太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)備技術(shù)應(yīng)用綜述

太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)備技術(shù)應(yīng)用綜述摘要：隨著發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步，在太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用上，通過(guò)太陽(yáng)電池的發(fā)電原理，其中就是光生伏特效應(yīng)的運(yùn)用。并且，光伏發(fā)電具有一定的優(yōu)勢(shì)，資源可再生，而且經(jīng)濟(jì)又環(huán)保，成為了一種新型的發(fā)電技術(shù)。本文旨在從太陽(yáng)電池的基本原理和光伏發(fā)電的主要優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，概述光伏發(fā)電系統(tǒng)組成及各部分功能，進(jìn)而探討光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用，更好的推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；光伏發(fā)電技術(shù)；應(yīng)用；系統(tǒng)組成

從目前的發(fā)電技術(shù)來(lái)看，光伏發(fā)電具有很大的資源優(yōu)勢(shì)，尤其是光伏電池通過(guò)太陽(yáng)電池方陣、蓄電池組、控制器等多個(gè)組成部分的功能發(fā)揮，取得了更好的發(fā)展前景，光伏發(fā)電技術(shù)在通信、工業(yè)、光伏建筑一體化等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的技術(shù)運(yùn)用和推廣，取得了更好的成效。

1太陽(yáng)能光伏發(fā)電現(xiàn)狀

能源是人類社會(huì)存在與發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。目前世界能源結(jié)構(gòu)是以煤炭、石油、天然氣等化石能源為主體的結(jié)構(gòu)。而化石能源是不可再生的資源，大量消耗終將枯竭，并且生產(chǎn)和消費(fèi)的過(guò)程中有大量污染物排放，破壞生態(tài)環(huán)境。為保證人類穩(wěn)定、持久的能源供應(yīng)，必須優(yōu)化現(xiàn)存的以資源有限、不可再生的化石能源為主體的能源結(jié)構(gòu)，建立資源無(wú)限、可以再生、多樣化的新能源結(jié)構(gòu)，走經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展之路。為保護(hù)人類賴以生存的地球生態(tài)環(huán)境，必須采取措施減少化石能源的耗用，大力開發(fā)利用清潔、干凈的新能源和可再生能源，走與生態(tài)環(huán)境和諧的綠色能源之路?？稍偕茉矗ㄌ?yáng)能、風(fēng)能、植物生能源、水能、地?zé)崮?、海洋能、是廣泛存在、用之不竭、可以自由素取、最終可依賴的初級(jí)能源。直至近二三百年化石能源得以大規(guī)模開發(fā)使用之前它一直是人類賴以生存與發(fā)展的能源來(lái)源。近年來(lái)，可再生能源的開發(fā)利用得到了日益增強(qiáng)的重視與支持，取得了一些重要進(jìn)展，大大增強(qiáng)了人類在化石能源衰竭后仍能依賴可再生能源可持續(xù)發(fā)展的信心。太陽(yáng)能利用主要有光熱利用、光伏利用和光化學(xué)利用這三種主要形式。我國(guó)低溫光熱利用已經(jīng)具有可觀的規(guī)模，它成本低、使用方便、安全可靠，已經(jīng)為全國(guó)廣大人民所接受。

2太陽(yáng)電池的基本原理和光伏發(fā)電的主要優(yōu)勢(shì)

2.1基本原理的整體概述

從太陽(yáng)能光伏發(fā)電的技術(shù)要點(diǎn)來(lái)看，是一種利用太陽(yáng)能的重要資源手段，其中，最主要的就是講光能轉(zhuǎn)換為電能發(fā)電的一種模式，這種技術(shù)具有環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的良好優(yōu)勢(shì)，發(fā)展前景被看好。其中，最主要的運(yùn)作原理就是通過(guò)調(diào)養(yǎng)電池作為半導(dǎo)體的光伏效應(yīng)。就是當(dāng)太陽(yáng)光照射到太陽(yáng)電池的時(shí)候，太陽(yáng)電池就會(huì)吸收光能，通過(guò)對(duì)光能的不斷吸收，進(jìn)而產(chǎn)生“光生電子―空穴”對(duì)。此外，在電池閃電場(chǎng)的影響下，光生電子和空穴就會(huì)被分離，就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電壓，形成一種動(dòng)能，起到發(fā)電的效果。

2.2主要優(yōu)勢(shì)的全面把握

從整體優(yōu)勢(shì)的現(xiàn)實(shí)來(lái)看，光伏發(fā)電是一種相對(duì)先進(jìn)的發(fā)電方式，可以直接從光電子轉(zhuǎn)換到電子，減少了中間環(huán)節(jié)以及機(jī)械運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，發(fā)電形式具有簡(jiǎn)便的特點(diǎn)；還具有資源的無(wú)限與分布特性，太陽(yáng)能的輻射作為一種可再生資源，具有環(huán)保清潔的效果，陽(yáng)光普照大地，這種能源隨處隨時(shí)可見，不受其他因素的影響，是一種共享資源；在發(fā)電模塊的見早上，具有很好的維護(hù)特性。太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有模塊化的結(jié)構(gòu)有事，規(guī)?？纱罂尚?，容易安裝建造，拆卸也相對(duì)簡(jiǎn)易，并且可以擴(kuò)大發(fā)電容量，維護(hù)成本相對(duì)較低，具有諸多的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，是一種新型的資源利用模式。

