太阳能光伏发电运行技术分析王金龙

太阳能光伏发电运行技术分析王金龙

(国家电投新疆能源化工集团吐鲁番有限公司新疆维吾尔族自治区吐鲁番市838000)

摘要:以现时期经济发展的具体情况来分析,节能环保是现时期最新最重要的发展观念,由于在工业大力发展时期,对资源的开采并没有过多的限制,导致大量常规能源的不必要浪费,同时对环境也造成了较大的污染。在能源的发展过程中,经过不断的研究和探索发现,太阳能这一资源可以有效缓解相关能源不足的问题。并且太阳能资源在未来的发展中会占有非常重要的地位。为此本文对太阳能光伏发电技术进行了深入的分析,望可以为相关人员及行业提供帮助。

关键词:太阳能;光伏发电技术;应用

现时期电力属于社会发展的重要原素,经过科学人员的不断探寻与研究,把太阳能有效的应用于光伏发电当中是很环保的,同时也与现时期的发展理念完全相符,也为可持续发展做出了应有的贡献。

1、太阳能光伏发电系统的构成及各部分的功能

1.1、太阳能电池构件及方阵功能的发挥

分析太阳能光伏发电的现实形势,其是把太阳电池辐射转变成电能的一种发电系统,在此当中,太阳电池的组件与其组成的方阵是其不可少的主要环节。太阳电池其单体是光电转换中最小的单元格,对于尺寸有较严格的标准,可担负的单体电压在0.5伏左右,工作电流约在20到25毫安之间,不可作单独性电源来使用。但通过把太阳电池的组件进行单体串联以后,便能够产生较大的功率,特别是将其当作单体电源使用时,具备较大的作用。将太阳电池的组件进行串并联后安装到支架上,便组合成太阳电池方阵,能够达到负载要求下的输出功率,为发电的节能和过程实现供应了一个良好的平台。

1.2、储能蓄电池功能

离网型光伏发电在运行过程中,储能蓄电池是健全发电技术的重要环节,所以需从多方面对储能蓄电池加强了解。蓄电池是离网型光伏发电站当中储能的装置,可用太阳电池组件和方阵来吸收太阳的辐射,并同时把所吸收的电能转变成化学能源储存起来,达到存储、调节电能的功效。在负载端外电路实现两极的接通时,氧化还原的反应在电极上实施,电极上活性物质就会被分别的氧化还原,从而产生电能,此过程称作放电的过程。放电完成以后,如有反方向的电流流进电池当中时,便能够使两极的活性物恢复至原本的化学状态,此过程称作充电的过程。

1.3、充放电系统控制器技术功能

离网型光伏在发电过程中整体的运用了蓄电池,特别是铅酸类蓄电池其在使用中,需对放电加强控制,不可进行多次的放电或充电,这样会给蓄电池的使用期限带来影响。所以需有效增强充放电管理技术的应用,通过完整的系统来避免蓄电池不合理的放电,通过对控制器的合理运用,对蓄电池的荷电和电压进行判定,明确电池是不是已到达临界点,以此发出适合的控制信号。从现时期对控制器技术的应用来分析,用户对系统实际运行状态及各方面的标准有了更高的要求,安全性的管理也慢慢增大,整个系统其安全管理也在随之增强。

1.4、直流和交流逆变器的运行

太阳电池通过阳光的辐射而产生直流电,然通过直流电而形成的供电系统存在较大局限性。比如,荧光灯、家用电器、等均都不可以直接的用直流电源来进行供电,一些动力机械也同样如此。除此之外,如供电的系统需升高电压和降低电压的时候,交流电系统只需加设一个变压器就可以,而在直流电的系统当中,电压升降技术和装置都复杂得多。并网型光伏发电在系统当中,均需配置逆变器。逆变器具有多项功能(应符合国家及电网的技术要求),其能够调整光伏发电系统其供电的质量,最主要的是要实现MPPT跟踪,MPPT控制器的全称“最大功率点跟踪”(MaximumPowerPointTracking)太阳能控制器,MPPT控制器能够实时检测太阳能电池的发电电压,并追踪最高功率,使系统以最大功率输出对蓄电池充电、向电网送电。应用于太阳能光伏系统中,协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作,是光伏发电系统中的核心部件。

2、太阳能光伏发电技术的优点

通常来说,光伏发电利用的是太阳光的辐射,并同时是通过电池来转变成电能的,光伏发电的技术是可长久发展的技术,确保了光能源的可持续性。光伏发电转换的过程非常的简单,可直接将光变成电能,并且不存在中间环节。所以,光伏发电没有任何噪音,不存在污染,不仅维护了环境,还节省了资金的投入。

