太陽能光伏發電現狀研究及問題分析

蔡錦山

【摘 要】太陽能是潔凈、可再生能源，是傳統化石能源最為重要的替代能源之一。隨著我國各項技術的不斷進步以及政府扶持力度的增大，我國光伏產業將迎來飛速發展新時期。相信不久的將來，隨著科技的進一步發展，太陽能光伏發電系統能像網絡一樣，走進千家萬戶，成為我國電力供應不可或缺的重要部分。

【關鍵詞】光伏發電；發展現狀；具體應用；問題對策

引言

隨著經濟社會發展帶來的地球環境的進一步惡化，若是不及時加以防治，必然會對未來的發展與人類生活造成巨大的影響。因此關注能源問題，尋找到更為多元化的新興能源是當前世界范圍內工業發展的必經之路。太陽能由于其清潔性、可再生性，受到了大眾的廣泛認可，隨著未來技術的不斷成熟，太陽能光伏發電必然能夠有更好的發展、取得更有益的成果。

1新能源光伏發電站發展現狀分析

1.1光伏裝機量發展現狀

按照2017年國家能源局統計報告能夠看出，我國光伏發電累計總裝機容量已經高達135.25GW，在世界范圍內排列前列，2017年新增集中式光伏發電裝機容量33.62GW，分布式光伏發電站為19.44GW，裝機的重心由西北向中東部轉移。在此期間我國建設光伏發電站的區域光伏發電系統的運行狀態良好，但各區域光伏發電實際利用小時，由于電網斷面受限，部分地區實際利用小時未達設計利用小時數，總體看2017年光伏總發電量超過1182億千瓦時的發電量，其中最具有代表性的是集中式光伏發電站。

1.2開發和利用新能源

應用新能源具有多種應用方式，包括光伏發電和風力發電、光熱發電、地熱等等。近年來國家提出了“金山銀山就是綠水青山”的發展理念，在環境保護，能源節約以及智能化發展方面涌現出了非常多的新型技術和研究成果，使新能源光伏發電站的發展速度不斷加快，在技術應用方面，不斷創新發展。從組件轉化率、逆變器智能化、箱變數控化以及智能化輸配電技術的應用，使得光伏產業處于技術發展的前沿，能夠適應電網要求，國家從電網層面降低棄光率，從消費終端制定新能源電量消費配額制，為未來新能源提供了廣闊的發展空間。

1.3新能源光伏發電站存在的問題

我國新能源光伏發電站在發展期間也出現了較多問題：第一，技術問題：相比于發達國家來說，我國新能源光伏發電技術還處于相對落后階段，國家對于新能源光伏發電技術的重視程度仍然不夠，因此在技術發展方面存在較大局限性，尤其是組件轉化率較低，還有一方面原因是新能源光伏發電技術的開發成本比較高。第二，成本問題：我國當前所建設的新能源光伏發電站還存在較大發展空間，相比于風力發電機來說，總裝機容量還是比較少，在發電成本上為4元/千瓦時，明顯高于煤電車、風能發電以及生物發電成本。近些年，我國在新能源光伏發電成本上有了較大進步，當前成本價格已經降低至1元/千瓦時，相比于普通發電成本來說無顯著差異。第三，規劃問題：發達國家具備完善的可再生能源發電配額機制，相關部門也針對新能源光伏發電站給出了一系列優惠措施，建立和完善了市場標準。但是我國在新能源光伏發電業中仍然缺乏統一的標準和規劃，沒有注重市場規劃化管理，導致新能源光伏發電行業缺乏培育政策和鼓勵措施多變，具體表現在制約部門較多，國家電費補貼到位遲緩，光伏發電并網手續復雜等，嚴重影響了新能源光伏發產業的發展。

2太陽能光伏發電技術的應用

2.1太陽能光伏發電并網應用

太陽能光伏發電并網系統，這個系統可以看作是在配電網絡中的一個組成部分，這個系統可以傳輸出無功功率，也可以傳輸有功功率，把這兩個傳輸到相連接的電力系統中。這個系統中根據有無儲能設備來進行區分，也就是可以把這種系統分成兩個種類，第一種是有著儲能的光伏并網系統；另一種就是沒用儲能設備的并網系統。還有一種分類法根據光伏的陣列和功率的級別來進行區分，可以分成兩個種類，第一種是分布式小型光伏并網系統；另一種是集中型大型光伏并網系統。

