光伏发电在我国农村地区的应用及推广研究

分类：论文范文 发表时间：2020-02-11 10:00

　　摘要：在国家政策的积极支持下，结合太阳能发电的分布式特点，将太阳能光伏发电应用在广大农村地区。在促进光伏发电规模的同时，还能维持农村地区的原有生态环境，提高农民的收入和生活水平。对光伏发电在农村地区的应用和推广进行了分析研究，以期光伏发电项目为农村地区的发展带来更好的服务，对我国光伏产业的发展和农村经济的优化具有意义。

　　关键词：太阳能；光伏发电；农村；推广

　　０引言

　　太阳能是太阳产生的热辐射能，由光线传输到地球。从生命诞生以来，太阳能就是地球生命赖以生存的基础。在远古时代，古人类利用阳光提供热能、晒干实物；而在当代，太阳能已经成为人类社会能源结构组成中的重要部分，太阳能以其绿色、清洁、可再生的特点得到了各个国家和地区的广泛应用。截至２０１５年，我国光伏发电的总装机容量超过了３５００万ｋＷ，说明国内太阳能的需求非常旺盛。我国农村地区范围广泛，结合太阳能发电的分布式特点，将太阳能光伏发电因地制宜地应用到农村地区，不仅利于农村地区原有生态环境的维持、增加农民收入，还能显著提高我国光能利用的规模化，对我国光伏产业的发展和农村经济的优化具有积极的意义。

　　１光伏发电技术概述

　　１．１太阳能光伏发电的基本原理

　　利用太阳能电池（一种类似于晶体二极管的半导体器件）的光生伏打效应直接把太阳的辐射能转变为电能的一种发电方式，太阳能光伏发电的能量转换器就是太阳能电池，也叫光伏电池。当太阳光照射到由ｐ、ｎ型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的太阳能电池上时，其中一部分光线被反射，一部分光线被吸收，还有一部分光线透过电池片。所吸收的光能激发被束缚的高能级状态下的电子，产生电子·空穴对，在ｐ－ｎ结的内建电场作用下，电子、空穴相互运动（如图１所示，ｎ区的空穴向ｐ区运动，ｐ区的电子向ｎ区运动，使太阳电池的受光面有大量负电荷〔电子）积累，而在电池的背光面有大量正电荷〔空穴）积累。若在电池两端接上负载，负载上就有电流通过，当光线一直照射时，负载上将源源不断地有电流流过，如图１所示。

　　１．２太阳能光伏发电系统

　　通过太阳能电池将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为太阳能光伏发电系统。其主要结构由太阳能电池组件（或方阵）、蓄电池（组）、光伏控制器、逆变器（在有需要输出交流电的情况下使用）以及一些测试、监控、防护等附属设施构成。从宏观角度来看，光伏发电系统又分为并网发电系统和离网发电系统（独立式光伏发电系统）两种形式。

　　２农村光伏发电技术推广过程中遇到的问题

　　最近几年来，在国家政策对光伏发电大力扶持的情况下，我国光伏发电产业在农村地区得到了快速的发展。农村实施光伏发电模式多样，屋顶、滩涂、盐碱地、农业大棚、池塘水库等是非常好的应用场所，目前，根据农村实际情况已经延伸出多种模式，光伏扶贫、光伏大棚、渔光互补、林光互补等等。但是在向农村地区推广光伏发电技术时还是遇到了很多问题，主要包括如下几个方面。

　　２．１较高的发电系统实施成本

　　进入２０世纪以来，我国的光伏发电技术发展迅速，光伏发电设备的生产规模和效能不断上升，大规模发电系统的光电转换效率不断提高，使得硬件设备和系统构建的平均成本逐渐降低。但是，相对于其他发电形式而言，光伏发电系统的发电成本仍然较高。尤其是在采用分布式发电系统的农村地区，发电成本将进一步提高。以家庭建５ｋＷ光伏电站为例，安装需要考虑楼顶上是否有充足面积，电站每千瓦需要１０ｍ２左右的电池板，５ｋＷ就需要５０ｍ２。以目前家用光伏电站建造市价，各种费用加起来平均１０元／Ｗ左右，与火电３．５元／Ｗ相比，造价较高。因此，大规模的农村地区光伏发电技术推广还面临着很大的困难。

　　２．２较低的光伏能源认知程度

　　首先，在我国能源管理机构中，农村级别下的服务人员数量较少，并且缺少必要的培训。基层管理人员缺乏必要的经营管理和专业技术知识，不能更好地进行光伏发电应用的推广；其次，农村地区的教育水平相对较低，尤其是需要大力推广光伏发电应用的偏远地区，使得农村居民在光伏能源的利用上不积极，甚至有抵制的想法。

　　３光伏发电在农村地区推广的主要对策

　　针对上述问题，本文提出了光伏发电在农村地区推广应用的相关对策。

　　３．１完善相关政策法规，促进光伏产业在农村的发展

　　在农村地区发展光伏发电产业必须依靠政策的支持。只有完善的政策法规，才能保证市场的秩序和参与者的利益。另外，政府部门还应该制定相应的财政政策，以有效促进光伏产业在农村的发展。应该增强市场优化配置，加大政策倾斜，促进农村对光伏发电方式和光伏电能应用的接受能力。我国还应该从政府层面制定光伏发电站的发展规划，加强国家电网的建设力度，设立专项资金提高光伏发电技术的水平。

　　３．２更新农村传统观念，增强农村对光伏产业的认知

　　我国应该大力支持太阳能产业的发展，光伏发电产业的推广应该提高到政策层面上来。各级部门应该在农村地区进行大力的推广和宣传，提高人们对太阳能资源的了解，形成农村居民的绿色能源意识，提高居民应用光伏能源的积极性。发展缓慢的地区还可以通过示范户的示范作用对光伏能源的特点进行宣传。只有切实体会到光伏能源的优势和带来的效益，农村地区才能更加主动地接受这一新鲜事物。

　　４结语

　　促进低碳环保、经济节能的光伏能源的利用是我国社会和经济发展的重要方向。在未来的能源规划中，国家不断加强对光伏发电技术的研发和产业的扶植力度，中国的太阳能发电市场将更加活跃。在农村地区光伏发电产业应用和推广的过程中，需要面对更多的困难，因此，需要国家在政策和财政方面提供更多的支持。随着农村地区对光伏发电产业认知程度和支持的加深，农村能够充分利用这一技术发挥自己的优势，发展成为一个规范、完善和繁荣的光伏发电产业市场。

　　参考文献

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