劉恒志

（山東科技大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院，青島 266590）

改革開放30年，我國的經(jīng)濟飛速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施的不斷建設(shè)，資源的不斷開發(fā)，導(dǎo)致了環(huán)境污染和能源的緊缺。國家“十一五”戰(zhàn)略中提出“可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)”方針，由現(xiàn)在的人才搶奪大戰(zhàn)到未來的能源競爭。而太陽能屬于可再生資源。作為新型的發(fā)電技術(shù)，太陽能光伏發(fā)電具有無污染、轉(zhuǎn)換率高、維修便捷、壽命長等特點，廣泛運用與社會。因此，新能源光伏發(fā)電技術(shù)為了可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)引起重視，不斷的開發(fā)和創(chuàng)新技術(shù)，推動光伏發(fā)電的全面發(fā)展，提高發(fā)電質(zhì)量。

1 新能源光伏發(fā)電概述和技術(shù)原理、特點

1.1 光伏發(fā)電概述

光伏發(fā)電是為了把光能轉(zhuǎn)化成電能而研發(fā)的一種新型半導(dǎo)體。簡單的說，就是新型半導(dǎo)體在吸收太陽光照時，光能首先轉(zhuǎn)變成離子狀態(tài)，在形成自由帶電離子，最終在形成電流，而這個轉(zhuǎn)變形成經(jīng)過就是太陽能轉(zhuǎn)變成電能的過程。太陽能光伏發(fā)電是清潔型無污染的高效轉(zhuǎn)換率發(fā)電方式，不同于以往的火力發(fā)電、水力和風(fēng)力發(fā)電等。在提倡的環(huán)保科學(xué)發(fā)展理念中，我國應(yīng)加大對新能源光伏發(fā)電技術(shù)的研發(fā)與運用[1]。

1.2 光伏發(fā)電技術(shù)原理

新能源光伏發(fā)電技術(shù)的社會運用不但對國家建設(shè)有積極作用，而且對社會存在商業(yè)價值。太陽能光伏發(fā)電已成為一種新型的發(fā)電技術(shù)，未來仍存在巨大的研發(fā)潛力。它主要是依靠半導(dǎo)體材料把太陽能轉(zhuǎn)換成電能的過程，是一種光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電主要有兩種形式，其一是“光—熱—電”轉(zhuǎn)換方式，其二是“光—電”轉(zhuǎn)換方式。

“光—熱—電”轉(zhuǎn)換方式是，采用太陽光照輻射形成的熱量發(fā)電，通常是根據(jù)太陽能集熱器汲取熱量轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣，然后啟動汽輪機發(fā)電。

“光—電”轉(zhuǎn)換方式是，采用光伏效應(yīng)使太陽輻射轉(zhuǎn)換成電能，而太陽能電池是其轉(zhuǎn)換的根本設(shè)備，是因光伏效應(yīng)而將太陽光能轉(zhuǎn)化成電能的一種電子器件，是一種新型半導(dǎo)體，當(dāng)太陽光照射在半導(dǎo)體上時，就會把太陽光能轉(zhuǎn)變成電能，從而產(chǎn)生電流。目前，我國太陽能方陣就是由大量的電池排列組成的，是輸出功率較大的電池方陣，而太陽能電池方陣更有利于光伏發(fā)電[2]。

1.3 光伏發(fā)電技術(shù)特點

（1）不受地域限制。太陽能資源覆蓋范圍及其廣，有光照射到的地方就能采用光伏效應(yīng)進行驅(qū)動發(fā)電，完全不受區(qū)域位置的影響。

（2）轉(zhuǎn)換效率高，維護方便，使用壽命長。近距離的建立發(fā)電和供電設(shè)備，可以避免遠距離輸電而產(chǎn)生的電能損耗；還能更好的修戶和維護設(shè)備，延長其使用壽命。

（3）無污染性。太陽能是可在生資源，是一種清潔能源。太陽能光伏發(fā)電技術(shù)是直接將光能轉(zhuǎn)換成電能。其過程不用使用燃料燃燒，直接避免了對環(huán)境的污染。

2 新能源光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國在經(jīng)濟改革發(fā)展時期，對資源的極度開發(fā)和濫用導(dǎo)致能源緊缺問題。之后政府又提出“節(jié)約能源，保護環(huán)境”政策，出臺了相關(guān)文件，制定相關(guān)制度，現(xiàn)今在工作上取得一定成果。進而推動光伏發(fā)電發(fā)展。而在光伏發(fā)電發(fā)展過程中還發(fā)現(xiàn)一些問題：首先電力消納差，發(fā)電量結(jié)余，產(chǎn)生限電現(xiàn)象，約束著發(fā)電項目的進展；然后我國貧困偏遠地區(qū)（如：陜西、甘肅、新疆等地）電網(wǎng)構(gòu)建滯后，影響電力消納和輸出，約束光伏發(fā)電項目的建設(shè)。最后由于地方保護色彩，棄風(fēng)和棄光嚴(yán)重，對資源的合理使用產(chǎn)生一定的影響[3]。

3 新能源光伏發(fā)電技術(shù)運用

3.1 分布式光伏

分布式光伏發(fā)電的特點有靈活創(chuàng)建、簡單安裝、貼近用戶、適用廣泛等。它是光伏發(fā)電首要的運用形式，和風(fēng)電等其它能源相比，光伏發(fā)電與社會用電需求量相匹配，對距離遠和供電量大形成有效的替代和互補，所以光伏發(fā)電于其他能源相比較適合于分布式運用[4]。

3.2 光熱發(fā)電

光熱發(fā)電是一種新能源運用技術(shù)。它是將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能，熱能再轉(zhuǎn)化成電能。光熱發(fā)電擁有儲能電能和夜間優(yōu)勢，在相關(guān)政策指導(dǎo)下，太陽能采用技術(shù)首選將是光熱發(fā)電技術(shù)。

3.3 光伏儲能

在新能源技術(shù)發(fā)電的平穩(wěn)輸出，很好的解決了電網(wǎng)限電和發(fā)電隨機、波動的問題。鋰離子等相關(guān)電池其成熟的儲能技術(shù)和制作成本的低下，保障光伏電池儲能對電網(wǎng)節(jié)能環(huán)保、調(diào)頻調(diào)峰的供電穩(wěn)當(dāng)。對電網(wǎng)運轉(zhuǎn)和資產(chǎn)運用具有重要的影響。

4 新能源光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向

根據(jù)我國“光伏領(lǐng)跑計劃”的實施執(zhí)行，新能源光伏發(fā)電技術(shù)的不斷創(chuàng)新，光伏發(fā)電設(shè)備組件及安裝技巧的速度提升，運用成本的不斷降低，某些政府項目的電價和火電脫硫機組一致。新能源光伏發(fā)電技術(shù)具有環(huán)保節(jié)能、靈活減排等清潔特征，未來會成為我國電力發(fā)展的領(lǐng)頭羊。

5 結(jié)束語

簡而言之，在新能源光伏發(fā)電技術(shù)不斷深入的探究和創(chuàng)新中，其技術(shù)發(fā)展日益成熟，運用及覆蓋范圍越來越廣泛。技術(shù)變革和產(chǎn)物輪換將推動可再生能源資產(chǎn)構(gòu)造的升級和清潔能源模式的轉(zhuǎn)變，提高了我國新能源光伏發(fā)電技術(shù)的國際競爭力，保障了能源可持續(xù)發(fā)展。