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[摘 要]随着人们对石油、天然气等不可再生能源的大量开采,能源危机也伴随着经济社会的快速发展而日益加剧。对于社会发展而言,没有能源的支撑,极可能出现发展停滞甚至于倒退的不良局面。在能源逐渐枯竭的今天,对于新能源的开发将变得刻不容缓,而以太阳能为能量来源的光伏发电也将成为人类解决能源枯竭的一个方法之一。本文旨在探讨太阳能光伏发电的必要性,且就现今太阳能光伏发电技术的现状及发展趋势进行研究。
[关键词]太阳能;光伏发电;必要性;技术研究
中图分类号:TM615 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)19-0295-01
引言:现有的科学理念里,地球上所有的的能源都来自于太阳能。在矿产能源枯竭和环境污染严重的今天,光伏发电作为能够再生的新型环保能源,将会使得我国环境污染减少,能源危机得到一定程度的缓解。太阳能光伏发电作为电力能源的提供者,将使得我国电力行业和谐及可持续的发展。
一、太阳能光伏发电的必要性
太阳能光伏发电顾名思义,就是利用半导体界面的光生伏特效应将太阳能中的光能转化电能的一种新型发电技术。我国原先使用的半导体主要是单晶硅、多晶硅,随着材料技术的进步,现在发展为薄膜电池。无论是晶体硅或者薄膜电池,其转换率一般低于20%。能源轉换利用率不足的问题也将大大制约着光伏发电的普及。但无论具体使用什么材料来作为能量收集和能量转换的介质,太阳能光伏发电就是将太阳能转化为电能的一种技术。
1、保护环境,缓解温室效应
工业社会的发展,大量燃料能源的使用。无论是矿产能源中的污染物还是由于燃烧产生的大量二氧化碳都对现今脆弱的环境造成了影响。如今,大部分的电力能源依旧来源于火电,科学研究表明活力发电时一百度电大约需要产生一吨的二氧化碳,这个缓慢的积攒过程,将会使得温室效应变得越来越严重。而光伏发电则没有这个顾虑,在光能转换为电能过程中,没有产生污染物。所以,在未来,光伏发电将在为人类提供能源的时候保证了环境不被破坏。
2、缓解能源危机
人类已经在经济社会的快速发展过程中消耗了大量的不可再生能源。伴随着石油、煤炭等能源的日益枯竭,新能源技术也将弥补上这一缺陷。现今,能源的使用主要还是依赖于将其他形式的能源转换为电能。现有的科学理论里,普遍认为所有的能源的源头都是来自于太阳。所以太阳能在一个较长的时间里都是取之不尽用之不竭的,所以光伏发电技术不仅符合了人们关于能源的使用形式,也将使得电力行业长久地发展下去。在大力发展光伏发电行业后,也将使得能源危机有了缓解的可能。在未来,甚至可以取代传统燃料能源的地位。
3、应用广泛
随着光伏发电技术的发展,技术的不断进步,光伏发电技术不仅使得太阳能发电的发展有了技术性的创新,而且带动了如汽车行业,家庭用电等其他领域的技术革新。在这些领域的使用,也将拉动相关行业的发展及行业结构的调整。如照明方面、交通行业以及汽车行业等尤为显著。随着太阳能电池板,蓄电池等产品和光伏发电技术想配套后,绿色照明系统也将成为可能,在使用光伏发电技术后,人们的照明轨迹将不再受限于固有的能源提供带来的地域限制,只要有阳光就可以使得灯光照亮晚上。在交通领域,新型的光伏发电技术使得太阳能汽车和电动车变得可能,随着技术的不断创新,太阳能汽车和太阳能电动车将会替代传统的以化石燃料为动力的汽车。
4、可行性高
以往的电力工程占地规模都较为庞大,而光伏电站受地形影响较小。如城市建筑屋顶光伏发电项目只需要使用建筑物的屋面即可,往往只需要较小的投入就可以满足自身的用电需求,甚至于可以通过并网的形式,向电网输送电能,从而获得经济效益。分布式的光伏发电系统在使用过程中,不仅没有噪声,而且没有污染,而且由于系统的独立性,也将使得用电的安全性得到了提高。
二、太阳能光伏发电的技术研究现状及发展趋势
1、光伏发电受制于人
在太阳能光伏发电的技术中,最为主要的是太阳能电池的技术,而现今使用最为普遍的是薄膜电池。我国现今并没有大规模生产薄膜电池的能力,主要依靠于进口,这也大大限制了我国光伏发电的普及以及在电力行业中的竞争力。所以应当在以后的光伏发电技术研究时着重对电池技术进行研究,尽可能实现电池生产技术自主化。
