摘要：当前我国的建设速度正不断加快，不可再生资源的消耗速度也在随之提升，已出现了供不应求的现象，若想切实满足可持续发展的需求，就需要合理开发可再生的清洁型能源，其中太阳能便是其中之一，通过配合各类设备将收集到的能源进行储存，在实际应用中不会对环境造成污染和损害，现已成为电力系统未来的趋势。下面将对太阳能光伏发电系统进行分析，并探讨了设计与施工中的要点，最后提出了具体的对策进行优化，保证其在应用中能够契合时代需求。

关键词：太阳能;光伏发电;系统设计;施工

当前我国建设中不可再生能源的消耗量正逐渐增大，若想满足绿色可持续发展的需求，就必须合理应用可再生清洁型能源，如太阳能资源便是其中之一，在不断开发和研究下现已逐步完善，被广泛应用在了电力领域中。光伏发电技术以太阳能为基础完成发电，融入太阳能供电技术，可以使用电、取电更加的便利，且全天二十四小时皆能够进行控制，配合传感器装置可以根据实时状态，实现智能化、科学化、人性化，对于我国后续营造环保型社会有重要的意义。

1 太阳能光伏发电系统概述

1.1系统内涵

太阳能光伏发电是我国实现碳达峰、碳中和的重要举措之一，使党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策，现如今已进入了转型关键时期，电力产业必须紧跟时代发展趋势不断调整能源结构，实现绿色可持续发展。为了促进人与自然和谐共生，必须要将太阳能与发电系统融合，强调光伏发电技术的综合应用，配合各类现代化设备不断进行优化和调整，在日照充足的条件下可以收集能源持续发电并储存，而光照太阳能辐射不足的情况下则可以通过释放储存电能实现平稳供电，避免后续绿化建设出现不可再生资源消耗过高问题，并配合终端平台控制整个执行过程，为城市的生产和生活提供稳定的电力，契合当前时代发展需求[1]。

1.2系统特点

节约型发展是我国未来电能产业变革的主要方向，为了能够进一步满足建设的要求，需要做好生态固碳技术研究攻关，利用太阳能光伏发电技术来替代不可再生能源消耗，环节不可再生资源消耗过大的问题，且系统即便在市电出现故障的情况下，也不会受到影响。太阳能光伏发电系统主要以光板为主要能源采集方式，虽然太阳光在不同的时刻、地点存在差异，辐射量也有着不稳定性，但可以通过储能装置提高系统的供电可靠性，储能、光伏、市电三者联合集中提供所需能源，输出的直流电经过逆变器可以转变为所需交流电，电能通过交流负载后会有一定的消耗，但大部分的电力资源都能够被重新输送到电网中。

2 太阳能光伏发电系统的优势

2.1契合发展需求

在我国节约型发展中，被大力提倡的能源供应方式就是低能耗和无污染，利用太阳能光伏发电时，以光生伏特效应原理为依据，借助辅助设备对扶着进行直接的转换，属于绿色能源之一，能源清洁、环保、无污染，在此过程中做好设计工作能够有效提高转化效率，可大量减少不可再生能源的消耗。太阳能光伏发电无需对任何物质进行消耗即可将自身光能向电能、热能等方面进行转换，由此可见其应用对于可持续发展的意义重大，也与后续的碳达峰、碳中和模板相匹配。

2.2减少土地占用

太阳能光伏是规模化生产的一种发电系统，有日照的情况下电池组件会吸收太阳能，通过相反极性的载流子完成分离，在外电路位置形成驱动运行的稳定电流，且发电无需电源场合，可以将其应用于家用电源、兆瓦级电站等方面，自身建设无需占用较大的土地面积，可在一定程度上节约消耗。借助太阳能光伏发电的方式，利于我国土地匮乏局面的缓解，以此达到土地资源高效利用的目的，这种发电模式具备不占用土地的特征，符合现阶段我国发展建设的实际要求。

2.3改善能源结构

不可再生能源减少是全球性问题，而我国当前正处于高速发展阶段，如出现此方面的问题，则会严重降低前行的速度，而通过应用太阳能光伏发电系统，则能够改善能源结构，以光电、光热、光化三方面转换为主，并向着其他能量方面转换。太阳能光伏发电技术在实际应用时也会结合聚光技术，可以使聚集后的太阳能储存在聚光电池中，以光学原理将聚光电池中的太阳能进行反射，通过合理应用达到降低资源能耗的目的，不可再生能源枯竭问题也得到了一定的解决[2]。

