曲晟霆

摘 要：在科技日益發(fā)展的今天，我國(guó)已經(jīng)大力發(fā)展太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)與水上光伏，并取得了一定的成效。文章主要針對(duì)光伏發(fā)電技術(shù)與水上光伏展開(kāi)深入剖析，旨在通過(guò)對(duì)這兩項(xiàng)技術(shù)的研究，我國(guó)能夠最大限度的節(jié)約電能源，從而推動(dòng)我國(guó)社會(huì)能夠更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電技術(shù)；太陽(yáng)能；水上光伏

由于地球上人口數(shù)量的不斷增加，人類(lèi)對(duì)資源需求量隨之上升，這給全球資源帶來(lái)了極大壓力，資源浪費(fèi)現(xiàn)象的不斷出現(xiàn)，導(dǎo)致自然災(zāi)害問(wèn)題頻發(fā)。而為了能夠有效的緩解這一問(wèn)題，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)與水上光伏發(fā)電技術(shù)被廣泛應(yīng)用。水上光伏主要指水上太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，主要通過(guò)若干陣列排布的太陽(yáng)電池組件以及浮于水面的水上光伏陣列支架等部分組成。該技術(shù)的應(yīng)用，在節(jié)省電能源方面有著積極意義。

1 光伏發(fā)電技術(shù)內(nèi)涵

光伏發(fā)電主要依據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，通過(guò)太陽(yáng)電池的應(yīng)用，將太陽(yáng)光能直接的轉(zhuǎn)化為一定的電能。光伏發(fā)電系統(tǒng)不僅能夠獨(dú)立的應(yīng)用，還能夠并網(wǎng)發(fā)電，并且通過(guò)太陽(yáng)電池板、控制器以及逆變器三個(gè)部分所構(gòu)成，而這三個(gè)部分的構(gòu)成主要由電子元器件所構(gòu)成，與機(jī)械部件之間沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)。

光伏發(fā)電主要通過(guò)半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)，直接的對(duì)光能進(jìn)行轉(zhuǎn)變，是一種將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿募夹g(shù)。而作為該種技術(shù)的關(guān)鍵元件，太陽(yáng)能電池在其中發(fā)揮這極為重要的作用[1]。太陽(yáng)能電池在串聯(lián)以后進(jìn)行封裝保護(hù)，使其能夠形成較大面積的太陽(yáng)電池組件，之后與功率控制器相結(jié)合所形成的部件，便成為光伏發(fā)電的重要裝置。

2 我國(guó)發(fā)展光伏發(fā)電技術(shù)的必要性與環(huán)保意義探究

2.1 我國(guó)發(fā)展光伏發(fā)電技術(shù)的必要性

由于我國(guó)是一個(gè)能源生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó)，我國(guó)每年的能源消耗量極高。導(dǎo)致出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因在于，我國(guó)的能源開(kāi)采技術(shù)較為落后，能源得不到有效的利用，傳統(tǒng)高能耗產(chǎn)業(yè)比重較大等等，導(dǎo)致我國(guó)能源消耗增長(zhǎng)速度不斷加快。尤其我國(guó)電能源的消耗量與消耗速度都在首位，為此，需充分的開(kāi)發(fā)煤電、水電以及核電，可盡管如此，我國(guó)在電力供需方面仍存在較大的缺口，該缺口便需要可再生能源發(fā)電進(jìn)行補(bǔ)充。這便推動(dòng)了太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，在未來(lái)該種技術(shù)將會(huì)在新能源供應(yīng)方面占據(jù)著極為重要的位置。

在不久的將來(lái)，太陽(yáng)能發(fā)電將會(huì)在世界能源消費(fèi)中占據(jù)著首席位置，該技術(shù)的發(fā)展不僅會(huì)替代部分常規(guī)能源的使用，同時(shí)還會(huì)成為供應(yīng)世界能源的主體所在。預(yù)計(jì)到了2030年，可再生能源的消耗將會(huì)占據(jù)總能源消耗量的30%以上，而此時(shí)太陽(yáng)能光伏發(fā)電將會(huì)在世界總電力供應(yīng)中的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)10%，并且該比例會(huì)隨著時(shí)間的不斷推移而增加，甚至在21世紀(jì)末，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將會(huì)達(dá)到60%以上，在未來(lái)十年的發(fā)展中，我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)將會(huì)發(fā)展到另一個(gè)階段[2]，其地位也日益凸顯。

2.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電的環(huán)保意義

太陽(yáng)能光伏發(fā)期間與燃料能源之間存在著極大的差別，太陽(yáng)能光伏發(fā)電有較少的二氧化碳排放出來(lái)。而二氧化碳是溫室氣體的最為主要?dú)怏w。太陽(yáng)能電池板能夠循環(huán)的使用，同時(shí)其系統(tǒng)材料也能夠被有效的利用起來(lái)，這都能夠進(jìn)一步的降低光伏能源的投入。而光伏發(fā)電技術(shù)的廣泛應(yīng)用，能夠有效的緩解氣候變化等問(wèn)題。

