新能源光伏发电技术应用研究

李 智

（中国水利水电第十一工程局有限公司，河南 郑州 450001）

0 引言

社会生产和日常生活都需要大量的能源资源作为基本支持，而过度依赖自然资源和能源资源是传统发展模式的问题和弊端，与现阶段的社会经济转型趋势不相适应。目前，相关行业将创新作为核心要点，加大对新能源的开发力度，为新能源光伏发电技术的应用提供广泛的支持。此项技术的优势也为新能源技术的应用提供了明确的指导方向。通过在各行业领域中的广泛使用，基于综合性、多角度以及多层面的形式，新能源光伏发电技术的实际效用得到了充分的发挥。

1 新能源光伏发电技术的应用特点

太阳能的分布具有广泛性和规模化的特点，在光能的照射区域，能为供电设备的建立、为光伏发电技术的应用提供支持，并且能够打破地理位置的限制，基于近距离的形式，减少输电过程中所产生的电能损失，促使发电任务的顺利完成。同时，太阳能等可再生资源的应用缓解了能源方面的发展压力。

在使用新能源光伏发电形式的过程中，通常能够直接利用光能，依靠半导体材料将太阳能资源进行转换，使其能够以电能的形式，呈现在新能源光伏发电作业中。

光伏发电系统的整体工作模式具有稳定性、灵活性，其结构形式具有简易性，并不需要使用大量的机械部件，即可以规避机械传动环节，规避噪声污染等方面的问题，同时减少了燃料和冷却水的消耗，从而在整体的工作过程中达到降低成本的目的，还可以充分节约土地方面的资源，有效避免对周边自然生态环境的污染。

然而，由于受到部分技术条件的限制，新能源光伏发电技术在操作阶段，也有自身缺点和不足。新能源光伏发电难以形成高效率的工作模式，其实际的工作时间缺乏连续性，这是因为日照时长对新能源光伏发电技术的应用成效带来了直接影响。另外，新能源光伏发电技术的开发和应用需要较高的成本费用。因此，在加大对新能源光伏发电技术的开发力度的同时，需要结合实际情况，采取更加完善的措施，降低能源和成本的损耗，并避免给环境带来污染。

2 应用新能源光伏发电技术的必要性

2.1 保障能源供应安全性

虽然火力发电站的运行基本上能够满足人均用电等方面的需求，但是我国的整体人口基数较大，还需要采取进口的形式购进石油、天然气等矿产资源，导致此类资源的对外依存程度逐渐提高。为此，我国需要加大对新能源探索力度，并提出有针对性的开发方式，通过对能源发电方法的不断创新，发挥出新能源光伏发电技术的应用优势，从而有意识、有目的地减少煤炭、天然气等不可再生资源的用量，缓解自然资源匮乏等压力，降低对外进口资源依赖程度。

此外，当市政电网出现突发性的意外状况时，可以借助新能源光伏发电技术来满足建筑内部的用电需求，保证充足的电能供给。当出现断电情况时，可以在新能源光伏发电技术的作用下，减少电网瘫痪等问题的出现，保障建筑内部供电和用电环节的安全性。

2.2 解决资源紧张问题

国民经济水平的提升加快了工业产业的发展进程，从而导致各项资源开发力度的加大，令资源开发和使用总量随之提高。对于能源系统来说，技术的应用缺乏成熟性，无法提高对能源资源的利用效率，能源之间的转换率较低，并产生了资源浪费和环境污染等方面的问题[1]。

另一方面，我国的人口总量大，且地域分布广泛。随着资源用量的不断增加以及资源总量的逐渐减少，在大量的人口规模影响下，人均所占有的资源数量随之降低。由于煤炭、天然气等资源具有不可再生的特点，并且在使用过程中具有一定的限度，所以必须加大对太阳能等新型资源的开发力度，实现对此类新能源的充分利用，发挥出光伏发电技术的优势和效用，以此来解决资源紧张问题。还可以利用光能替代煤炭、天然气等不可再生能源，降低环境破坏问题的发生概率。

3 新能源光伏发电技术的经济性能

新能源光伏发电技术的推广范围以及效果除了和其技术特性有关之外，还和其经济性能有关。所以，在应用过程中，也需全面了解新能源光伏发电技术的经济性能。

（1）新能源光伏发电技术的应用价值是否能够取得实质效应是由发电成本所决定的，而发电成本由发电总量和发电总成本的比例共同决定。新能源光伏发电设备的运维成本不高，并且投资的总成本都集中在光伏发电设备的前期投资。纵观光伏市场情况可知，在整个发电系统中其光伏组件的成本高达一半之多，并且伴随着光伏组件价格的走跌，其光伏发电成本也会日益减少，一定程度上为接下来的应用推广提供了极大的便利。

（2）国内新能源光伏发电技术起步较晚且发展较为缓慢。当下的运行数据几乎很难客观、有效地将光伏发电的成本精准推算出来。现阶段市场中常用的光伏发电技术包含屋顶光伏发电以及地面光伏发电两种形式，而地面光伏发电会比屋顶光伏发电的成本高。另外，相比较晶硅光伏发电站的成本，薄膜光伏发电站的投资成本较低。虽然我国的太阳能资源充足，但是整体分布较为分散，使得光伏发电站建设也极为零散，致使新能源光伏发电成本存在很大差异，也就很难精准计算各个区域的光伏发电成本。

（3）新能源光伏发电市场直接决定新能源光伏发电技术的普及性。就当下社会环境而言，新能源光伏发电技术的经济性能较优，只是我国新能源光伏发电技术的接受率和普适性暂时较低，原因在于此技术的基础设施发展过于缓慢，人们普遍没有了解到新能源光伏发电技术的性能优势及亮点，也未对新能源光伏发电技术有正确的认知。以现阶段盛行的新能源小汽车为例，人们在体验和使用过程中经常会存在疑虑和担忧，此情况通常体现在新能源光伏发电技术的应用及普及性上。