3 太阳能光伏发电系统的设计与施工的阶段

3.1勘察阶段

在勘察阶段设计人员需要有针对性地搜集需要的环境资料，动态地搜集各项信息数据，括气象、温度、光照、地质等方面，且需要了解不同季节的光照特点，随后进行会中并制订光照收集的方案的，以此为太阳能光伏发电系统的设计提供支持。太阳能光伏发电技术在也会结合聚光光伏，设计过程中需要掌握太阳能辐射基本情况，并结合各项所收集的资料及时更新和完善，执行中要根据当地的气候条件以及日照时间对系统进行调整，使聚集后的太阳能储存在聚光电池中，且在此过程中需要以太阳光的合理应用达到降低资源能耗的目的，特别关注资料复核的基本情况，使太阳能光伏发电更加完善，以此切实提高工作效率[3]。

3.2科研阶段

太阳能光伏发电技术是我国实现可持续发展的重要组成部分，无论是设计还是施工都需要做好科研，结合现代化科学技术不断创新，不断提高热量输出功率的变化度，使转化过程可以更加高效。在相关工作的开展中，需要对光伏电压和电流进行定期检测，确定光伏发电系统的规模和基本要求，根据符合太阳能光伏发电系统实际使用情况的设计，定期对检测结果进行分析和比较，通过对比方案的技术性、经济性等挑选出最为合适的方案。同时，应在工作中结合当地太阳能资源的主要情况合理的设计，编制工程设计的基本预算才能减少成本支出，从而延长系统的使用寿命，切实发挥出太阳能光伏发电系统最大的效益。

3.3设计阶段

电力资源本身具有一定危险性，太阳能光伏发电系统在设计阶段需要非常精细的计算，为此应在确定建设区域后召开设计联络会，由双方探讨得出相应的计划和方案，这一方式能够掌握更多细节，避免安全隐患被遗漏，提高设计质量。在相关工作开展过程中，如经过汇总后得出多套可行方案，要在执行前经过详细的评审，通过调查和研究进行优选，在发现问题后也能够及时改善和处理当前现存的风险隐患，避免日后引发更大的事故。太阳能光伏发电系统设计要以后续施工精确度为核心，彻底了解设备的基本情况和使用标准，采取合理的技术加以辅助，在保障安全的同时提升其在后续应用中的效果，满足实际执行需求。

3.4施工阶段

太阳能光伏发电技术施工阶段决定了后续应用的整体质量，如存在问题则必然会缩短设备使用寿命，降低太阳能的转化效率，为了能够通过施工减少不可再生能源的消耗，必须要对此加大关注，在允许范围内尽量使用最新的技术、设备、材料和施工工艺等，提高现阶段发电系统的应用效果。在施工阶段，需要相关人员了解基本情况，预先审查施工图纸，如发现问题则要结合多方的评审意见仔细修改施工图纸，包括比例不正确、标注不全面等，结合施工标准以及相关规范的基本要求进行优化和调整，以此不断提高该阶段的整体质量，处理可能发生的各类隐患，保证后续太阳能光伏发电的应用率，为绿色发展奠定坚实基础[4]。

4 太阳能光伏发电系统的设计与施工要点

4.1独立光伏发电

在太阳能发电的实际应用过程中，需要结合独立光伏发电技术来完成，能够在电能难以覆盖的地区应用，如郊野、乡村、通信站等地区，满足偏远地区或电能不足地区的用电需求。独立光伏发电在实际应用过程中极其容易受到天气、气候等方面的影响，如环境气候恶劣将会使光伏发电的稳定性大大降低，为此需要着重做好设计与施工方面的工作，将太阳光吸收到内板中，对其他部件进行二次加工，满足我国当前可持续发展的需求，有效减少不可再生能源的消耗[5]。

4.2光伏发电保护

太阳能光伏发电技术可以应用阳极缓冲层进行保护，应在红外区域提前进行设置，保证OSC器件中有机太阳能电池的光吸收率，减少有机太阳能电池内部结构中的载流子复合效率，提升结构的空间性和总体的太阳能转化率。在太阳能光伏发电技术的修复层中加入氧化镍，有效调节太阳能电池活性层的能级，阳极缓冲层的可以利用过渡金属化合物与阳极的无机材料进行能级匹配，为太阳能光伏发电提供基础保护，提升其内部载流子的收集效率，保证结构的稳定性。

4.3光伏集成融合

在应用太阳能发电时，应有效结合光伏建筑集成化技术，从多个方面进行实际应用，如将平板光伏发电设备与设备中的电网相连接，并根据当前地区条件利用电池板进行辅助，以光伏发电玻璃代替普通玻璃加速收集太阳能。为了满足电力使用需求，需要对光伏玻璃进行研究，有效保护太阳能电池的有机层，延长有机太阳能电池的使用寿命，控制电流的走向，为有机太阳能电池内部机构提供第二个基底，进而有效发挥电能缓冲的作用，有效提高实际应用的效率。