2、能量换率低
光伏发电主要是将太阳能转化为电能,然而无论是使用薄膜电池还是晶体硅作为半导体界面,且采用最为先进的技术,能源的转换率均无法高于百分二十。在民用工程里,往往只有百分之八到百分十三左右。太阳能转换效率低下,所以现今光伏发电并不足以承担起主要能源提供者的重任,只能作为辅助能源在各行各业中使用。且外,如果将光伏电站作为主要能源提供者,则需要将光伏电站建设在开阔的地方,并且应当避免灰尘较多的地方,这一硬性条件的影响下,大型光伏电站的发展将受到制约。此外,光伏发电还受限于气候影响,只有日照充足的情况下,才能保证供电的稳定。此时,可采用分布式光伏发电来替代集中式光伏发电,从而规避地形问题,在采用光伏发电的同时采用其他电力能源进行补充,让这些措施来弥补光伏发电条件问题。虽然这些这些措施可以在一定程度上使得光伏发电可以得到普及,然而还是应当注重能量转换问题,尽可能提高转换效率,从而使得光伏发电的实用性进一步增强
3、电池生产环保问题
虽然光伏发电相对于传统的火力发电而言,在能量转换过程中不会产生污染物和二氧化碳。然而在光伏电池的生产过程中则会产生很大的污染,生产过程中的废物和废气会给空气和土壤造成很大的环境问题。应当在进行太能电池生产过程中尽可能减少污染物的排放,且在金尽可能短的时间内找到材料的替代物。
结束语
虽然光伏发电有着很多的限制条件,在未来依旧是主要的能源提供者。随着我国政策的推动下,光伏发电产业应当向着技术自主化的方向发展。在无法进行大规模建设光伏电站的情况下,先采用分布式光伏电站系统进行布局,继而在技术上进行研究,尽可能提高能效转换率,使得光伏发电成为我国能源的主要提供者成为可能。
参考文献
[1] 薛钰芝,张力,林纪宁等.太阳能光伏技术的研究与发展[J].大连铁道学院学报,2003,24(4):71-74.
[2] 全宣榕.浅谈光伏发电技术研究与发展[J].科技创新与应用,2015,(30):25-25.
[3] 俞昌盛,迟耀丹,周立永等.浅谈太阳能光伏发电系统[J].现代制造技术与装备,2016,(3):159-161,163.
[4] 毛亮.我国发展太阳能光伏发电的必要性及技术分析[J].科技传播,2011,(20):66,68.
[关键词]太阳能;光伏发电;必要性;技术研究
中图分类号:TM615 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)19-0295-01
引言:现有的科学理念里,地球上所有的的能源都来自于太阳能。在矿产能源枯竭和环境污染严重的今天,光伏发电作为能够再生的新型环保能源,将会使得我国环境污染减少,能源危机得到一定程度的缓解。太阳能光伏发电作为电力能源的提供者,将使得我国电力行业和谐及可持续的发展。
一、太阳能光伏发电的必要性
太阳能光伏发电顾名思义,就是利用半导体界面的光生伏特效应将太阳能中的光能转化电能的一种新型发电技术。我国原先使用的半导体主要是单晶硅、多晶硅,随着材料技术的进步,现在发展为薄膜电池。无论是晶体硅或者薄膜电池,其转换率一般低于20%。能源轉换利用率不足的问题也将大大制约着光伏发电的普及。但无论具体使用什么材料来作为能量收集和能量转换的介质,太阳能光伏发电就是将太阳能转化为电能的一种技术。
1、保护环境,缓解温室效应
工业社会的发展,大量燃料能源的使用。无论是矿产能源中的污染物还是由于燃烧产生的大量二氧化碳都对现今脆弱的环境造成了影响。如今,大部分的电力能源依旧来源于火电,科学研究表明活力发电时一百度电大约需要产生一吨的二氧化碳,这个缓慢的积攒过程,将会使得温室效应变得越来越严重。而光伏发电则没有这个顾虑,在光能转换为电能过程中,没有产生污染物。所以,在未来,光伏发电将在为人类提供能源的时候保证了环境不被破坏。
2、缓解能源危机
