小编精心整理了《太阳能发电技术论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。摘要：太阳能光伏发电工程为新能源工程，在社会经济发展和生态社会建设中发挥着重要作用。勘探技术的科学合理选用，直接关系勘察成果的质量，从而会影响工程安全运行及电厂发电效益。本文将以广西某光伏发电厂工程为例，思考地质勘察技术的合理应用。
第一篇：太阳能发电技术论文
关于太阳能光热发电的技术特点与应用探讨
[摘 要]文章在太阳能发展迅速的时代背景下，介绍太阳能关键技术，并对太阳能发电的技术特点与应用进行分析与探讨，为我国太阳能产业创新提供帮助。
[关键词]太阳能;光热技术;技术特点;应用进展
[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2019.34.088
随着能源结构不断变化，纯净能源得到广泛关注，而太阳能不仅环保无污染不产生二次废弃物，还拥有取之不尽，用之不竭的优点，因此太阳能发电技术成为可再生能源技术中重要成员之一。根据现阶段技术分析，太阳能发电技术主要分为光热发电以及光伏发电两种类型，文章将结合这两种发电类型进行技术分析与产业展望。
1 太阳能光热发电原理
光热发电的运行机理是利用聚光器将光聚集在一起，进而在瞬间产生高能。期间由于瞬间产生的能量使汽轮机中的涡轮发生转动，使电磁线圈产生电。换句话说，太阳能发电与火力发电在本质上没有区别。因此，只要光源足够稳定，电力就可以源源不断地提供给用户。此外，由于近几年电力企业发展迅速，储热技术取得突破，促使太阳能发电完全可以满足夜间供电。而光伏发电装置的发电机理完全不同，主要通过太阳能电池板将来源不同的光能直接转换成电能，并利用其中的蓄电技术保证电力持续供应[1]。
2 光热发电技术类型、特点与应用范围
按光热太阳能发电机理，其采集方式可分为槽式发电装置、塔式发电装置以及蝶式发电装置。
(1)槽式光热发电系统。槽式光热发电系统主要由大量金属抛物线面、大小不等的集热管以及一套用来发电的涡压汽轮机组成，其中聚光抛物线金属已经由特殊的表面特殊工艺处理过，可以保障光有效聚集在集热管上，并可以使集热管内的集热油温度保持在400℃左右，进而利用高温产生密集水蒸汽推动汽轮机转动产生电力。此外，为了电力可以持续输出，槽式光热发电系统中还装有熔融盐为介质的集热管，可以将多余的热量创建存储起来，以便太阳能不足的时候提供能量。
(2)塔式光热发电系统。塔式光热发电系统主要由两部分构成，即双轴平面镜和中央集热塔。双轴平面镜将采集来的光传递给中间的集热塔上。在集热塔的上方有一个光束接收装置，可以将光能转化为高温，并利用热能使装置中的水汽化，产生大量水蒸汽推动涡轮机转动产生电力。
(3)蝶式光热发电系统。蝶式光热发电系统在发电原理上与槽式光热发电系统并没有区别，主要由蝶式反射镜、接收器和发电系统组成。其中蝶式反射器与槽式金属抛物面的功能一致，将外界的太阳能汇聚在一点上，达到能量聚集的目的。而接收器的作用是单纯地将汇聚来的太阳能转化为能量，供给发电机使用。接收器可以在源源不断的太阳能供给下达到750℃左右。此外，蝶式光热系统的发射器经过特殊工艺处理，可以使接受阳光的部分随着太阳的转动而转动，从而从太阳高度的问题上解决阳光利用率不足的问题，进而提高光热转换效率。
虽然三种光热发电装置从发电原理上并无区别，但是成本投资以及各种社会需求各有不同。槽式光热发电装置结构比较简单、技术开发难度低，但是在发电量上有所不足。而蝶式光热发电系统的热值比较高，热能存储能力较强，适用于偏远山区，供电能力不足的地方。但是此光热发电装置的技术要求比较高，不适合与并网光伏发电的配合使用。而对于塔式光热发电系统则更注重平坦地区使用，主要原因在于它的光能接受装置在采集光源时有所限制[2]。
3 光伏发电原理以及发电技术说明
