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摘要:本文着重针对太阳能发电技术进行综合性的评价,同时针对我国太阳能发电的具体情况针对光伏发电技术和光热发电技术的优势和劣势进行深度分析,同时也展望了太阳能发电的未来发展,希望本文的论述能够为我国太阳能发电技术的良好发展,提供一些帮助和借鉴。
关键词:光伏发电;光热发电;太阳能发电综合评价;应用前景
1 研究背景
目前我国环境污染问题随着社会经济的发展,呈现出越来越严重的不良情况。化石能源的利用和利用严重的超过区域环境的接受范围某。而且除了存在环境污染等问题情况,社会发展还存在能源危机的不良情况。而太阳能发电技术的出现,以及良好的应用实现对此种问题的最大程度的改善。可以说太阳能是最出色的可以再生的绿色能源,近年来随着太阳能发电技术在我国的良好发展,我国给予太阳能发电发展更多的优秀鼓励政策。在此氛围当中,我国的太阳能发电领域发展也在不断的壮大,另外随着科学技术的进步和不断扩大的市场需求的,太阳能发电产业的出现了逐渐增高的市场容量,同时一些地方政府也在不断的引入各种补助金吗,以及建立起良好的激励补贴政策,如此对太阳能发电事业的发展起到了极大的助推作用。
现在,我国在太阳能发电领域虽然取得了的成就是较为优异的,但是在发展过程当中所存在问题。第一,我国太阳能发电领域的技术比较成熟,但企业发展存在着不均匀的严重问题,由此就导致难以实现良好创新。另外,我国采用的行业标准并没有根据我国实际市场状况来制定,仅仅是结合国际标准来进行推广。因此一般来说,只有依靠一些国家的奖励政策,才能不断实现技术更新,同时还需要加强结合能源与技术的发展,才能使我国的太阳能发电产业,在未来的发展中让竞争优势得以全面的提升。
2 太阳能发电技术
太阳能是一种非常优秀的、绿色的、可再生资源,目前伴随我国科学技术不断良好发展,太阳能已经成为我国的重要使用能源,而太阳能发电技术可以分为两个类别,分别是光伏发电,以及光热发电,具体介绍如下。
2.1光伏发电技术的概述
光伏发电技术是主要的太阳能发电技术,此技术主要是可以利用半导体材料的光伏效应来对太阳能进行直接的转换,并生成电能。根据所选择不同的电池材料和制造工艺,太阳能发电技术可以分为几大类别,分别是薄膜太阳能电池技术、晶体硅太阳能电池技术、聚光太阳能电池技术和新的太阳能电池技术。
目前市场上最普遍的太阳能电池是晶硅太阳能电池技术,此技术的具有较高和较为成熟的规模,目前市面上销售的单晶硅太阳能电池,可以实现百分之十七的光电转换效率,一般是大约平均有十五年的使用寿命,而最长可以到二十五年的使用寿命,此晶硅太阳电池技术主要是适用于开阔的场地。
光伏发电技术拥有较为简单的结构和较为简单的控制原理,而且建设发电站的周期相对不长,可以实现较为简便的控制和维护设备。因此,可以会存在较为宽泛的使用范围和更宽广的使用地区。另外,光伏发电是在静态当中发电的,不需要投入机械设备进行,由此也不存在磨损的情况,更不可能会有噪音产生。一般来说,光伏发电会存在比较容易的地址选择,其初期建站投资相对不高。通常大型太阳能发电站的建设时间会在五个月到六个月期间。一般来说,而逆变器和光伏部件是构成光伏电站系统主要结构。因此发电站的使用不需要燃料的投入,还可以实现无人的管理,因此不会消耗大量人力管理成本。
2.2光热发电技术的概述
光热发电是以光能转换成热能,然后在将热能进行电能转换的一种发电技术。本质上其更是接近火力发电的生产情况,而最大的区别是体现在不同的输入能源。利用这种技术,通过插座将低密度太阳能作为收入能源,使其能够形成高密度容量的转换,通过热介质实现太阳能和热能的转换,进一步在使用热循环进行电能的生产。光热发电包括集中光热发电、太阳半导体温差发电和太阳热声发电。目前聚光型光热发电是最有希望形成商业用电的一种方式,此技术可以给予槽式光热发电,以及线性菲涅尔式光热。也可以是采取聚焦系统的形式(塔式光热发电和碟式光热发电),进行热能转换电能。
