光伏技术研发范文
前言：我们精心挑选了数篇优质光伏技术研发文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。
第1篇
关键词 光伏技术;专利分析;技术路径
1 国内外光伏产业技术发展概况
1.1 世界光伏产业技术发展概况
自1839年发现“光生伏打效应”和1954年第一块实用的光伏电池问世以来，国外太阳能光伏发电取得了长足进步。单晶硅电池的实验室效率已经从20世纪50年代的10%提高到目前25%，多晶硅电池的实验室效率也达到20.4%，非晶硅薄膜电池实验室效率达到10.1%，碲化镉太阳能电池实验室效率达到16.4%，铜铟镓硒太阳能电池实验室效率达到20.3%[1]。以美国SunPower和日本Panasonic为代表的高效电池组件制造商的光伏产品效率已达到24%。日本的太阳能光伏发电系统形成了成熟的技术和产业体系，尤其是住宅建筑的太阳能光伏发电系统，已成为最大的太阳能光伏发电系统的设置用户。目前高效单晶组件产品的成本已低于传统单晶组件产品，但还高于多晶产品，高效电池技术在全球范围内蓄势待发[2]。
目前，世界光伏技术呈现的特点是经济越发达的国家对光伏产业越重视，其技术发展也就越先进。在欧洲，德国、法国的光伏技术处于领先地位;在亚洲，日本走在前面，尤其是福岛核电站事故后，绿色可再生能源成为日本发展的主流，日本的太阳能光伏发电系统已形成了成熟的技术和产业体系，户用电源系统发展迅速，已成为太阳能发电的重要组成部分。中国也紧跟发展步伐，分布式电站和户用电站将成为我国的主要支持方向。
1.2 中国光伏产业技术发展概况
我国光伏电池的研究始于1958年，自1981年开始，光伏电池及其应用开始列入国家的科技攻关计划，通过“六五”到“十一五”六个五年计划，在光伏电池器件及应用技术方面取得了可喜成绩;2000年之后，国家科技部启动了国家863计划和973计划，分别对光伏发电的产业化技术和基础性研究给予支持，尤其在晶体硅电池领域，重点加强对单晶硅电池技术、多晶硅铸锭技术、高效电池技术、晶体硅电池产业化技术以及特殊太阳电池组件的开发[3]。目前，单晶硅电池的实验室效率最高24%，产业化单晶硅电池的最高效率已经超过20%;多晶硅电池的实验室效率最高达19.5%，产业化多晶硅电池的效率已经达到18.5%。
在世界光伏市场拉动下和国家队发展新兴产业的支持和促进下，我国光伏制造业从小到大、从弱到强，已经成为全球太阳电池和组件的最大制造国。总体看，一是我国晶硅电池/组件在性价比上具有国际竞争优势;二是多晶硅材料不具有晶硅电池/组件那样的竞争优势，特别是成本处于劣势。我国现有一部分多晶硅制造企业由于成本高于国际平均水平而不得不停产，因此针对提高多晶硅性价比的技术是我国多晶硅的奋斗目标;三是在原辅材料及设备制造方面，有些材料，如封装玻璃、切割液、密封胶等，基本满足了国内的市场需求。但有些材料，如组件封装材料EVA和背板材料TPT等与国外还有一定差距。我国光伏设备制造为满足国内需求做出了重大贡献，但高端设备与国际相比还有一定差距。高端原辅材料及高端设备制造技术水平的全面提升是我国光伏产业的重要战略任务之一。
2 河北省光伏产业技术发展情况
2.1 基本情况
河北光伏产业起步较早，具备较好的产业基础和竞争力。目前，河北省光伏产业水平和规模在全国处于“第一梯队”。由《河北省高新技术企业统计报表》可知河北从事光伏产业的高新技术企业有30余家。虽然河北省有一些在全国具有较大影响力的光伏企业，比如晶龙集团、英利集团，但河北光伏行业也存在着各光伏企业科技发展水平总体差异较大的现实情况。
2012年行业危机对河北省光伏产业形成严重冲击。资料显示，当年河北省太阳能电池产量3 321.4MW，同比增长26.69%;主营业务收入累计200.11亿元，同比增长-33.48%，利税总额-27.24亿元，增产不增收，亏损额逐月加大，部分以光伏产业为电子信息领域发展重点的地市亏损局面较为严重。即便如此，主营业务收入占河北省光伏行业近30%的晶龙、英利集团等一批太阳能光伏重点企业，在2012年的行业危机中却逆市上扬。
2.2 重点企业技术现状
河北以晶龙集团和英利集团为代表的光伏企业在国内外技术和市场方面都占有重要地位。晶龙集团以生产单晶硅和单晶硅太阳能电池见长，英利集团在多晶电池及多晶硅铸碇方面发展迅猛。
