中国太阳能光伏发电的发展现状及前景

2018年第3期

时代农机

TIMES AGRICULTURAL MACHINERY

第45卷第3期Vol.45No.3

2018年3月Mar.2018

作者简介：陈静（1976-），女，大学本科，助理实验师，主要研究方向：电气工程自动化实验教学。

中国太阳能光伏发电的发展现状及前景

陈

静，郑维娟

(,610000)

摘要：随着科技的发展和技术的进步，各种形式发电都已开始应用，但是目前我国还是以火力发电为主，其对资

源的消耗与环境的污染有很大的影响。太阳能是最纯粹也是最理想的绿色能源和可再生能源，若是能够广泛应用于我国的电力系统，那么所创造的价值将远远大于今天。文章就以太阳能作为能源基础，进行光伏发电的若干讨论，主要通过光伏发电的特点、现状以及应用前景等方面进行讨论。

关键词：太阳能；光伏发电；绿色能源

随着世界人口的增多以及工业的发展，需要的能源量也越来越多，但是目前消耗的能源大多是不可再生能源，长此以往，资源必将枯竭，并且化石燃料的燃烧会排放大量的有害气体和二氧化碳，造成大气的破坏。对此，对于新能源的开发迫在眉睫，水能、风能、海洋能、地热能、太阳能是目前较为理想的新能源，综合比较，太阳能是由太阳照射而产生的能力，取之不尽用之不竭，并且能源清洁使用安全，是理想能源。

1太阳能发电的原理及特点

通过将太阳的辐射转化为能量，也就是人们所说的太阳能，如何能够完成这一转化是需要进行研究讨论的内容，以下对此进行相关分析。

（1）光伏发电的原理。光伏发电是一种将太阳辐射转化为电能的装置，利用的是光生伏打效应，该原理为当有光照射时，物理内部电荷发生变化，发生电动势的变化和电流的变化。当进行太阳能发电时，阳光照射半导体PN 节，此时，两边会产生电动势，即完成太阳能发电。

（2）太阳能发电的特点。太阳能发电有其特有的优势：①太阳能发电的光能直接由太阳辐射而来，取之不尽用之不竭，并且太阳能安全清洁，不会出现气体污染与化学污染，也不会有化石燃料的燃烧带来的危险；②太阳能发电需要太阳能电池板，对于偏远地区而言，有足够的空地与无遮挡的太阳能，方便偏远地区的供电，并且能够减轻目前的电网压力；③太阳能发电只需要电池板，不需要其他的化学反应或者其他的辅助，节约人力成本；④太阳能电池板安装完成，便可自行发电，不需要进行物理移动，其稳定性高，不易损坏，节约成本，便于维护；⑤太阳能发电安全洁净，不像化石燃料一般，燃烧后产生其他的物质，对环境和大气造成一定的影响，而太阳能发电则有效的避免了这一问题；⑥太阳能的电池板在偏远地区可以直接安置在空闲的山坡或者其他阳光充足的地带，不会影响人的正常居住。在人口密集的城市或者村庄，可以在楼顶或房顶安置太阳能电池板，不需要占用其他的空间。

太阳能发电虽然具有诸多优点，但是也具有一定的局限性，其有光照影响大，在光照条件差或者日照时间短的地区则影响发电量；其次太阳能电池板占地较大，在人口密集地带难以大规模展开；太阳能电池板初期投入较大，因此限制了很多

人的使用。

2太阳能发光伏发电的发展现状

对于太阳能的发展应用，要追溯到1954年，美国贝尔研究所的PEASON 等3科学家研制出了单晶硅太阳能，使世界进入了太阳能发电的时代，开启了历史的先河。此后各国，尤其是发达国家，争相开始该类技术的研究，希望能够及时做出成果占据市场。其中以日本的“Sunshine 计划”尤为突出，此后各国研究各有突破，各种形式的太阳能发电便涌现出来，种类各异，应用范围在扩大。到了90年代，太阳能发电进入到了黄金时期，1990年，德国率先提出“一千屋顶计划”来实现太阳能的发电，1997美国宣布“百万太阳能屋顶”计划。此后德国等又相继推出若干政策来发展太阳能发电，整个世界进入了太阳能发电达到时代。

在国内，由于我国经济等原因的掣肘，太阳能发电起步比较晚，80年代前几乎没有什么作为，落后于国外几十年，80年代后，相关政府开始注意到太阳能发电优点，并开始大力支持太阳能发电工作。2002年，政府启动了“光明工程”，对太阳能发电列为研究项目并进行集中突破。此后相关工程项目不断推进，2009年起，又继推出了若干关于太阳能发电的项目。据统计，进入21世纪后，我国的太阳能发电应用量不断攀升，覆盖面积不断扩大，并且依旧在持续增长。2002年至2009年，光伏装机量从20.3MW 增加至500MW，增长了23.6倍。此后依旧在大幅度增长，2012年底，一举超过美国，成为太阳能发电量排名世界第三的国家，相关的大型项目在不断的建设，重要的省市相继进行覆盖，但是我国的主要太阳能发电工程集中在西部偏远地区，那里人烟稀少、光照充足。对此，我国进行一定审查调整。

