新能源光伏發電的發展思路探析

張軍

【摘 ?要】文章首先對中國新能源光伏發電技術的主要概念進行簡要論述，探討該技術在基本運作原理以及當前發展狀況，并就此類技術的具體應用方向進行介紹，從經濟角度對今后光伏發電的發展思路進行深入探究，以期為相關人員提供問題解決的新思路，為該技術在中國的應用發展提供幫助。

【關鍵詞】太陽能;可再生;原理;應用范圍

太陽能是人類可利用的一類清潔型能源，太陽能也具備可再生、轉換效率較高等優勢。目前為止，中國光伏發電技術仍處于發展狀態，相較世界頂尖光伏技術仍有較大差距，因此積極開展相關技術研究是中國落實可持續發展戰略的關鍵，由此可見，對新能源光伏發電技術的發展進行深入研究對于推動未來階段光伏技術的發展具有積極的現實意義。

1.光伏發電技術的概念簡述

新能源技術的發展應用是我國今后能源領域的重點發展方向，新能源的開發應用切實關系到民眾的日常的生活與各類產業發展，因此積極開展新能源研發工作對于維護國家發展提高社會經濟效益都具重要意義。因此，在國內開展大量新能源技術研發后發現國內電力項目在引入光能與智能化融合技術后對對于國內電力項目建設與發展具有良好的促進作用，具體而言，其主要技術成果多集中于光伏發電領域。因此若要積極探索光伏發電技術的應用及其可靠性，必需結合光伏發電的概念入手進行分析論述。

1.1光伏發電的基本原理

光伏發電主要借助半導體中發生的光生伏特效應從而實現光電能源轉換的一類特殊技術。其主體結構由太陽電池板（組件）、控制電路和逆變電路等單元構成，另有部分傳感器對各電路原件進行監控。太陽能電池可采用串聯方案排列裝配，進而形成面積較大的聯合電池組件，再加上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置[1]。

1.2光伏發電的發展現狀與發展趨勢

光伏發電技術的發展歷史十分悠久，在十八世紀中葉，法國科學家Becqurel曾在實驗中發現了光伏效應。在十九世紀中葉，美國科學家恰斌和皮爾松再次進行類似試驗，并開創性地制成了單晶硅太陽電池，這一創舉也標志著太陽能光伏發電的正式誕生。自光伏技術誕生以來，其技術優越性使其成為新能源領域的重要發展方向，許多國家均針對光伏發電技術開展了大量的技術研究，因此，太陽能光伏發電技術以及太陽能光伏發電系統的發展前景十分廣闊。

2.光伏發電技術的具體應用方向探討

光伏發電技術在國內的發展時間有限。本文通過對生活中常見的中光伏發電技術應用案例進行了研究與探討，并總結出如下幾個應用方向。

2.1生活用電中的光伏發電應用

光伏發電技術的典型應用案例即為日常生活中涉及的各類電力系統。近些年，在光伏發電技術的迭代速度逐漸提升的背景下，太陽能電源逐漸成為生活用電的重要組成部分，特別在電力傳輸困難的貧困地區，光伏發電顯著降低了此類用戶的用電成本。由于太陽能電源的通常供電功率普遍維持在10到100瓦不等，因此，可滿足偏遠地區的基本用電需求[2]。

2.2交通領域內的光伏發電實例應用

光伏發電在交通領域內的應用十分廣闊，具體實例包含航向燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標志燈、街邊路燈、高空障礙燈、高速公路導航燈牌、無人值守道班供電等，為國內的交通事業的發展提供了便利。