晶龙集团旗下子公司晶澳公司开发了许多高效率、低成本的量产工艺和技术，打通了电池和组件量产中的技术环节，率先将所有产线上单晶电池（P型）效率提高至19.5%以上，单晶组件功率提升至270W以上，多晶电池效率提高至18.0%以上，多晶组件功率提升至260W以上。由于较好的产品品质、有竞争力的生产成本，在欧盟“双反”背景下，晶澳能够获得超过50%的欧盟进口配额（晶硅电池）。从2010年开始，晶澳研发N型电池技术（Bycium，倍秀）已有4年基础，目前Bycium实验室批量效率达20.5%，最高到20.9%。凭借业内领先的制造技术水平以及优秀的电池技术研发能力，为低成本、高质量、高功率N型单晶产品的规模化量产提供富有竞争力的解决方案。
英利集团的Panda（熊猫）电池源于ECN的n-Pasha电池，熊猫电池量产后电池光电转换效率在19.5%～20.0%，组件功率在270W～275W，开创了国内N型太阳能电池的新发展方向。但熊猫电池为了为了平衡成本，未采用特别复杂的流程。其与传统P型单晶电池技术主要差异如下：需要以少子寿命较高的N型硅片作为衬底，前表面进行硼扩获得PN结结构，需要应用前表面钝化技术和背表面钝化技术，背面需要金属Ag栅线收集电流，流程相对复杂、辅料成本较高。
3 光伏产业关键领域技术分析
多晶硅原材料、硅片的制备、高效太阳能电池制备等几个关键领域的技术发展情况是：
3.1 多晶硅原材料
改良西门子法加低温氢化技术是目前全球多晶硅原料的主流科技方向，在提高效率、降低成本特别是降低电消耗方面效果显著。我国90%以上是改良西门子法，改良西门子法加低温氢化技术是我国行业发展的基本态势。
3.2 硅片的制备
3.2.1 晶体硅的制备。晶体硅分为单晶硅和浇铸硅，两条技术路线的争论持续了近30年。市场的占有率与两种方法在不同时期所产生的科技进步紧密相连。浇铸硅产量大成本低，但是制备电池的转换效率相对较低;单晶硅产量低、成本偏高，但转换效率是目前光伏电池中最高的。欧洲屋顶电站最兴旺的时候，也是单晶硅在世界市场占有率最高的时候。中国光伏发电的发展初期阶段主要以地面大型电站为主，由于不受占地面积的限制，浇筑硅因其成本较低得到了长足的发展。随着分布式电站的实施，单晶硅还会重新占据上风，两条技术路线的竞争也还会长期存在。
在单晶硅制备中，目前全球主要采用的是P型掺硼晶硅制作，光照10小时后会产生5%～8%不可恢复效率衰减，该难题长期困扰着光伏界，河北省科学家研发低光衰掺镓硅单晶，平均消除6%光衰，成本降低6%。
3.2.2 硅片的切割。线切割技术的问世，完全取代了内圆切割，实现了切割技术的升级换代。随着科技的不断进步，金刚线切割技术已经问世，不仅切割速度是常规线切割的2倍，而且冷却浆液无污染，避免了线切割后的砂浆废液后处理，具有很好环保效果。冷却方式的革新，推动了线切割的更新换代，金刚线切割技术是未来的发展主流。
3.3 高效太阳能电池的制备技术
高效太阳能电池的制备技术分为：碲化镉薄膜电池、非晶硅薄膜电池、铜铟镓硒薄膜电池、染料敏化柔性电池、晶硅电池。晶硅电池以转化效率高、成本低占据了市场的主流，目前的市场占有率达到85%以上，成为光伏发电的主要技术。相比而言，薄膜电池成本高、效率低，投资巨大。
晶硅电池的发展近几年有了突破性的进展，量产效率已超过20%，2012-2014年科技部资助的863计划把中国晶硅电池的转化效率提高到了一个崭新的阶段，达到国际先进水平。继续提高晶硅电池的转化效率，是目前光伏发电的研究的主流方向和目标。
3.4 其他关键光伏制造技术
背接触电池技术、二次印刷技术、大功率高效低衰减光伏组件技术是目前最新的科技动态和发展方向。
4 光伏技术领域专利分析[4]
本部分对光伏领域的专利进行分析，从发展规模、发展趋势、主要国家技术领域和主要机构技术分布等方面考察光伏技术发展态势。研究对象为全球光伏技术的相关专利，专利数据来源于中国科技信息研究所专利分析数据库，通过关键词与分类号的组配检索下载建成“光伏产业专题专利数据库”，并基于该数据库进行相关分析。由于专利数据的延迟性，导致2010年和2011年的专利数据不完整，因此下文分析中这两个年度的内容仅供参考，不做结论。
4.1 世界光伏领域技术情况专利分析
4.1.1 世界光伏技术专利逐年申请情况