人类已经在经济社会的快速发展过程中消耗了大量的不可再生能源。伴随着石油、煤炭等能源的日益枯竭,新能源技术也将弥补上这一缺陷。现今,能源的使用主要还是依赖于将其他形式的能源转换为电能。现有的科学理论里,普遍认为所有的能源的源头都是来自于太阳。所以太阳能在一个较长的时间里都是取之不尽用之不竭的,所以光伏发电技术不仅符合了人们关于能源的使用形式,也将使得电力行业长久地发展下去。在大力发展光伏发电行业后,也将使得能源危机有了缓解的可能。在未来,甚至可以取代传统燃料能源的地位。
3、应用广泛
随着光伏发电技术的发展,技术的不断进步,光伏发电技术不仅使得太阳能发电的发展有了技术性的创新,而且带动了如汽车行业,家庭用电等其他领域的技术革新。在这些领域的使用,也将拉动相关行业的发展及行业结构的调整。如照明方面、交通行业以及汽车行业等尤为显著。随着太阳能电池板,蓄电池等产品和光伏发电技术想配套后,绿色照明系统也将成为可能,在使用光伏发电技术后,人们的照明轨迹将不再受限于固有的能源提供带来的地域限制,只要有阳光就可以使得灯光照亮晚上。在交通领域,新型的光伏发电技术使得太阳能汽车和电动车变得可能,随着技术的不断创新,太阳能汽车和太阳能电动车将会替代传统的以化石燃料为动力的汽车。
4、可行性高
以往的电力工程占地规模都较为庞大,而光伏电站受地形影响较小。如城市建筑屋顶光伏发电项目只需要使用建筑物的屋面即可,往往只需要较小的投入就可以满足自身的用电需求,甚至于可以通过并网的形式,向电网输送电能,从而获得经济效益。分布式的光伏发电系统在使用过程中,不仅没有噪声,而且没有污染,而且由于系统的独立性,也将使得用电的安全性得到了提高。
二、太阳能光伏发电的技术研究现状及发展趋势
1、光伏发电受制于人
在太阳能光伏发电的技术中,最为主要的是太阳能电池的技术,而现今使用最为普遍的是薄膜电池。我国现今并没有大规模生产薄膜电池的能力,主要依靠于进口,这也大大限制了我国光伏发电的普及以及在电力行业中的竞争力。所以应当在以后的光伏发电技术研究时着重对电池技术进行研究,尽可能实现电池生产技术自主化。
2、能量换率低
光伏发电主要是将太阳能转化为电能,然而无论是使用薄膜电池还是晶体硅作为半导体界面,且采用最为先进的技术,能源的转换率均无法高于百分二十。在民用工程里,往往只有百分之八到百分十三左右。太阳能转换效率低下,所以现今光伏发电并不足以承担起主要能源提供者的重任,只能作为辅助能源在各行各业中使用。且外,如果将光伏电站作为主要能源提供者,则需要将光伏电站建设在开阔的地方,并且应当避免灰尘较多的地方,这一硬性条件的影响下,大型光伏电站的发展将受到制约。此外,光伏发电还受限于气候影响,只有日照充足的情况下,才能保证供电的稳定。此时,可采用分布式光伏发电来替代集中式光伏发电,从而规避地形问题,在采用光伏发电的同时采用其他电力能源进行补充,让这些措施来弥补光伏发电条件问题。虽然这些这些措施可以在一定程度上使得光伏发电可以得到普及,然而还是应当注重能量转换问题,尽可能提高转换效率,从而使得光伏发电的实用性进一步增强
3、电池生产环保问题
虽然光伏发电相对于传统的火力发电而言,在能量转换过程中不会产生污染物和二氧化碳。然而在光伏电池的生产过程中则会产生很大的污染,生产过程中的废物和废气会给空气和土壤造成很大的环境问题。应当在进行太能电池生产过程中尽可能减少污染物的排放,且在金尽可能短的时间内找到材料的替代物。
结束语
虽然光伏发电有着很多的限制条件,在未来依旧是主要的能源提供者。随着我国政策的推动下,光伏发电产业应当向着技术自主化的方向发展。在无法进行大规模建设光伏电站的情况下,先采用分布式光伏电站系统进行布局,继而在技术上进行研究,尽可能提高能效转换率,使得光伏发电成为我国能源的主要提供者成为可能。
参考文献
[1] 薛钰芝,张力,林纪宁等.太阳能光伏技术的研究与发展[J].大连铁道学院学报,2003,24(4):71-74.
[2] 全宣榕.浅谈光伏发电技术研究与发展[J].科技创新与应用,2015,(30):25-25.
[3] 俞昌盛,迟耀丹,周立永等.浅谈太阳能光伏发电系统[J].现代制造技术与装备,2016,(3):159-161,163.
[4] 毛亮.我国发展太阳能光伏发电的必要性及技术分析[J].科技传播,2011,(20):66,68.