新能源光伏发电技术应用探析

大唐（海南）新能源开发有限公司 李 昆

随着我国社会经济不断发展，对于电能的消耗量越来越大，在此背景下，要想实现对电能的持续供应，应积极研发并应用新能源发展技术，而光伏发电技术则是重要发展方向之一。对于新能源光伏发电技术来说，在我国电力产业中的应用范围呈现出逐渐扩展趋势，通过将光能转化为电能，实现了对电能的可持续供应，这也与我国社会现代化发展对电能的具体需求较为吻合。其主要优势体现为清洁无污染，且可实现对电力可持续发展的有效促进，从而保障人们生产生活获得必要能源条件。今后，应加大对新能源光伏发电技术的研发与应用力度，明确技术要点，使其影响范围得到进一步扩展。

详细来说，光伏发电主要是将光能转化为离子态，然后获得自由离子，进而产生电能。对于上述过程来说，其与以往的风力发电、水力发电差异明显，主要表现为光伏发电的电能转化率更高，并且在应用此种电能转化方式时，不需要机械运作或燃料消耗，这也使得其体现出了污染小、清洁性明显等优势，不会对周围生态环境产生破坏。并且，光能属于可再生能源，因此通过对这一新能源的发掘与利用，可实现对我国当前能源压力的有效减轻，从而保障了电能供应的稳定性。

1 新能源光伏发电技术特点分析

不受地域限制。太阳光属于自然光，且不会受到地域限制，同时也使得不同地区的用电需求得到了满足。整体来看，我国新能源储备丰富，这也为新能源光伏发电技术的研发创造了良好条件。

电能转化率高。新能源光伏发电技术的另一特点体现为光能转化为电能的专业率较高，已经超过了传统的发电方式，并且此种新能源发电技术的应用可适应多种恶劣环境条件，在日常发电过程中，并不需要对发电系统进行频繁维护，这也使得其后续运行维护成本较低。而从技术角度来看，新能源光伏发电方式的运用实现了对传统发电技术体系的有效精简，这也使得能源利用率更高、能量的传输速度更快。

发电成本较低。在对新能源光伏发电技术进行应用时，优势特点还体现为实现了对电能生产成本的有效控制，因此发电成本会直接决定电力企业自身经济效益及社会效益。通常来说，发电成本主要取决于发电总成本和发电总量的比例。当前，随着我国科技水平不断提高，对光伏发电组件的研发也越来越深入，在如此行业背景下，光伏发电成本逐渐降低，这也为后续光伏发电技术大规模推广奠定了坚实基础。

2 新能源光伏发电技术应用分析

2.1 微网技术

微网系统抗干扰能力较差，因此应提高该系统的安全性及稳定性，从而实现对系统的全方位管理，进而保证其运行状态最佳。当前，微电源是微网系统中的重要组成部分，由于系统的总能量固定，因此在系统运行过程中，应最大限度避免微电网受到负面影响，这样才能使系统的运行稳定性得到保证。

同时，在微网系统运行过程中，还应充分考虑到系统的运行安全，这就需要对电网结构与相关配置参数是否高度一直进行确定，并对其进行优化改良，这样才能实现对以往微网运行中安全风险的有效控制。对于以往的微网运行来说，虽然也设置了相应的保护设施，但整体保护效果并不明显，尤其难以发挥双向保护作用[1]。而通过对新能源光伏发电技术的应用，则可实现常规保护模式下的故障检测操作，进而及时发现系统运行过程中存在的问题，从而实现了对系统运行安全性的有效保证。

2.2 光伏大棚技术

当前，随着我国科学技术的快速发展，农业生产领域的发展也已经进入到一个新的阶段，越来越多的先进技术理念被应用到了农业生产领域，这也使得我国农业产业规模不断扩大，为我国社会经济整体发展提供了重要动力。在当前的农产品生产过程中，农业光伏大棚应用范围越来越广，其农产品生产种类也越来越多，无论是水果类、蔬菜类、林业类的生产规模都明显扩大，同时也使得养殖业的发展进入到一个新的阶段，这都与光伏大棚技术的应用有直接关系，实现了对特定区域光照程度的大幅增加，同时光伏大棚也体现出了防水、防风的功能，实现了对农作物种植成活率及产量的有效保证。

图1 某光伏大棚侧俯图

对农业光伏大棚这一技术进行深入分析可发现，其是一种综合了农业特色种植、太阳能发电的综合性技术体系，专业化程度较高，与我国现代农业发展的实际需求较为吻合。今后在开展农业大棚建设时，应将新能源光伏发电技术作为基础技术体系，这样不仅可实现对当前农业土地资源的有效节约，同时也提升了农业生产与周边生态环境的协调程度。

通过对光能发电技术的应用，使得农业生产过程中应用的照明灯具、植保设备等有持续电能供应。除此之外，农业光伏大棚的在农业生产中应用时，还可实现对大棚内部温度、湿度的有效控制，从而保证内部植物始终处于良好生长状态。同时，通过新能源光伏技术的应用可实现对红外线的有效隔绝，进而削弱其对农产品的辐射程度。并且，通过光伏大棚的应用还可有效避免大棚内部出现昼夜温差较大的现象，进而使大棚内部环境始终保持温度恒定的状态。

