太陽能光伏發電技術現狀及改進措施

陳濤

【摘 要】太陽能資源在我國的分布較為廣泛，在有光照的地方就有太陽能資源產生，從而這一能源具有十分廣闊的發展前景。太陽能光伏發電是運用太陽能這一可再生資源的新技術，其具有的優勢為無污染、清潔以及可再生，在開發我國能源的過程中，能夠發揮出非常重要的作用，可有效補充我國其他能源不足之處。在當前階段，太陽能光伏發電將是一個理想的替代能源，可有效緩解我國資源缺乏的問題。針對這樣的情況，本文主要針對現階段使用太陽能的光伏發電技術情況進行分析，并根據其中存在的問題做出合理改進措施。

【關鍵詞】太陽能光伏;發電技術;應用現狀;改進措施

引言

我國社會經濟在現階段不斷發展，人類的生活物質水平不斷提升，從而消耗了大量的能源，也將會產生嚴重的能源污染問題。為了緩解不可再生能源的缺乏問題，以及減輕能源應用對于環境的污染，這時應對各種新能源開發利用，將原有能源結構進行優化，在社會長期發展的角度來看，應對可再生能源以及資源進行開發。我國有著非常豐富的太陽能資源，開發和利用太陽能資源是我國現階段比較主要的任務，在發展可再生資源過程中，光伏發電發展有著較快的速度，光伏發電是現階段發展范圍較大的產業，也是我國新能源開發的重要組成。

1 太陽能光伏發電技術的現狀

發展太陽能光伏發電所需要的費用為普通發電站數倍，有著非常高的成本，應在太陽能發電方面加強補貼，從而使其發展應用更經濟實惠。在相關政策的影響下，一些地區出現光伏項目的“0”補貼，這將意味著我國光伏產業發展加快速度。與此同時，我國在應用太陽能方面也將達成發展的商業化以及規模化，發展和應用太陽能是現階段社會發展的主流。但是太陽能光伏發電技術在應用中還有一些問題存在著。

1.1并網發電難

太陽能發電不具預測準確性，因此光伏電站在供應電能方面的可靠性較低，電網在電能質量以及運行安全將面臨很大難關。我國不斷深入研究光伏發電內容，開始有機結合風電以及光伏發電等內容與電能，對光伏發電中的問題進行解決。眾所周知，通常情況下太陽能在白天發電，晚上運用的是光熱電站以及儲能光伏電站中儲存電能，在這之外夜間不發電，而風則在夜間大量發電，兩者可以相互補充，從而應將其有機結合起來，使發電工作均衡發展。除此之外，太陽能電站有著較大發電規模，可設置“無功補償”設備，能夠減少發電站影響公共電網的情況，在調整公共電網之后，可使發電系統的運行更具穩定性和安全性。

1.2逆變難題

在太陽能光伏組件中逆變器的主要功能是將直流電向交流電進行轉換，可提供與電網公司一致的電壓以及頻率，逆變器利用IGBT模塊將電流逆變工作完成，然而逆變過程中將會有電壓紋波產生，現階段解決這一問題的方法是應用濾波器。

1.3光伏發電技術存在安全隱患

我國光伏發電網的保護措施較為完善，但從電網解列電站時，易造成光伏發電系統孤島效應，系統能夠針對這一問題自動進行防孤島保護，但具體操作中，依舊會有孤島效應產生，使設備出現故障。因此，為解決這一安全隱患，應采取合理的措施進行處理，主動頻移法是處理安全隱患的一種有效檢測方法，能夠檢查斷電的情況，測量電壓頻率以及相位等內容。如果斷電檢測指標開始增加，那么可運用智能控制方法，對變電站出現的安全保護隱患進行檢測，并采用保護措施。

2 太陽能光伏發電改進措施

我國發展太陽能的光伏發電系統較晚，但卻有著較快的發展速度，隨市場規模的擴大，也逐漸提升生產能力，我國光伏發電技術在現階段不斷發展和完善，光伏市場也有很大的變化發生，加上我國西北地區有著非常豐富的太陽能資源，為更好的利用發電系統，則應將財政支持加強。