2.2獨立光伏發電系統的建立

獨立光伏發電系統，指導的是這樣的系統產生的電力不需要和大型電網相連接，這樣的光伏發電的系統就是獨立系統，這種系統一般都建立在比較偏遠的地方，比如在孤僻的島嶼中建設這種系統，主要是邊防使用，或者是通信設備的供電使用。這種系統的配置中，就需要使用儲能設備，原因在于，光伏發電使用的能源是太陽能，夜間是沒有這樣的能源，因此需要把白天收集的太陽能發電儲備，在晚間的時候供給設備使用或者照明使用，使用儲能的方法就可以保證全天的電能供應。獨立的光伏發電系統中有著一個缺陷，就是在發電中受到環境因素的影響很大，不能夠保證供電的穩定性，但是在這些偏遠的地區，能夠實現配電已經有著重要的社會價值，因此在這個方面有著很大的研究空間。

2.3光伏建筑一體化應用

太陽能光伏建筑一體化應用，這個方面是現在的新技術，也是一個在光伏發電中比較熱門的技術。在這個應用中主要包括兩個方面的內容：在建筑物能夠收集陽光較多的地方配置光伏器具，這樣就可以實現光伏發電和電網的并聯，實現了光伏建筑一體化。這種光伏建筑物一體中，使用的是光伏器具集成化和建筑物在房頂安裝光伏電池板，同時在建筑物中的幕墻使用光伏玻璃幕墻來代替，這樣就可以提高太陽能的有效利用，而且還實現建筑物材料和光伏發電材料同時使用在建筑物中，能夠有效地控制好光伏發電的建造成本。在現代建筑物中要求外部裝飾的可觀性，因此在光伏玻璃幕墻中也研制出彩色的光伏玻璃幕墻，這樣既能夠解決建筑物美觀的問題，還解決了建筑物使用能源的問題，是現在比較先進的建筑物。

3我國太陽能光伏發電產業發展中存在的問題及對策

3.1我國太陽能光伏發電產業發展中存在的問題

太陽能光伏發電產業發展中存在的問題主要包括以下幾個方面：（1）太陽能電池的低轉化率是國內外普遍存在的問題，目前最高轉化率是31.1%，而且也是在試驗階段。（2）多晶硅原料冶金硅80%產自我國，但我國的國內消耗量只占冶金硅開采中的一小部分，其余全部出口，這也與我國沒有自主核心技術，無法消耗如此大產量，而且制造的產品的質量也得不到保證。（3）現階段我國太陽能光伏產業發展迅速，但始終存在“兩頭在外”的畸形產業機構。也就是我國生產的太陽能電池組件大部分用于出口國外，這些出口于國外的太陽能電池組件正好也是我國國內緊缺的資源，這就意味著我國在消耗大量能源資源且污染環境的同時卻給國外輸送綠色無污染的能源。（4）我國在2007年以前光伏產業的政策基本上是空白一片，2007年《可再生能源中長期發展規劃》的出臺作用也是相當有限。

3.2對策分析

針對以上諸問題，筆者主要總結以下幾點建議，可供參考交流：（1）政府應加大對光伏產業的支持力度，加大對光伏產業的研發投入，加快建立太陽能光伏發電國家重點實驗室之類的研究機構，以實現關于光伏產業方面的技術突破。（2）由于技術的不成熟以及起步晚，我國生產的光伏產品質量良莠不齊，因此國家要加快建立光伏產品技術標準，將一些有重大影響的企業標準及時轉化為強制性國家標準。（3）政府應加大對諸如風光互補和風光水互補電站的開發力度，這樣可以很好地利用各種清潔能源的有時互補，也在一定程度上促進光伏產業的發展。

結束語

綜上所述，此次研究深入分析了新能源光伏發電站的發展現狀，在此基礎之上分析了發電站的實際應用。但是在實際分析期間也出現了較多問題，我國在建設新能源光伏發電站時與發達國家存在差距，因此政府部門需要提升對新能源光伏發電站的重視程度，將其應用在社會生產生活的供電工作中，這樣能夠有效開展我國不可再生能源的節約與環保工作，對社會經濟的發展也產生一定的推動作用。

參考文獻：

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（作者單位：福建省配電售電有限責任公司）