太陽能光伏發電應用的現狀及發展

李海建 吉成珍

華能青海發電有限公司新能源分公司 青海西寧 810000

隨著社會科技的發展，各種技術不斷的出現，電力行業中也是這樣，應用的發電形式已經比較多。但是就現在而言，我國主要的還是火力發電，其不但消耗了大量的資源，還污染了環境。太陽能本身便是一種綠色能源，并且是可再生的，若是能夠將其廣泛的運用到發電中去，不但能夠改善我國的電力構成，還能夠保護環境。

1 太陽能光伏發電系統概述

1.1 太陽能光伏發電原理

太陽能光伏發電利用了太陽能天池的光生伏打效應，從而將太陽光的輻射直接轉化成電能。當物體受到陽關的照射時，物體的電荷分布會發生變化，從而產生電動勢，光伏發電就是利用了這個原理。發電時太陽光照射半導體的PN節，PN節的兩邊就會出現光生電壓，這就是光生伏打效應[1]。

1.2 光伏發電系統的種類

光伏系統由太陽能電池組件、充放電控制器、逆變器和檢測儀表等構成，根據不同的用途和不同的應用環境，還可以細分為離網光伏發電系統、并網光伏發電系統和混合體統。離網光伏發電系統多使用在偏遠山區、海島、荒漠地帶等等，這些位置的最大特點就是與電網的距離較遠，使用光伏發電系統就可以為少量用戶供電。并網光伏發電系統將光伏發電和電網相連，可以調整電網的高峰，并減少電網建設的投入，具有很強的靈活性，這種技術也正常成為光伏技術發展的主流。混合系統具有很強的適應性，結合了不同發電方式的優點，充分使用太陽能，但是這種方式控制非常復雜，必須有獨立的系統才能有效維護。

1.3 太陽能光伏的發電特性

首先，由于其能量來源是太陽，使得發電非常清潔，并且還不存在資源枯竭的問題，也不會因為市場因素導致原料變動從而造成發電成本的變化。其次，這種發電方法受到的限制很小，太陽光在任何地方都存在，使得光伏發電具有較強的通用性。最后，光伏發電的設備比較簡單，不需要太多的維護，也不會在發電過程中產生垃圾。但是光伏發電受到時間因素的影響很大，在夜間并不能工作，季節、天氣等因素等變化也會影響到發電量[2]。

2 太陽能光伏發電發展的前景分析

2.1 太陽能光伏發電的優勢和劣勢

要分析太陽能光伏發電的前景，必須明確當前太陽能光伏發電的優勢和劣勢。就太陽能光伏發電的優勢來看，主要體現在以下幾個方面：首先，利用太陽能光伏發電不需要消耗能源，因此發電的成本會相應下降；其次，太陽能光伏發電具有可持續性，不會受到能源儲備的影響；第三，太陽能光伏發電主要依靠可再生能源，因此具有取之不盡、用之不竭這一特點；第四，太陽能光伏發電沒有環境污染和噪音污染，更加安全環保；第五，太陽能光伏發電有利于偏遠地區的用電，不會對電網建設形成制約，就太陽能光伏發電的缺陷來看，主要體現在以下幾個方面：一是受氣象變化的牽制，發電具有不連續和不穩定的特點；二是占地面積較大，不利于大規模建設；三是太陽能光伏發電的技術應用不成熟，因此投資成本較高，難以大范圍推廣。

2.2 太陽能光伏發電的前景思考

太陽能光伏發電主要應用的原理是光生伏打效應，指的是半導體材料在太陽光照射的情況下產生電動勢，能夠將太陽光之間轉換為電能，從而實現發電需求。當前太陽能光伏發電主要有兩種應用類型，一種是并網光伏發電系統，另一種是獨立光伏發電系統。由于我國對太陽能光伏發電的研究已經相對穩定，因此未來必將進入大規模的建設時期，并成功應用于工業、通信等行業，同時實現偏遠地區的項目建設，例如當前在青海、甘肅、寧夏、新疆等省份已經核準大規模的并網光伏發電系統建設，從而保障偏遠地區的供電。由于電能的轉換來自于太陽能，因此太陽能光伏發電的效果與氣象情況具有密不可分的關系，在電網規劃中應該將氣象預報納入其中，避免太陽能光伏發電不穩定影響電網的運行安全[3]。

2.3 太陽能光伏發電的發展建議

太陽能光伏發電產業是有利于國計民生的重要產業，因此必須制定合理的發展目標。當前我國產業發展的主要問題集中于市場需求與產業發展之間的不平衡，因此必須加快對市場的刺激，提高市場對太陽能光伏產業的認知程度和重視程度，同時對光伏發電的技術進行深入研發，著重在降低成本的前提下提升轉換的效率，加快對原材料的研發，轉變從國外進口材料的現狀。例如國家可以聯合社會電力企業，建立專項的光伏發電研發中心，引進先進研發人才和資源，加快光伏發電材料的研制，并且開展系列化的光伏發電實驗，針對不同的市場需求規范太陽能光伏發電的使用方式和發電準則，從而與市場需求相銜接。例如開發房頂發電項目，使太陽能光伏發電能夠實現與建筑一體化的發電方式，從而刺激市場的需求。另外，還可以綜合應用清潔能源進行發電，彌補太陽能光伏發電不連續、不穩定的影響[4]。

3 結語

隨著社會經濟發展以及人口的不斷增加，對于能源的需求量也在不斷的增加，但是就現在而言，絕大多數的能源都是不可再生的，若是長期如此，資源很容易枯竭，并且燃燒大量的化石燃料會產生大量的二氧化碳以及各種有害氣體，會給大氣造成嚴重的破壞。若是能夠將太陽能廣泛的運用到發電中去，不但能夠改善我國的電力構成，還能夠保護環境，所以，我們必須重視其技術研發，給其發展提供便利。