浅淡太阳能光伏发电

浅淡太阳能光伏发电

陈科华,胡名,徐成杰

宁波财经学院 浙江宁波 315000

摘要：能源一直以来都是人类赖以永久生存及发展进步的强大物质基础。但随着工业革命以来，人类对于不可再生能源的开采不断加大，同时对环境的污染不断加深。如何绿色发展成了举世瞩目的重大问题之一。人类为了继续生存与可持续发展，就必须寻求可代替常规能源的新的类型的能源。太阳能光伏发电技术的发展与应用可以不断促进人与自然和谐共处，是当下人类实现可持续发展的重要途径之一。本文将介绍太阳能技术，发展太阳能光伏发电的背景与太阳能光伏发电的应用以及展望。

关键词：背景；能源；太阳能利用；光伏发电技术；发展前景；

0引言

随着社会经济的快速发展，人类对于环境的破坏越来越严重，造成的后果也越来越凸显，传统能源的转型发展成为难题。[1] 而太阳能光伏发电吸收太阳能辐射产生能源，作为可再生能源，具有清洁环保，有利于可持续发展。中国一直作为负责任的大国，在第七十五届联合国大会一般性辩论上，做出明确表态力争二氧化碳排放量在2030年前达到峰值，力求在2060年前实现碳中和。在我国“双碳”战略目标的实现过程中[2]开发和利用更为清洁且可再生的能源，太阳能光伏发电是人与自然可持续发展的重要举措之一。

1从人类能源发展角度谈太阳能

1.1人类能源的发展主要经历了三个时期。

（1）在使用天然能源时期，人类主要以天然植物当燃料，主要用于取暖和煮熟食物或驱赶野兽。通过依靠人力、畜力和一些简单的设备来利用水和风来作为动力，来从事生产活动或满足一般性质的生活物质需要。可以说这个时期的生产和生活水平低下。

（2）在使用矿物燃料时期，自从第一次工业革命开始，人类开始大规模的使用化石燃料来为人类提供稳定且大量的能量来进行发展。在本世纪70年代，核能的利用通过提炼浓缩放射性矿石。通过核裂变技术蓬勃发展，核能也成为人类获取能源的一种重要方式。这个时期的生产力得到了质的飞跃，但带来的是高污染，高能耗，高浪费，给环境带来的巨大破坏。

(3)在全面发展可持续高效再生和利用新能源时期，太阳能、风力发电、水利蓄能、生物质能、海洋能、地热能、氢能资源等正构成一种可利用直接可再生利用的主要能源,其中可利用的太阳能清洁发电量约将约占着全国直接可循环利用及再生能源的主要能源总量份额中的近99%。[3]因此在我国也就因此可以说是未来十年太阳能清洁能源仍然会是一个国家发展可利用替代可再生能源的重要能源类型中的主体部分。

1.2现代对太阳能利用的主要途径

(1)光-热转换

这种能源利用主要途径主要是指通过太阳能物体来把太阳能吸收后的太阳辐射直接转换为太阳热能，然后直接输送电能到特质太阳能的储能装置系统中加以利用。这种能源方式历史虽最为原始古老，光热交转换技术所可提供丰富的热能，它获得的电能本身的能源品位又较低，适合于直接利用。

(2)光-电转换

它利用太阳能半导体元器件来将接受到的太阳辐射能转换为电能，这样来加以吸收利用太阳能。其主要工作原理是主要是基于"光伏效应"，亦称"光电转换"。由于转换电能的资源品位也相当地高,所以现在它广泛的应用领域范围较广、发展得速度快，并且市场前景是相当乐观。

(3)光化学利用

光化学反应[4]是一类利用基于可见光的电光化反应。通过将太阳能光化学过程的直接作用产物可以间接转换成电能燃料或作为制氢燃料这也是实现直接高效利用现有太阳能资源目标的另外又一条可能途径。

(4)光生物利用

通过植物的光合作用系统收集阳光，储存太阳能。地球表面上生活的其他一切有机生物几乎都是可以直接的或以最间接形式地完全依赖于光合作用来获取大量太阳能，以得到维持为其维持其生存状态所必然需要物质的全部能量。所谓有机光合作用,就是一种绿色植物充分利用天然光能，将自然界空气中游离状态下的游离二氧化碳，水和氧气通过光合作用还原成多种富能有机物,同时也释放部分氧气能量的过程。