光热发电系统对电网更加理想的友好特性,可以有效的融合其他火力发电方法,实现复合循环的良好生产电能,实现了将太阳能发电的波动和间歇性,进行有效的克服。还有太阳能发电在能源转换过程中,可以实现对热能的循环获取,因此可以针对这些热能进行综合利用,可以有效地实现海水淡化,或者取暖冷冻融合形式的能源再利用。
3 光伏發电技术综合评价及应用前景
3.1 光伏发电技术综合评价分析
依据开发条件来分析,光伏发电过程对于水资源的限制较小,并且可以对太阳能总辐射进行良好的使用。其所使用的太远辐射与光热发电相比来说,可以实现更多的使用效率,同时对于一些太阳辐射较低的区域,光伏发电依旧可以正常的使用太阳辐射,并且存在较低的地形要求,以及较小的占地面积。
目前在发电技术方面,晶体硅太阳能电池发电技术非常成熟,并不需要投入更多的成本。晶体硅太阳能电池作为太阳能发电的主流产品,已经实现了大规模的工业量产。薄膜太阳能电池发电技术存在较低的投入成本,但在光电转换效率方面相对不高,此技术尚处于探索和发展阶段当中。从光伏电池的效率来看,国内外市场当中可见的单晶硅单元的转换效率约为转换效率最高的产品的百分之二十三,商用多晶硅单元的转换效率相对不高,大约为百分之十八。
从政策和开发环境的角度来看,我国的政策主要是针对新能源的开发和利用方面,给予更多的鼓励和政策支持。另外,为了让新能源的开发和利用得以有效促进,也需要必要的减税手段给予大力支持。因此总体来说,光伏发电在开发条件、发电经济、政策环境和发电技术方面的优势是十分的显著的,但是其在网络连接方面存在相对较高的要求。
3.2 光伏发电技术应用前景
从开发条件来看,光伏发的关键开发领域应位于相对良好的太阳能资源位置。一些沙漠发电站可以在我国沙漠地区建立,其所具有的发展潜力是十分巨大的。目前,我国西北沙漠地区是非常适合建设沙漠发电站的,除了这个大规模的地面站之外,还可以在屋顶上设置光伏发电站。具体统计我国的屋顶建筑面积约四百亿平方米计算,采取百分之一的计算,可以you7大约33-66千万kw的开发。在屋顶太阳能发电系统与输电网的端部连接的情况下,无需考虑输电冲击,而且也存在较小的城市的太阳辐射,同比起发电效率来说,是没有沙漠发电效率更高。
从今后的发展趋势来看,我国的太阳能发电技术在近十年当中,可以呈现出较为成熟的发展态势,并能够逐步实现大规模生产,而且光伏发电不需要投入较大的成本,这样对太阳能发电的市场竞争力会有较好的改善。未来十年我国光伏发电基本进入大规模生产。在此期间,国家政策支持可能会呈现出降低和削弱的情况。
4 结语
目前伴随我国经济发展越发良好,我国人民越发关心环境的保护问题,以及能源的使用问题,而且最绿色安全的能源就是太阳能,太阳能的有效使用全面的扭转了对环境的不良伤害,并且投入成本较低,所以太阳能是未来发展所必须要有效探索和应用的能源。本文在此方面,进行了有效的探究,希望本文的论述能够为我国太阳能发电技术的良好发展,提供一些帮助和借鉴。
参考文献:
[1]张瀚月.光伏/燃料电池/蓄电池联合发电系统研究[D].成都:西南交通大学,2018.
[2]吴成坤.太阳能光伏模块电气特性的数学建模与仿真[J].山东工业技术,2018(06):86.
[3]中国科学院清洁能源技术发展中心.中国光热发电的可行性及政策研究报告[R].2009,12.
[4]符慧德,裴刚,季杰,等.槽式聚焦光电/光热综合利用系统的性能研究[J].太阳能学报,2010,9:56-59.
[5]陈静,刘建忠,沈望俊,等.太阳能热发电系统的研究现状综述[J].热力发电,2012,41(4):17-22.
[6]邢广成,陈芳.太阳能光伏电池建模及仿真研究[J].船电技术,2019,39(02):27-29.