3分析光伏發(fā)電系統(tǒng)組成及各部分的整體功能

3.1太陽(yáng)電池組件及方陣的功能發(fā)揮

從太陽(yáng)能光伏發(fā)電的整體形勢(shì)來(lái)看，是一種將太陽(yáng)電池輻射直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電系統(tǒng)，其中，太陽(yáng)電池組件以及方陣是必不可少的重要環(huán)節(jié)。太陽(yáng)電池的單體作為一項(xiàng)光電轉(zhuǎn)換的最小單元格，尺寸有嚴(yán)格的要求，一般都在4-200cm2等，能承受的單體電壓大約在0.5v，工作的整體電流也約在20-25mA，尤其是不能作為一種單獨(dú)的電源來(lái)使用。但是，通過(guò)將太陽(yáng)電池組件單體進(jìn)行串聯(lián)之后，就可以形成更大的功率，尤其是在作為單獨(dú)的電源使用上具有很大的作用，其中，太陽(yáng)電池組件再經(jīng)過(guò)串并聯(lián)并安裝在支架上，就構(gòu)成了太陽(yáng)電池方陣，可以滿足負(fù)載所要求的輸出功率，為發(fā)電過(guò)程的節(jié)能以及過(guò)程實(shí)現(xiàn)提供更好的平臺(tái)。

3.2儲(chǔ)能蓄電池的功能運(yùn)用

在太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的運(yùn)行上，儲(chǔ)能蓄電池的作用也是完善發(fā)電技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，因此，要從多方面強(qiáng)化對(duì)儲(chǔ)能蓄電池的了解。蓄電池作為光伏發(fā)電站的儲(chǔ)能裝置，能將太陽(yáng)電池組件以及方陣中吸收太陽(yáng)輻射，并且將吸收的直流電轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲(chǔ)藏起來(lái)，尤其是在獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，就應(yīng)該要配備儲(chǔ)能蓄電池，更好的儲(chǔ)藏電量，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電能的效果。當(dāng)外電路接通兩極時(shí)，氧化還原反應(yīng)就在電極上進(jìn)行，電極上的活性物質(zhì)就分別被氧化還原了，從而釋放出電能，這一過(guò)程稱為放電過(guò)程。放電之后，若有反方向電流流入電池時(shí)，就可以使兩極活性物質(zhì)回復(fù)到原來(lái)的化學(xué)狀態(tài)，這一過(guò)程稱為充電過(guò)程。

3.3充放電控制器的技術(shù)功能

在太陽(yáng)能光伏發(fā)電中，蓄電池的整體運(yùn)用，尤其是鉛酸蓄電池的使用過(guò)程中，在放電的過(guò)程中藥加以嚴(yán)格的控制，不能頻繁的充電或者放電，會(huì)影響蓄電池的整體壽命。因此，要加強(qiáng)充放電控制的技術(shù)運(yùn)用，通過(guò)一套系統(tǒng)來(lái)防治蓄電池的過(guò)度放電等，通過(guò)控制器的運(yùn)用，檢測(cè)蓄電池的電壓與荷電來(lái)判斷蓄電池是否達(dá)到臨界點(diǎn)，并發(fā)出相應(yīng)的控制指令。從目前的控制器技術(shù)運(yùn)用來(lái)看，用戶對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)以及各方面的要求越來(lái)越高，安全性管理也逐漸加大，系統(tǒng)的安全性管理也逐漸增強(qiáng)。

3.4直流―交流逆變器的整體運(yùn)用

太陽(yáng)電池在陽(yáng)光照射下產(chǎn)生直流電，然而以直流電形式供電的系統(tǒng)有很大的局限性。例如，熒光燈、電視機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇等均不能直接用直流電源供電，絕大多數(shù)動(dòng)力機(jī)械也是如此。此外，當(dāng)供電系統(tǒng)需要升高電壓或降低電壓時(shí)，交流系統(tǒng)只需加一個(gè)變壓器即可，而在直流系統(tǒng)中升降壓技術(shù)與裝置則要復(fù)雜得多。因此，除特殊用戶外，在光伏發(fā)電系統(tǒng)中都需要配備逆變器。逆變器還具備自動(dòng)調(diào)壓或手動(dòng)調(diào)壓功能，可改善光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。另外，光伏發(fā)電系統(tǒng)若要實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，則輸出必須為交流。因此，逆變器已成為光伏發(fā)電系統(tǒng)中不可缺少的重要設(shè)備。

4探討太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用

4.1不同領(lǐng)域的運(yùn)用

在當(dāng)前的太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用上，主要運(yùn)用于不同的領(lǐng)域，目前主要在通信和工業(yè)應(yīng)用、農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)用、太陽(yáng)能商品、光伏建筑一體化、大型荒漠光伏電站等，能實(shí)現(xiàn)農(nóng)村程控電話系統(tǒng)、部隊(duì)通信系統(tǒng)、鐵路和公路信號(hào)系統(tǒng)、小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)、太陽(yáng)能庭院燈等不同的發(fā)展領(lǐng)域，為節(jié)約能源、發(fā)展新型產(chǎn)業(yè)提供更大的便利。

4.2太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的前景

這種技術(shù)具有很多的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，能源清潔環(huán)保，對(duì)環(huán)境的破壞很少，并且能發(fā)揮出很大的作用，尤其是在太陽(yáng)能豐富的地區(qū)，這種發(fā)電技術(shù)使用推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要指示，目前這種發(fā)電站的建造數(shù)目逐年增加，顯示出更大的發(fā)展空間。從目前的發(fā)展來(lái)看，這種技術(shù)的運(yùn)用潛力相當(dāng)巨大。

5結(jié)語(yǔ)

作為一種新型能源使用技術(shù)，光伏發(fā)電的整體效能已然顯露出來(lái)，通過(guò)對(duì)發(fā)電原理以及各種設(shè)備的全面掌握，探索太陽(yáng)能