新能源光伏發電技術及其應用研究

中國水利水電第四工程局有限公司 黃江龍

太陽能資源不僅是人們賴以生活的基礎資源，通過有效的技術轉化也可以成為生產生活必不可少的其他能源支持。在現代社會的發展過程中，電力已逐漸成為生活不可或缺的一部分，但傳統電力能源是通過不可再生資源的轉化形成電力，不僅會造成一定的資源浪費、同時也會造成一定的環境污染，因此尋求一項清潔性較高且使用率較高的可再生資源作為發電的基礎已經成為發電的核心。

1 太陽能光伏發電的現狀

為響應可持續發展戰略的要求，通過多種的創新手段提升多方面資源的利用率，減少不可再生資源的浪費已成為當前各行各業生產的主要要求之一。為減少環境的污染，保證各項資源的合理使用、減少資源的浪費，充分采用多種創新技術，提升新能源使用，也逐漸成為電網建設過程中的主要要求，為積極響應國家的相關政策要求，利用可再生能源進行電力生產已經成為國家電網公司能源創新管理的基礎要求。

我國新能源發電的要求相對滯后于很多發達國家，但我國群眾的環保意識和環保要求提升，電力單位對于新能源發電的重視程度也相對較高，尤其是太陽能光伏發電的方面，在發電設備設計生產的過程中，首先通過新型的技術手段，將在傳統的熱能發電場的基礎上進行轉型，結合太陽能光伏發電的要求，以創新的技術手段搭建起了我國太陽能光伏發電系統。

我國相關政府單位對于太陽能光伏發電的支持力度相對較高，為了充分發揮太陽能光伏發電的優勢，我國相關單位結合太陽能光伏發電的相關特點和國內外的先進技術，對我國發電的詳細情況進行分析，以科學的研究思路和創新方式，建立了具有中國特色的太陽能光伏發電系統。當前我國的太陽能光伏發電技術已初步建立，國家組織各類相關的單位和部門，以創新探究的方式建立專項的研究小組，目前我國太陽能發電廠已初具規模，未來很長的時間內，這種以清潔能源為基礎的電力發電設備已成為我國后期電力資源發展的主要內容。未來的發展過程中，太陽能光伏發電將會以新的形態逐步應用在我國市場發展過程中，通過太陽能光伏發電形成電力資源使用，將會逐漸成為我國社會生產中必不可少的一項能源。

2 新能源太陽能光伏發電相關技術分析

2.1 電氣組件選型

在有效落實光伏組件的選型工作的基礎上，首先要做的就是對其進行系統的分類管理，主要的類型大概可以劃分為非硅晶電池組件、單晶硅電池組件、多晶硅電池組件等多種類型形態。其中組件的成本相對較低的就是非晶硅電池組件，這種組件本身對于外部環境的影響相對較小。但在實際的運作過程中仍存在一定的問題，如在光能轉化為電能的過程中轉換率較低，不僅如此，實際的轉換效率也不能始終呈現出穩定的態勢，經常會出現轉換效率較低的情況。為此非晶硅電池組在實際的市場應用中沒有得到普及。

與非晶硅電池組件進行比較，晶硅電池組件制造技術在我國的發展已較為成熟，同時使用的時間也相對較長，產品的性能也始終保持一種較為穩定的情況，同時光能源轉化為的電能本身的效率相對較高，因此會被廣泛地應用在大型光伏電站的建設管理之中。晶硅電池本身可分為單晶硅及多晶硅兩種組件類型結構，這兩者間的差異性較為明顯，如一些單晶硅的組件往往可在很大程度上實現光能轉化為電能，轉化效率高于多晶硅組件。

換言之，單晶硅電池組件與多晶硅電池組件的實際功率相同，但單晶硅電池組件自身的面積會小于多晶硅組件。同時在此基礎上兩個組件的其他方面的基礎指標差距相對不明顯。執行的過程中實際標準和結果相對一致，在實際的運作發電的過程中，這兩種組件都可實現自行的選擇分析。但兩種組件間的差異性也相對較為明顯，單晶硅的組件實際成本相對會高于多晶硅的電池組件。從現階段我國的實際發展現狀觀察可知，光伏發電本身既是我國一項典型的新型能源基礎項目，這項工作不僅可以有效地促進可再生能源的合理化使用，同時也能提升電站本身的發電量。

