太陽能發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

摘 要 現(xiàn)階段我國的經(jīng)濟(jì)得到了迅速發(fā)展，而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是能源資源的大量消耗換來的，我國是能源資源消耗大國，在石油以及煤炭等不可再生資源的逐漸減少下，采用可再生能源就顯得比較重要。本文主要就太陽能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及應(yīng)用優(yōu)勢簡要闡述，然后就太陽能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】太陽能 發(fā)電系統(tǒng) 發(fā)展趨勢

1 太陽能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 太陽能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國的太陽能光伏發(fā)電的技術(shù)和世界同步，在上世紀(jì)七十年代太陽能光伏發(fā)電就在民用領(lǐng)域得到了應(yīng)用，以及對光伏電池的空間應(yīng)用。在經(jīng)過多年的努力，光伏發(fā)電有了相當(dāng)?shù)乃交A(chǔ)。當(dāng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)工作環(huán)境主要是在野外，太陽能電池控制器軟硬件設(shè)計(jì)的問題，使得太陽能電池控制器的使用效果不是很好，在這一方面還有待進(jìn)一步的提升優(yōu)化。控制的能力不強(qiáng)，就會使得電能的轉(zhuǎn)換效率比較低，太陽能的發(fā)電系統(tǒng)工作性能就相對比較差。當(dāng)前我國的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用過程中，還需要考慮諸多的因素，對現(xiàn)場的地理位置以及安裝地點(diǎn)和最大負(fù)載量等，這些因素都影響了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的使用性能和造價。

1.2 太陽能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢

太陽能發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中有著諸多的優(yōu)勢體現(xiàn)，我國在當(dāng)前已經(jīng)有了自主研發(fā)的太陽能光熱發(fā)電技術(shù)，這就向商業(yè)化太陽能的發(fā)展邁出了重要一步，對我國的太陽能發(fā)電站的建設(shè)發(fā)展提供了技術(shù)上的支持。太陽能光熱發(fā)電是規(guī)模化的發(fā)電，是對清潔能源的利用方式，主要是采集太陽直射光，然后通過加熱水以及其他介質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化熱能，通過傳統(tǒng)熱力循環(huán)相同過程轉(zhuǎn)化成電能。太陽能光熱發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)就是并網(wǎng)比較很高，發(fā)電也相對穩(wěn)定，儲熱連續(xù)等，這些優(yōu)勢特征都使得能夠在電力負(fù)荷方面滿足實(shí)際的應(yīng)用要求。

2 太陽能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢

2.1 太陽能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用

太陽能發(fā)電系統(tǒng)有熱發(fā)電和光伏發(fā)電。從熱發(fā)電系統(tǒng)來說，也有著多種發(fā)電的方式，如太陽能槽式發(fā)電，以及碟式發(fā)電，塔式發(fā)電等等。如槽式發(fā)電就是最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，這一發(fā)電的方式主要是通過大面積單獨(dú)槽式太陽能追蹤采光板的應(yīng)用，進(jìn)行對太陽光聚焦，然后加熱流過接收器熱傳導(dǎo)液使之汽化，這樣在能量去產(chǎn)生高壓和蒸汽，送到常規(guī)蒸汽渦輪發(fā)電機(jī)中實(shí)現(xiàn)發(fā)電。在對槽式發(fā)電的系統(tǒng)應(yīng)用下，主要是通過模塊化的布局，諸多的光板通過串并聯(lián)放置就能均勻分布南北軸線方向，在隨著技術(shù)的進(jìn)一步升級應(yīng)用下，槽式發(fā)電的效率得到了有效提高。在熱能存儲設(shè)備的應(yīng)用下，能將發(fā)電效率提高百分之七。

再如太陽能塔式發(fā)電主要是對獨(dú)立跟蹤太陽光的定日鏡的利用，從而將太陽光聚集到塔頂?shù)哪芰哭D(zhuǎn)換器，通過能量傳遞將熱能傳給傳到夜，然后通過蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽帶動蒸汽渦輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。另外，太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展形式中的碟式發(fā)電模式，也是比較重要的發(fā)電系統(tǒng)類型，太陽能發(fā)電的效率是最高的，這一系統(tǒng)的應(yīng)用也是在未來發(fā)展最有應(yīng)用潛力的發(fā)展系統(tǒng)。主要的技術(shù)應(yīng)用就是采用雙軸跟蹤器實(shí)施地?zé)徂D(zhuǎn)變，通過常規(guī)發(fā)電機(jī)來實(shí)施發(fā)電。碟式發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用有著比較高的應(yīng)用效率，功能也比較多。其高效的特點(diǎn)主要是其低成本以及高能量密度，是未來太陽能發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用潛力最大的發(fā)電系統(tǒng)。