20世纪60-70年代光伏技术处于发展初期，总体专利申请量较小，每年的专利申请数量基本维持在10之内;直到20世纪70年代末，光伏技术越来越受到重视，专利申请数量开始逐步增长，最高的年份是1983年，达235项;20世纪80年代中后期光伏技术发展出现波动，表现为专利申请数量开始小幅回落，这种回落的态势一直持续到20世纪90年代中期，由每年200余项降到不足百项;从1995年开始光伏技术开始进入上升阶段，稳步、平缓的发展一直持续到2001年，该年专利申请量达306项;在2002年增长速度有一个小幅回调之后，光伏技术度专利申请量出现了新一轮的、真正的高速发展期，全球专利申请数量迅猛增长，在2002年到2005年4年间，专利申请数量翻了一番，由每年近300项上升到600余项，在2006年到2009年的4年间，专利申请数量又翻了一番，由每年不到1 000项增长2 085项。
4.1.2 光伏技术专利在各国的分布
美国、中国、韩国、日本、英国、法国、德国、中国台湾、加拿大、澳大利亚这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%，其中美国和中国均占24%，日本占20.5%，韩国和德国分别占有8%左右的份额。
4.1.3 光伏重点技术领域专利分布
在六大技术领域中，结晶硅专利申请量最多，其次为化合物薄膜和薄膜硅，化合物结晶及染料敏化最少。其中结晶硅专利申请起始年限最早在20世纪60年代。
4.1.4 各国重点发展技术
中国在光伏技术领域的专利申请量总量位于世界领先地位，在结晶硅和化合物薄膜方面研发实力强，专利申请数量超过了其他国家，而化合物结晶核方面研发能力弱，专利数量较少;美国在不同领域的技术分布态势和全球技术分布一致，专利申请量最多的是结晶硅，薄膜硅和化合物薄膜专利申请数量相近，位于其次，染料敏化方面的专利申请数量最少;日本在结晶硅和薄膜硅两个领域的专利申请数量相近，且为最多，其次是化合物薄膜专利申请数量，染料敏化方面的专利申请数量最少;欧洲和德国的光伏技术专利分布相似，它们的专利申请数量远低于前三个国家，专利申请量最多的是结晶硅，薄膜硅和化合物薄膜专利申请数量相近，位于其次，化合物结晶的专利申请数额位于倒数第二，不过在染料敏化和有机半导体方面，这两个地区存在明显差异，德国染料敏化专利数远大于欧洲，而欧洲的有机半导体专利数远大于德国;韩国在专利申请量最多的是结晶硅，其次化合物薄膜，薄膜硅和有机半导体专利申请数量相近，位于再次，最少的染料敏化和化合物结晶的专利申请数额。
4.1.5 光伏研究机构的专利分析
光伏技术领域主要专利申请机构全球排名如图2，在前20位的排名中，日本机构有12家，占60%;美国机构有4家，占20%;韩国和德国分别有2家机构。其中，专利申请数量最多的3个机构分别是日本的三洋电力、佳能和三菱集团，其次是德国西门子;再次是德国默克集团、日本夏普、日本昭和壳牌石油、美国RCA以及美国应用材料公司;剩余的11家机构光伏专利申请量差别不大。从中看出，日本科研机构在光伏领域具有很强实力，不仅拥有光伏专利的机构数量多，而且机构拥有光伏专利的数量也多;德国虽然只有2家机构进入全球20强，但这2家机构拥有的专利数量都在排名前5位。中国虽然拥有光伏专利总数很多，但没有一家机构能进入全球20强。
4.2 中国光伏领域技术情况专利分析
4.2.1 中国光伏技术总体专利申请情况
中国光伏专利发展动向如图3，在20世纪90年代中期之前中国光伏技术仍处于发展初期，总体专利申请量较小，每年的专利申请数量基本维持在1～2项;在1995年-2004年的10年间，中国光伏技术稳步发展，专利申请量逐渐增加，这比世界光伏技术增速发展的时间晚20年;2005-2010年是中国光伏技术真正的高速发展期6年间光伏专利申请数量增长了7倍，在2010年达到顶峰。
由世界和中国光伏领域技术发展趋势图的分析，初步认为从生命周期上看，光伏技术已经走过萌芽期和成长期，正处于成熟期。
4.2.2 中国光伏技术领域分布
