新能源光伏发电技术应用的思考

新能源光伏发电技术应用的思考

罗锐

国家电投集团山东新能源有限公司，山东济南，250100

摘要：我国整体经济建设的快速发展带动我国各行业发展迅速，使得我国对于能源的需求与日俱增，尤其是可再生资源。随着社会经济快速发展，居民越来越重视环保方面的问题，提倡使用清洁能源，光伏发电作为一种比较环保的发电方式被广泛使用。光伏发电技术主要使用太阳能，与其他传统能源相比较具有较大优势。

关键词：新能源；光伏发电；技术应用

引言

科学技术的快速发展推动我国整体经济建设的不断进步，为我国提前进入现代化科学技术发展阶段贡献力量。光伏发电主要是以太阳能光伏发电系统为主的发电项目，其主要原理是通过半导体设备所产生的光伏反应，将太阳辐射能转化为电能的一种发电系统。

1太阳能光伏发电模型与动态特性分析

地球绕地轴自西向东自转形成昼夜交替，地球自转的同时绕太阳公转。地球的自转轴与公转运行轨道面(黄道面)的法线倾斜成23．45度夹角，而且在地球公转时自转轴的方向始终指向地球的北极，这就使得太阳光线直射赤道的位置有时偏南，有时偏北，形成地球上季节的变化。由于地球的自转和公转，相对地平面来说，太阳的位置不停地在变化。在赤道坐标系中，太阳位置由时角和赤纬角两个变量决定。

2新能源光伏发电技术应用

2.1光伏发电工程设计概算

太阳到达地球的辐射蕴含能量巨大，是目前人类活动能源消耗的10000倍。如用于发电，假设各种光电转换平均效率为10%，则太阳能的发电量相当于前全球能源消耗量的1000倍。假设局限在占地球四分之一的陆地表面上，太阳能光电也能提供当前全球消耗250倍的能源。也就是说人类原则上可以用地表0.4%的面积，利用太阳能光电解决当前能源供应与环境矛盾问题。发展光伏发电，可为国家的能源保障分担一部分压力，属于民族发展战略。分布式光伏系统，自建自用，余电上网，大有可为。在全球气候变暖及化石能源日益枯竭的背景之下，可再生能源的开发和利用成为世界各国的首要发展目标，太阳能光伏发电技术作为绿色能源之一，由于具有低成本、地理条件要求低和应用场景多等优点，近些年来成为全球主要发电方式之一，在清洁能源、碳中和等政策推动之下，未来光伏发电产业有望迎来重大利好。

2.2碳中和目标下发电领域低碳转型路径

我国风电技术从风机设计制造、风电场开发运维、设备检测认证到标准体系建设等方面进行了全面研究部署和突破，还需向大型化、轻量化、低成本风力发电方向攻关，推动新一代信息技术应用，提高关键部件国产化率；光伏发电技术基本与世界同步，高效、低成本是技术主攻方向，光热发电技术在系统设计、集成运行等方面与国外差距明显，还需开发大容量、高参数、长时间储热、低成本的光热发电技术；地热发电和海洋能发电处于基础研究或技术研发和验证阶段，仍需加大技术研发和工程示范；我国已拥有完整的核燃料循环和核工业体系，核电技术走在世界前列，但在基础技术、工艺、材料、软件等方面卡脖子问题仍存在，还需在先进核能系统、核能综合领用方面加强研究，坚持走闭式核燃料循环技术路线，持续改进核能利用安全性。

2.3分布式光伏发电

1.太阳能清洁环保且资源丰富。太阳能可免费获取且取之不尽、用之不竭；光伏发电过程无噪音无污染，由此转换的电能是绿色的清洁能源；分布式光伏作为绿色清洁能源，有助于电力用户实现节能减排的目标；光伏系统主要设备组件寿命期长，可安全稳定运行25年以上，建设单位可长期从中受益。2.我国建筑屋面资源丰富。利用建筑屋面建设分布式光伏发电，不仅不占用宝贵的土地资源，还能将闲置的屋面利用起来，提高了资源利用率。3.分布式光伏采用“自发自用、余电上网”的运行模式。光伏电能优先由建设单位使用，减少了公共电网电能的获取，节约了电费开支，同时余电上网还可获得电费收入。此外，分布式光伏还能显著降低建筑室内温度，可减少通风降温设备的使用，进一步实现节能降耗。

2.4光伏发电在建筑设计的应用

光伏发电在很多领域得到了有效应用，在普通型建筑设计中的应用较常见，对建筑进行设计的过程中，需要对发电设备进行合理安装，可以将光伏发电的设备作为传统材料进行应用。在建筑设计时，需要对建筑图纸以及方案进行深入研究，有效掌握所有的施工流程，在建筑外墙上设置有关光伏发电的设备，后期根据实际状况做好点缀工作，保证建筑外的美观性。建筑的实际施工和建筑设计之间存在差异性，选择光伏发电设备以及材料的过程中，设计工作人员需要从设计方面进行全面考虑，同时重视美观性与安全性，充分地体现建筑的价值以及性能。

2.5其他领域中

在时代背景下，光伏发电技术的功能性不断提升，与传统技术相比更具优势，在各行各业中得到非常广泛的使用，得到不同程度的实践，为居民提供了极大的便利与服务。近几年，光伏发电技术被应用在建筑设计和单体户中，也在其他领域得到使用，有效地发挥光伏发电的价值，使我国光伏发电技术在具体应用方面更上一个台阶，形成比较完善的发展模式，促进各行各业的可持续性发展。在油田行业的绿色照明体系中有效地使用光伏发电技术，使其发挥出自身存在的价值，提供非常优质的服务。

3光伏发电在能源系统应用的发展建议

发展光伏制氢产业以增加储能是一个重要的解决通道。光氢耦合开发可以最大限度地吸纳弃光电量，缓解规模化光电上网“瓶颈”，助力推动半自主能源系统发展。对光伏发电在能源系统应用发展的建议如下：一是能源政策的重视与调整。在国家层面加大对新能源的统一规划和推进建设步伐，统筹兼顾总体布局与各项规划，构建出多结构多元化的新型能源智能系统，加大对光伏、氢能、风电等清洁能源在技术创新、核心技术突破方面的支持力度，创造高效的能源系统。二是加快能源系统转型。推动半自主能源系统建立，深化节能服务与新能源系统融合。增强系统的监测与诊断能力，实现绿色新能源节能改造，避免新能源系统的低效运行。可再生能源的大规模利用、智能灵活的能源基础设施建设以及新能源电动出行将有效推动能源应用的转型。

结语

目前，需要根据实际状况对光伏发电技术进行创新，对以往传统的技术进行优化。光伏发电技术具有很大的优势，还具有一定的环保性，相关部门一定要加大对此方面的重视，做好相应的研发工作，积极进行光伏发电技术的推广，完善以及优化目前发展的模式，对光伏发电技术的功能性进行提升，满足目前的发展需求。

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