2.3 集中式新能源光伏发电技术

对于集中式光伏发电来说，可通过特定的光电器件将其引入到公共电网中，并且保证光电器件分布均匀，这样可使供电稳定性得到保证。当前，中央光伏发电厂的组件主要包括光电交换站、光伏组件，并且通常会建设在一些新能源丰富的地区，例如，大型农业生产基地、平原开阔地等，其可以实现远程供电，同时也实现了对供电稳定性的有效保证[2]。

在具体实施集中式新能源光伏发电站建设时，应注意将电流输送到电压为10kV的大电网中，并且要建设新能源发电站，通过这种方式来实现对新能源发电系统各项功能的不断完善，这样才能实现对新能源的有效开发及利用。当前，光伏发电照明设施是人们日常生活中经常会应用到的此基础设施，其也是以集中式新能源光伏发电站为基础前提，例如，日常生活中的街道照明设施、草坪照明设施、楼道照明设施等，其都运用了新能源照明技术，这也使得其供电稳定性得到了保证。

2.4 分布式新能源光伏发电技术

分布式光伏发电厂可将光伏发电能力直接转化成为能源负荷，这样可实现对电网系统运转状态的有效控制，在对此种方法进行应用时，其涉及了电源电池、逆变器、电网接口、保护装置等一系列组件，这也使得电力系统的运行稳定性得到了保证，尤其实现了新能源向电能的转换。目前来看，分散式光伏发电技术已经在我国形成了一定的产业规模，并且被广泛应用到了建筑行业中，通过将新能源发电与建筑工程领域的有效融合，实现了对新能源电池组各项功能的有效完善，同时也使得能源供应的持续性得到了保障。

图2 光伏电站原理图

例如，在现代化建筑工程建设过程中，彩钢屋顶则实现了对新能源的有效运用，使其可以转化为电能，进而为建筑内部电气设备的运转提供能源支持。并且，新能光伏发电方式的推广应用也使得大型工程建设施工，对周围环境的负面影响程度明显降低，促进了我国环保理念的有效落实。此外，新能源水泵也是以分散式的新能源光伏发电技术为前提，由于我国一些地区年降雨量较小，因此需要长期大量供水，以此保证当地农业、工业生产顺利。

而通过新能源光伏发电技术的应用，则实现了对当前水电站运转的有效促进，其主要是通过逆变器的作用来将直流电转变为交流电，从而带动谁能运行。对于此种新能源水泵来说，将其与传统的水泵相比，其在运行过程中出现故障的可能性明显降低。并且，新能源光伏发电设备的结构较为简单，因此前期发电设备运输、发电站建设的成本较小，工期较短。例如，某6MW的新能源发电厂占地面积为80km2，在建设施工过程中，所需材料及设备较少，并且建设工期较短，这也实现了对电能供应成本的有效控制。

3 我国新能源光伏发电技术今后发展方向浅析

与发达国家相比，我国在新能源光伏发电技术方面的研究虽然取得了阶段性成果，但依然处于起步阶段，在逆变器及安全性能等方面尚且存在一些亟须解决的问题，这也直接影响了新能源光伏发电系统的运行稳定性。今后，为实现对上述问题的有效解决，可从以下几个方面入手：首先，将以往的风力发电与光伏发电结合，实现发电平衡；其次，根据实际发电需求，安装相应的无功补偿装置，通过这种方式来降低光伏发电过程对周围公共电网的影响程度[3]；最后，将新能源光伏发电系统接入公共电网，以此保证光伏发电系统运行稳定性。

对于新能源光伏发电系统中的逆变器来说，其可以将直流电转化为交流电，从而为用户提供持续性强、稳定性强的电压。从当前逆变器的应用情况来看，其主要问题体现为逆变过程中会形成电压脉冲，如果不能实现对电压脉冲的有效控制，势必会对供电系统运行稳定性产生影响，而从安全角度来看，电压脉冲问题必须解决，可以运用滤波器来实现对上述问题的有效治理。此外，虽然现阶段我国的光伏发电已经形成了相对完善的保护措施，但当光伏发电系统与电网分离之后，往往会产生孤岛效应，这也导致了设备在运行过程中出现故障的可能性明显加大。而想要实现对上述问题的有效解决，应运用主动移频技术，实现对电源故障及电压状态的有效检测，这样可以及时消除潜在的安全隐患。

4 结语

当前，新能源的开发利用已经成为促进我国社会现代化发展的关键路径，新能源光伏发电技术的应用则是重要体现，为人们生产生活提供了极大便利。可以看出，对于新能源光伏发电技术的开发促进了我国能源革命开展的作用，这一技术性变革也提高了我国社会的现代化发展程度。对于新能源光伏发电技术来说，其还强调了生态效益与经济效益有机结合的重要性，通过具有创新性的技术体系运用实现了对我国多个地区电能供应稳定性的有效保证，同时也逐渐强化了人们的生态文明意识。

今后，应正视新能源光伏发电技术的优势及不足，确定最为适宜的应用范围，如加大光伏技术与我国建筑工程行业的融合力度，可通过设置光伏能量玻璃幕墙、在建筑顶部安装新能源电池板吸能的方式，来保证光伏发电技术可为建筑内部能源需求提供保障，这样可使建筑物室内空间的舒适程度得以提高。应注意始终以生态性、可持续性作为新能源光伏发电技术研发与应用的关键入手点，这样才能实现对我国新能源技术体系的不断完善，进而促进现代社会稳定发展。