探讨太阳能光伏发电存在的问题及促进措施
2021-11-30李思源
李思源
郑州大学 河南 郑州 450000
引言
随着我国经济发展水平的不断提高,我国加大了对能源节约减排相关工作的开展力度,新能源已经成为人们所普遍追求的目标,而其中最受欢迎的就是太阳能。根据相关调查显示,每当太阳照射地球一小时,其所产生的能源可以满足当前世界一年的能源供给量。正是因为太阳能有如此强大的优势,所以我们国家正在大力发展太阳能光伏发电技术,努力打造节能环保型发展的社会。
1 太阳能光伏发电的发展
随着新时代的科学技术的不断发展,太阳能光伏发电已经成为一项重要的新型技术被广泛地应用于不同的行业和领域当中。太阳能光伏发电可以利用太阳能电池板,充分吸收太阳能之后再将其转变成为电能,在这太阳能转换成电能期间无须耗费燃料,也不会产生对人体和环境有害的气体,可以说太阳能光伏发电具备了节能环保、安全可靠、资源丰富、可再生等较多的优势。目前,无论是国内还是国外,都在大力开发和建设太阳能光伏发电技术,该技术的运用效果也得到了明显的提升。在我国,为了加快绿色低碳能源的开发和利用,我国出台了大量的政策支持太阳能光伏发电产业的发展,所以太阳能光伏发电技术在我国未来的将会有非常良好的发展前景[1]。
2 当前太阳能光伏发电中存在的一些问题
2.1 太阳能光伏发电成本高
虽然太阳能在我国的发展速度比较快,但是其在开发利用的过程中却需要花费较多的资金成本,所以还未能得到全面的普及和应用。由于阳光只有在白天才有,甚至有时连白天也没有阳光,所有无法有效保证太阳能的时效性,因此,需要采取相应的措施将太阳能进行有效的储备。而当前所采用的太阳能储备方式有两种,一种是压缩空气法,另外一种是电池储存法,但是这两种储存方式都需要花费大量的成本,所以相关的太阳能开发研究人员也在积极寻找开发成本更低的保存方法。
2.2 太阳能光伏发电量消耗大
利用太阳能进行发电确实具有环保、安全等优势,但是其在发电过程中所产生的能量消耗比较大。在开发中需要使用多晶硅材料,这种建设材料的生产成本比较高,再加上我国对于该技术的应用水平和能力还比较弱,导致生产出来的多晶硅材料质量比较差,还未能达到先进国家的质量标准,所以在运用多晶硅材料进行太阳能电池加工时,所产生的电量消耗比较大。另外,太阳能电池的加工程序和步骤繁多复杂,在加工期间也会产生较大的电能损耗。
2.3 太阳能光伏发电产能过剩
光伏产业在我国经历了几个不同的发展阶段,在经过较长时间的发展后市场对于光伏产业的需求有明显的增加,继而整个行业都聚集于光伏产业的开展,之后出现了供给大于需求,甚至是产能过剩的情况。我国很多不同的地区都在大力发展新型能源建设,相关的热发电、热光辐等基础设施建设也大力兴起,很多光伏发电项目工程都处于运行的状态当中。但是在实际的发展过程中,由于光伏发电项目工程数量持续上升,导致我国出现了较为严重的光伏发电产能过剩的问题。我国政府也对此相关问题采取了积极的控制措施,以保障光伏产业的正常发展[2]。
2.4 太阳能光伏发电中多晶硅制造技术较为落后
当前我国已经成为世界各国中光伏产业发展较为领先的其中一个大型光伏产业基地,但是我国在太阳能光伏发电中的发展水平依然还处于较低的阶段当中。在进行太阳能光伏发电的过程中,需要利用多晶硅技术,这种技术在国内并没有优势,而国外很多国家对此技术已经进行了较多深入的研究和探索,充分掌握了多晶硅技术,所以国外所制造的多晶硅的质量水平较好,其在运用中所产生的能耗少,对环境来说较为友好。我国不断在开发和制造太阳能发电设备,对于多晶硅的需求量也在不断扩大,因此我国应该加强对多晶硅技术的探究和发展。
2.5 国内缺乏市场和原料
相比其他发达国家,我国在光伏发电领域的发展速度比较慢,而且目前我国缺乏太阳能光伏发电原材料,一种是应用材料,另外一种是多晶硅材料,大部分材料都需要从外国进口,而我国主要是出口太阳能电池,出口率大约为 98%, 因此国内的太阳能光伏发电市场还有待进一步的开发。其中美国、德国、俄罗斯以及日本是多晶硅材料生产的主要国家,这些国家所生产的多晶硅材料质量比较好,而且生产的都是半导体。虽然我国目前也能生产多晶硅材料,但是总体上的技术水平还低于国外,因此,我国在生产清洁能源方面容易遭到不同程度的质疑。
2.6 多晶硅的纯度不达标
在利用太阳能进行光伏发电的过程中,所需要的原材料众多,而多晶硅就是其中一种非常重要的材料。多晶硅的质量以及成本效应,将直接决定太阳能光伏发电产品的最终质量,是否能够在市场竞争中取得有利的发展地位,多晶硅产品的质量起到了十分关键的作用。但是由于我国在制造多晶硅原材料的技术上有一定的局限性,所以导致生产出来的多晶硅在纯度上无法达到国际上的标准,进而也就无法有效提高太阳能光伏发电的水平[3]。