通过对近10年中国光伏技术专利申请情况的统计分析，不同类型的光伏技术在中国的发展情况各有不同。结晶硅和化合物薄膜起步稍早，在2002年已经开始进入新一轮较长时期的快速增长阶段，在经过4年的稳步增长之后，接下来又有5年的飞速发展阶段，2010年的专利申请数是2002年的几十倍到上百倍;薄膜硅的发展趋势类似于结晶硅，只是该领域专利申请数最多的年份是2009年，早结晶硅1年;化合物结晶在2002-2007年度6年间，专利申请数量保持较稳定的状态，在2008年有一个突然急速增长，之后的4年就维持在这个较高专利申请数状况;有机半导体专利申请数在这些年变化不大，前几年保持稳定状态，后几年又保持在比前面稍高的一个稳定状态;染料敏化起步稍晚，从2006年起一直处于稳步增长的趋势。
4.3 重点光伏领域情况分析
4.3.1 结晶硅
结晶硅发展趋势图很清晰，在经过30多年的少有起伏的持平和平缓发展阶段后，进入一个快速发展期，然后又开始回落。具体来说，结晶硅起步较早，开始于上世纪60年代中期。在1964年到1974年期间，结晶硅技术处于起步期，每年的专利数不超过5项;1975年到1985年结晶硅专利申请数开始稳步增长;但到1986年突然开始出现回落，这种回落振荡期一直延续到90年代中期;从此之后，结晶硅技术进入不断发展阶段，这种发展有个鲜明的特点，先是平稳发展然后就有一个急速增长期，1996年到2004年就是稳步发展期，随后的5年就是急速发展期。整个发展趋势看，结晶硅技术已走过初始期、增长期，目前应该处于成熟期阶段。
在结晶硅专利全球分布中，中国、美国、日本、德国、韩国、中国台湾、澳大利亚、加拿大、法国和英国这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%，其中中国占27%，美国23%，日本18%，韩国和德国分别占9%和7%的份额。
4.3.2 薄膜硅
薄膜硅的技术发展趋势较简单，经过长期持续稳定，进入发展阶段，又迅速回落。具体可分为3个阶段：1984年到2004年的20年间，都处于平稳期，每年的专利申请数量基本稳定在同一数值;从2005年开始的5年，薄膜硅专利申请数开始逐年增长，5年增长了近5倍。
在薄膜硅专利全球分布中，日本、美国、中国、韩国、德国、中国台湾、澳大利亚、法国、加拿大和英国等10个国家拥有全球专利申请数的97%，其中日本31%，美国25%，中国占17%，韩国和德国分别占6%的份额。
4.3.3 化合物薄膜
化合物薄膜专利申请数在1984年到1995年间基本稳定在相同水平;从1995年之后的连续10年都是一个平缓的发展阶段;到2005年就进入了快速发展阶段，每年化合物薄膜的专利申请数量都有大幅增长。
在化合物薄膜专利全球分布中，中国、美国、日本、韩国、德国、中国台湾、加拿大、法国、澳大利亚和英国等10个国家拥有全球专利申请数的94%，其中中国占30%，美国24%，日本14%，韩国和德国分别占8%和6%的份额。
5 结论
5.1 河北光伏产业链最为完整，不仅有晶体制备和硅片加工，还有光伏电池封装设备生产。河北晶龙实业集团、晶澳太阳能有限公司、天威英利新能源有限公司、光为绿色新能源股份有限公司等企业是河北省光伏产业的代表性企业，产业创新能力较强，在全国光伏企业名列前茅，具有较强影响力。但同时河北省光伏企业技术创新水平差别很大，仅有少数几个企业实力较强，大部分企业技术创新实力不足。
5.2 从世界和中国光伏领域技术发展趋势分析，初步认为从生命周期上看，光伏技术已经走过萌芽期和成长期，正开始步入成熟期。美国、中国、韩国、日本、英国、法国、德国、中国、加拿大和澳大利亚这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%。中国在光伏技术领域的专利申请量总量位于世界领先地位，在结晶硅和化合物薄膜方面研发实力强，而化合物结晶核方面研发能力弱。
5.3 河北是光伏大省，代表性企业在中国光伏界具有举足轻重的地位，拥有引领潮流的科研成果也较多。因此，支持这些企业将突破性科研成果实现产业化对河北省乃至全国光伏产业的发展都具有重大意义。可将典型企业多项先进技术集成形成拳头产品、优秀品牌进行推广，通过以点带面推动河北省光伏技术的进步。
参考文献：
[1]太阳能电池[DB/OL].http：///zh-cn/太阳能电池.
[2]高一翔，高子涵.未来太阳能光伏发电技术发展前景分析[J].电子世界，2012（10）：13.
[3]钟史明.太阳能光伏发电概述与预测[J].热电技术，2012（4）：1-8.
[4]肖沪卫.专利地图方法与应用[M].上海：上海交通大学出版社，2011.
