无论是光伏发电技术还是LED照明系统,都是直流电,电能较低且具备相互匹配的能力,因此在实际的应用中,并不需要通过变频器进行直流电与交流电的相互转换,减少由此产生的成本投入与工作量,进而更加有效体提高了照明质量与照明效率。另外,借由并网技术,有可能实现电力能源的充放储蓄,因此相较于其他发电技术,光伏发电技术与LED照明系统的结合具有较大的优势。

3 结论

光伏发电技术的应用充分发挥了太阳能在光能向电能转换的优势,同时作为一种清洁能源,具备环保节能等生态效益。在实际的应用中,太阳能光伏发电技术可以应用于独立发电、并网发电、建筑集成电能供应等,还可以将太阳能光伏发电技术与LED照明技术相结合,实现清洁照明,进一步提高照明效率与照明质量。

参考文献:

[1]丁丽萍,帅传敏,李文静.基于SEM的公众太阳能光伏发电认知和采纳意愿的实证研究[J].资源科学,2015,37(07):1414-1423.

[2]赵加强.中国太阳能光伏发电发展的法律政策问题——以政策工具优化为视角[J].上海交通大学学报(哲学社會科学版),2014,22(06):26-34.