太阳能光伏发电技术及其应用探究

光伏电站太阳能板的清洁技术研究

摘要：作为一种可再生的清洁能源，太阳能具有广阔的应用前景。最近几年，我国光伏发电产业发展迅速，光伏电站太阳能板的主要材料是晶硅，主要以薄膜电池的形式为光伏电站供电。太阳能板的组成部分包括钢化玻璃、背板、铝合金、电池片、 EVA、硅胶、接线盒等，具有良好的光电转化效率，但其容易积满污垢和灰尘，从而降低光伏电站的发电效率。因此，必须定期对光伏电站太阳能板进行清洁，清除积垢和灰尘，增加光伏电站太阳能板的发电量，有效提升光伏电站的系统效率。

关键词：光伏电站；太阳能板；情节技术

由于太阳能板容易附着灰尘，会降低光伏发电的效率，为了提高发电效率，分析了太阳能板附着灰尘的特性，阐述了国内外现有太阳能板清洁方式的优缺点及应用领域，并对大型光伏电站的太阳能板的清洁技术的发展方向和趋势进行了分析。

1太阳能板的简介

1.1太阳能板的结构

按照太阳能电池片的构成材料分类，太阳能板可以分成晶硅材料或者薄膜电池类型。其中，薄膜电池在今后很长的时间内仍然是光伏电站太阳能电池的主要类型。太阳能板主要由钢化玻璃、EVA、电池片、背板、铝合金、接线盒、硅胶组成，各部分的主要功能如表1 所示。

1.2光伏电站运行方式

太阳能电池板安装固定的方式主要有跟踪式，又可分为平单轴、斜单轴和双轴跟踪式。固定式的太阳能板倾角是固定不变的，在安装时首先确定了在该地安装的最佳倾角，太阳能板不能随光照的移动而移动。它的倾角选择原则是保证光伏太阳能板所接受的年太阳辐射量最大。水平单轴光伏跟踪式是指其跟踪轴与水平面的夹角为 0°，光伏阵列可以随着 1 根水平轴东西方向跟踪太阳；斜单轴跟踪式的跟踪轴与水平面有一定倾角，这种运行方式结合了固定式和水平单轴跟踪式的优点。除了可以东西方向跟踪光照外，还可以倾斜一定角度；竖直单轴跟踪的旋转轴与大地平面垂直，光伏太阳能板随着旋转轴东西方向跟踪太阳；双轴跟踪式的光伏阵列可以通过南北和东西方向进行旋转。从而增加发电量和提高发电效率。但考虑以下几点原因，一般国内大型光伏电站还是采取固定式安装。

太阳能光伏发电技术及其应用

太阳能光伏发电技术的应用有效地解决了偏远地区电能的供应性问题，同时其广泛应用有助于缓解能源短缺现状，有望成为替代能源，同时也应该看到，太阳能光伏发电技术的研究和应用还存在着很多问题需要解决和研究，特别是在我国这样一个起步比较晚的国家，但毋庸置疑的是，随着科研人员的不断努力，未来太阳能光伏发电技术的技术瓶颈一定会被不断突破，而其应用前景也将越来越广阔。本文就太阳能光伏发电技术及其应用进行简单的阐述。

标签：太阳能；光伏发电技术；应用

1、太阳能光伏发电技术

1.1太阳能电池技术

对于太阳能光伏发电系统而言，光伏电池在其中占据着最重要的地位，然而在应用光伏电池时光电转换的效率以及生产的成本是其最应当注重的问题。随着科技的进步，人们开始对第一代光伏电池进行了改变，在光伏电池这能够加入了许多的非硅材料，一方面能够减少制作材料的成本，同时在降低半导体材料对电能消耗方面也有著十分显著的作用。

1.2光伏阵列的最大功率跟踪技术

根据实际的情况，光伏阵列功率在输出时通过非线性的传导，能够与周围的环境、光照强度以及负载状况等因素联系在—起。从图1我们可以看出，图上的两条曲线分别表示了光伏阵列的电流以及电压输出的特性。其中A点表示的是当曲线1以及曲线2在太阳光照强度不同的情况下，光伏阵列某个时刻的运行轨迹的相交。一旦太阳辐照强度出现变化，输出特性曲线也会随之改变，从1上升到2，此时若负载1若保持不变，则系统会停留在A′上，其功率与相应的最大点存在了一定的距离。而将负载特性将1变化到2，则太阳辐照度变化也会由2转为1，相应的工作点会从B点转为B′点。

1.3聚光光伏技术

太阳的光能经过路径出现损耗，因此地面上太阳光能中的能量十分有限，而聚光光伏技术的产生，不仅能够减少路径对太阳光能的损耗，同时还能进—步增加太阳能的使用效率。其主要的工作原理是使用面积较小的高性能聚光电池来聚集太阳光，这样能够在提高太阳光辐照密度的同时，有效的减少生产的成本。聚光器在聚光光伏系统中非常重要。