由此可见太阳能光伏发电是可再生能源时期的重要组成部分,也是人类进入人与自然和谐共生,建设低碳环保的世界的必由之路。

2浅谈太阳能发电

1太阳能光伏发电原理

太阳能光伏发电，就是利用“光生伏特效应”，将光子转化为电子，将光能量转化为电能量。当两电极形成电位差，通过相关装置导通之后就会形成电流的回路，从而发电。

2太阳能光伏发电的优势

（1）电能供应广泛稳定

太阳能的辐射能实际上是地球上最主要的能量来源。太阳能具有广泛性的特点，有光照的地方就可以通过太阳能光伏板来获取能量。在政府的大力推广建设下在2022年上半年太阳能发电量达1107.1亿千瓦时，为千家万户提供稳定的电力。

（2）清洁无污染

矿物燃料在燃烧时会释放出大量的各种具有危害性的气体，核电站工作时会产生放射性废料。这些都会对环境造成不可逆的危害。光伏发电将太阳辐射能转化为电能，在转化的过程中没有污染，大大减少了人类对环境的伤害。

（3）储量丰富

太阳的辐射能量自人类诞生之时就存在，至今已经持续存在了几十亿年，且在现在太阳正处于我们地球人类生命进化过程的最盛壮年阶段，谓是取之不尽，用之不竭。可以被认为是一个具有永久性的能源，将会对目前以及以后的人类的可持续发展起到极大的积极作用。我国幅员辽阔，西部的高原地区的太阳光照时间长，人口密度少，为光伏发电技术的发展提供了可靠的地理和环境资源。

3太阳能光伏的应用

在我国当今许多现实生活场景领域中的太阳能及光伏分布式建筑与发电一体化新材料技术等都相继得到了较为的广泛的成熟应用的实践和快速发展。具体的应用类型有分布式风光和混合分布式光热转换发电新技术系统、聚光互补光伏太阳能电站技术、并入网分布式太阳能光伏分布式发电新技术系统、独立分布式太阳能光伏分布式发电新系统技术一体化和分布式太阳能及光伏电站建筑技术一体化。[5]光伏技术在得到飞速发展的同时,应用场合也在不断的发展。

3对太阳能光伏发电的展望

太阳能光伏发电技术在未来的发展过程中必然会取代传统能源。而且在党的二十大报告将“人与自然和谐共生的现代化”上升到“中国式现代化”的内涵之一，再次全面阐释了社会主义新时代中国生态文明建设的各项战略任务，总纲基调是全面推动推动科学绿色经济发展，促进人与自然和谐共生。相信今后随着国内太阳能光伏板的产能质量的持续不断优化提高，转换产能效率将的持续性不断优化增强，不断结合自身技术与国际先进经验，在国家政策的支持下光伏设备的发展会越来越好。

4结束语

在环境污染不断加深的背景下，传统能源的转型问题受到了世界的广泛关注。而太阳能光伏发电吸收太阳能辐射产生能源，作为可再生能源，具有清洁环保，有利于可持续发展。太阳能光伏发电技术的发展与应用可以不断促进人与自然和谐共处，是当下人类实现可持续发展的重要途径之一。这方面的课题具有研究实际意义，我们团队今后将会在此领域进行研究。在国家的大力支持下，生态环境一定会越来越好，离和谐美丽的中国越来越近。

（指导老师：陈苗青）

参考文献：

[1]李恩锋.浅谈太阳能光伏发电现状及未来趋势[J].门窗,2014,(08):366.

[2]王捷,林余杰,吴成坚,杨斌浩.碳中和背景下太阳能光伏产业现状及发展[J].储能科学与技术,2022,11(02):731-732.

[3]施钰川.太阳能原理与技术[M].西安交通大学出版社,2020：8-20.

[4]王宝辉,吴红军,刘淑芝,盖翠萍.太阳能分解水制氢技术研究进展[J].化进展，2006，(07):733-738.

[5]韩春雷.太阳能光伏发电技术现状与发展探讨[J].光源与照明,2022,(03):95-97.