(1)光伏发电的技术组成说明。不同于光热发电技术，光伏发电技术仅仅依靠太阳能电池板，将太阳能直接转化为电能。发电装置结构主要由太阳能电池板、控制器、逆变器组成。这些器材多属于电子装置，具有使用年限高、稳定性较强的技术特点。此外，光伏发电装置的安装与维修比较简单，没有光热发电装置庞大的技术设备。因此可以广泛应用到需要用电的地方。
太阳能电池板内部结构分为光伏电池组件与普通蓄电池，而普通蓄电池的作用是将太阳能转化为化学能并储存在电池中，以便于电力持续、稳定供给。从技术条件上讲，太阳能电池组件转化来的电能具有极高的不稳定性，无法满足正常电力配送需求，因此，在太阳能电池板中装有蓄电池非常有必要。同时，蓄电池的大小也需要满足合适的大小规格，不仅可以有效使用投资资本，也可以有效满足电力正常供应。太阳能电池组件是由大量的电池电片串联而成，热后使用透光性比较好的材料密闭起来，在保证电池板安全的同时也要保证太阳能电池板的透光性，以便于最大化利用太阳能资源。
(2)光伏发电的不同系统分类。光伏发电按照不同的系统可以分为离网光伏发电系统、并网光伏发电系统以及分布式光伏发电系统。离网发电装置也称为独立式光伏发电系统，主要用在电力供应不足的区域，缓解偏远地区造成的用电不便。并网光发电系统可活动性较强，建设成本较少，是目前为止各国较为推崇的光伏发电装置，主要集中利用大面积集中发电现场。分布式光伏发电装置也称为分散式发电装置，可以同时满足实时用电以及存电配电，是一种综合能力比较强的发电、配电装置。
4 光热发电以及光伏发电的发展展望
(1)光热发电技术展望。太阳能光热发电技术英文简称CSP技术，在今后的发展研究中，必然向参数高、容量大的特点前进[3]。原因在于太阳能不能夜间给予供应，此外，随着人们的生活水平得以提高，人们的用电需求也随之加大。根据研究表明，热量转化点与保温温度上限成为主要研究与发展方向。为了太阳能发电可以提供更大规模，更稳定的电力供应，必须降低单位技术成本以及安装投资成本，使之可以实现与国力发电同样的GM级发电水准。要想完全代替火力发电，仅有发电量是不够的，还需要提供稳定的电力持续供应，而电力持续供应与光热发电装置的热能存储有密切联系。目前为止，比较有效的热能存储介质有熔融盐、导热油和蒸汽。但是通过物理热熔计算以及现场应用分析表明熔融盐的热量存储最好，所以大量科学家在熔融盐的问题上探究最为广泛。最近，西班牙与意大利先后利用新型热能传导材料，将热量存储量达到可以持续发电7.5小时的程度，是目前为止较为成功的太阳能技术突破实例。而随着时间的发展，太阳能采集装置与蓄热技术取得重大突破，即使面对天气变化也可以保证电力正常持續供应。
(2)光伏发电技术展望。近几年，光伏产业发展迅速，首先从2007年开始，我国的太阳能电池板为全球第一大生产供应国。目前为止，太阳能电池板的生产厂家已经有百家，并随着时间的推移，这一数量还在稳步上升中，逐渐完善整个生产太阳能电池组生产供应链，使各个组件的生产成本有所下降。此外，单晶硅的生产研发有所突破，其光电转换率不断提高，使大型太阳能发电基地的投资资本不断下降。到2017年时，光伏太阳能投资资本已经下降每千瓦6500元左右的程度，并随着时间的推移，这个数值还在不断下降。
5 总结
文章主要对太阳能的各种发电技术进行分析，并总结了两种不同的太阳能发展方向的展望。太阳能是所有新能源中来源稳定，使用周期长的能源，具有极高的市场应用价值。伴随着可燃性化石能源的逐渐消耗与环境污染问题的加剧，太阳能还有更高使用空间。因此，太阳能板光电转换研发和光热集聚创新具有重要意义，以此促进太阳能生产技术不断发展与不断成熟。
参考文献：
[1]彭兴波.浅析国内太阳能光热发电项目发展前景及存在的问题[J].中小企业管理与科技(中旬刊)，2018(6)：181-182.
[2]吴子成，施涛.太阳能光热发电的技术特点与应用研究[J].机电信息，2016(3)：61，63.