2.1提升轉換的效率，減少成本

在光伏發電系統之中，將會使用較大的電池結構，也會開發不同種類的電池，在有較為集中的太陽光輻射時，可運用光電效應，提升光電轉換效率。在這一過程中也將運用到一些材料，比如，運用稀土金屬和單晶硅中制造太陽電池，對其轉換效率影響進行檢測，這一方法是運用光刻照相技術來構建表面結構，將電鍍高度以及寬度比例進行優化，從而轉換成太陽能電池。

2.2擴大光伏發電面積

為良好建立光伏系統，應對我國大面積的建筑物屋頂加以利用，特別是城市屋頂。我國現階段部分發達省份有著較大的用電量，并且有著很強的光伏發電能力，發展光伏產業可推動當地經濟的良好發展，在城市屋頂上構建發電系統，能夠調節優化城市供電情況，并能在一定程度上實現節能。加上光伏發電有著比較廣泛的應用范圍，在沙漠以及荒漠中也有大面積的應用，這之中我國光伏發電工程大面積分布在有豐富光照資源的西北地區，一些地區臨近電力線路或者是負荷中心，將會獲得良好的旅游資源。

2.3減少應用光伏電池材料

在應用光伏電池材料時，應將使用硅材料的價格降低。我國現階段太陽電池使用的主要材料是硅材料，其中投入較多的是多晶硅材料，其有著較高的市場風險，從而應不斷深入研究提純硅材料的技術，并且需要對各種新技術進行應用。在可以確保獲取同樣電能的前提下，減少使用硅材料，在薄膜電池的使用效率以及成本方面也有較大改善空間，不斷上漲的多晶硅價格，能夠將薄膜電池在成本方面的優勢提升。結合相關研究得知，砷化鎵電池能夠達到25%的轉化率，光伏電池組件有著較長的使用壽命，通常能夠使用30年。我國光伏發電系統有較高的應用效率，并且成本較低，因此我國應在政策方面支持光伏發電的發展，拓寬國內市場，并廣泛應用光伏發電系統，使產品不斷更新和升級。

2.4光伏發電結合LED照明

在社會各領域中太陽能光伏發電應用較為廣泛，新型的技術材料能夠成熟的結合太陽能光伏發電。隨著科學技術的不斷發展產生了LED照明這一新型技術，其原理是將電能向光能進行轉換，繼而能夠實現照明。使LED技術有效結合太陽能光伏發電，太陽能光伏發電可提供電能給LED照明，將電能轉化為光能，電力資源因此可節省。將這兩者有效結合，能發揮出良好作用，加之兩者運行都為直流電，同時有著較低的電壓。

2.5一體化建設光伏

現階段，因為環境污染嚴重，人們更注重綠色環保，因此人們高度重視太陽能發電技術的發展，在建筑設計中能夠將這一技術充分應用。在建筑物上運用光伏發電技術主要表現為建筑物屋頂所安裝的太陽能電池板，應用線路連接電網和太陽能電池板，從而在人們日常生活中能夠有效應用太陽能轉換產生的電能。應用太陽能發電，可節約很多資源，將綠色健康理念付諸于實踐，實現社會的健康可持續發展。

3 結語

結合上述可知，太陽能屬于可再生的能源，我國有著豐富的太陽能資源，并且均勻分布，從而應用太陽能發電，將不會產生任何污染以及排放，加上太陽能技術應用較為成熟和安全可靠，我國應充分發展和應用太陽的光伏發電技術。隨著我國不斷深入研究光伏發電技術，也應不斷發展相關產業，結合光伏發電具有的科技含量，應有效研發各種新材料，將光伏發電效率提升，使發電成本降低，推動光伏發電產業的升級和發展。

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（作者單位：上海電力建設有限責任公司）