与普通电力资源相比,电力资源在燃烧的过程中,将热能转变成机械能源,之后从机械能源当中获得电能。而燃烧物质其换电的模式,不仅中间的环节多,并且只需一个环节就可进行发电。除此以外,燃油燃煤燃气发电的过程都会排出有害的气体,污染了环境也污染了空气,直接造成臭氧层浓度的增大,也会造成地球温度的升高,破坏了地球环境。

光伏发电有其不稳定性,影响它发电功率随光照辐射度的变化随时变化,天气的阴晴对光伏的功率波动对离网型光伏发电没有影响,但并网型的光伏发电就无法实现稳定的对电网输出电能,特别是大规模的光伏并网电站接入电网运行时,天气突然变化引起的输出功率变化将会对电网的稳定性造成极大的冲击,所以在自动化控制技术未满足要求前,接入电网的光伏电站的规模应进行严格控制。另外,在实际应用中影响光伏发电的因素也有很多,如光照强度(辐射量)、组件安装角度、电池组件的转化效率、逆变器MPPT追踪、逆变器的效率、组件组合损失、组件的温度特性、灰尘损失等因素都会对光伏系统的发电能力造成影响。

3、太阳能光伏发电技术的应用

3.1、在环保方面的应用

在节能环保中,太阳能已获得了广泛的应用,主要是因为其成本低并且污染也比较小。随着全球范围能源的不足,我国开始采取措施控制能源的利用与资源的合理保护,持续发展可重复利用的资源。另外,在太阳能的照明应用中,太阳能灯控制开关当中融入了光伏的功能,所以在应用中一般会使用定时、光控的模式。

3.2、太阳能同LED光源的有效融合

伴随技术的进步与社会的快速发展,科学家在不断的探索和研究,我们把太阳能技术应用于LED光源当中,已成为快速发展的趋势。LED光源具备能耗低、使用期长、发光效果好的优点,与以前用的传统白炽灯对比,LED灯灵敏度较高而且污染也较小。太阳能技术的应用在很大程度上给人们的生活提供了方便,特别是太阳能技术和LED光源的有效结合。

3.3、太阳能光伏与建筑的一体化

在上个世纪的初期就想出把太阳能的电池板装于屋顶,这一行为利用的就是太阳能技术,以此为基础进一步的与控制器、逆变器和电网实行有效的连接,这样便出现了以后的户用并网式的光伏系统。户用并网式的光伏系统其主要利用太阳能电池板与电网的有效结合,之后再向各用户供电。这样的供电方式不但取得了良好的效果,而且还降低了因化石燃料燃烧而产生的污染,为环境保护工作做出了较大的贡献。太阳能光伏和建筑的有效结合不单单提高了太阳能技术的利用效率,还很大程度的降低了成本。

3.4、光伏并网发电

光伏电站,是指一种利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、汇流箱、直流柜、逆变器等电子元件组成的发电体系,经过升压变升至相应电压等级与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。太阳光照永不枯竭,发电过程中噪声小,无污染排放外,相对清洁,不受资源分布地域的限制,在城市中可利用建筑屋面的优势建设在屋顶,也可大面积建设在荒漠地带,且建设周期较短,建成后只要有光就可以发电。目前,在国家各种政策下,并网光伏电站作为清洁能源正高速发展。

结束语:

总的来说,在科学家的持续探索和分析过程中,太阳能光伏发电技术的发展会越来越完善,并且还会更先进智能。应用范围同时也会逐渐扩大,会涉足于各个领域当中。太阳能光伏发电技术在实际应用过程中,我国政府需给予不同程度的支持,相应规范需及时的制定和执行,确保其不断进步与发展,让太阳能光伏发电技术可以最大程度的造福人类。

参考文献:

[1]郭佳佳,呼和,郭继旺.太阳能光伏发电并网技术的应用分析[J].科技风,2016(2):88-88.

[2]李定海.太阳能光伏发电技术现状分析[J].科技风,2017(21):93-93.

[3]吴洪坤,WUHongkun.太阳能光伏发电技术现状分析[J].能源与节能,2017(6):79-80.

作者简介:王金龙(1988-01-29),男,汉族,籍贯:陕西省韩城市,当前职务:新能源场站长,当前职称:助理工程师,学历:本科,研究方向:新能源(光伏风电)生产管理

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