[7]汤坤,严利民.基于物理特性的光伏电池建模仿真及验证[J].工业控制计算机,2020,33(02):68-69.
关键词:光伏发电;光热发电;太阳能发电综合评价;应用前景
1 研究背景
目前我国环境污染问题随着社会经济的发展,呈现出越来越严重的不良情况。化石能源的利用和利用严重的超过区域环境的接受范围某。而且除了存在环境污染等问题情况,社会发展还存在能源危机的不良情况。而太阳能发电技术的出现,以及良好的应用实现对此种问题的最大程度的改善。可以说太阳能是最出色的可以再生的绿色能源,近年来随着太阳能发电技术在我国的良好发展,我国给予太阳能发电发展更多的优秀鼓励政策。在此氛围当中,我国的太阳能发电领域发展也在不断的壮大,另外随着科学技术的进步和不断扩大的市场需求的,太阳能发电产业的出现了逐渐增高的市场容量,同时一些地方政府也在不断的引入各种补助金吗,以及建立起良好的激励补贴政策,如此对太阳能发电事业的发展起到了极大的助推作用。
现在,我国在太阳能发电领域虽然取得了的成就是较为优异的,但是在发展过程当中所存在问题。第一,我国太阳能发电领域的技术比较成熟,但企业发展存在着不均匀的严重问题,由此就导致难以实现良好创新。另外,我国采用的行业标准并没有根据我国实际市场状况来制定,仅仅是结合国际标准来进行推广。因此一般来说,只有依靠一些国家的奖励政策,才能不断实现技术更新,同时还需要加强结合能源与技术的发展,才能使我国的太阳能发电产业,在未来的发展中让竞争优势得以全面的提升。
2 太阳能发电技术
太阳能是一种非常优秀的、绿色的、可再生资源,目前伴随我国科学技术不断良好发展,太阳能已经成为我国的重要使用能源,而太阳能发电技术可以分为两个类别,分别是光伏发电,以及光热发电,具体介绍如下。
2.1光伏发电技术的概述
光伏发电技术是主要的太阳能发电技术,此技术主要是可以利用半导体材料的光伏效应来对太阳能进行直接的转换,并生成电能。根据所选择不同的电池材料和制造工艺,太阳能发电技术可以分为几大类别,分别是薄膜太阳能电池技术、晶体硅太阳能电池技术、聚光太阳能电池技术和新的太阳能电池技术。
目前市场上最普遍的太阳能电池是晶硅太阳能电池技术,此技术的具有较高和较为成熟的规模,目前市面上销售的单晶硅太阳能电池,可以实现百分之十七的光电转换效率,一般是大约平均有十五年的使用寿命,而最长可以到二十五年的使用寿命,此晶硅太阳电池技术主要是适用于开阔的场地。
光伏发电技术拥有较为简单的结构和较为简单的控制原理,而且建设发电站的周期相对不长,可以实现较为简便的控制和维护设备。因此,可以会存在较为宽泛的使用范围和更宽广的使用地区。另外,光伏发电是在静态当中发电的,不需要投入机械设备进行,由此也不存在磨损的情况,更不可能会有噪音产生。一般来说,光伏发电会存在比较容易的地址选择,其初期建站投资相对不高。通常大型太阳能发电站的建设时间会在五个月到六个月期间。一般来说,而逆变器和光伏部件是构成光伏电站系统主要结构。因此发电站的使用不需要燃料的投入,还可以实现无人的管理,因此不会消耗大量人力管理成本。
2.2光热发电技术的概述
光热发电是以光能转换成热能,然后在将热能进行电能转换的一种发电技术。本质上其更是接近火力发电的生产情况,而最大的区别是体现在不同的输入能源。利用这种技术,通过插座将低密度太阳能作为收入能源,使其能够形成高密度容量的转换,通过热介质实现太阳能和热能的转换,进一步在使用热循环进行电能的生产。光热发电包括集中光热发电、太阳半导体温差发电和太阳热声发电。目前聚光型光热发电是最有希望形成商业用电的一种方式,此技术可以给予槽式光热发电,以及线性菲涅尔式光热。也可以是采取聚焦系统的形式(塔式光热发电和碟式光热发电),进行热能转换电能。