[3]李文通.太阳能光热发电类型分析与发展趋势展望[J].科技创新与应用，2014(35)：80.
[作者简介]王长青(1985—)，男，汉族，河北衡水人，中国能源建设集团天津电力建设有限公司。
作者：王长青
第二篇：太阳能光伏发电工程地质勘察技术方法分析
摘要：太阳能光伏发电工程为新能源工程，在社会经济发展和生态社会建设中发挥着重要作用。勘探技术的科学合理选用，直接关系勘察成果的质量，从而会影响工程安全运行及电厂发电效益。本文将以广西某光伏发电厂工程为例，思考地质勘察技术的合理应用。
关键词：太阳能;光伏发电工程;地质勘探;技术分析
引言
太阳能作为新兴能源，太阳能光伏发电工程在新社会发展中受到国家鼓励与支持。近些年来，太阳能光伏发电工程数量和规模在科学技术的支撑下，发展迅速，使得对地质勘察工作的重视程度日渐提升[1]。
一、广西某光伏发电厂工程概况
(一)工程项目简述
广西地处我国南部，光照时间长，日照充足，是发展太阳能光伏发电工程的有利地区。随着太阳能光伏发电工程在全国持续全面推开，在广西某区域内兴建起大规模的光伏发电项目，总发电规模为325MW，对当地的电力工程发展有着深远的经济意义和社会意义。
以工程地质勘察计划的要求作为依据，突出强调工程地质条件对工程实施与后期管理维护的重要性，将勘察的结果应用到后期其他项目施工中，对其有一定的借鉴意义。地质勘察技术方法包括测绘与调查地质情况、钻探、工程物探、坑槽深挖、室内试验等[2]。
(二)气象环境
工程位于地处北回归线以南，属亚热带湿润季风气候区。年平均气温为21.7℃，最热月为7月，平均气温为28.0℃，最冷月为1月，平均气温为13.4℃，极端最高气温为41.6 ℃，极端低温为-1.3 ℃。年平均日照时数为1603小时。八月最多，月平均日照时数为193小时，二月最少，日照时数为仅58小时。
(三)地质环境特征
工程场地的地层较简单，由上而下分别为土层和基岩层。土层的厚度为0.5m～1.0m，地表面分布树木和草甸等普通植被，在雨水冲刷侵蚀下，基岩有所裸露。基岩具有密实的结构，局部位置的片岩全风化残积层的厚度仅为数十厘米，其强风化厚度在5m～10m。
二、潜在地质灾害危险性评估
(一)地质灾害类型与特征
地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产造成的损失、对环境造成破坏的地质作用或地质现象，是人类与自然界相互作用的结果，人类的工程活往往是最主要的触发因素。地质灾害的主要类型有：滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等。现场主要以工程地质测绘和调查为主，结合场地及拟建项目的特点进行多因素综合的定性评价。
(二)地质灾害现状评估
合理防范地质灾害，可确保太阳能光伏发电工程资金不蒙受损失，也可保障工程顺利运行，不会出现安全问题和质量问题[3]。搜集整理工程区范围的区域地质活动相关资料，现场踏勘开展地质灾害调查，本区域范围内尚未出现地面塌陷、泥石流、滑坡、崩塌、地震等不同类型的地质灾害，可见地区岩层相对稳定。与拟建工程的特点相结合，对范围内部和周围位置的地质条件等因素作出综合性考量，基于施工范围向周围地区拓展，增加评估范围。在现有地质条件下，该区域不具备发育地质灾害的条件，地质灾害风险等级低。但工程施工会对地层岩石产生一定程度的破坏，可能会引起小规模的崩塌。
(三)地质灾害预测