3 水上光伏的優(yōu)點(diǎn)研究

水上光伏發(fā)電站的組成部分主要包括兩方面，一方面是光伏，另一方面是水面模式。其中水面的利用在當(dāng)前主要有水塘、小型湖泊等。水面光伏發(fā)電站的硬件組成部分主要有：光伏面板、逆變?cè)O(shè)備以及變壓器、集電線路等。這些部分的存在，共同構(gòu)成了水上光伏發(fā)電站，并且通過(guò)水上光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，有效的緩解了我國(guó)能源危機(jī)問(wèn)題，在帶動(dòng)我國(guó)社會(huì)更好發(fā)展方面有著積極意義。

水上光伏擁有較多的優(yōu)點(diǎn)，具體而言主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)，即：

第一，水上光伏能夠極大程度的節(jié)約土地資源，不會(huì)給水生態(tài)環(huán)境帶來(lái)過(guò)大的影響。水上光伏發(fā)電工程不需要有支架基礎(chǔ)，更不需要開(kāi)挖電纜溝，更加沒(méi)有場(chǎng)內(nèi)道路的施工，這在極大程度上減少了對(duì)地面的開(kāi)挖，這在保護(hù)水土方面有著積極意義；第二，水上光伏擁有較高的發(fā)電效率。水面地勢(shì)較為開(kāi)闊，這便能夠有效的避免陰影給光伏組件效率發(fā)揮帶來(lái)制約，同時(shí)通過(guò)太陽(yáng)能的照射，其照射面積往往較為均勻，并且光照的時(shí)間較長(zhǎng)[3]。這與張?jiān)铺煸凇睹嫦虼蟪鞘芯用裥^(qū)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用分析》一文中的觀點(diǎn)有著相似之處。而水能夠冷卻太陽(yáng)能電池，在抑制組件表明溫度上升方面有著積極意義。有測(cè)算表明，如果電池板的溫度降低1℃，那么其輸出功率極有能能增加0.5%，這便能夠獲得比相同地面或者屋頂電站高的發(fā)電量，夏季高溫的時(shí)候，水上光伏和地面、屋頂太陽(yáng)能電池板相比，能夠大幅度的降低發(fā)電損失量；第三，通過(guò)組件的覆蓋，能夠大幅度的減少水面蒸發(fā)量，這便能夠達(dá)到節(jié)約水資源的目標(biāo)；第四，太陽(yáng)能光伏遮擋板，陽(yáng)光一部分能夠射到水面，這便能夠減少光合作用的出現(xiàn)，這在抑制藻類(lèi)繁殖方面有著積極作用；第五，水上光伏存在一定的成本優(yōu)勢(shì)。水面浮動(dòng)式光伏存在著整體性的特征，這給太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)的安裝與運(yùn)行創(chuàng)造了便利的條件，同時(shí)也能夠大幅度的減少地面光伏電站安裝電池板方面的費(fèi)用；第六，水上光伏的組件清理較為方便快捷。在選擇水上光伏發(fā)電材料的過(guò)程中，必須確保所選材料的質(zhì)量能夠達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求，與地面光伏相比，清潔期間往往不會(huì)給組件發(fā)電效率帶來(lái)較大程度的損害[4]；第七，不受土地的限制。水上光伏技術(shù)適合應(yīng)用在土地資源有限、土地開(kāi)發(fā)難度大等地區(qū)。水上光伏項(xiàng)目的發(fā)展已經(jīng)成為未來(lái)的重要發(fā)展趨勢(shì)，這給光伏發(fā)電的應(yīng)用與發(fā)展創(chuàng)造了更好的條件。

在建設(shè)水上光伏發(fā)電站期間，相關(guān)工作人員需選擇合適的地址進(jìn)行建設(shè)，例如選擇具有面積廣闊、徑流穩(wěn)定、風(fēng)速遞以及光照條件好等特點(diǎn)的地區(qū)，該種區(qū)域能夠?qū)⑺瞎夥l(fā)電的作業(yè)工充分發(fā)揮出來(lái)；與此同時(shí)，由于水上存在較多的不確定性因素，這便要求相關(guān)單位安排工作人員加強(qiáng)監(jiān)控力度，通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)水質(zhì)量、對(duì)動(dòng)植物影響的監(jiān)測(cè)，來(lái)實(shí)現(xiàn)水上光伏發(fā)電目標(biāo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

如今，光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用能夠有效緩解我國(guó)能源危機(jī)問(wèn)題，并且隨著光伏發(fā)電技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其特殊優(yōu)勢(shì)也逐漸的體現(xiàn)出來(lái)。與此同時(shí)，水上光伏發(fā)電也隨之發(fā)展起來(lái)，其發(fā)展速度也逐漸的提升，其原因在于，水上光伏發(fā)電擁有較多方面的優(yōu)勢(shì)，如能夠節(jié)約土地資源、發(fā)電效率高以及能夠減少水量蒸發(fā)等等。太陽(yáng)能光伏發(fā)電與水上光伏發(fā)電擁有較好的發(fā)展前景，并且在未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)會(huì)越來(lái)越好。太陽(yáng)能光伏與水上光伏發(fā)電技術(shù)擁有一定的社會(huì)與環(huán)境保護(hù)意義，從而使得我國(guó)能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)保型與經(jīng)濟(jì)型的社會(huì)。

參考文獻(xiàn)

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