在近三十年的发展中，我国的太阳能发电发展越来越快，也越来越好，在各个领域都广泛应用，从之前的实验阶段仅仅在工程项目当中使用，发展到现在可以在民用各个领域广泛使用并且支持使用，便是进步所在，并且随着太阳能发电的广泛应用，其效果也极其显著。以鸟巢为例，2008年在鸟巢体育馆装有100kWp 并网光伏电站，其每日的发电量不仅能够满足体育馆内的电量应用，并且能够并网供给其他地方使用。除去鸟巢之外，众多的体育馆以及大型游乐场都逐渐配备类似的电站，通过太阳能进行发电，随着技术的成熟进步，由项目走向具体的私营企业，再有企业走向平常百姓家，目前很多村

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期机电技术使用与推广

（上接第47页）

修光刃，增加刀尖强度，提高刀具使用寿命。精加工细长杆时，主要任务是保证其加工精度和表面粗糙度要求，可以选用宽刃弹性车刀，弹性刀杆有利于减振和避免扎刀。刀片材料为YT15，宽刃弹性车刀的几何参数如图3所示，其水平修光刃长一般为8～10mm，主偏角K r 较小，形成薄切屑；刀具前角γ0=30～40°，使切削轻快，刃口不磨倒棱，以保证刀刃的锋利。同时，装刀时刀尖应低于工件中心0.1mm。

（5）合理选择切削用量。在选用YT15硬质合金刀片时，粗加工的切削用量参考值，切削速度υc =25～35m/min，

进给量f=0.3～0.4mm/r，背吃刀量a p

=1～1.5mm。精加工的切削用量参考值，切削速度υc ＜5m/min，进给量f=0.3～0.4mm/r，背吃刀量a p =1～1.5mm。

图2粗车反偏刀的几何参数

图3宽刃弹性车刀的几何参数

3结语

细长杆虽然结构简单，但因其刚性差，加工过程中受切削力和切削热的影响很大，容易产生腰鼓形、竹节形、锥形、多边形和表面粗糙度差等加工缺陷，严重影响了加工精度和加工表面质量。实践证明，在车削细长杆时，若能合理制订细长杆的工艺路线，做好加工前的准备，改进装夹方法和进给方式，合理选择刀具几何参数和切削用量等切实有效的工艺措施，就能减小甚至消除这些加工缺陷，保证细长杆的加工精度，并提高加工效率。

参考文献

［1］杨丰，宋宏明.数控加工工艺［M ］.北京：机械工业出版社，2010.［2］刘建军.机械制造技术［M ］.西安：西安电子科技大学出版社，2008.

庄中配有太阳能电池板，将电池板安装在屋顶上，将产生的电能并入电网。

3太阳能发电的发展前景

随着工业的不断发展，科技的不断推进，需要的能源量越来越高，为了实现全球能源的可持续发展，需要大量的开发可再生能源进行不可再生能源的代替。日本太阳光发电协会的资料显示，若是能够100%地利用好太阳能，仅仅一小时的照射量，便可满足世界一年的能源需求，这样庞大的数据令人震撼。我国拥有广袤的土地，并且我国西北地区地广人稀，阳光照射充足，若是能够充分利用，则能够为我国提供充足的电能。

2011年以来，受国际金融危机和贸易保护主义影响，我国的太阳能发电事业受到一定的搁浅，但是从各方面来看，太阳能发电的发展趋势确实不容动摇，对我国能源事业有着一定的推动作用。并且2012年国务院出台了相关政策来发展太阳能发电，要求我国在2015年太阳能发电装机量达到21GW，这一目标已经得到很好的实现，给予了我国一定的鼓励，使其继续发展。在未来，随着人口的继续增长，需要的能源量越来越高，随着不可再生资源的不断减少以及环境问题的恶化，对于太阳能发电的需求越来越高，也越来越紧迫。

我国能源局为此进行了详细的目标规划，要求我国2020年装机1亿kW，到2030年，其太阳能发电量要达到50亿吨煤燃烧热量，实现逐步代替不可再生资源的目的，到2050年，我国的可再生资源产生的能量需要占总量的40%以上。在电力方面，可再生资源需要占60%。对于太阳能发电量而言，需要装在10亿kW。

4我国太阳能发电的相关建议

为了实现我国的太阳能发电应用范围和应用能力，我国需要制定一定的计划来实现这一目标。首先，需要解决我国的技术问题，虽然我国具有良好的太阳能发电条件，并且正在大量投入太阳能电池板的应用，但是很多核心技术都不属于我国，大量依赖于进口，这对我国而言是极大的损失。其次，我国的太阳能电池板转换效率较低，很多结构不合理，使得总体的发电效率低，达不到希望的水平。最后是成本太高，目前难以进行大范围推广使用。这些是我国目前需要攻克的难题。

5结语

太阳光是自然的馈赠，

若是能够有效利用太阳进行发电，那将是有利于国家发展的大事。太阳能是标准的可再生资源和绿色资源，太阳能发电不会产生其他有害物质，也不需要借助其他能源，是非常洁净安全的能源。文章就太阳能发电进行了具体的阐述，首先介绍了太阳能发电的原理、太阳能发电的有点以及其所具有的局限性；其次对太阳能的国内外发展过程进行介绍；最后阐述了太阳能发电的应用前景，在未来，太阳能发电将继续深入应用。

参考文献

［1］王琪，杨立权，韩东全.我国太阳能光伏发电发展现状及前景［J ］.农

业与技术，2015，35（23）：168-170.［2］袁小强.中外太阳能光伏产业融资比较研究［D ］.青岛：中国海洋大学，2012.［3］张宁.中国光伏产业与发展战略研究［D ］.北京：中国政法大学，2010.［4］李晓刚.中国光伏产业发展战略研究［D ］.长春：吉林大学，2007.

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