光热发电系统对电网更加理想的友好特性,可以有效的融合其他火力发电方法,实现复合循环的良好生产电能,实现了将太阳能发电的波动和间歇性,进行有效的克服。还有太阳能发电在能源转换过程中,可以实现对热能的循环获取,因此可以针对这些热能进行综合利用,可以有效地实现海水淡化,或者取暖冷冻融合形式的能源再利用。
3 光伏發电技术综合评价及应用前景
3.1 光伏发电技术综合评价分析
依据开发条件来分析,光伏发电过程对于水资源的限制较小,并且可以对太阳能总辐射进行良好的使用。其所使用的太远辐射与光热发电相比来说,可以实现更多的使用效率,同时对于一些太阳辐射较低的区域,光伏发电依旧可以正常的使用太阳辐射,并且存在较低的地形要求,以及较小的占地面积。
目前在发电技术方面,晶体硅太阳能电池发电技术非常成熟,并不需要投入更多的成本。晶体硅太阳能电池作为太阳能发电的主流产品,已经实现了大规模的工业量产。薄膜太阳能电池发电技术存在较低的投入成本,但在光电转换效率方面相对不高,此技术尚处于探索和发展阶段当中。从光伏电池的效率来看,国内外市场当中可见的单晶硅单元的转换效率约为转换效率最高的产品的百分之二十三,商用多晶硅单元的转换效率相对不高,大约为百分之十八。
从政策和开发环境的角度来看,我国的政策主要是针对新能源的开发和利用方面,给予更多的鼓励和政策支持。另外,为了让新能源的开发和利用得以有效促进,也需要必要的减税手段给予大力支持。因此总体来说,光伏发电在开发条件、发电经济、政策环境和发电技术方面的优势是十分的显著的,但是其在网络连接方面存在相对较高的要求。
3.2 光伏发电技术应用前景
从开发条件来看,光伏发的关键开发领域应位于相对良好的太阳能资源位置。一些沙漠发电站可以在我国沙漠地区建立,其所具有的发展潜力是十分巨大的。目前,我国西北沙漠地区是非常适合建设沙漠发电站的,除了这个大规模的地面站之外,还可以在屋顶上设置光伏发电站。具体统计我国的屋顶建筑面积约四百亿平方米计算,采取百分之一的计算,可以you7大约33-66千万kw的开发。在屋顶太阳能发电系统与输电网的端部连接的情况下,无需考虑输电冲击,而且也存在较小的城市的太阳辐射,同比起发电效率来说,是没有沙漠发电效率更高。
从今后的发展趋势来看,我国的太阳能发电技术在近十年当中,可以呈现出较为成熟的发展态势,并能够逐步实现大规模生产,而且光伏发电不需要投入较大的成本,这样对太阳能发电的市场竞争力会有较好的改善。未来十年我国光伏发电基本进入大规模生产。在此期间,国家政策支持可能会呈现出降低和削弱的情况。
4 结语
目前伴随我国经济发展越发良好,我国人民越发关心环境的保护问题,以及能源的使用问题,而且最绿色安全的能源就是太阳能,太阳能的有效使用全面的扭转了对环境的不良伤害,并且投入成本较低,所以太阳能是未来发展所必须要有效探索和应用的能源。本文在此方面,进行了有效的探究,希望本文的论述能够为我国太阳能发电技术的良好发展,提供一些帮助和借鉴。
参考文献:
[1]张瀚月.光伏/燃料电池/蓄电池联合发电系统研究[D].成都:西南交通大学,2018.
[2]吴成坤.太阳能光伏模块电气特性的数学建模与仿真[J].山东工业技术,2018(06):86.
[3]中国科学院清洁能源技术发展中心.中国光热发电的可行性及政策研究报告[R].2009,12.
[4]符慧德,裴刚,季杰,等.槽式聚焦光电/光热综合利用系统的性能研究[J].太阳能学报,2010,9:56-59.
[5]陈静,刘建忠,沈望俊,等.太阳能热发电系统的研究现状综述[J].热力发电,2012,41(4):17-22.
[6]邢广成,陈芳.太阳能光伏电池建模及仿真研究[J].船电技术,2019,39(02):27-29.
[7]汤坤,严利民.基于物理特性的光伏电池建模仿真及验证[J].工业控制计算机,2020,33(02):68-69.