謝宜含

湖南省長沙市南雅中學(xué)

分布式光伏發(fā)電技術(shù)在城鎮(zhèn)化進程中的應(yīng)用研究

謝宜含

湖南省長沙市南雅中學(xué)

隨著我國城鎮(zhèn)化以及工業(yè)化的高速發(fā)展，能源消耗和環(huán)境危機等問題逐年凸顯，推進能源革新發(fā)展綠色低碳行業(yè)是當(dāng)前城鎮(zhèn)化建設(shè)的主要目標(biāo)。分布式光伏發(fā)電是能源生產(chǎn)方式的重大技術(shù)突破，國家也出臺了配套政策鼓勵其發(fā)展。本文淺析了分布式光伏發(fā)電技術(shù)在城鎮(zhèn)化當(dāng)中的應(yīng)用，并進行了該技術(shù)的應(yīng)用研究。

分布式光伏發(fā)電 城鎮(zhèn)化 新型能源

我國的城鎮(zhèn)化水平自改革開放以來一直處于高速發(fā)展階段，2013年中央城鎮(zhèn)化工作會議提出的要點是“工業(yè)化與城鎮(zhèn)化齊頭并進”。但嚴(yán)峻的資源環(huán)境問題一直是我國工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的主要制約因素。工業(yè)污染問題日益嚴(yán)重的主要的表現(xiàn)是突出的能源問題，而光伏產(chǎn)業(yè)是一種綠色低碳的技術(shù)，對空氣污染狀況的解決有積極意義。城鎮(zhèn)化能夠給節(jié)能環(huán)保的光伏光熱行業(yè)帶來重大機遇，城市和城鎮(zhèn)將成為節(jié)能減排、保持綠色增長的主戰(zhàn)場，各類節(jié)能環(huán)保的新能源應(yīng)用為該行業(yè)帶來了廣闊的發(fā)展空間。

1 光伏發(fā)電技術(shù)簡述

利用光伏實施發(fā)電的主要機理光能到電能的轉(zhuǎn)化。使用符合可持續(xù)發(fā)展原則的清潔能源——太陽能，利用日光能夠在半導(dǎo)體界面產(chǎn)生光伏特效應(yīng)的原理設(shè)計太陽能電池，電動勢由于光伏效應(yīng)在電池兩端產(chǎn)生電動勢，把多個電池組結(jié)合逆變設(shè)備以及配電設(shè)備，構(gòu)成整個光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)具有發(fā)電過程不消耗不可再生能源、運行維護成本較低、無噪聲污染和可長時間使用等傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)所不可比擬的優(yōu)勢，且隨著技術(shù)發(fā)展將擁有更高的環(huán)境適應(yīng)性。

地面光伏電站、分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)是依據(jù)發(fā)電設(shè)備規(guī)模大小分類的兩類光伏發(fā)電設(shè)施。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的電壓較低（一般小于10kV），單個并網(wǎng)點（以380V計算）總裝機容量不超過8kW，其設(shè)備主要安裝于有供電需求的場所附近（如城鎮(zhèn)閑置的屋頂、利用價值較低的小塊空地），可以有效滿足家庭用戶和小規(guī)模生產(chǎn)用電。而地面光伏電站則是產(chǎn)能較高且功能更加完善的大規(guī)模發(fā)電場所，需要占用大片閑置土地資源，電能輸送和常規(guī)熱力水力等發(fā)電站類似，需要經(jīng)由并網(wǎng)升壓后輸送到遠(yuǎn)處負(fù)荷中心，才能供給到千家萬戶，滿足工業(yè)和居民的用電需求。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電站相比，其優(yōu)勢是在供電過程中避免了電力長輸造成的電能損耗，且占地面積較小，改造現(xiàn)有電網(wǎng)的建設(shè)成本相對較低，可實用性和綜合效益更高。

2 分布式光伏發(fā)電在城鎮(zhèn)化中的應(yīng)用

全球產(chǎn)能的50%以上均來自于中國的光伏產(chǎn)業(yè)，但國內(nèi)的光伏應(yīng)用市場依然處于發(fā)展中萌芽時期，城鎮(zhèn)化對新型綠色能源的極度需求為光伏產(chǎn)業(yè)提供了千載難逢的機遇。在這方面我們可以借鑒美、日、德等發(fā)達(dá)國家，這些國家的“十萬屋頂計劃”“百萬屋頂計劃”的主體均是低壓配網(wǎng)并王的分布式光伏發(fā)電項目。分布式光伏發(fā)電應(yīng)用水平和城鎮(zhèn)化程度有較高的正相關(guān)關(guān)系。以美國為例，美國的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)主要存在與公寓樓房頂、住宅以及公共設(shè)施周邊，3～5kW的家庭井網(wǎng)系統(tǒng)是該市場的主流構(gòu)成，占有總并網(wǎng)系統(tǒng)的73.9%；在大型工業(yè)中應(yīng)用的10kW～1MW系統(tǒng)也是該市場的重要組成部分。

分布式光伏發(fā)電技術(shù)根據(jù)和建筑結(jié)合的方式分為光伏建筑一體化（BIPV）和光伏建筑外附模式（BAPV）兩種。分布式光伏發(fā)電運行簡單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，可以有效提升土地及建筑資源利用效果的一種環(huán)保發(fā)電技術(shù)，能夠在任意一處能夠接受到自然光照射的建筑物屋頂、空置土地等符合安裝要求的區(qū)域安裝，這一點恰恰符合我國城鎮(zhèn)化對生態(tài)建設(shè)和能源優(yōu)化的要求。為了推進城鎮(zhèn)化進程，必須結(jié)合具體光伏應(yīng)用的條件，考慮其可行性和經(jīng)濟實用型，設(shè)計適宜的推廣方案，依據(jù)重點進行逐步推廣。優(yōu)先選擇技術(shù)經(jīng)濟性較強、電力花費較高的工商企業(yè)進行能源支持，在開發(fā)區(qū)等地區(qū)創(chuàng)建具有規(guī)?；姆植际讲⒕W(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，有效發(fā)揮政府采購活躍市場的主觀能動性；對于電力需求穩(wěn)定、負(fù)荷較為集中的核心村鎮(zhèn)來說，在新農(nóng)村建設(shè)中大力推行光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用（如光伏屋頂、光伏農(nóng)機、光伏大棚等項目及設(shè)施），對減輕農(nóng)村電網(wǎng)的升級改造負(fù)擔(dān)以及改善村鎮(zhèn)居民生產(chǎn)生活用電是大有益處的。

在將分布式光伏發(fā)電技術(shù)投入到實際應(yīng)用時必須結(jié)合所實施地區(qū)的工業(yè)、商業(yè)以及農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，并結(jié)合電力負(fù)荷情況以及日照條件、電力價格等一系列綜合因素，因地制宜開展分布式光伏發(fā)電技術(shù)。政府在該過程中必須發(fā)揮政策指導(dǎo)作用，活躍采購市場，鼓勵相關(guān)產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展，逐步完成適合我國城鎮(zhèn)化需求的光伏發(fā)電商業(yè)模式建立，形成社會經(jīng)濟和環(huán)境的良性循環(huán)發(fā)展。

3 結(jié)語

政府出臺的新政策對光伏發(fā)電應(yīng)用起到了較大的推廣作用，為了使該行業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展，堅持市場主導(dǎo)和政策引導(dǎo)是必不可少的。城鎮(zhèn)化進程中不可或缺的就是能源供應(yīng)和消費方式全面變革，分布式光伏發(fā)電技術(shù)是該過程中的鏈接紐帶，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)對于我國的整體城鎮(zhèn)化具有重大意義。

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