5 太阳能光伏发电系统的设计与施工策略

5.1数据收集组件选型

在设计该发电系统时，要对施工现场具体数据信息达到全面收集，结合当地气象局提取气象资料获取太阳辐射情况，且在此过程中需要注意地区的极端天气情况，如暴雨、降雪、冰雹等，为光伏发电铺垫前期道路。在获取到数据后要做好组件选型，如选择多晶硅作为组件，虽然转化效率相对较低，但整体的成本消耗更低，可以在日照充足的区域以此为主进行设计施工，但如果区域日常无法满足发电系统的实际需求，则需要选择转化率更高的组件并设置光伏阵列，着重关注外部因素下造成的辐射损，以85%转化率作为标准展开计算，保证外输出交流实际电功率和向内输入的直流功率之比符合预期，避免出现应用不符合的情况。

5.2强化斜角安装设计

随着我国科学技术的不断发展，现阶段越来越多的清洁能源被应用在实际建设中，使得节能成为了城市建设中最主要的课题之一，但现阶段我国城市电能的消耗不断增加，用电量年提升约为4%～6%，为此在系统设计中需要从节约方面入手进行优化和调整，最大程度上发挥出太阳能光伏发电的效果。斜角安装设计相对繁琐，为此可以借助计算机来完成此项工作，预先对安装倾角充分整理，配合应用太阳光照储存电能，结合现代化智能设备进行控制，选用太阳能光伏发电降低能源消耗，实际应用的过程中必须根据实际情况改进供电模式，使太阳能吸收的光能转化为应用电能，切实发挥出可再生清洁能源的作用[6]。

5.3完善支架基础施工

在光伏发电系统的施工建设中，需要做好支架基础的施工，基座与地面之间的高度必须符合施工的基本规划要求，使用地脚螺栓可以充分固定基座，在地下埋设以及地面露出的过程中，需要用草帘充分包裹和覆盖混凝土，凝固满足标准后进行支架安装。在相关工作开展过程中，需要严格控制支架的方位角，要确保支架底部每米的水平误差度<3 mm，确定支架安装位置之后增添防松垫片，跟踪电池方阵安装固定需要半个月或者一个月左右的时间，支架和地面形成的夹角可以选择一个固定角度，提前考虑相关因素做好基本的调整，从而提高发电效率。

5.4做好系统组件安装

在正式安装之前测量重要组件的参数，将它们安装在同样的方阵中，安装面板时要注意轻拿轻放，通过预安装的方式先行完成面板边框的连接，组件和机架之间可以有8 mm以上的间隙，重要设备应该做好基本保护。如果拥有相似工作参数组件，要保证面板无伤投入应用，如果面板和下面的固定机架在安装时不紧密则要利铁片垫片做好后续的连接，注重螺丝连接紧密度，组件在机架进行安装时要保证两者拥有平整性，切实提高设备的使用寿命[7]。

5.5调整系统线缆布设

在布设太阳能光伏发电系统线缆时，需要完成简单的线缆布设，及时处理线缆布设期间出现的质量问题，注意电缆布设的走向，要先完成室外连接，再将线路移动至室内完成布设，提升线缆使用质量。电缆布设一定要关注其走向，关注线缆布设保持良好松紧度，如果馈线与回线位于同一电路，需要采取措施将电缆有序排列、固定，松紧度也需要引起重视，接头位置需要加强防护，以此为安全传输提供基础，保证发电系统在投入使用后稳定，为供电提供基础保障。

结束语：

我国能源正处于重大变革时代，若想减少不可再生能源的消耗，必须紧跟我国节约型发展战略，合理应用太阳能光伏发电技术，通过调整和优化使其逐渐覆盖社会各个领域，发挥了太阳能转化电能的环保优势，最终实现电能的再生，为我国可持续绿色发展奠定基础。

参考文献

[1]黄鹤，郑发松. 太阳能光伏发电系统低频振荡控制技术研究[J]. 能源与环保，2021，43（12）：160-164，168.

[2]石团团，万峰林，许浩天. 太阳能光伏发电系统在某办公建筑上的应用分析[J]. 安徽建筑，2021，28（1）：110-111.

[3]李明霞. 太阳能光伏发电系统在高速公路领域的应用探讨[J]. 科技创新与应用，2020（31）：177-178，181.

[4]孙凯. 太阳能光伏发电系统的管理维护研究[J]. 电力系统装备，2020（8）：132-133.

[5]马维锋. 太阳能并网光伏发电系统装置的设计与应用[J]. 机械管理开发，2019，34（12）：15-16，26.

[6]潘婧，张光华. 家用光伏发电系统中钙钛矿太阳能电池的应用[J]. 世界有色金属，2019（16）：174-175.

[7]林诗云. 太阳能光伏发电系统可靠性分析[J]. 科学技术创新，2018（13）：155-156.

作者简介：

朱光波，男（汉），山东日照人，研究生，湖北水利水电职业技术学院讲师，研究方向：电气自动化技术;

罗贤（198502-），男（汉—）， 湖北，中级，技师，在职研究生，研究方向：机电一体化方向。