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聊聊光伏发电的“超能力”
陈雷博
说到光伏发电，人们往往会想到的是那些巨大的太阳能电池阵列，年轻的朋友们也许会联想到美国电影《变形金刚》中“维持汽车人生命的能量块”。其实，光伏效应就是充分利用太阳光射在硅材料上产生电流直接发电，使其能量达到最佳转换的效果。以硅材料的应用开发形成的产业链条业内称之为光伏产业。光伏效应的重要条件就是离不开太阳能资源，而太阳能资源则具有永不枯竭的优势。
光伏发电可以追溯到上个世纪的 70 年代，由于两次石油危机的影响，光伏发电在发达国家受到高度重视，发展较快。率先利用太阳能发电的是发达的欧美国家和日本。自 1969 年世界上第一座太阳能发电站在法国建成，太阳能发电的比例在欧美国家逐渐提高，太阳能光伏技术也得到了不断发展。
在太阳能发电系统中，并网发电和独立式发电应用系统已经实实在在地出现在我们的生活中。现在很多大中型城市、甚至一些偏远地区太阳能路灯的使用已经很是普及，还有住宅区的照明、机场照明、医院照明、公交站牌指示灯等等，完全不依赖城市电网供电，只用太阳能电池组件将光能直接转换成了电能，多余的电量被储存在蓄电池里，待需要时再释放出来。
在特殊天气和自然灾害来临时，光伏发电的独特优势更是显现无遗。由于各个组成部分相对密闭，且在生产时大都进行了抗强风、暴雨、地震、雪压等极端恶劣天气的试验，在面对灾害时，光伏独立发电产品往往能够平安度过，当传统电力系统无法供电时，这些太阳能发电设备却可以迅速恢复供电，成为救命的能源。
实践证明，太阳能光伏发电非常适合在偏远山区或牧区的应用。其既可以为农牧民提供家庭用电、又可以驱动水泵灌溉农田。这些地方光照强、遮挡少、太阳能资源丰富，独立式光伏发电系统的优势得到了充分的发挥。
光伏发电系统有能够充分发挥太阳能光伏发电适宜分散供电的优势，当然，同时对电网也会带来一定影响，包括电能质量和各种保护功能方面。由于光伏发电系统需要接入电网，光伏并网发电系统中光伏逆变器是光伏发电系统的核心部件。为保证公用电网和用户的安全，光伏并网系统应具备完善的保护措施。
因此，对于光伏系统内设备的监控和检测工作就显得极为重要。世界发达国家对光伏产业发展十分重视。目前，我国光伏产业发展正处在上升时期，中国电力科学研究院适时设立了针对光伏设备检测的实验室，目前正在有条不紊的配合相关部门进行光伏系统的检测与评估。其他省的一些电力科学研究院也都配备了相关检测装置。
中国可谓是具备了广泛应用光伏发电技术地理条件的名副其实的太阳能资源大国。我国的光照资源主要分布在西北地区。1 平方公里可安装 100 兆瓦光伏阵列，每年可发电 1.5 亿度。我国有荒漠面积 108 万平方公里，如果开发利用 1%的荒漠，就可以发出相当于 2003 年全国一年的用电量。丰富的太阳能资源，为光伏发电技术的发展提供了可靠的基础能源，目前我国已成为全世界太阳能电池的生产大国。
值得欣慰的是，为鼓励新能源的开发和利用，国家近年内出台了一些关于发展新能源的政策，其中已公布实施的《关于实施金太阳示范工程的通知》引起相关专业人士的广泛注目。尤其 2013年政策重点支持用户侧并网光伏发电、独立光伏发电、以家庭为单位使用太阳能光伏装置发电、大型并网光伏发电等示范项目建设和相关基础能力建设。近日国务院总理李克强在河北省考察时，专程来到光伏企业，实地了解企业经营中存在的困难。国家政策的扶持极大鼓舞了我国正在起步阶段的光伏发电技术。
(北京科技报/2013 年/7 月/8日/第 053 版 专栏 )
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