王成1董芳2
（1国网塔城供电公司培训中心834700;2国网塔城供电公司调控中心834700）
摘要：随着经济快速发展，能源危机问题已经引起了社会各界的高度重视。寻找一种新型能源成为成为全球亟待解决的问题。当前，太阳能光伏发电技术发展步伐迅速，被广泛应用在各个领域当中。现本文主要是对太阳能光伏发电原理极其太阳能光伏发电技术的应用进行详细分析，主要目的为日后能源的应用提供有效借鉴和参考。
关键词：太阳能;光伏发电原理;应用
前言
当前，全球石油、煤炭等传统能源的短缺问题日益突出，人类为了实现可持续发展，不得不寻找新型的可再生能源代替传统能源。新型能源主要包括有风能、谁能、海洋能以及太阳能等等。而其中的太阳能凭借其他能源无法比拟的优势逐步被应用在各个生产领域当中[1]。当前，太阳能发电主要包括有热发电以及光伏发电两种形式。后者可把太阳光能直接转换成为电能，具有无污染、高效、安全可靠的特点，同时不受到任何地域产生限制，维护简单便捷、故障发生率低，对规模无限制，建设周期短且无需人看守，极易和当地建筑物易相结合。现本文主要是对光伏发电的原理以及应用进行论述，详细过程如下。
1.光伏发电系统的原理
对于太阳能光伏发电系统来说，它是一种新型发电系统,主要应用原理是通过对阳电池半导体材料的光伏效应的利用，直接把太阳光辐射能转化成为电能，一般可划分为独立光伏发电系统以及并网光伏发电系统两种。前者需要把蓄电池作为储能装置，整体造价费用较高，一般主要是应用在人口比较分散或者比较比较偏远的地区。在有公共电网的地区，电网和光伏发电系统二者可连接并网运行，不必使用到蓄电池，不但大大的减少了造价的费用，而且可以再更大的程度上提高发电的效率，达到增强环保性能的目的[2]。
2.太阳能光伏发电技术的实际应用
太阳能光伏发电在应用的过程当中，包括有很多种形式，在军事领域、荒漠地区、比较偏远的农村地区等等都得到了大量的应用。伴随着技术的不断进步以及发展，其应用得范围也在不断的扩大。以下为各种系统的具体应用分析[3]。
2.1关于独立光伏发电系统的应用
对于该发电系统来说，它是一种单独运行的发电系统，并不与公共电网系统相互连接。一般主要应用在距离电网比较远的地区，作为一种便捷式电源携带。一般大多应用在边防哨所、孤岛以及公共电网难以覆盖的偏远的农村等地区。白天发电是太阳能一个字最显著的特点，但是对于负荷用电来说，却是全天候的。为此，储能原件是该发电系统必不可少的[4]。尽管该系统在供电的时候容易受到各种环境因素产生的影响，供电过程中稳定性不强，但确实偏远地区获取电能的一个最重要的途径。
2.2关于并网光伏发电系统的应用
该发电系统一般主要是与公共电网相互连接，共同承担发电的职责。该发电系统所发出来的直流电在经过逆变器之后转换成为交流电，其频率和电网是相同的。为此，以电流源或者电压源的方式直接送入到电力系统当中。在这个过程当中，容量可以被当做一种无穷大的公共电网并扮演着重要的角色。为此，对于该发电系统来说，不需要使用到蓄电池，在很大程度上减少了成本的费用，增强了其运行过程中的稳定性，且在转效率上比独立系统要高出很多，它是当前太行能技术最主要的发展趋势。
2.3关于混合光伏发电系统应用
在引入光伏发电系统过程中，该发电系统把一种或者几种发电方式同引入，属于一种联合负载的供电系统。它的最终目的是有效避免各种发电技术的缺点，对各种发电技术优点进行有效利用。例如：对于光伏发电系统来说，维护次数少是其一个显著优点，但是输出不稳定、对天气依赖是其存在的不足。在冬季日照条件比较差的地区，如果风力比较大，可通过对风力、光伏混合进行发电，可在很大程度上降低负载缺电率，还有利于减小对天气的依赖性[5]。
3.4关于光伏建筑一体化应用
1991年，关于光伏建筑一体化应用的概念正式被提出，是当前世界上应用规模最大的一个研发特点。一般来说，建筑和光伏相互结合科划分为两种形式：其中一种是建筑与光伏器件集成化，并把光伏电池板在屋子上方，普通的玻璃由光伏发电的玻璃幕墙来进行替代，利用墙面的光伏器件和屋顶直接对太阳能进行吸收。这样一来，不但可以当做建材又可以进行发电，大大的减少光伏发电成本费用。另外一种是把平板光伏器什安装在建筑物的屋顶，采用电网与光伏阵列并联的方式向用户提供电能。
3.5关于光伏发电与LED照明结合的应用
光伏LED照明技术主要是在照明上应用光生伏特效应原理，通过对太阳能电池的利用，把太阳能转化成为电能，接着借助LED照明装置达到把电能转化成为光能的目的[6]。LED照明也可被称为固态照，它是一种半导体材料制成的组件，可以把电能转化成为光能。环保长寿、节能以及高效等均是LED技术的半导体照明的一个显著的特点。光伏发电与LED照明均属于直流电，二者电压都低具有良好的匹配性。二者在结合的过程当中，不需要把变频器将光伏电池产生的直流电转化为交流电，在很大程度上促使照明系统的效率得到了很大的提高。
结束语
作为一种新型的能源，太阳能具有环保、高效、可再生的特点，是未来能源挖掘的一个主要趋势。伴随着技术的不断进步，光伏发电也技术也得到了很大的发展，并逐步被应用到各个领域当中。尤其是在较为边远地区，更是获取电能的一个主要方式，起着不可估量的作用，是解决人们生产用电的一个重要方式。今后，应该加大对太阳能光伏发电技术的研究，促使其作用得到更好的发挥，为人们提供更好的服务，实现电力工程的可持续发展。
参考文献
[1]狄丹.太阳能光伏发电是理想的可再生能源[J].华中电力.2015,14(05):222-225.
[2]杨忠.太阳能光伏发电现状与发展趋势[J].金陵科技学院学报.2015，24(01)：77-79.
[3]邵小雷.分布式光伏发电系统的电气设计研究[J].山东工业技术.2016,13(08)：221-223.
[4]陈杏灿,程汉湘,彭湃,杨健.光伏电池的建模与光伏发电系统的仿真[J].广东电力.2016,17(02)：244-246.
[5]王兆麟,鲁宝春,熊辉,程海军,孙丽颖,赵凯.光伏发电系统及其在电力系统稳定中的应用研究综述[J].黑龙江电力.2016,15(01)：331-333.
[6]单佳睴,宋依群.绿色建筑中光伏发电系统的设计[J].科技创新与应用.2016,17(10)：187-190.
个人简介：
王成1国网塔城供电公司培训中心主任工程师834700研究方向：人力资源方面，电力工程方面。
董芳2国网塔城供电公司调控中心工程师834700研究方向：电力工程方面