李 濤
(甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院,甘肅 蘭州 730207)
光伏發(fā)電是一項比較環(huán)保的發(fā)電方式,因為該技術(shù)采用的是可再生能源即太陽能,所以和傳統(tǒng)的化石能源發(fā)電相比有很大優(yōu)勢。隨著光伏發(fā)電技術(shù)的完善,也出現(xiàn)了更多關(guān)于該技術(shù)的思考。在機械使用方面,光伏發(fā)電技術(shù)也可以成為其供電方式,本文即對光伏發(fā)電技術(shù)與機械的結(jié)合展開了討論。
光伏發(fā)電是一項根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理,利用太陽能電池將太陽能直接轉(zhuǎn)換成太陽能的技術(shù)。光伏發(fā)電系統(tǒng)組件主要有太陽能電池板、控制器和逆變器,它們主要由電子元器件構(gòu)成,所以光伏發(fā)電設(shè)備的穩(wěn)定壽命很長。光伏發(fā)電的優(yōu)點是較少受地域的限制,因為陽光普照大地,隨處可用。光伏系統(tǒng)還具有安全可靠,無噪音,低污染以及就地建設(shè)、建設(shè)周期短的特點[1]。光伏發(fā)電技術(shù)產(chǎn)生后,已經(jīng)經(jīng)歷了三代技術(shù),現(xiàn)在的光伏發(fā)電是由當(dāng)初第一、二代的半導(dǎo)體技術(shù)轉(zhuǎn)向了現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)。隨著新能源的不斷產(chǎn)生,人們也開始尋找更節(jié)能有效的發(fā)電方式,以滿足增長人口的生活需求,其中,光伏發(fā)電技術(shù)占了極大比重。
中國是光伏產(chǎn)業(yè)大國,目前國內(nèi)光伏系統(tǒng)的應(yīng)用主要在通信和工業(yè)方面,以及一些大型的光伏電站等等。在市場上,也有很多太陽能商品,所以光伏發(fā)電技術(shù)在機械中的應(yīng)用很廣泛。
(1)光伏發(fā)電技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用。光伏發(fā)電技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用主要分為建材型建筑和普通型建筑。建材型建筑就是將光伏發(fā)電設(shè)備在建筑設(shè)計階段就用作建筑材料嵌入外墻,這樣既滿足了發(fā)電需求,也不影響建筑的美觀效果,同時可以吸收外面的陽光發(fā)電,也可以對室內(nèi)溫度的降低起到一定作用。相比于傳統(tǒng)的磚塊和鋼筋水泥,新型的光伏發(fā)電設(shè)備應(yīng)用在建筑工程中,做到了發(fā)電技術(shù)與機械的結(jié)合。
(2)光伏發(fā)電技術(shù)在變電站中的應(yīng)用方式。變電站內(nèi)光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用方式主要有三種:直流接入方式、交流接入方式和微電網(wǎng)接入方式。這三種發(fā)電方式分別是將光伏發(fā)電系統(tǒng)用直流方式接到發(fā)電站系統(tǒng)中、用交流電方式接到變電站系統(tǒng)中和直接運用到接入站的微型網(wǎng)絡(luò)發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中。不管是這三種中的哪一種方式,都能體現(xiàn)出光伏發(fā)電技術(shù)無污染、成本低、綠色環(huán)保的優(yōu)點,它不僅可以在發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)揮重大作用,也可以有效地保護有限資源,所以光伏發(fā)電會成為我國變電系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的主要趨勢[2]。
(3)光伏發(fā)電技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用。通常水利工程所處的環(huán)境比較偏遠(yuǎn),但具有很廣泛的風(fēng)力和光能來源,可以為水利工程的實施提供良好的條件,保證其正常實施。而在風(fēng)力與光能中,風(fēng)力通常是在晚上實施效率較高,白天光能比較豐富,可以通過光伏發(fā)電技術(shù)來為水利工程提供電力。這樣一來,白天的光伏發(fā)電與晚上的風(fēng)力發(fā)電形成了互補,大大提高了水利工程的施工效率[3]。在水利工程施工的過程中,需要采用較多機電一體化設(shè)備,以確保工程的施工和質(zhì)量。