基金项目：本文由石家庄经济学院博士科研启动基金、石家庄市软科学项目与中国科学技术信息研究所科研项目共同资助。
第2篇
关键词：光伏发电技术；太阳能；水上光伏
由于地球上人口数量的不断增加，人类对资源需求量随之上升，这给全球资源带来了极大压力，资源浪费现象的不断出现，导致自然灾害问题频发。而为了能够有效的缓解这一问题，太阳能光伏发电技术与水上光伏发电技术被广泛应用。水上光伏主要指水上太阳能光伏发电系统，主要通过若干阵列排布的太阳电池组件以及浮于水面的水上光伏阵列支架等部分组成。该技术的应用，在节省电能源方面有着积极意义。
1 光伏发电技术内涵
光伏发电主要依据光生伏特效应原理，通过太阳电池的应用，将太阳光能直接的转化为一定的电能。光伏发电系统不仅能够独立的应用，还能够并网发电，并且通过太阳电池板、控制器以及逆变器三个部分所构成，而这三个部分的构成主要由电子元器件所构成，与机械部件之间没有任何关联。
光伏发电主要通过半导体界面的光生伏特效应，直接的对光能进行转变，是一种将光能转变为电能的技术。而作为该种技术的关键元件，太阳能电池在其中发挥这极为重要的作用[1]。太阳能电池在串联以后进行封装保护，使其能够形成较大面积的太阳电池组件，之后与功率控制器相结合所形成的部件，便成为光伏发电的重要装置。
2 我国发展光伏发电技术的必要性与环保意义探究
2.1 我国发展光伏发电技术的必要性
由于我国是一个能源生产与消费大国，我国每年的能源消耗量极高。导致出现这一现象的原因在于，我国的能源开采技术较为落后，能源得不到有效的利用，传统高能耗产业比重较大等等，导致我国能源消耗增长速度不断加快。尤其我国电能源的消耗量与消耗速度都在首位，为此，需充分的开发煤电、水电以及核电，可尽管如此，我国在电力供需方面仍存在较大的缺口，该缺口便需要可再生能源发电进行补充。这便推动了太阳能光伏发电技术的发展，在未来该种技术将会在新能源供应方面占据着极为重要的位置。
在不久的将来，太阳能发电将会在世界能源消费中占据着首席位置，该技术的发展不仅会替代部分常规能源的使用，同时还会成为供应世界能源的主体所在。预计到了2030年，可再生能源的消耗将会占据总能源消耗量的30%以上，而此时太阳能光伏发电将会在世界总电力供应中的比例远远超过10%，并且该比例会随着时间的不断推移而增加，甚至在21世纪末，太阳能光伏发电将会达到60%以上，在未来十年的发展中，我国太阳能光伏产业将会发展到另一个阶段[2]，其地位也日益凸显。
2.2 太阳能光伏发电的环保意义
太阳能光伏发期间与燃料能源之间存在着极大的差别，太阳能光伏发电有较少的二氧化碳排放出来。而二氧化碳是温室气体的最为主要气体。太阳能电池板能够循环的使用，同时其系统材料也能够被有效的利用起来，这都能够进一步的降低光伏能源的投入。而光伏发电技术的广泛应用，能够有效的缓解气候变化等问题。
3 水上光伏的优点研究
水上光伏发电站的组成部分主要包括两方面，一方面是光伏，另一方面是水面模式。其中水面的利用在当前主要有水塘、小型湖泊等。水面光伏发电站的硬件组成部分主要有：光伏面板、逆变设备以及变压器、集电线路等。这些部分的存在，共同构成了水上光伏发电站，并且通过水上光伏发电技术的应用，有效的缓解了我国能源危机问题，在带动我国社会更好发展方面有着积极意义。
水上光伏拥有较多的优点，具体而言主要表现在以下几点，即：
第一，水上光伏能够极大程度的节约土地资源，不会给水生态环境带来过大的影响。水上光伏发电工程不需要有支架基础，更不需要开挖电缆沟，更加没有场内道路的施工，这在极大程度上减少了对地面的开挖，这在保护水土方面有着积极意义；第二，水上光伏拥有较高的发电效率。水面地势较为开阔，这便能够有效的避免阴影给光伏组件效率发挥带来制约，同时通过太阳能的照射，其照射面积往往较为均匀，并且光照的时间较长[3]。这与张云天在《面向大城市居民小区的太阳能光伏发电技术的应用分析》一文中的观点有着相似之处。而水能够冷却太阳能电池，在抑制组件表明温度上升方面有着积极意义。有测算表明，如果电池板的温度降低1℃，那么其输出功率极有能能增加0.5%，这便能够获得比相同地面或者屋顶电站高的发电量，夏季高温的时候，水上光伏和地面、屋顶太阳能电池板相比，能够大幅度的降低发电损失量；第三，通过组件的覆盖，能够大幅度的减少水面蒸发量，这便能够达到节约水资源的目标；第四，太阳能光伏遮挡板，阳光一部分能够射到水面，这便能够减少光合作用的出现，这在抑制藻类繁殖方面有着积极作用；第五，水上光伏存在一定的成本优势。水面浮动式光伏存在着整体性的特征，这给太阳能跟踪系统的安装与运行创造了便利的条件，同时也能够大幅度的减少地面光伏电站安装电池板方面的费用；第六，水上光伏的组件清理较为方便快捷。在选择水上光伏发电材料的过程中，必须确保所选材料的质量能够达到规定的标准要求，与地面光伏相比，清洁期间往往不会给组件发电效率带来较大程度的损害[4]；第七，不受土地的限制。水上光伏技术适合应用在土地资源有限、土地开发难度大等地区。水上光伏项目的发展已经成为未来的重要发展趋势，这给光伏发电的应用与发展创造了更好的条件。