3 促进太阳能光伏发电的措施分析
3.1 淘汰高污染企业
开发光伏产业当中所使用的多晶硅材料,其本身并不存在太大的污染,而是由于在生产的过程中受到不合理因素的影响,导致其产生了较大的污染。我国在多晶硅技术领域的发展水平比较低,所以在发展该技术的过程中要严格规范相关企业在多晶硅技术上的开发行为,必须要淘汰技术水平低、高污染型的企业,同时也要加大的对多晶硅技术环保开发的资金支持,严格审查企业在发展过程中的环保工作,针对那些没有达到环保标准的企业,国家要按照相应的政策方针对其进行取缔。
3.2 促进太阳能光伏发电功率转变效率的提升
在进行太阳能光伏发电的过程中,由于太阳光照强度存在易变性,且容易受到外部环境等因素的影响,容易造成太阳能光伏发电时所输出的电能功率存在比较明显的波动。根据有关调查表示,太阳能其自身的电流和电压之间并不是线性关系,因此发电时所输出的功率之所以存在较大的波动和变化,与外部的环境和日照强度有着非常紧密的关系。因此,在利用太阳能进行光伏发电的期间,应该根据电能实际的情况调节输出的电能功率,从而确保电能和负载能够实现有效的结合,促进太阳能光伏发电功率转变效率的提升[4]。
3.3 加大科学技术的优化和创新
由于我国太阳能光伏发电中多晶硅制造技术水平比较低,所以在发展太阳能光伏发电中,应该加强对该技术的资金支持和帮助,光伏发电行业可以充分利用扶助资金进行科学技术的优化和创新,从而有效提升光伏发电行业整体的发展水平。加强对光伏发电技术的研究和创新,有利于减少后期在光伏发电运行中的投入,同时也能有效促进光伏发电的环保性,促进技术发展和环境保护之间友好关系。
3.4 提高政府和企业之间的联合
为了能够有效促进太阳能光伏发电产业的发展,应该加强政府和相关企业之间的联合。政府制定有关的方针政策支持产业的发展,与企业创建产业联盟关系,严格规范多晶硅产业的门槛,从而进一步推动我国多晶硅领域技术的发展。当前,我国正积极发展太阳能的产业链,为了可以更好地促进产业链中的上下游企业的科研联合,国家应该主动牵头提供资金的大力支持,并鼓励相关参与的企业积极投资,将企业中的优秀技术人员以及专家聚集一起,共同致力于相关技术的开发和研究,这样可以有效提高光伏发电行业的发展水平,避免不必要的资金和资源的消耗,促进太阳能光伏发电效率和质量的提升。
3.5 大力推动太阳能光伏发电战略储备产业的发展
当前各国都在大力开发和运用新型能源技术,新能源具有良好的发展前景。但是,我国在太阳能光伏发电领域的技术水平依然还处在一个较低的层次当中,很多核心技术我国还未能有效掌握。另外,在普及和应用太阳能光伏发电上所需要的资金成本也很高,所以我国应尽量有效抓住时机,把太阳能光伏发电当成我国的一种战略储备产业,不断培养该技术领域的新型人才,促进太阳能光伏发电技术的开发、研究和创新,进而减少其生产的成本,增强我国在太阳能光伏发电领域的竞争力[5]。
3.6 减少太阳能光伏发电的生产成本
当前,我国在制造多晶硅原材料上存在一定的问题,技术水平低、工艺难度大、产品质量低、生产成本高等,因此,我国应该积极学习和借鉴国外优秀的多晶硅制造技术,将技术不断进入国内,从而促进国内多晶硅生产质量的提升,减少多晶硅的生产成本。把四氯化硅氢转变成为三氯化硅,不但有利于降低产品加工的温度,减少能源的消耗,还可以节省加工的成本,从而增强产品在国际市场上的竞争力。
3.7 强化太阳能光伏发电项目的运营维护与管理
在太阳能光伏发电项目开发和建设的过程中,还需要该项目在具体运营中的维护工作以及管理工作,才能有效保证项目开发的稳定性,延长整个太阳能光伏发电系统的使用寿命,从而实现长久的运行效果。落实好太阳能光伏发电项目的运营维护和管理工作,相关的工作人员应该加强对目前运营维护工作的全面考察和分析,在符合现代化的运营维护管理工作标准和要求的前提下,加强工作理念的创新、工作方法的改进以及队伍的建设,打造高素质、高水平的运营管理工作团队,确保光伏发电项目的各项工作都可以按时按量按质的完成[6]。
4 结束语
综上所述,我国正在大力发展新型的太阳能资源,但是从目前的发展情况来看,我国在太阳能光伏发电中所投入的成本较大,多晶硅制造技术较为落后,所以国家应该加强和企业之间的联合,增加对该行业的资金支持,而相关的光伏发电企业也应该加大科学技术的优化和创新,促进太阳能光伏发电功率转变效率的提升,不断提高光伏行业整体的发展水平。