4 应用新能源光伏发电技术的有效措施

4.1 合理应用光伏发电建筑一体化技术

在现阶段发展过程中，光伏发电技术能够用于建筑工程的建设阶段，并在系统装置中得以充分体现。若建筑内部出现电力故障问题，需要及时启动光伏发电系统，以此来解决断电问题，维持居民的正常用电状态。从建筑工程的顶端位置入手，确保光伏发电系统能够与建筑内部的电力线路之间紧密衔接，形成完整的连接形式，进而提高太阳能光伏发电技术的应用水平，充分发挥出此项技术的补偿功能，满足建筑内部的用电需求[2]。

光伏发电建筑一体化技术的使用，已经成为电力资源发展阶段的主要趋势，可以加大建筑材料与太阳能光伏发电器件的融合力度，形成集成化的发展模式。例如，能够将光伏发电器件替代传统建筑的外墙和屋顶，并将其设置于向阳的方向，同时还可以使其替代窗户等基础设施，不过，要注意使用时不仅需要将其作为建材，还应在合理操作的基础上，维持建筑内部的正常用电情况[3]。

4.2 在照明系统中的应用

在可持续发展理念的指导作用下，社会各界居民的节能意识与环保意识不断加强，所以对照明系统等基础设施的建设提出了较高的要求。我国对使用照明节能设施的倡导为现阶段光伏发电技术的应用提供了广泛的支持。将光伏发电技术应用于建筑工程的照明系统中，有助于实现绿色化和环保化的发展目标，为照明系统的建设提供全新指导方向[4]。

对于街道路灯，在光伏发电技术的实际应用过程中，需要利用计时器等基础设施，核算路灯的工作时间，以保障核算结果的准确性与全面性，还需为路灯设置科学、合理的工作时间。对于在楼道当中灯具的应用情况来说，需要在安装过程中，将其与光敏配件进行配合使用，在设置阶段加大对照明系统的管控力度，充分节约电能资源，发挥出新能源光伏发电技术的应用优势，促使获得更加优良的节能成效。

对于大多数的住宅楼道来说，可以借助光伏发电系统，为相关灯具的使用提供充足的电力支持。对于私人的建筑项目来说，可以从庭院灯等照明设施入手，发挥出光伏发电系统的优势和效用。由于太阳灯是由蓄电池和电池板等基础实施共同组合而成的，所以应保障放电控制器设置的完善性，保障控制器设置和相关设定的合理性，从而发挥出太阳灯的节能效用[5]。

4.3 在电力系统中的应用

当我国电力系统处于持续运转的紧张状态时，从城市的供电系统角度出发，分析电能应用高峰期，可以看出高峰时期的电力资源需求量普遍较高。这就需要确保城市供电系统能够与光伏发电形式配合使用，实现尽管处于高峰时期，也仍然能够满足公共用电需求，实现对高峰期用电的合理规避。

在交通行业领域，部分道路处于无人值守的状态，对此可以通过充分利用光伏技术，配合道路值守作业的开展。在光伏技术的作用下，可保障备用电能支持的充足性。通过强化运输作业的整体能力，确保道路功能系统能够持续处于有电状态。对于部分标志灯或者高空障碍灯等基础设施，还应保障光伏技术应用的灵活性与实效性，保障电力支持的充足性。

对于微波中继站，可以结合其实际情况，以无人值守的形式，对光缆维护站的总体运转状况进行综合考虑，结合电能供给等方面的不足，以人为供电的形式，完成通信电源系统的供电任务，并保障供电的持续性。此外，还需要将其与并网光伏发电系统进行配合使用，这样不仅能够解决供电方面的问题，还可以在双重保障下，使供电系统能够持续地处于稳定、安全的运行状态，保证供电阶段的持续性。在建立大型光伏供电站的过程中，还需要结合部分地区的用电问题，以规模化的形式，保障电力供给的充足。总之，在对光伏发电技术的研发与应用的基础上，需要加强对通信重要性的认识，并为其提供充足的电力支持[6]。

5 新能源光伏发电技术的发展前景

近几年，除了互用系统之外，许多商业及工业园区也逐步应用光伏发电系统，经常将此系统设置在工业厂房的屋顶位置。光伏发电系统在夜晚无法发电，气候的波动也会对其发电效能产生影响，难以实现持续稳定地输出电力。而新能源光伏发电系统中的分布式发电系统可以有效地储存大量电能，能够实现晚上供电，最大限度降低外购电量比例，也能将白天发电系统中出现供电波动的概率降到最低。结合电负荷的情况，可以实现削峰填谷工作，显著提升光伏发电的占比，也能够将太阳能的热效应最大限度发挥。结合增热储热、集热、换热的情况，实现新能源光伏发电的目的，充分保障项目投资的经济效益最大化，可见新能源光伏发电技术的发展前景极为开阔。

6 结语

太阳能这一新型能源具有充足、可再生的特点，且具有广泛化和均匀化的分布特性，在发电阶段合理应用太阳能资源，不仅可以减少废气和废物的排放量，还可以规避生态环境污染问题的出现。随着新能源光伏发电技术的日趋成熟，安全、可靠的用电形式得以形成。通过扩大光伏发电技术的研究规模，加快相关产业的整体发展进程，以及通过对新型材料的研发与使用，可以形成高效的光伏发电模式，从而既达到降低成本的目的，也为光伏发电产业的升级与更新提供助力支持。