光伏发电在新能源可持续发展中的应用
黄睿轩 章芸 张杰
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

黄睿轩 章芸 张杰,. 光伏发电在新能源可持续发展中的应用[J]. 发电技术与研究,20242. DOI:10.12721/ccn.2024.157312.
摘要: 在社会经济的不断发展过程中,我国愈发重视环境问题,并且也提出了绿色环保可持续的发展理念。新能源的开发利用,能够满足绿色环保可持续的发展需求。现如今,太阳能被用来发电,这种新能源开发方式被广泛应用到多个行业领域之中,主要涉及到光热发电与光伏发电两种形式。其中光伏发电主要是借助半导体界面引发光生伏特效应,以此实现光能向电能的转化。对于光伏发电而言,其本身具有较大的发展优势,并且其未来的发展空间也非常大,能够减少环境污染问题,同时也能够满足社会生产生活的电能需求,有助于促进新能源的长远发展。
关键词: 光伏发电;新能源;可持续发展
DOI:10.12721/ccn.2024.157312
基金资助:

引言:现如今,人们日常的生产生活对电能有着较大的需求,确保电能稳定、持久的供应,有助于推动社会经济稳定发展,保障社会的长治久安。解决能源短缺、环境污染问题,是我国乃至世界非常关注的重要内容。随着科学技术的发展,新能源得到较大的开发利用,其中太阳能作为代表性的新能源,其本身具备清洁性、可再生性的优势,而且分布范围非常广,因此,可以立足于太阳能开发利用的基础上,加强光伏发电产业建设,并推动其转型发展,以此促进光伏发电的可持续发展,实现对环境的有效保护。

一、光伏发电在新能源可持续发展中的重要作用

(一)有助于落实精准扶贫发展战略

利用太阳能进行光伏发电,能够提高相关能源企业的经济收益,企业要确保发电材料的环保性能以及清洁性能。我国正在落实的精准扶贫战略中,已经将太阳能光伏发电技术纳入其中,该技术的有效应用,既能够为太阳能资源丰富的地区提供更多的就业机会,还能够拉动当地经济的增长。除此之外,开展光伏发电作业,也有助于扩展光伏发电市场,为一些贫困地区增加经济收益,促使这些地区的基础设施更加完善[1]。以温州乐清市为例,当地政府部门与相关企业进行合作,采用农光互补的模式,共同建立了占地4500亩的光伏发电站,将以前的滩涂地改造成平地之后,安装了光伏发电板,还在光伏板下面种植了水稻,建立了大面积的水稻农场,亩产达到1000斤,提高了当地农户的经济收入。农场的建设也增加了100多个岗位,为周边村庄五六十岁的村民提供了就业岗位,这些人每天的收入在220到260之间,大大改善了这些就业困难群体的生活条件。而发电站的建设,也为当地的年轻人提供了就业岗位,吸引年轻人回乡参与建设工作,大大拉动了当地经济的发展。

(二)有利于促进电力企业的可持续发展

以往,相关电力企业都是采用火力发电这一传统方式,获得相应的电力能源,然而,这种发电方式在施行过程中,会产生非常多的有毒气体,也会对周边环境造成污染,影响到附近居民的健康生活。而且火力发电过程中,还会产生二氧化碳气体,引发温室效应。如果将火力发电与太阳能发电技术有机结合,能够减少对环境的污染(如图1),提高电力企业的环保效益,这对电力行业的可持续发展能够起到积极作用。

图片1.png

二、太阳能光伏发电发展问题分析

近些年,我国加大了太阳能光伏发电项目的推行力度,这也使得该发电项目的建设规模及数量有所增大,与全球的光伏发电产业发展情况相比,取得了良好的成效。之所以会出现这种情况,原因有两个方面:其一,全球电力能源较为紧缺,多个国家都在推行光伏发电产业的建设发展;其二,我国的电力能源相对紧缺,而且环境问题也比较严重,基于太阳能光伏发电的优势,我国加大了推行力度,并且还获得了比较好的成果。当前,我国国内涌现出大量的光伏发电企业,这一产业在国际市场也保持了稳定的发展状态[2]。可以看出,虽然我国的太阳能光伏发电产业在起步时间上相对比较晚,但是其发展速度非常快,主要是因为我国国内的光伏发电市场并不健全,且国内需求量相对比较低,大都集中在国际市场。不过,就现阶段的太阳能光伏发电发展的具体情况来看,其在并网、储能房方面还存在一定的缺陷,如何利用先进技术提高并网效率及电能存储量,是当下相关行业领域应该着重思考的问题。面对这种情况,我国电力企业应该深入研究光伏发电技术,提升国内电力行业的发电技术水平,借此推动国内光伏发电的长远发展。

