光伏发电在新能源可持续发展中的应用
李君平
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李君平,. 光伏发电在新能源可持续发展中的应用[J]. 可持续发展与创新,2022.9. DOI:10.12721/ccn.2022.157185.
摘要: 由于当前的太阳能光伏发电这一方式不受传统自然能源的限制,对于制造材料以及发展空间的展望也比较长远。因此它是我们将来在非化石能源以及可替代能源领域研究运用的主体。
关键词: 光伏发电;新能源;可持续发展;应用;分析
DOI:10.12721/ccn.2022.157185
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1导言

改革开放30年,我国的经济飞速发展,基础设施的不断建设,资源的不断开发,导致了环境污染和能源的紧缺。国家“十一五”战略中提出“可持续发展的建设”方针,由现在的人才抢夺大战到未来的能源竞争。而太阳能属于可再生资源。作为新型的发电技术,太阳能光伏发电具有无污染、转换率高、维修便捷、寿命长等特点,广泛运用与社会。因此,新能源光伏发电技术为了可持续发展,应引起重视,不断的开发和创新技术,推动光伏发电的全面发展,提高发电质量。

2光伏发电系统作为新能源的基础

2.1光伏发电系统的输电原理

传统资源日渐枯竭,而人类社会在不断开发可供电能消耗的多种再生资源,从而以新型能源取缔传统能源,包括潮汐能、洋流能、波浪能、地热能、风能、水能、生物质能、以及本文讨论的太阳能。从太阳能的开发应用中能够看到其可再生的优势,而更加具备稳定性与清洁性的基础,也是人们普遍认可的资源获取方式。而基于太阳能吸收而转换为电能的技术,就是光伏发电技术。而进行光伏发电的系统,其核心是蓄电池组件,配合相应的控制器和逆变器,形成在光照时间内的光能转换,进而储备相应的电能,以供人们生活需求的应用。当阳光直射到接受设备时,光子激发了电子的内在潜能从而产生了转移,朝向太阳能电池转移,为运动表面增加相应的电子数量,而在形成电池表面与背景的不平衡电子储备时,会从其导线部分转移至电能储备,从而形成太阳能电池的电力与正负极,以供输电需求和应用。

2.2光伏发电系统的应用概述

光伏发电系统以应用进行区分,可分为并网光伏发电与独立光伏发电两种类型。独立光伏发电系统是在不进行与电网链接的情况下进行的电能输出方式,仅需要配以蓄电池进行电能储备就可以独立完成发电过程。并网光伏发电主要是通过链接国家电网进行的输送发电方式。因其在发电过程中没有进行电能储备,而是将电能输送到国家电网,因此在应用中省去了蓄电池的部分,从而也降低了部分成本。通过利用光伏阵列提供的电能支持,可以节省国家电网成本和能量消耗。但是在传输上也增加了部分传输时间与费用,但是总体上得到了应用途径的广泛拓展。在《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》中国家电网提出了发展光伏新能源发电的规划。而在普遍应用独立光伏发电系统中,也有《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》等政策的支持,从而为研究光伏新能源的应用途径提供了拓展的空间与研究的基础。

3国内外太阳能光伏能源的市场

在之前一段时间内,欧洲的太阳能光伏电池市场,牢牢占据着全球80%以上的市场份额。而根据最新的国际数据分析机构预测,在2022年,欧洲的太阳能光伏电池市场份额会大幅度下跌,最大将下降到全球市场份额的60%以下,预计到2023年将下降到全球市场的50%以下。因此欧洲太阳能光伏电池市场的下滑无疑就会对全球各种光伏电池市场产生很大的影响,在未来一段时间内,世界太阳能光伏电池市场将主要依赖美国和中国的产品。但是基于美国太阳能光伏电池市场的保守性、日本太阳能光伏电池市场的封闭性以及中国太阳能光伏电池市场的不确定性,各方面因素结合都将使中国十分庞大的太阳能光伏电池产业面临一个产能过剩的风险。因为世界太阳能光伏电池市场已经开始趋于饱和,不会像过去10年那样发生快速的增长,但根据发展趋势预测,也会有一个相对比较稳定的,增长幅度达到20%~24%的发展阶段。