除了太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)還有光伏發(fā)電系統(tǒng)，這一發(fā)電系統(tǒng)是通過太陽能光伏電池組以及控制器和蓄電池所構(gòu)成的。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心組成就是光伏電池板，主要是把太陽輻射能轉(zhuǎn)變成電能進(jìn)行推動負(fù)載工作。所以對發(fā)電工作有著至關(guān)重要的作用發(fā)揮，其質(zhì)量以及成本和和整體的發(fā)電系統(tǒng)質(zhì)量成本成正比。系統(tǒng)當(dāng)中的控制器對控制系統(tǒng)工作狀態(tài)的，對電池也能起到保護(hù)作用。而蓄電池組成部分通常是采用鉛酸電池。太陽能光伏發(fā)電的系統(tǒng)有著多種類型，如反饋式發(fā)電系統(tǒng)，獨(dú)立蓄電系統(tǒng)，市電并聯(lián)系統(tǒng)等。如獨(dú)立蓄電系統(tǒng)就是比較原始的太陽能蓄電的方式，這一系統(tǒng)相對比較簡單，造價成本也相對比較低，但是電池維護(hù)方面存在著難度，所以對其使用的范圍也會受到影響。對于反饋發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用，在用電負(fù)荷大的時候，太陽能電力不足就向市電網(wǎng)絡(luò)購電，負(fù)載小就能把多余電力賣給市電，對全面改造城市的用電比較適合。

2.2 太陽能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展趨勢

太陽能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用將會成為趨勢，我國的太陽能資源比較豐富，是世界上太陽能最為豐富的地區(qū)之一，所以在太陽能的開發(fā)利用方面就比較的合適。這些重復(fù)的太陽能用在發(fā)電方面，能大大緩解我國的煤炭石油資源的緊缺程度。太陽能的光伏發(fā)電就是最為主要的發(fā)電形式，其經(jīng)濟(jì)環(huán)保和安全的優(yōu)勢比較突出。太陽能電站的建設(shè)能在已有的建設(shè)上實(shí)施，建設(shè)的周期也比較短，系統(tǒng)的建設(shè)減少了長距離輸電帶來的巨大投資以及電力損耗的缺點(diǎn)。從二十世紀(jì)九十年代以來，我國在太陽能光伏發(fā)電的領(lǐng)域進(jìn)步比較快，光伏組件的生產(chǎn)能力在不斷的增強(qiáng)，生產(chǎn)的升本在逐漸的下降，這些都為我國太陽能發(fā)電系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。預(yù)期2020年全社會用電量6.8萬億至7.2萬億千瓦時，年均增長3.6%至4.8%，全國發(fā)電裝機(jī)容量20億千瓦，年均增長5.5%。人均裝機(jī)突破1.4千瓦，人均用電量5000千瓦時左右，接近中等發(fā)達(dá)國家水平。按照非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到15%左右的要求，到2020年，非化石能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)到7.7億千瓦左右，比2015年增加2.5億千瓦左右，占比約39%，提高4個百分點(diǎn)，發(fā)電量占比提高到31%。

3 結(jié)語

綜上所述，太陽能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用能為我國的能源資源的節(jié)約起到保障作用，能進(jìn)一步的促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，希望能通過此次的理論研究，有助于太陽能發(fā)電系統(tǒng)的良好應(yīng)用和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]曹承棟.淺談國內(nèi)外太陽能發(fā)電技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及展望[J].通信電源技術(shù)，2015（01）.

[2]薛大慶.太陽能發(fā)電的利與弊[J].中國軍轉(zhuǎn)民，2015（Z1）.

[3]胡忠文，張明鋒，鄭繼華.太陽能發(fā)電研究綜述[J].能源研究與管理，2015（01）.

[4]付文輝，羅健明.離網(wǎng)型太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法[J].東方電氣評論，2016（01）.

作者簡介

王濤（1979-），男，湖北省宜昌市人。現(xiàn)為三峽電力職業(yè)學(xué)院教師。研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)自動化控制。

作者單位

三峽電力職業(yè)學(xué)院 湖北省宜昌市 443000endprint