太陽能光伏發電系統可靠性分析

閆鳳超

摘要：本文首先分析了太陽能光伏發電技術的實際應用，接著分析了光伏發電設備的可靠性。希望能夠為相關人員提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：太陽能;光伏發電系統;可靠性分析

引言：

能源可分為可再生、不可再生兩種，在過去多年的發展中，工業領域對石油、煤炭、金屬等不可再生資源的應用量較大，不僅對自然環境造成了影響，而且不利于構建良好的生態環境。隨著現代科學技術的發展，太陽能、風能、地熱能等清潔資源逐漸沖擊了能源領域，與傳統能源相比，太陽能、風能等屬于清潔能源，衛生程度極高，不會對環境造成污染，未來發展前景良好。如今太陽能光伏發電技術愈加成熟，且不再局限于某一單獨類型，而是更加多樣化、實用化。

1 光伏發電系統的組成及結構特點

太陽能光伏發電廣泛指代的是太陽能發電的形式。這是一種光電能源形式之間的直接轉換。這一光電轉換過程，充分利用到了半導體材料的光伏特性。將獲取到的光能經過物理變化直接輸出為電能，這是一種近年來廣泛普及的新型應用技術。光伏發電具有的主要特點如下。首先，光伏發電系統具備良好的環境友好特性，在其建設和使用過程中不會產生廢水廢氣等對環境造成污染的物質。其次，光伏發電裝置不包含任何齒輪、傳動等能夠轉動的機械裝置，在工作時不會產生噪音，這也使得其能廣泛的在居民區、商業區和工廠等區域進行設置。在建設規模方面，光伏發電系統憑借其高度一體化的裝置結構，占地面積普遍較小，安裝、維護和保養起來也相對容易，同時維修保養的費用也比較低。再次，光伏發電系統對于工作環境的限制和要求較小，只要有陽光，就能快速啟動進入發電工作狀態。最后，光伏發電系統運行的能源支持類型簡單，一般采用電池供電，無需額外能源消耗，電池的使用壽命很長。

2 太陽能光伏發電技術的實際應用

2.1 獨立光伏發電系統

目前，太陽能光伏發電已經成為了新能源中的“頭號馬車”，帶動了許多新能源領域及企業的發展，據實際統計情況來看，太陽能光伏發電技術已被應用到建筑、軍事等領域。獨立光伏發電系統是太陽能光伏發電技術實際應用設施中最基礎、最廣泛的，如通信基站、邊遠農村、邊防哨所等。上述區域由于地處較為偏遠的地區，常規過程中，由于配電線路架設難度較大，因此將獨立光伏發電系統應用于其中，能夠作為比較便攜式的移動電源，且具有發電、儲電功用，同時耐用性、便捷性更優。

2.2 混合光伏發電系統

太陽能光伏發電雖然是實用性較強的清潔能源，但在應用太陽能光伏發電系統前，必須要根據發電區域實際地理情況判定是否適宜建設太陽能光伏發電系統。太陽能光伏發電對太陽光照射時間、海拔高度等方面的要求較高，當然，若未能夠嚴格滿足以上條件，可適當使用混合光伏發電系統。所謂混合光伏發電系統，是指該系統并非完全依靠太陽能發電，而是可以結合風能、水能等其他清潔能源發電方法的混合發電系統，有較高的應用價值。但混合光伏發電系統對維修養護的要求較高。

2.3 并網光伏發電系統

并網光伏發電系統是常規發電系統與太陽能光伏發電系統的結合體。通過應用太陽能發電系統進行光電轉換，在發電完成后把電力輸送至逆變器將直流電轉變為交流電，最后再將電流、電壓等完全轉變為普通電力標準后并入常規配電網。在應用并網光伏發電系統后，較大程度地緩解了各地區的局部電力能源緊張情況，大大提高了供電穩定性。

2.4 光伏建筑一體化

太陽能光伏發電系統還可應用于建筑領域，這一概念在20世紀90年代被提出。當前我國建筑領域發展較為迅速，建筑項目數量也在不斷增加，對電力能源的需求越來越高，但若是真正應用光伏建筑，將發電材料作為建材使用，就能在白天吸收太陽能后轉換為電能儲存。另外，還可使用光伏發電與常規電網系統進行并網，將其作為建筑外墻材料來提升美觀性。

2.5 光伏發電與LED照明相結合

太陽能光伏發電還能夠與LED照明相結合應用。LED是當前應用頻率較高的一種照明設備類型，具有能耗低的特點，而太陽能光伏發電對提高環境保護也有著較大的優勢，將光伏發電與LED照明結合應用，能夠大大節省電纜材料，同時便捷性更高，受客觀因素的影響較低，一般情況下多用于路燈。

3 光伏發電設備的可靠性

3.1 建立獨立光伏發電系統

光伏發電技術是在傳統能源告急的社會背景下產生的，其應用前景非常廣泛，隨著石油、煤礦等不可再生資源逐漸枯竭，可再生資源應用受到全社會的重視，太陽能開發潛力巨大，在新能源產業發展與建設上，發揮了重要的作用，在國家電網建設中，太陽能的并網，全面實現了環保、節能、高效的能源供應。為了全面推進太陽能能源建設，需要在光伏發電系統上建立起更加完善的模式，不斷推動太陽能建設，實現良好持續的發展目標。隨著能源建設發展，對太陽能開發與利用的要求也越來越高，為了保證太陽能的充分利用，對位置選擇時，通常選在海島、邊防哨所等距離電網較遠的偏遠隔離地區，這樣通過與公共電網相互連接，產生巨大的能源供給，保證了有效利用。太陽能發電一般為白天發電，而現實生活工作中對電能的需求則是24 小時不間斷，為了確保用電時間，則需要在獨立光伏發電系統中配置儲能原件，保證能源源源不斷的供應。

3.2 提升日常維護的工作水平

光電系統在安裝完成后，溫度和光資源就難以改變。因此，日常的維修和保養工作顯得尤為重要，可通過以下幾點提升日常的維護工作水平。

（1）確保光伏陣列表面的清潔度。在日常的維護中，應定期對光伏陣列的表面進行清洗，并檢查光伏陣列電路情況，對受損電路進行修復，從而保證光伏陣列運行的穩定。（2）注重電池的保證。根據電池使用的規定，電池在運行時，必須保證溫度處于恒溫狀態，如夏季注意通風，冬季注意保暖。同時還要保證電池始終處于滿電的狀態。（3）著重流程和規范。在檢修、停機、開機工作時，需要嚴格按照相關的流程進行，確保操作的規范性，避免人為破壞。（4）建立相應的制度和標準。當前我國光電系統的可靠性標準還處于探索階段，筆者建議，我國行業內的專家應共同努力，制訂完整的可靠性標準和相關制度，為光電事業的發展奠定基礎。

結束語：

太陽能光伏發電技術是提供電力能源的一項重要技術，在不斷的發展過程中承擔著越來越重要的責任。只有不斷完善該技術應用，才能真正實現資源節約型社會。

參考文獻

[1]伍天賜.太陽能光伏發電系統中的控制技術研究[J].中小企業管理與科技（上旬刊）.2019（07）

中核匯能有限公司西南分公司，廣西南寧?530000