由此觀之，綜合當前光伏電池組件的實際技術水平、工藝技術以及轉換效率等多方面內容進行綜合觀察考慮，在選擇相關的電池組件的基礎上要盡可能的實現綜合的分析，擇優進行選擇判斷，盡量的選擇晶硅電池組件，以保證最終的轉換效率，讓整個光伏發電系統可以實現高質量的操作運轉。

2.2 箱逆變一體機設備、電纜設備的選型

大型的光伏電站，一般情況下是若干個幾十千瓦的逆變器并聯匯流到箱變，最后送到變壓器進行升壓并網的，逆變器和箱變之間是有一個監控線路的，能及時查找異常情況。在選擇箱逆變一體機的過程中，需切記最終的輸出功率和光伏發電系統的實際輸出功率保持一致性。另外在對整個箱逆變一體機的設備進行分析的過程中，還需要綜合考慮現階段電壓區間間的數值關系，分析分布式光伏發電系統對于電氣運行產生的影響。

電纜設備的選型工作之中，相關工作人員要對實際的環境因素進行分析，結合分布式光伏發電系統的實際情況，使用光伏設備的專用電纜，從而讓整個組件都能實現更好地回流以及跳線行為。同時光伏直流電纜相較于普通電纜特性優勢較為明顯，因此在進行工作的基礎上，要針對不同的操作需求，選擇不同的電纜設備。

2.3 直流匯流箱的電氣設計

在整個系統運作的基礎上，匯流箱需要充分的發揮自身的匯流管理工作，對于光伏組件的輸出管理模式，以及多路直流電源進行全方位的處理分析，繼而有效的讓其在全面連接工作的基礎上，轉換到箱逆變一體機中。主斷路器本身就是直流匯流箱中的一項最為關鍵的組件結構，其本身的額定工作下的電壓需要符合相關的工作標準要求，不能小于回路工作中的電壓最高值標準，同時主斷路器的額定電流也需通過等于或是大于回路的工作電流最高值。一般在進行斷路器的選擇分析時，直流回路本身不能選擇交流斷路器，多數都會選擇直流斷路器，或是實行不同結構的串聯。

3 新能源太陽能光伏發電中的應用

新能源太陽能光伏發電，主要是指有效地借助各種光伏的組件、對其實現合理化的應用，將太陽能實施綜合轉化，讓其可以有效的使用操作，是一種基礎的分布式電源系統結構。當前技術管理工作推進的過程中，多數的分布式光伏發電系統都建造在用戶的周邊環境之中，多數都是有用戶自發進行操作使用，同時整個配電系統環境之中還可以實現平衡調節優化，相較于傳統的電站工作模式本身的優勢較為凸顯。

分布式的光伏發電系統擁有較為深遠的發展空間，不僅是一種基礎的發電方式，也是能源的實際應用模式。同時，分布式光伏發電系統工作的過程中還強調的是，應嚴格遵循現階段就近發電的工作基礎原則，不僅可有效地提升整個光伏電站的發電量，同時也可對于整個電能的遠距離傳輸管理進行有效的解決，從而盡可能減少電能資源的損耗。

在當前的環境下，我國的新能源太陽能光伏發電本身的電氣設計技術較為成熟、優勢明顯，較傳統發電站來說，新能源太陽能光伏發電的輸出功率相對較小，在多數情況下可有效地降低對于發電站的經濟效益產生的直接影響，同時與大型的發電系統進行比較，分布式光伏發電系統用的投資收益較為一致，且分布式光伏發電系統本身對于環境產生的直接污染相對較小，可以實現環境保護工作的落實。這種發電系統在操作的過程中所產生的污染相對較小，不同于傳統的大型發電系統，分布式光伏發電系統本身對于周圍的自然環境污染影響較小。另外分布式的光伏發電系統可以減少土地的利用緊張問題，實現發電與用電之間的協同運作。

3.1 新能源電力行業中的使用逐漸廣泛

在現階段的電力行業發展過程中，新能源技術已逐漸成為當前電力行業的主要技術之一，同時也成為我國當前電力行業發展中的核心技術，在電氣工程建設的過程中，通過有效的新能源技術的廣泛使用，推動了當前電氣工程的發展，同時也進一步優化了我國電力行業的工作質量，增進了我國電力行業的發展進程。新能源電力行業中的具體使用不斷提升，不僅保證了未來我國電力行業發展的速度，同時也為我國電氣工程發展奠定了堅實的基礎，讓整個電氣工程的操作施工環節變得更加的優化，減少了傳統電氣工程建設過程中存在的安全風險，不僅如此也有效地減少了電氣工程的成本消耗，為其創造了更高的經濟收益。