三、光伏发电在新能源可持续发展中的应用分析

(一)光伏发电在建筑建设中的应用

所谓的光伏建筑,就是在建筑顶部位置安装相应的太阳能电池板,并借助控制器与公共电网进行有效连接,利用这一发电系统,获取一定量的电能,这样既能够提高太阳能资源的利用率,使人们享受到丰富的太阳能资源,还能够实现环保目的。目前,越来越多的现代化建筑都使用了太阳能发电系统,而且也获得良好的应用效果。比如,以某些建筑为例,在对其进行建设时,安装了光伏玻璃幕墙,这种幕墙就是结合了建筑的外立面装置与光伏发电技术,制作出来的太阳能板与普通的玻璃幕墙没有任何差别,在建筑中也能够发挥出保温、隔音的重要作用,并且还具有普通玻璃幕墙没有的作用,就能够借助太阳能生产电能,这也能够为建筑运行提供一定的电量。现如今,光伏建筑的建设数量逐渐增多,这也在一定程度上推动了光伏发电技术的进一步发展,也使得光伏发电技术的应用范围不断扩大,这也能够促进可持续发展战略的施行,对建筑行业的建设发展有着积极作用。

(二)光伏发电在渔光、农光中互补的应用

在光伏发电技术的不断发展中,该技术的应用范围也在逐步扩大,不仅被应用到建筑、照明等多个方面,还被应用到渔业以及农业之中,推动了当地经济的发展。以珠海为例,海域具有充足的太阳能,居住在附近的居民,大多依靠养鱼获取经济收益,为了帮助他们提高经济水平,当地部门引进了光伏发电技术,因地制宜,在海养殖水域的上方,安装了光伏发电板,建成光伏发电站,使得新能源开发利用与渔业养殖得以融合,通过渔光互补拉动了当地经济的发展,还具有较高的环保效益[3]。以温州乐清市为例,当地政府部门联合相关企业,对当地原有的滩涂地进行了改造,将其改造成平地,并在这一区域建造了光伏发电站,同时也在光伏板下种植了水稻,这种农光互补大大提升了土地利用率,也为农民创造了更高的收益。

(三)光伏发电在太阳能水泵中的应用

在使用太阳能水泵时,应该将其与大型光伏水泵站进行结合。一般情况下,大型的水泵站都会储存备用的逆变器,在应用太阳能水泵时,可以借助逆变器对太阳能电池板中的直流电进行科学转换,最终形成交流电,这种电能可以满足水泵不通过供电系统的实际需求。太阳能光伏水泵系统的建设需要投入非常多的资金费用,不过,其运行维护费用并不高,使用寿命也比较长,这也符合可持续发展理念。

(四)光伏发电在混合光伏发电系统的应用

对于混合光伏发电系统而言,就是将多种发电技术形式应用到光伏发电系统之中,包括太阳能、风能等发电技术形式,这样能够实现供电荷载的有效联合,这种发电系统有助于保障发电效率,若是其中一种发电条件无法满足,就可以使用其他发电技术,进而满足发电需求。在使用混合光伏发电系统时,若是冬季光照不够充足,而风力相对比较大,那么可以充分发挥风力发电技术的作用进行发电,避免受到太阳能光伏发电的不良影响,同时也能在一定程度上促使荷载缺电率降低[4]

(五)合理优化储能技术

利用光伏发电技术将太阳能转化为电能之后,需要使用合适的储能技术对电能予以有效储存,这样就能够降低天气、光照的波动,对电网产生的不良影响。当前比较常用的储能技术就是电化学储能技术,在实际应用中,就是利用锂离子电池对电能进行储存,该电池的使用寿命比较长,自放电相对比较低。另外,还有一种压缩空气储能技术,该技术能够保持较长时间的储能,而且在电量被大量消耗的时候,能够及时向电网释放电能,有助于在电力系统供电不足的情况下提供一定的助力。在未来的技术发展中,不仅要深入研究光伏发电技术,还要重视储能技术的研发,确保能够获得更好的储能效果。

总结

在新能源的可持续发展过程中,合理应用光伏发电,能够改善以往发电产业发展现状,降低产业污染度,加强环境保护。而且在新能源中应用光伏发电,有助于实现二者之间的相互促进,达到共赢目的,满足生产生活的电能需求,同时也能够在社会建设发展中创造出更高的经济效益。

参考文献

[1] 董菲菲.光伏发电在新能源可持续发展中的应用[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术, 2022(5):3.

[2] 石东昌.关于新能源光伏发电技术的一些探讨思考[J].中外企业家, 2019(5):2.

[3] 杨元凯.光伏发电在新能源可持续发展中的应用[J].电子技术(上海), 2021(12):2.

[4] 王轶.新能源工程建设中光伏电站的可持续发展探讨[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术, 2023.