在建设水上光伏发电站期间，相关工作人员需选择合适的地址进行建设，例如选择具有面积广阔、径流稳定、风速递以及光照条件好等特点的地区，该种区域能够将水上光伏发电的作业工充分发挥出来；与此同时，由于水上存在较多的不确定性因素，这便要求相关单位安排工作人员加强监控力度，通过对该系统水质量、对动植物影响的监测，来实现水上光伏l电目标。
4 结束语
如今，光伏发电技术的应用能够有效缓解我国能源危机问题，并且随着光伏发电技术的广泛应用，其特殊优势也逐渐的体现出来。与此同时，水上光伏发电也随之发展起来，其发展速度也逐渐的提升，其原因在于，水上光伏发电拥有较多方面的优势，如能够节约土地资源、发电效率高以及能够减少水量蒸发等等。太阳能光伏发电与水上光伏发电拥有较好的发展前景，并且在未来发展趋势会越来越好。太阳能光伏与水上光伏发电技术拥有一定的社会与环境保护意义，从而使得我国能够实现环保型与经济型的社会。
参考文献
[1]胡俊鹏.光伏发电技术在变电站中的应用研究[D].山东大学，2013（45）：89-102.
[2]王磊.光伏发电技术在公共建筑供配电系统中的应用研究[D].桂林理工大学，2013（12）：23-56.
第3篇
关键词：太阳能发电 仿真系统 实训软件
1 概述
目前太阳能电池板广泛应用于军事、航天、农业、通信、民用及公用设施、发电等，但我国基于太阳能电池板模拟仿真操作实训软件还处于空白状态，急需开展。其次，针对于授课形式，传统的理论授课不能充分发挥学生的主观能动性，实训课的设备条件在技术上难以满足要求，而太阳能电池仿真软件的操作可以弥补上述授课形式的不足，模拟式的教学是高校当前最为有效的实践教学手段；另外，从节约成本考虑，光电产业发展迅速，设备更新频率极快，而职业院校的设备的频繁更新具有不可行性。综上所述，开发一款针对于太阳能电池板的操作软件是极其必要的。基于上述背景，对太阳能电池板进行模拟仿真操作，主要基于软件层面，面向职业院校学生，通过对太阳能电池板的操作，研究光电转化能力、太阳能电池伴随外界环境及自身性质的变化关系及外界环境（光、热等）对太阳能电池板的主要影响等。
2 建立模拟仿真实训平台
此实训平台服务于职业类院校光电领域太阳能电池的课堂教学，主要实现一个可替代实际太阳能电池板实训项目的太阳能电池仿真模拟系统。其阶段内容主要有：太阳能电池系统运行原理流程、太阳能电池系统物理与数学模型编程、模拟及验证及可视化处理及数据库建立。
2.1 物理模型和数学模型的确定 影响太阳能发电系统输出效率的因素有很多，诸如硅片产品质量（电池的自身属性：如尺寸、材料、结构）、太阳能电池组件制造工艺、天气因素、温度因素、地理位置因素等。将上述影响因素做归纳整合，并综合考虑到本课题软件所能达到的仿真环境，将此仿真系统简化分为外界环境、电池自身属性和输出存储设备三大块，本仿真系统采用了型号为HT001.5P的硅太阳能电池，建立的可直接使用的数据库参量主要有不同城市的纬度值、不同颜色光的频率及其对应产生的光子数量。
根据所建立数据库做相应简化，再经物理模型的简化整理，并根据光学、光电子技术、热学和电学的基本知识，找到相应物理模型的运算公式，做出如下推导，在推导的过程中我们忽略了暗电流的影响，暗电流Id与反向漏电流及温度有关，但其计算出的结果对整体的功率影响很小，故在这里近似忽略不计。
So=Scosθ （2-1）
这样可以计算出太阳能电池板的有效面积S0，其中，S为电池板的面积，θ为城市纬度。
Eo=hv （2-2）
通过式子（2-2）可以算出单个光子的能量E0，其中，h为普朗克常量，v为光频。
E=E0-ε0 （2-3）
由上式可以得到每种一种光频下的光子总能量E，其中，ε0为硅的跃迁能。
P=P0η （2-4）
由以上各式推导得到最后的太阳能电池板的输出功率运算公式为：