(4)光伏發(fā)電技術(shù)在荒漠電站中的應(yīng)用。中國的太陽能資源雖然豐富,但一多半集中在西北地區(qū),這些地方最主要的寬闊地帶則是在沙漠里,很適合將大片荒漠利用起來建造大型光伏電站。目前全世界已經(jīng)建成的10MWp以上的荒漠電站有30多個,MW以上的荒漠電站200多個,累計裝機已經(jīng)超過1GW。在我國的大片沙漠中,光伏發(fā)電技術(shù)給很多地區(qū)都帶來了方便,也在一定程度上促進(jìn)了其經(jīng)濟發(fā)展。
所以光伏發(fā)電技術(shù)在荒漠電站中起了十分重要的作用,也逐漸被推廣使用。
(1)技術(shù)與機械。技術(shù)是人類在生產(chǎn)生活過程中為了滿足自身需求,利用現(xiàn)有的事物解決問題的方法或者原理。在長期的利用與改造中,人們積累經(jīng)驗和知識,逐漸發(fā)展并完善了各方面的技術(shù)。而機械則是指能夠幫助人們更快達(dá)到目的的工具,它是機器和機構(gòu)的總稱。簡單機械就比如平常使用的筷子、鑷子等,而通常將復(fù)雜機械稱為機器。技術(shù)與機械,都是為解決人的需求和問題而產(chǎn)生,一個是原理一個是實行工具,只有將二者有效結(jié)合起來,才能用實際行動實現(xiàn)內(nèi)心想法,促進(jìn)事情的發(fā)展和解決。
(2)技術(shù)與機械的結(jié)合。在實際生活中,技術(shù)和機械是密切聯(lián)系不可分割的。當(dāng)一項技術(shù)產(chǎn)生時,應(yīng)當(dāng)要有對應(yīng)的機械來加以實施,才能使事物的完成有對應(yīng)的途徑。所以將技術(shù)與機械有效結(jié)合起來,能夠大大增加辦事效率,也成為絕大多數(shù)工業(yè)市場中的主要應(yīng)用方式。
(3)光伏發(fā)電技術(shù)與機械的結(jié)合。光伏發(fā)電技術(shù)與機械結(jié)合的最主要表現(xiàn)方式就是機電一體化技術(shù)。機電一體化,顧名思義,就是把電子技術(shù)和機械設(shè)備相結(jié)合,使二者共同發(fā)揮各自的優(yōu)勢,使機械設(shè)備的動力與信息處理實現(xiàn)自動化和智能化,它是建立在機械技術(shù)、電子技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及自動化處理技術(shù)等一系列現(xiàn)代化技術(shù)的基礎(chǔ)上的機械系統(tǒng)技術(shù)。機電一體化產(chǎn)品可以分為控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)等部分,在機電執(zhí)行機構(gòu)中,主要包括驅(qū)動元件和機電執(zhí)行機構(gòu)等兩部分,控制系統(tǒng)主要是通過傳感器接收的信息傳入到信息處理系統(tǒng)中,通過信息處理系統(tǒng)的算法來進(jìn)行對產(chǎn)品的控制。機電一體化技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)取得了很大進(jìn)展,隨著人們對光伏發(fā)電技術(shù)與機械結(jié)合的進(jìn)一步研究,越來越多的設(shè)備也應(yīng)用到了大家的日常生活中。在另一方面,隨網(wǎng)絡(luò)的普及與覆蓋,機器的智能化程度也越來越高。如果能夠?qū)⒐夥l(fā)電技術(shù)與新型智能化方向結(jié)合起來,實現(xiàn)機電一體化和計算機的聯(lián)系,就能使機械更加智能化和自動化,設(shè)想只需要輸入口令就可以完成工作,其中的光伏發(fā)電技術(shù)又能提供動力來源,更能實現(xiàn)資源利用的最大化。機電一體化既能提升機器的工作效率,減少人工輸入,又能節(jié)約有限的不可再生資源,綠色環(huán)保,值得加以推廣和使用。
綜上所述,光伏發(fā)電技術(shù)是一項十分客觀且實用的技術(shù),隨著傳統(tǒng)化石能源的不斷減少,新能源的應(yīng)用已經(jīng)成為了必然的趨勢。技術(shù)與機械不是毫無關(guān)聯(lián)的兩個代名詞,當(dāng)光伏發(fā)電技術(shù)與機械相結(jié)合,形成新的機電一體化技術(shù),能夠帶來更大的方便。現(xiàn)如今,各種機電一體化項目已經(jīng)投入到人們的日常生活中,相信將光伏發(fā)電技術(shù)與機械相結(jié)合后,會使工業(yè)的生產(chǎn)力量形成再一次的飛躍。