综合评判岩土体工程地质性质和地层结构特征，对施工区域范围内可能会出现的地质灾害类型进行预测评判，基于工程特点和地区岩层特征，崩塌灾害出现的可能性大。为避免施工出现崩塌危害，需对场地作出平整处理，并合理的挖方施工。山体开挖以后会形成岩质边坡，坡体呈南北走向，总长度大约为25m，高度在5m到13m不等。随着不断积累废渣碎石，坡度日渐陡峭。由于施工规模不大，发育形成的堆积体对工程影响力度不高，危害性较小。
三、地质勘察与技术评价
(一)地电阻率测量与结果评价
光伏发电工程覆盖多个专业方面，为提高工程施工质量，做好工程隐患防范，在场地区域范围内分别布置完成20个监测点，测量不同深度条件下，电阻率情况。
根据现场调查结果显示，在场地范围内，无论是何种深度范围，完整片岩的电阻率具有较小的范围，并表现出良好的均匀性。
(二)地质岩土检测
工程区的地质构造相对稳定，以II类场地设防，提高地区抗地震动的能力。岩土层由较薄的土层和基岩构成，不存在液化土层。场地地震烈度为6度，可暂且不对地震液化问题作出考虑。
工程区的土层相对较薄，局部位置的基岩呈现出裸露状态，清表后，地基土为基岩，可忽视地基土腐蚀钢结构、钢筋混凝土中的钢筋和混凝土结构的情况。工程区范围内及周围地区具有比较通畅的排水条件，地下水埋深深度不深，但是镁盐含量、硫酸盐含量等所表现出来的腐蚀等级不高，(mg/l)實验指标为24.17-423.41，(mg/l)实验指标为12.3-76.32，可见水环境对光伏设备的腐蚀力度较低。
地下水矿化度为341.17-1218.09(mg/l)，按照界限指标属低矿化水，pH值介于6.5到7.6之间，碱性较弱，接近中性。总而言之，工程所用材料受到地下水侵蚀力度较为微弱，为保证工程寿命延长，可及时采取合理化措施处理。
(三)工程地质条件评价
场地的地基土层可划分为两层，第一层为土层，分布于表面，厚度较薄，含有大量的植物根系，为耕值土，不可作为基础持力层，施工时，建议将其清除。第二层为基岩，埋深较浅，且局部裸露，呈连续分布状态，稳定性高，厚度大，具有良好的力学强度，是较好的基础持力层。
就岩体节理裂缝发育的地段而言，在施工处理期间要及时将不稳定的岩石作出清理，采取分级开挖的方式将高边坡作出处理，在必要的情况下要完成网喷锚防护工作。工程施工若是技术措施落实不到位，可能引起崩塌等地质灾害，必要的防护措施要落实到位。
强化边坡的动态化设计和信息化施工，开挖后要严格复核边坡的稳定性，基于检查的结果，在易滑地段、破碎地段、顺层地段等位置做好相应的防护措施，确保边坡稳定。若是出现稳定性较差的迹象，要及时查明原因并提出针对性处理措施，在最短时间内将不稳定的斜坡做好治理。施工时间与施工方法的选择至关重要，由此可避免发生斜坡滑动。
对边坡可能形成的崩塌问题，可使用格构锚杆加固。在堆积体边坡位置做好水体疏导工作，及时对暴雨等形成的地表径流进行疏导。
四、结语
工程场地内未见出现各种形式的地质灾害，总体上地质灾危险性小。把表层的土层清理后，建议选择稳定性良好的岩层作为基础持力层，保证工程建设的安全及经济合理。
参考文献
[1]陈燕龙，孔锋超，郝晓明.生态环境保护视域下的太阳能光伏发电站管理[J].光源与照明，2021，(06)：137-138.
[2]孙爱军.光伏电站工程建设中技术管理要点与强化措施[J].科技风，2020，(24)：145-146.
[3]张金博.物探方法和钻探方法相结合在工程地质勘察中的运用[J].工程技术研究，2020，(01)：13-14.