P=n（hv-ε）Scosθη （2-5）
其中，P为太阳能电池的输出功率，n为光子数量。由最终的式子说明，太阳能电池板的输出功率与光子频率、城市纬度、电池板类型及转换效率等参数有关。
2.2 模拟仿真平台的搭建 通过调研及分析上述数据资料及公式，可以清晰的看出，主要变化因素为各城市所处纬度θ和光子频率ν。通过改变这两个变量，可以对比得出不同城市及不同光子频率下硅太阳能电池的输出功率。硅电池的其他参量均当作常量使用，只需固定其中一个变量，就可以得到另一变量对于输出功率的影响。下面将会通过labview软件，重点围绕这两组对比实验来模拟仿真出功率的输出情况。如图1所示，为模拟仿真前面板所需建立的电路图。
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图1 labview环境下后台界面的建立
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图2 太阳能电池功率对比输出曲线（七种颜色）
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图3 太阳能电池功率对比输出曲线（典型城市）
通过在后置程序面板中搭建好电路，最终将会得到以上两组可视化仿真界面图。在仿真面板中先设置好基本参量值，横坐标为城市纬度，纵坐标为输出功率值。将各城市的纬度值固定，通过输入7种光的频率值，运行后会生出如图2所示的7组不同光频的功率输出。与图2的设置过程类似，设置好基本常量值，固定各色光的频率，通过输入变量城市纬度值，则会生成如图3所示的7组对比功率输出值。
由以上两个光输出功率图，可以通过输入单个光频或某个城市下的纬度值，来看一组条件下光的输出功率；也可以输入多个光频或多个城市纬度值，来对比分析多组光频及城市纬度值对输出功率的影响。因此，学生在操作时无需动用后台程序，只需操作上述可视化界面即可，通过改变相应参量即可非常直观、立体的得出不同的太阳能电池功率输出情况。
3 结束语
为了提高职业类院校光电领域太阳能电池的课堂教学效果，利用可替代实际太阳能电池板实训项目的太阳能电池仿真模拟系统，实现实训项目中太阳能电池原理展示，太阳能电池性能测试等所有的项目。将此仿真系统可以反映出不同的季节、天气、纬度和时段条件下光伏发电效率等，学生可以根据自身的需求设计不同的模拟实验和模拟研究。构建以素质教育为重点的仿真教育平台，可提高学生的积极性和创造性，改变了以往光伏发电技术课程教学中存在的枯燥、繁杂问题，提高了教学质量。
参考文献：
[1]耿亚新，周新生.太阳能光伏产业的理论及发展路径[J].中国软科学，2010（04）.
[2]张爱平.LabVIEW入门与虚拟仪器[M].电子工业出版社，2004.
第4篇
关键词：光伏发电；技术；能源；发展
前言
目前人类利用太阳能主要是进行取暖和发电，特别是太阳能的发电这一功能，正得到广泛关注，让其替代水能或者火能的发电能源及技术，成为新型的无污染节能的发电技术，实现能源可持续发展的目的。青海省是我国光伏发展前景最好的省份之一，具有优良的太阳能资源和大量适宜建设光伏发电场的荒漠地区，具有进行大规模光伏开发的天然优势。
1 光伏发电技术
“光伏发电”最早出现于1839年，法国科学家最先发现“光生伏打效应”，之后近100年的时间里，光伏发电技术研究处于缓慢发展阶段。然而1954年，美国出现首个实用的单晶硅光伏电池的研发成功。20世纪中后期，光伏技术的发展开始进入正式轨道。光伏发电系统主要是由光伏的电池板、控制器、电能储存和变换等环节构成，是一个发电和电能变换的系统。太阳光辐射的能量可经过光伏电池板转换成为可用电能，主要是通过电缆、控制器和储能等环节进行太阳能的储存及转换。光伏发电系统按照和电力系统的关系进行分类，可分为独立的光伏发电与并网的光伏发电两个系统。
独立的光伏发电系统属于和常规电力系统不相连的，独立运行的一种发电系统，一般建在无电网边区，独立的光伏发电系统建设作用是供给无电边区电力。太阳能发电具有白天发电的特性，然而负荷用电具有全天候特性，故独立光伏发电系统中的储能元件是必备品。独立的光伏发电系统的供电稳定性会受到气象环境和负荷等多种因素的影响，因此其供电的可靠性不足，但能够解决无电边区人民的供电问题，成为无电边区比较安全可靠的供电方式。并网光伏发电系统是可以和电力系统进行直接连接的一种光伏发电系统，它可以为电力系统供给有功及无功的电能。光伏电池发出的直流电能能够经变换器转换成交流电能，此电能和电网的频率相同，再以电压源方式将电能送进电力系统。控制器一般是由单片机或数字信号处理芯片等核心器件组成的，主要是实现了光伏电池的最大功率点的跟踪，达到控制逆变器的并网电流频率和波形，以及功率等，从而让向电网进行转送功率同光伏的阵列所发最大的功率电能之间能够得到平衡。