3.2 新能源技術在太陽能光伏發電的使用

隨著現代化發展進程的不斷推進，以太陽能為原則的工業生產要求逐漸成為電氣工程自動化系統的核心，而將太陽能設計技術應用到工業生產的全過程中也是推進工業生產發展的主要內容。太陽能設計技術的推廣，是實現可持續發展戰略的根本，而如何通過專業的技術生產方式，將太陽能技術與電氣工程自動化系統有序的結合起來，是現階段工業發展的重要舉措。

當前太陽能光伏發電雖可通過有效的網絡工作方式進行發電，因為不同的管理方式，所產生發電模式也是有一定的不同，新能源實際的應用管理過程中，可以通過對兩端電氣的有效使用，能夠高效的分析在電力高效使用的過程中所產生的數據內容，通過有效的數據傳輸分析彌補電力傳輸和數據傳輸之間的時間差異，從而有效的保證在既定的時間內各項合閘命令能夠在既定的時間內進行報送，保證數據信息能以準確的科學根據實現分析，進而促進各光能電力的傳輸速度。在傳統的電力運輸過程中，雖然新能源技術在其中發揮作用，但實際推動力相對較為遲緩，而在光伏發電的過程中，以新能源技術的使用能有效地減少光伏發電產生的滯緩效果，充分發揮光伏發電的作用。

3.3 箱逆變一體機設備的使用

箱逆變一體機在電氣工程中的使用是相對較廣的，在社會電力設備的應用中箱逆變一體機的使用也是不可或缺的，因此箱逆變一體機在整個電力系統管理中也占據較為重要的地位。在電氣的正常使用中，由于箱逆變一體機設備局部的損壞，也有可能極大程度的造成電力資源的浪費，在超大負荷的電力資源傳輸過程中，因箱逆變一體機的選擇而產生的電能消耗問題已成為現階段電能浪費的主要源頭。

箱逆變一體機是一種DC to AC 的變壓器，與轉化器是一種電壓逆變的過程。轉換器是將電網的交流電壓轉變為穩定的12V 直流輸出，而逆變器是將Adapter 輸出的12V 直流電壓轉變為高頻的高壓交流電；兩個部分同樣都采用了用得比較多的脈寬調制（PWM）技術。整流器是一個整流裝置，簡單的說就是將交流（AC）轉化為直流（DC）的裝置。將交流電（AC）變成直流電(DC)，經濾波后供給負載或供給逆變器。因此根據電力工作的實際情況，有效地減少電力資源的消耗浪費，已成為電力管理過程中應當關注的主要問題。

在實際的箱逆變一體機生產過程中，最主要的就是將太陽能光伏發電設備設計技術充分的應用在箱逆變一體機的建設中，以太陽能光伏發電設備箱逆變一體機的選擇來減少電力資源的浪費。另外通過單向的電力資源補償來彌補設備損害產生的電壓負載超額，也是當前太陽能光伏發電設備的主要方式之一。單向自動補充設備在電力傳輸過程中的使用，有效減少了箱逆變一體機使用中的超額現象，均衡了整個傳輸過程中的電流均衡性。

3.4 結合實際需求選擇符合要求的太陽能光伏發電設備

太陽能光伏發電設備是保證電力傳輸的載體，只有保證太陽能光伏發電設備的品質才能有效地提升電力傳輸質量，太陽能光伏發電設備的質量和電力傳輸的時間和維護的情況是相關聯的。在新能源的運作中，太陽能光伏發電設備實際情況的選擇能夠有效地減少電力資源的損耗，提升電力資源的合理利用率。而忽視了太陽能光伏發電設備質量開展的電網傳輸工作，往往會因太陽能光伏發電設備質量的問題產生一定的資源損耗，在實際的新能源建設過程中，為減少成本支出、增加傳輸安全系數，太陽能光伏發電設備的使用成為使用者主要采用的一種太陽能光伏發電設備材料。

綜上，本文從當前新能源太陽能光伏發電過程中使用現狀進行分析，結合新能源太陽能光伏發電中的廣泛應用情況，以求能通過多種分析，提升我國新能源太陽能光伏發電中的應用質量，為我國新能源使用奠定堅實的理論實踐基礎。