影响太阳能发电量典型因素分析

王强

摘 要：能源短缺问题是我国可持续战略发展过程中面临的重要问题，在以往能源充足的情况下，人们并没有对能源的合理利用树立科学的使用态度，随着能源总量逐渐萎缩，人们不得不采取一系列的补救水端来弥补能源的缺失。在资源的可持续发展战略的制定当中，太阳能作为一种全新的资源受到了社会各界的关注，并且人们逐渐认识到了太阳对环境产生污染小的显著优势，并逐渐将太阳能的能源技术推广开来。太阳能光伏发电可以有效的为人类生活提供源源不竭的能源动力。但是太阳能光伏发电的过程中会受到众多因素的影响作用，只有对这些因素进行客观的分析，才能为太阳能光伏发电提供有力的支撑。

关键词：太阳能；光伏发电；影响因素

前言：由于人类在生产以及生活中需要用到大量的煤炭、石油等资源，在持续的使用当中不断大量的消耗了这些不可再生的资源，同时资源在使用的过程当中，也对环境产生了严重的的污染与破坏，并形成了危害人类健康的温室效应的状况，对我国的经济与能源的可持续发展战略产生了严重的影响。面对迫在眉睫的环境污染以及能源枯竭的问题，人们逐渐认识到经济低碳是人类可持续发展的必然选择，同时，太阳能技术作为一种绿色环保的清洁能源，逐渐受到了世界各国的青睐。但是，太能能在发电过程中还受到一些因素的制约，只有有效的处理这些因素，才能充分发挥太阳能的显著优势。

一、太阳能光伏发电的发电的组成及原理

太阳能光伏发电系统由太阳能电池组件、逆变器、充电、放电控制器、计算机监控设备、测试仪表以及蓄电池辅助设备组合而成。当太阳能光伏系统接收到阳光的照射时，硅材料会吸收一部分光分子，同时接收到了光传递的能量并发生了电子跃迁，跃迁的电子跃迁之后形成自由电子聚集在P-N结两侧形成了电位差，当外部电路接通时，通过电压作用，电流流经外部电流使就会产生输出功率[1]。同时按照蓄电的方式组装电池组，就可以将光能转化为电能并储存起来，同时利用输送装置输送至电网中中，人们即使用太阳能转换的电能。

二、太阳能光伏发电的优缺点

太阳能发电相较于其他资源具有显著的优势，由于太阳能无处不在并且具有取之不尽用之不竭的特征，所以太阳能光伏发电方式可以应用在世界上的每一个角落，其次，太阳能发电相较于其他的能源而言，具有无污染、绿色环保的特征，契合我国能源的可持续战略发展方针[2]。但是，尽管太阳能发现具有以上的显著优势，但是还是存在的一定的局限性限制了太阳能技术的有效推广。太阳能发电离不开光能，但是有些地区太阳光照的时间非常短暂，太阳能光伏发电系统在一天之内接收到光能较少，进而转换的电能数量也会有所降低，太阳发电系统对光能的高度依赖制约了太阳能发电系统的工作机能。

三、太阳能光伏发电的影响因素

（一）地球经度和纬度

太阳达到地球的辐射量，会受到自然条件的影响。其中，地球的经度和维度是太阳能光伏发电的影响因素之一。纬度较高的地球，相对应的太阳高度角就越小。进而导致太阳辐射的强度也降低。对于纬度较低的地区，太阳高度角不断增大，使该地区接受到的太能辐射强度也较高[3]。因此，对于纬度较低的地区，对于太阳能的光伏发电越有优势。该种情况下的发电效率较高，由此加大了太阳能光伏发电的利用效率。

（二）大气层的透明度

大气层的透明度，也是太阳能光伏发电的影响因素之一。包括地区的海拔高度，也会对其产生较大的印象。太阳光较足的情况下，大气的透明度较高，太阳光穿过稀薄的大气层，只有较少的能量发生损失，由此到达地球的太阳辐射量就很高。若天气情况较差，太阳光在传播过程中，会损失大量的辐射量。因此，到达地面的辐射强度也就大大减弱。对于海拔较高的地区，比如我国的西藏地区，其空气较为稀薄，太阳光到达地面的辐射量会增多。因此，海拔高、天气晴朗的天气，太阳光到达地面的阻力较小，更有利于太阳能光伏发电的利用。

