新能源光伏发电的发展思路探析

张军

【摘  要】文章首先对中国新能源光伏发电技术的主要概念进行简要论述，探讨该技术在基本运作原理以及当前发展状况，并就此类技术的具体应用方向进行介绍，从经济角度对今后光伏发电的发展思路进行深入探究，以期为相关人员提供问题解决的新思路，为该技术在中国的应用发展提供帮助。

【关键词】太阳能;可再生;原理;应用范围

太阳能是人类可利用的一类清洁型能源，太阳能也具备可再生、转换效率较高等优势。目前为止，中国光伏发电技术仍处于发展状态，相较世界顶尖光伏技术仍有较大差距，因此积极开展相关技术研究是中国落实可持续发展战略的关键，由此可见，对新能源光伏发电技术的发展进行深入研究对于推动未来阶段光伏技术的发展具有积极的现实意义。

1.光伏发电技术的概念简述

新能源技术的发展应用是我国今后能源领域的重点发展方向，新能源的开发应用切实关系到民众的日常的生活与各类产业发展，因此积极开展新能源研发工作对于维护国家发展提高社会经济效益都具重要意义。因此，在国内开展大量新能源技术研发后发现国内电力项目在引入光能与智能化融合技术后对对于国内电力项目建设与发展具有良好的促进作用，具体而言，其主要技术成果多集中于光伏发电领域。因此若要积极探索光伏发电技术的应用及其可靠性，必需结合光伏发电的概念入手进行分析论述。

1.1光伏发电的基本原理

光伏发电主要借助半导体中发生的光生伏特效应从而实现光电能源转换的一类特殊技术。其主体结构由太阳电池板（组件）、控制电路和逆变电路等单元构成，另有部分传感器对各电路原件进行监控。太阳能电池可采用串联方案排列装配，进而形成面积较大的联合电池组件，再加上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置[1]。

1.2光伏发电的发展现状与发展趋势

光伏发电技术的发展历史十分悠久，在十八世纪中叶，法国科学家Becqurel曾在实验中发现了光伏效应。在十九世纪中叶，美国科学家恰斌和皮尔松再次进行类似试验，并开创性地制成了单晶硅太阳电池，这一创举也标志着太阳能光伏发电的正式诞生。自光伏技术诞生以来，其技术优越性使其成为新能源领域的重要发展方向，许多国家均针对光伏发电技术开展了大量的技术研究，因此，太阳能光伏发电技术以及太阳能光伏发电系统的发展前景十分广阔。

2.光伏发电技术的具体应用方向探讨

光伏发电技术在国内的发展时间有限。本文通过对生活中常见的中光伏发电技术应用案例进行了研究与探讨，并总结出如下几个应用方向。

2.1生活用电中的光伏发电应用

光伏发电技术的典型应用案例即为日常生活中涉及的各类电力系统。近些年，在光伏发电技术的迭代速度逐渐提升的背景下，太阳能电源逐渐成为生活用电的重要组成部分，特别在电力传输困难的贫困地区，光伏发电显著降低了此类用户的用电成本。由于太阳能电源的通常供电功率普遍维持在10到100瓦不等，因此，可满足偏远地区的基本用电需求[2]。

2.2交通领域内的光伏发电实例应用

光伏发电在交通领域内的应用十分广阔，具体实例包含航向灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、街边路灯、高空障碍灯、高速公路导航灯牌、无人值守道班供电等，为国内的交通事业的发展提供了便利。

2.3通讯、通信领域内的实例应用

太阳能自动化微波中继站、光缆检修站、信号中继电源系统;农村载波电话光伏系统、微型通信终端、手持GPS供电等。

2.4其他领域

光伏发电技术在石化、勘探、测绘等领域均取得较好的应用效果。在实际生活应用方面，常见于家庭灯具供电、光伏电站、绿色建筑供电与光伏汽车。由此可见，太阳能再生发电系统在国内的民用领域的应用范围十分广阔。另外，部分新能源光伏与建筑一体化设计思路已经在部分西方国家取得实质性研究成果。光伏与建筑物可通过以下两类方式融合：第一，通过在建筑物顶部加设大量太阳能电池板实现建筑供电，形成用户并联系统，典型案例为国内的“太阳能屋顶设计”。第二种是从建筑光伏供电的升级版本，除在建筑顶部的光伏电池板，在建筑外部架设光伏发电的玻璃墙从而进一步提高光伏发电的功率，借助屋顶和墙面的电池组并联可实现太阳能的高效吸收与转换，现阶段在墙体材料研制方面已经取得突破性进展。

3新能源光伏发电技术的经济性分析

光伏发电技术的自身优势与特点是光伏电能新产业从诞生到应用的根本原因，另外，经济性是决定这一新技术能否实现大面积应用的核心因素。

3.1影响新能源光伏发电成本的因素

新能源光伏发电的整体经济性影响着此类技术的市场推广与实际应用，技术的应用成本则主要受到发电的总成本以及发电总量数据的影响。就实际而言，光伏发电设备在建设完成后运行的运行维护投入成本较低，所以影响光伏发电项目建设的主要因素是项目的初期建设费用。资料显示，光伏设备的自身成本占据整个光伏发电项目总投资成本的60%左右。但在2010年后，国际市场上的各类型光伏组件材料价格显著降低，进而使得整个光伏项目的投资成本趋于小规模化，大规模推广光伏电站项目也具备了一定的可行性。此外，光伏发电系统的发电量普遍受到气象条件制约，中国大型新能源光伏电站主要安装在西部地区，每年的有效运行时间大约为1500h，综合折旧、税收等有关因素考虑，大约25a能收回成本圈。

3.2新能源光伏发电均成本

由于我国的新能源光伏发电技术起步相对较晚，多数数据内容无法反映真实的情况，所以文章选取国外类似项目进行论述。资料显示：西方国家的地面光伏电站的整体建造成本以及发电量均超过屋顶光伏，而采用薄膜光伏技术的整体建设成本虽低于晶硅光伏电站，但是其工作效率并未达标，因此整体发电成本仍然高于晶硅光伏发电站。因此，国内的新能源光伏发电项目需结合实际需求进行立项，并结合勘测数据选定适宜自身条件的最佳的建设方案。

3.3新能源光伏发电成本变化趋势

部分调研机构对光伏发电系统的发电平均成本进行详细统计，数据显示，新能源光伏发电成本已处于下降态势，这也推动了此类技术的大规模应用。预计至2020年底，我国新能源光伏发电项目的总装机容量为40GW，到2030年会达到200GW。中国并网发电系统成本至2020年将下降到0.35元/（kW·h），2030年将下降到0.21元/（kW·h）。

4结语

受国内特殊条件限制，整体人口结构较为复杂，人均资源占有量少，对各类型能源的需求逐渐增加。且国内各类型能源的综合利用率均处于较低水平，在污染环境的同时，还进一步提高了资源枯竭的速度。因此，积极探索新能源技术，迅速推广建设各类光伏发电产品是改善中国能源结构、促进可持续发展的主要渠道，也是提高国内新能源领域发展规模的重要的手段。新能源光伏发电技术是一项具有广阔发展前景的环保技术，整体商业价值较高，应用领域十分广泛，在能源市场方面具有较强的競争力。

参考文献：

[1]覃广德. 太阳能光伏发电材料的研究进展及发展前景[J]. 科学与财富，2020（18）：152，178.

[2]高巍. 我国发展光伏发电存在的问题面临的形势及建议[J]. 百科论坛电子杂志，2020（5）：291.