4中国光伏能源的市场分析

中国国内太阳能光伏电池市场分析。在2008年以前,我国大部分的光伏发电主要用于一些需要离网工程,例如无电地区的离网电站、各种家庭供电,高原地区的通信、气象、铁路以及太阳能路灯等。因此,国家先后开展了西藏的无电县建设、中国的光明工程、西藏的阿里光电计划、农村的输变电工程、无电地区的电力建设以及广大农村地区的新照明工程等国家电力发展建设规划;在“九五”至“十二五”期间,我国也先后开展了一批基于城市的,太阳能光伏电池并网发电以及大型沙漠的并网电站项目;在2009年,开始启动了大范围的光电建设、全国的金太阳示范工程以及敦煌大漠的光伏电站等多个电力开发项目。就是在这些新能源电力项目的推动下,我国的国内太阳能光伏电池市场发展十分迅速。基于用户侧的并网光伏电池市场。过去,并网发电约占全球光伏发电市场总量的90%以上,而在各种并网的光伏发电市场中,经用户侧与民用建筑结合的太阳能光伏并网发电系统就要占90%以上,在德国,开展大规模并网发电的传输侧仅占总体的10%,而美国也仅占6%。

5光伏产业的发展

将太阳能光伏发电作为当前新能源转型发展的重点。虽然水电、风电也属于新能源,但现实情况是,我国基本上大部分的水电资源都集中的分布在西南地区。而对西南地区的水电资源进行大规模的开发,存在诸多问题,例如部分属于国际性的河流、长距离输电产生的损耗、潜在的生态保护问题以及高昂的开发成本等;而核电的发展又存在选址安全、未来对于核废料的处置方式、防止自然灾害或爆发战争造成的安全隐患等问题;还有由于我国三级地势阶梯,导致风力资源的分布特点十分明显,大部分的风力发电站主要建设在远离电力负荷中心的西部地区,因此又存在着当地消费不了以及远距离输电损耗严重的问题。但是运用太阳能的光伏发电就可以不受地域、自然资源条件、设备制造材料以及远距离传输损耗的限制。更加安全可靠。因此它是一种具有巨大发展前景的十分理想的清洁能源。各个研究院所要加大技术领域的研发投入,进一步提升我国光伏产业的科技核心竞争力。在“十二五”规划的光伏产业发展过程中,研究院所应加大对我国光伏产业,各种技术创新的开发力度,不断提高企业的技术创新能力,在光伏电池的基础材料、生产制造工艺、生产设备的国产化等方面不断取得新突破。

6结论

总而言之,太阳能光伏电池的主要制造材料,在地壳中各种硅的含量要高达26%,长远来看不存在制造资源短缺以及枯竭的问题,资源十分丰富;还有光伏电池的发电属于固态领域的发电,也不含运用水源水利的问题。可以与高层建筑方便结合,其规模可以随意扩大,而且施工周期短。因此可直接安装在当地的电力负荷中心并联,进行本地的发电和本地外地的使用;实践表明,运用太阳能光伏发电可以无污染,实现碳的零排放,也无安全领域的隐患。其施工过程以及操作方式都非常简单,就可以实现无人值守,达到节省经济成本的目的。进而实现我国光伏发电电池产业长远发展。

参考文献:

[1]韩国鹏,李明,张秋敏.太阳能光伏发电在新能源城轨车辆上应用现状研究[J].新材料产业,2018(09):50-55.

[2]李春玉.G新能源光伏发电公司绩效评价研究[D].华中科技大学,2017.

[3]陈超.光伏并网发电技术在新能源示范城市中的研究与应用[D].北京建筑大学,2014.

[4]周敬森,陈厚桂.新能源探索和光伏发电实验装置的设计[J].通信电源技术,2011,28(05):53-54+56.

[5]蔡永生,王德延.太阳能光伏发电新能源实验研究平台[J].实验技术与管理,2011,28(02):66-67+71.D

[6].加速光伏发电产业化领跑宁夏新能源装备制造业[N].宁夏日报,2010-01-26(008).

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