探究太阳能光伏发电并网技术及其应用

摘要：随着社会的发展和进步，当前阶段的能源使用可持续问题越来越紧张。依靠石油能源进行的发电也需要重视创新和转变。因此目前使用可持续能源进行的发电，实际已经在一定程度上取代了石油能源的发电，但是在未能完全取代之前，仍是石油能源发电为主。所以清洁能源当中的太阳能发电如何造福社会，就需要考虑太阳能光伏发电的并网问题。有效实施并网技术实现太阳能发电的并网，能够保障社会的用电和推动社会的可持续发展。本文也更是基于此，研究和分析太阳能光伏发电的并网技术与应用。旨在通过具体的研究和分析，为太阳能等的清洁能源早日代替石油能源发电提供参考和借鉴，达到真正造福社会的目的。

关键词：太阳能光伏发电；并网技术；可持续发展

引言

对于当前社会的发展和进步而言，使用清洁能源进行的发电已经逐渐成为一种趋势。其中太阳能更是典型的清洁能源，使用太阳能发电也可以满足社会的生产和生活用电，但是大范围的区域用电满足，仅靠太阳能发电就显得力不从心。因此当前太阳能光伏发电更多的是作为一种电网电能的辅助供给途径，这样也极大的减少了使用石油能源发电产生的环境污染问题。具体关于太阳能的发电技术实施和作用发挥，其产生的是直流电，因此若要并入当前的大电网当中，需要进行并网技术的支持，这样才能与大电网当中的交流电实现融合。所以研究具体的并网技术和技术应用，是对于太阳能清洁能源代替目前传统发电技术的必要工作，对于社会的可持续发展和经济的稳定进步，以及人民的生活水平提升都有着极大的现实意义。

1 太阳能光伏发电并网技术的设计

1.1 子系统组成 子系统是光伏发电当中重要的组成和必要的组成。在子系统当中需要设置必要的光伏模块、直流配电检测以及逆变器。后续在子系统的发电和并网逆变器产生的三相交流电源升压处理之后并入大电网当中。

1.2 主设备选型

逆变器是光伏发电系统当中的关键设备之一，也是重要的设备之一，在进行逆变器的选择过程当中，实际根据的是光伏系统的大小，也就是大系统需要大的逆变器，或者需要更多台的逆变器连接，小的系统则是需要小型的逆变器。这其中需要注意的问题在于，大型的光伏发电系统当中选择使用单台的大型逆变器，尽管能够实现较好的经济效益，但若是单台的逆变器出现故障问题，则会造成较大的损失以及不利影响，所以在进行逆变器的选择时，需要全面考虑经济性和可靠性。以及除去主要的逆变器选择和使用，在系统当中还有重要的设备就是保护设施，保护设施的安装和使用可以最大程度上保护系统的运行和使用安全，以及出现故障问题能够起到报警和安全防护的作用。所以安全保护设备也更是需要进行合理以及有效的选择。

【什么是太阳能光伏】

太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置，主要用于无电网的边远地区和人口分散地区，整个系统造价很高；在有公共电网的地区，光伏发电系统与电网连接并网运行，省去蓄电池，不仅可以大幅度降低造价，而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。

【什么是太阳能光伏技术】

太阳是能量的天然来源。地球上每一个活着的生物之所以具有发挥作用的能力,甚至于是它的生存，都是由于直接或间接来自于太阳的能量。我们的地球处在离太阳差不多有一亿英里的地方。它所截取的辐射能少到难以置信 （大约千万分之三），这么小的一点能量， 实际上比整个世界目前现有的发电能力还大十万倍。目前全世界尤其是工业发达国家开始感到能量短缺，因此，人们开始求助于太阳能，以解决能源危机。

太阳能每天都能无限供应，而且数量庞大。如果在大的电厂利用，就减少了温室效应，有些能源专家和环境保护的专家则认为，在满足人类今后能量需要方面，太阳能的热影响比任何其他替换品的热影响要小得多。作为一种不污染环境，又取之不尽的新能源，它无处不在。尤其是在电力供力方面，有专家认为太阳能发电最终将在电力供应中占20%。

太阳能是一种辐射能，太阳能发电意味着---要将太阳光直接转换成电能，它必须借助于能量转换器才能转换成为电能。将光能直接转换成电能的过程确切地说应叫光伏效应。不需要借助其它任何机械部件，光线中的能量被半导体器件的电子获得，于是就产生了电能。这种把光能转换成为电能的能量转换器，就是太阳能电池。太阳能电池也同晶体管一样，是由半导体组成的。它的主要材料是硅，也有一些其他合金。用于制造太阳能电池的高纯硅，要经过特殊的提纯处理制作。太阳能电池只要受到阳光或灯光的照射，就能够把光能转变为电能，使电流从一方流向另一方，一般就可发出相当于所接收光能的10~20% 的电来。一般来说，光线越强，产生的电能就越多。为了使太阳能电池板最大限度地减少光反射，将光能转变为电能，一般在它的上面都蒙上一层可防止光反射的膜， 使太阳能板的表面呈紫色。它的工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏打效应就是当物体受光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时，就会在PN结的两边出现电压（叫做光生电压）。这种现象就是著名的光生伏特效应。使PN结短路，就会产生电流。