作者：梁根铭
第三篇：一种太阳能光伏发电远程控制技术的实现
摘要给出一种基于GSM的太阳能光伏发电远程控制技术的实现方法,介绍此方法中系统设计的总体结构及软硬件构成。应用此系统通过GSM网络能方便地对太阳能光伏发电系统实行远程操作控制。
关键词GSM;光伏发电;远程控制
0引言
随着世界经济和工业的飞速发展,能源、环境问题早已引起了人们的普遍关注。开发新能源,大力发展可再生能源(绿色能源)已成为世界各国政府的共识。
本文利用GSM技术,构建了一个以ARM单片机为核心控制单元的远程控制系统,达到对太阳能光伏发电系统实现远程控制的目的。
1系统总体结构及实现原理
本系统总体结构由太阳能电池阵列、蓄电池组、GSM模块TC35i、ARM数据处理单元、传感器单元以及执行单元组成。其中,GSM模块TC35i、ARM数据处理单元为本系统设计中的重点。
在太阳能光伏发电系统运行时,传感器单元对太阳能电池板温度,太阳能电池阵列位移,蓄电池电压、电流,太阳能电池阵列电流、电压等进行实时采样检测,并将检测到的数据送入ARM处理单元。ARM处理单元对送入的数据进行计算分析,判断太阳能光伏发电系统是否正常运行。若系统运行不正常,则ARM处理单元对数据进行更进一步的处理,并将处理数据经串口模块传送给GSM模块,由GSM模块通过GSM网络以短信形式发送到用户手机上。用户收到短信后可发出控制指令到GSM模块,在GSM模块中控制指令经简单处理后传送到ARM处理单元。ARM单元随即对控制指令进行转换、译码等处理,并控制执行装置动作,对太阳能电池阵列位置,蓄电池电压、电流、充放电状态等进行调节。
2系统硬件设计
2.1系统硬件结构图
系统硬件结构图由信号采集电路、执行控制电路(固态继电器控制具体操作设备)、ARM处理器电路、GSM通信模块电路等组成。
2.2系统设计分析
1)GSM通信模块选用的是西门子公司的TC35i模块,它是一款支持中文短信息的工业级的新版GSM模块,主要由供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线接口、SIM卡座等部分组成。
TC35i模块工作在EGSM900和GSM1800双频段,电源范围为直流3.3-4.8V,可传输语音和数据信号,通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。它通过AT命令可双向传输指令和数据,支持Text和PDU格式的SMS(Short Message Service,短消息),也可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复。
2)ARM处理器可以选用三星ARM9处理器S3C2440A。S3C2440A具有非常强大的功能:内存为32位SDRAM(HY57V641620两片共64M字节),总线100Mhz,可升级至256Mbyte;Fash Rom为64Mbyte Nand Flash(K9F1208)可升级至128Mbyte;UART为7通道RS232串口(TTL电平);其内核为16/32bit ARM920T内核,标称工作频率400MHz,外部总线频率100MHz,运算能力200MIPS,足以满足一般工业控制对数据实时处理的需求。
连接ARM处理器S3C2440A与TC35i模块的是MAX3238。MX3238主要起电平转换和串口通信的功能,实现S3C2440A与TC35i的异步串行通信。
3)电源电路主要功能是为系统各部分提供正常的工作电压,同时,对系统中对电压要求较高的部分提供必要的稳压保障。比如TC35i模块在供电电压低于3.3V时将会自动关机,模块在发射信号时,电流峰值可达2A,在此电流峰值时送入模块的电压下降值就不能超过0.4V,因此为解决对TC35i模块的供电问题,我们可以在这部分电路中应用一个三端电源模块LM7806来实现对TC35i模块的供电。
4)信号采集电路在本系统中要采样的信号主要有两个:第一个是太阳能电池阵列的位移。白天为了让太阳能电池阵列最大限度地产生电能并充入蓄电池,目前普遍采用的是让太阳能电池阵列自动跟踪太阳,从而使光电转换达到最佳效果。在此我们为了采集到太阳能电池阵列的位移信号,可以应用Macro Senso公司生产的RSE 1500-120位移传感器。RSE 1500-120位移传感器是一种非接触、分级转动型角位移传感器,可输出与轴向旋转角度成比例的模拟电压值,并且旋转量程可达120度,可以有效的测量到太阳能电池阵列的偏转位移。
第二个是蓄电池组的端电压。使用深圳普禄科智能检测设备有限公司的PITE3900智能电池状态测试仪即可很好地对蓄电池组的端电压进行监测。
5)执行控制电路接收到来自ARM处理器的控制信号后通过步进电机和固态继电器控制具体操作设备,如调节太阳能电池阵列位移,防止蓄电池组过充电和过放电调节蓄电池组端电压电流等。值得注意的是由于步进电机不能直接接到交直流电源上工作,必须使用专用设备—步进电机驱动器,而步进电机驱动系统的性能,除与电机自身的性能有关外,也在很大程度上取决于驱动器的优劣。因此,对步进电机的研究应该与对步进电机驱动器的研究同步进行。
参考文献
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作者：陈余华