（三）太阳的光照时间

太阳能光伏发电的影响因素中，也包括太阳的光照时间。太阳的光照时间和周期越久，地球上的太阳辐射量就越高。对于夏季来说，太阳光的日照时间长，这样一来，长时间的太阳日照，就是加大到达地球的辐射量，进而加大太阳能光伏发电的效率。因此，对于北方来说，夏季比冬季更有利于太阳能光伏发电利用。

（四）太阳能电池板材料

太阳能电池板的质量，是太阳能光伏发电的直接影响因素。而决定太阳能电池板质量的，直接取决于太阳能电池板的组成材料。其电池板的制作材料是许多国家多年研究的方向。就目前状况而言，太阳能电池板的材料包括许多种类。应用最为广泛的电池板由硅材料构成。该种类的电池板，又由单晶体和多晶体硅材料构成，具有较为先进的制作工艺。在性能上，硅电池发电效率较高，同时具有较高的散热性能和稳定性能，具有较高的利用价值。

（五）逆转器的效率因素

一般情况而言，逆转器的工作功率较大。在高负荷的供电条件下，其工作效率可以达到90%以上。在低负荷的工作环境下，逆轉器会受到影响，工作效率有所降低。因此，在对逆转器进行选择时，要选择具有跟踪和控制功能的逆转器。于此同时，还要选择自身消耗功率较少的逆转器，以降低成本，提升工作效率。这样一来，逆转器就可以根据太阳能的辐射量，进行自动的开关。

（六）最大功率峰值跟踪

逆变器的光伏列阵的位置，直接决定着逆变器的输入功率。在理想的工作状态下，逆变器的光伏列阵功率的最大峰值，会随着环境而发生改变。太阳光的温度和辐射量，也与逆变器的峰值存在一定差异。逆转器通过运算器和列阵相互联系，可以通过逆变器效率，提升能量的转移效率。因此，要保证逆变器的最大功率，就要将其功率跟踪达到相对应的标准和要求。

四、提高天阳能光伏发电效率的方法

太阳能是确保我国可持续战略发展的重要方针政策，为了保证太阳能光伏发电系统能够得到长足的发展，我国还需要不断的对太阳能光伏发电系统进行深入的研究与摸索，首先太阳能电池板的新材料研究是太阳能发电系统研究的主要任务，由于天阳能电池板的材料是影响光电转换与传递的重要媒介，为此，太阳能电池板材料的进一步研究势在必行。其次，太阳能光伏发电中最大功率的峰值跟踪研究是天阳能发电系统研究的主要内容，其可以有效的提升逆变器的利用率与工作效率；再次，优化太阳能电池板的阵列组合对太阳能发电系统的工作效率也有着至关重要的作用。最后，太阳能发电并网技术也是研究的主要内容，通过并网的研究，可以有效降低在太阳能并入电网中，产生的冲击与震荡。

结语：太能能是人来赖以生存的重要再生资源，对全球资源的可持续发展具有至关重要的影响作用。并且人类可以通过太阳能光伏发电系统来有效利用太阳能能量，有效解决环境污染以及资源危机的问题，但是，太阳能光伏发电系统的高效运行还受到一定的制约以及相关因素的影响，为了提高太阳能光伏发电的技能，我国还需要不断对太阳能发电系统的影响因素进行分析，并不断进行优化，为我国的可持续发展奠定有力的基础。

参考文献：

[1]贺西南.太阳能光伏电站设计要点及影响因素分析[J].科技创新与应用，2016，10：181.

[2]郭瑞芳.太阳能光伏—温差联合发电系统效率分析[J].山东工业技术，2016，18：50-51.

[3]吴振华.影响中国分布式光伏发电发展的因素分析[J].通信电源技术，2014，06：133-134.