太阳能光伏发电系统可靠性分析

闫凤超

摘要：本文首先分析了太阳能光伏发电技术的实际应用，接着分析了光伏发电设备的可靠性。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：太阳能;光伏发电系统;可靠性分析

引言：

能源可分为可再生、不可再生两种，在过去多年的发展中，工业领域对石油、煤炭、金属等不可再生资源的应用量较大，不仅对自然环境造成了影响，而且不利于构建良好的生态环境。随着现代科学技术的发展，太阳能、风能、地热能等清洁资源逐渐冲击了能源领域，与传统能源相比，太阳能、风能等属于清洁能源，卫生程度极高，不会对环境造成污染，未来发展前景良好。如今太阳能光伏发电技术愈加成熟，且不再局限于某一单独类型，而是更加多样化、实用化。

1 光伏发电系统的组成及结构特点

太阳能光伏发电广泛指代的是太阳能发电的形式。这是一种光电能源形式之间的直接转换。这一光电转换过程，充分利用到了半导体材料的光伏特性。将获取到的光能经过物理变化直接输出为电能，这是一种近年来广泛普及的新型应用技术。光伏发电具有的主要特点如下。首先，光伏发电系统具备良好的环境友好特性，在其建设和使用过程中不会产生废水废气等对环境造成污染的物质。其次，光伏发电装置不包含任何齿轮、传动等能够转动的机械装置，在工作时不会产生噪音，这也使得其能广泛的在居民区、商业区和工厂等区域进行设置。在建设规模方面，光伏发电系统凭借其高度一体化的装置结构，占地面积普遍较小，安装、维护和保养起来也相对容易，同时维修保养的费用也比较低。再次，光伏发电系统对于工作环境的限制和要求较小，只要有阳光，就能快速启动进入发电工作状态。最后，光伏发电系统运行的能源支持类型简单，一般采用电池供电，无需额外能源消耗，电池的使用寿命很长。

2 太阳能光伏发电技术的实际应用

2.1 独立光伏发电系统

目前，太阳能光伏发电已经成为了新能源中的“头号马车”，带动了许多新能源领域及企业的发展，据实际统计情况来看，太阳能光伏发电技术已被应用到建筑、军事等领域。独立光伏发电系统是太阳能光伏发电技术实际应用设施中最基础、最广泛的，如通信基站、边远农村、边防哨所等。上述区域由于地处较为偏远的地区，常规过程中，由于配电线路架设难度较大，因此将独立光伏发电系统应用于其中，能够作为比较便携式的移动电源，且具有发电、储电功用，同时耐用性、便捷性更优。

2.2 混合光伏发电系统

太阳能光伏发电虽然是实用性较强的清洁能源，但在应用太阳能光伏发电系统前，必须要根据发电区域实际地理情况判定是否适宜建设太阳能光伏发电系统。太阳能光伏发电对太阳光照射时间、海拔高度等方面的要求较高，当然，若未能够严格满足以上条件，可适当使用混合光伏发电系统。所谓混合光伏发电系统，是指该系统并非完全依靠太阳能发电，而是可以结合风能、水能等其他清洁能源发电方法的混合发电系统，有较高的应用价值。但混合光伏发电系统对维修养护的要求较高。

2.3 并网光伏发电系统

并网光伏发电系统是常规发电系统与太阳能光伏发电系统的结合体。通过应用太阳能发电系统进行光电转换，在发电完成后把电力输送至逆变器将直流电转变为交流电，最后再将电流、电压等完全转变为普通电力标准后并入常规配电网。在应用并网光伏发电系统后，较大程度地缓解了各地区的局部电力能源紧张情况，大大提高了供电稳定性。

2.4 光伏建筑一体化

太阳能光伏发电系统还可应用于建筑领域，这一概念在20世纪90年代被提出。当前我国建筑领域发展较为迅速，建筑项目数量也在不断增加，对电力能源的需求越来越高，但若是真正应用光伏建筑，将发电材料作为建材使用，就能在白天吸收太阳能后转换为电能储存。另外，还可使用光伏发电与常规电网系统进行并网，将其作为建筑外墙材料来提升美观性。

2.5 光伏发电与LED照明相结合

太阳能光伏发电还能够与LED照明相结合应用。LED是当前应用频率较高的一种照明设备类型，具有能耗低的特点，而太阳能光伏发电对提高环境保护也有着较大的优势，将光伏发电与LED照明结合应用，能够大大节省电缆材料，同时便捷性更高，受客观因素的影响较低，一般情况下多用于路灯。

3 光伏发电设備的可靠性

3.1 建立独立光伏发电系统

光伏发电技术是在传统能源告急的社会背景下产生的，其应用前景非常广泛，随着石油、煤矿等不可再生资源逐渐枯竭，可再生资源应用受到全社会的重视，太阳能开发潜力巨大，在新能源产业发展与建设上，发挥了重要的作用，在国家电网建设中，太阳能的并网，全面实现了环保、节能、高效的能源供应。为了全面推进太阳能能源建设，需要在光伏发电系统上建立起更加完善的模式，不断推动太阳能建设，实现良好持续的发展目标。随着能源建设发展，对太阳能开发与利用的要求也越来越高，为了保证太阳能的充分利用，对位置选择时，通常选在海岛、边防哨所等距离电网较远的偏远隔离地区，这样通过与公共电网相互连接，产生巨大的能源供给，保证了有效利用。太阳能发电一般为白天发电，而现实生活工作中对电能的需求则是24 小时不间断，为了确保用电时间，则需要在独立光伏发电系统中配置储能原件，保证能源源源不断的供应。

3.2 提升日常维护的工作水平

光电系统在安装完成后，温度和光资源就难以改变。因此，日常的维修和保养工作显得尤为重要，可通过以下几点提升日常的维护工作水平。

（1）确保光伏阵列表面的清洁度。在日常的维护中，应定期对光伏阵列的表面进行清洗，并检查光伏阵列电路情况，对受损电路进行修复，从而保证光伏阵列运行的稳定。（2）注重电池的保证。根据电池使用的规定，电池在运行时，必须保证温度处于恒温状态，如夏季注意通风，冬季注意保暖。同时还要保证电池始终处于满电的状态。（3）着重流程和规范。在检修、停机、开机工作时，需要严格按照相关的流程进行，确保操作的规范性，避免人为破坏。（4）建立相应的制度和标准。当前我国光电系统的可靠性标准还处于探索阶段，笔者建议，我国行业内的专家应共同努力，制订完整的可靠性标准和相关制度，为光电事业的发展奠定基础。

结束语：

太阳能光伏发电技术是提供电力能源的一项重要技术，在不断的发展过程中承担着越来越重要的责任。只有不断完善该技术应用，才能真正实现资源节约型社会。

参考文献

[1]伍天赐.太阳能光伏发电系统中的控制技术研究[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2019（07）

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