2.3通訊、通信領域內的實例應用

太陽能自動化微波中繼站、光纜檢修站、信號中繼電源系統;農村載波電話光伏系統、微型通信終端、手持GPS供電等。

2.4其他領域

光伏發電技術在石化、勘探、測繪等領域均取得較好的應用效果。在實際生活應用方面，常見于家庭燈具供電、光伏電站、綠色建筑供電與光伏汽車。由此可見，太陽能再生發電系統在國內的民用領域的應用范圍十分廣闊。另外，部分新能源光伏與建筑一體化設計思路已經在部分西方國家取得實質性研究成果。光伏與建筑物可通過以下兩類方式融合：第一，通過在建筑物頂部加設大量太陽能電池板實現建筑供電，形成用戶并聯系統，典型案例為國內的“太陽能屋頂設計”。第二種是從建筑光伏供電的升級版本，除在建筑頂部的光伏電池板，在建筑外部架設光伏發電的玻璃墻從而進一步提高光伏發電的功率，借助屋頂和墻面的電池組并聯可實現太陽能的高效吸收與轉換，現階段在墻體材料研制方面已經取得突破性進展。

3新能源光伏發電技術的經濟性分析

光伏發電技術的自身優勢與特點是光伏電能新產業從誕生到應用的根本原因，另外，經濟性是決定這一新技術能否實現大面積應用的核心因素。

3.1影響新能源光伏發電成本的因素

新能源光伏發電的整體經濟性影響著此類技術的市場推廣與實際應用，技術的應用成本則主要受到發電的總成本以及發電總量數據的影響。就實際而言，光伏發電設備在建設完成后運行的運行維護投入成本較低，所以影響光伏發電項目建設的主要因素是項目的初期建設費用。資料顯示，光伏設備的自身成本占據整個光伏發電項目總投資成本的60%左右。但在2010年后，國際市場上的各類型光伏組件材料價格顯著降低，進而使得整個光伏項目的投資成本趨于小規模化，大規模推廣光伏電站項目也具備了一定的可行性。此外，光伏發電系統的發電量普遍受到氣象條件制約，中國大型新能源光伏電站主要安裝在西部地區，每年的有效運行時間大約為1500h，綜合折舊、稅收等有關因素考慮，大約25a能收回成本圈。

3.2新能源光伏發電均成本

由于我國的新能源光伏發電技術起步相對較晚，多數數據內容無法反映真實的情況，所以文章選取國外類似項目進行論述。資料顯示：西方國家的地面光伏電站的整體建造成本以及發電量均超過屋頂光伏，而采用薄膜光伏技術的整體建設成本雖低于晶硅光伏電站，但是其工作效率并未達標，因此整體發電成本仍然高于晶硅光伏發電站。因此，國內的新能源光伏發電項目需結合實際需求進行立項，并結合勘測數據選定適宜自身條件的最佳的建設方案。

3.3新能源光伏發電成本變化趨勢

部分調研機構對光伏發電系統的發電平均成本進行詳細統計，數據顯示，新能源光伏發電成本已處于下降態勢，這也推動了此類技術的大規模應用。預計至2020年底，我國新能源光伏發電項目的總裝機容量為40GW，到2030年會達到200GW。中國并網發電系統成本至2020年將下降到0.35元/（kW·h），2030年將下降到0.21元/（kW·h）。

4結語

受國內特殊條件限制，整體人口結構較為復雜，人均資源占有量少，對各類型能源的需求逐漸增加。且國內各類型能源的綜合利用率均處于較低水平，在污染環境的同時，還進一步提高了資源枯竭的速度。因此，積極探索新能源技術，迅速推廣建設各類光伏發電產品是改善中國能源結構、促進可持續發展的主要渠道，也是提高國內新能源領域發展規模的重要的手段。新能源光伏發電技術是一項具有廣闊發展前景的環保技術，整體商業價值較高，應用領域十分廣泛，在能源市場方面具有較強的競爭力。

參考文獻：

[1]覃廣德. 太陽能光伏發電材料的研究進展及發展前景[J]. 科學與財富，2020（18）：152，178.

[2]高巍. 我國發展光伏發電存在的問題面臨的形勢及建議[J]. 百科論壇電子雜志，2020（5）：291.