关于机电系统太阳能供电应用的研究

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摘 要 随着当今社会对新能源需求的增加，开发新能源成为各个国家的共同任务。新能源的开发属于技术领域范畴，太阳能属于新能源，具有干净、对生态环境无破坏等优势。本文主要以国内外太阳能开发和利用现状作为出发点，分析了机电系统太阳能供电技术特点和新能源开发应用与效益，以期为促进太阳能供电的长远发展提供一些参考和意见。
关键词 太阳能；机电系统；应用
随着现代信息技术的发展和能源需求的增加，开发和应用新能源成为世界各国关注的共同话题。现阶段，太阳能作为一种新能源，与其他能源相比，具有显著优势，各国政府将太阳能资源利用作为可持续发展战略的主要内容。随着太阳能应用领域和规模的扩大，太阳能电池年销售量逐年增加、电池转换效率不断提高。但是受各种因素的限制和约束，我国太阳能事业发展相对滞后。这就需要国家结合太阳能实况，采取有效解决措施，促进太阳能事业的发展。
1 国内国外太阳能利用现状
1.1 国外现状
国际光伏发电方向正在逐步发生改变，由边远农村向城乡结合、特殊应用向建筑结合等方向转变。未来光伏发电的发展趋势是开发和研究更多的替代能源，代替补充能源。目前，随着国际市场需求的增加，世界太阳能电池年销售量逐年增加、电池转换效率不断提高，使得系统造价降低4美元/锋瓦；发电成本降低25美元/度电。随着现代社会的发展和科学技术的进步，太阳能的应用领域和应用规模不断扩大。就美国太阳能热水器年销售额而言，大约在10亿以上。太阳能热发电的成就不只是体现在销售额方面，还表现在技术方面。目前，正在运行或者建设的大型太阳能发电站已超过10座。
1.2 国内现状
相较于国外而言，我国太阳能发電技术还处于发展的初级阶段，发电起步时间相对较晚。且受太阳能发电设备高成本的限制，我国城市建筑太阳能发电速度远远跟不上国外国家。假设一户普通家庭，配备一套功率为三千瓦的太阳能发电系统。预计该用户一年的发电量为3000千瓦，投资成本为10万元左右。假设该发电系统的使用寿命为十年或者二十年，折算为成本1.5-3元/每千瓦[1]。
2 机电系统太阳能供电技术特点
设计采用一种太阳能发电系统与净水系统相结合的新型太阳能供电应用方式。将小型水泵安装在净水系统和热水循环系统，用作动力源。在缺乏电力的情况下，一般选择用柴油发电机代替太阳能发电机，从而作为发电替用品。但是使用柴油发电机具有明显的缺点，即电压不稳定。为有效解决这一缺陷问题，实现提高用电系统的稳定性，需要改变用电系统的水泵，将水泵改为直流水泵。这样既可以实现一块太阳能电池板供电，又可以大大提高电压系统的稳定性。
即发即用系统的组成要素较多，主要包括线路配件、支架等。整个系统不需要手动操作即可自动运行，且操作简单、使用安全、可灵活调整用水量。无论是系统的安装还是安装场地的选择，都可以依据用户自身的需求进行灵活安排和自由组合。该种技术的显著优势在于取消了传统太阳能发电控制器，且成本低、结构简单、发生故障的频率小、经济使用价值高。除此之外，即发即用供电系统能够将光热与电结合起来，太阳能是主要能量来源，不受建筑形式的限制和影响，能够与各种形式的建筑相结合[2]。
3 新能源开发应用与效益分析
目前，我国太阳能、风能等资源的开发脚步逐渐加快，且成绩显著。由于我国国土幅员辽阔，为风电基地的建设创设了良好的环境。我国风电基地开发和建设数量较多，且分布较为集中。主要集中于河西走廊一带，由此可知我国政府对新能源的重视，并制定了相关政策、加大了对风电基地建设和新能源开发的资金投入力度。目前，光伏太阳能发电是我国可供开发的一种新能源。在人类居住的地球上，太阳照射的地方就可以建设新能源基地。
新能源的开发和建设应满足两个条件。分别为能源不会枯竭、能源是干净安全的。目前，开发的新能源包括太阳能和燃料电池。其中，最为理想的新能源为太阳能，也是一种相对而言较为干净安全的能源。相较于其他电源发电原理而言，太阳能具有诸多优势和特点。具体表现为：其一，无枯竭危险。其二，绝对干净。对人类赖以生存的环境不会造成破坏和威胁。其三，不受地域限制。其四，能源质量高。其五，大众接受程度高。其六，获取时间短[3]。
4 结束语
相较于国外发达国家而言，我国太阳能发电起步时间相对较晚，太阳能发电技术还处于发展的初级阶段。这就需要我国结合国外国家太阳能利用经验，分析机电系统太阳能供电技术特点、太阳能应用经济效益和社会效益，并采取积极有效的措、制定相关政策，加大对太阳能发电基地建设和新能源开发的资金投入力度，进而加强太阳能的普及性和应用性，进而促进我国太阳能事业的发展。
参考文献
[1] 张小章，王飞.太阳能光伏发电技术[M].北京：人民邮电出版社，2013：49-51.
[2] 王文文，王斯成.太阳能光伏发电实用技术[M].北京：化学工业出版社，2014：44-45.
[3] 胡之含.太阳能发电实用技术和太阳能优势分析[M].北京：化学工业出版社，2015：29-33.