2 青海省光伏发电现状分析
2.1 光伏装机类型和规模
经过数年的发展，青海省已经成为全国的并网光伏装机大省，截止2013年底，青海省实现并网发电光伏装机规模达到了360万千瓦，安装的光伏组件类型有多晶、单晶和高倍聚光，其中，在海南共和、海西德令哈和格尔木均实现大规模装机，并通过330kV汇集升压站外送。
目前，青海省的光伏发电产业以实现并网光伏发电为主，省政府为支持光伏产业的发展，组织青发投等企业投资建设了三座330kV光伏汇集升压站，不仅为青海省的光伏企业创造并网的条件，且通过光伏汇集站的建设促进了青海省电网的发展，增大了电网供电的覆盖面，并且为电网提供了清洁的光伏电量。虽然聚光光伏发电技术具有最高的能源转换效率，但是由于技术的限制，光伏组件的体积较大，且需要采用双轴追踪技术的支架。由于青海省的风沙较大，对于机械转动部件的影响较大，需要支架转动部件具有很好的防尘和防沙效果，因此，聚光光伏发电技术的造价较高，相比发电量的增加，运行维护的工作量较大，投资回报上的优势并不明显。因此目前，全省仅建设试运行了约110MW的高倍聚光光伏发电场，其他均为晶硅电池。
2.2 光伏场运行中出现的一些问题及解决措施
根据对省内一些光伏发电企业的调研，光伏发电场运行中已经发现的问题有：逆变器超温现象，并导致IGBT功率管烧毁；因光伏场大量使用电缆连接，电缆连接头的数量很多，电缆头爆炸的现象较多；荒漠电站的光伏并网体系结构多采用集中式，因此，汇流箱的数量较多，每一个光伏组串均配置直流熔断器保护回路来切除故障，熔断器的烧毁也较为严重，根据调查，1个10MW的光伏发电场一年更换的熔断器多达800多个，对发电量的影响较大，且增大了运维的工作量；由于光伏发电不稳定，出力存在波动的特点，二次保护出现过误动作；板子在早晚前期存在前后排组件的遮挡现象等等。
对于以上问题，有以下的解决思路：一是对逆变器的过热问题，因逆变器是光伏并网的核心部件，其故障或者停运对光伏的发电量有较大的影响，其解决思路为加强对逆变器的保护监控，除逆变器本体具有的过热保护外，增加独立的温度监控模块，并与逆变器保护控制系统进行联动，做到早发现，早解决，减少故障和事故隐患。目前，市场上对温度监控的系统比较成熟，下一步，将根据与业主的沟通，根据业主的意向，对该方案进行试验。二是电缆头爆炸的问题对光伏发电量的影响很大，因现有的发电单元设计，且光伏场占地面积较大，故每根高压回路均汇集较多的发电单元，电缆头爆炸后，其修复的过程对整个回路的发电都造成影响。根据调查及分析，电缆头爆炸的原因有：质量问题，施工工艺问题，连接电缆长度过长以致电容电流过大等原因；解决思路有，加强电缆头的设计选型和采购阶段的技术门槛，选用适合环境条件的电缆终端，并对电缆头进行现场抽检和实验，提前发现解决问题；提高施工监理的水平，电缆头的安装要根据施工现场的环境，严格按照规程和规范执行，做好安装过程中的防尘防沙，温度控制；设计精细化，对光伏发电单元进行优化布置，对比逆变升压位置的不同放置对发电量的影响，通过优化布，使逆变升压装置的布局尽量方便运行维护，方便高压电缆连接；按照电缆设计规范的要求，当电缆长度过程时，适当的增加中间接头，做好电缆中间接头和电缆终端的接地。三是因集中式结构的汇流环节为直流方式，目前，光伏并网环节直流熔断器的运用经验较少，故下一步需对集中式结构进行分析，研究光伏汇流方式，分析组件串正常和故障的运行状态的区别，在此基础上，明确对汇流箱的熔断保护器进行选型要求，并对厂家进行广泛的调研，选用更好的直流熔断器或其他直流保护装置。四是对于保护误动作，将与业主交流，取得故障录波数据，分析改进保护方式的必要性。五是早晚出现的板子前后遮挡问题。光伏的设计规范对前后排组件的间距做出了明确的规定，因此，根据规范设计的前后排间距应该满足冬至日9：00～15：00（真太阳时）遮挡的要求。超出此范围的，其多数原因，是由于局部地势的不平造成的。因此，该问题的解决需要在施工阶段场平平整后进行复核，加大局部的间距。
3 改善太阳能光伏技术的研究与发展的措施
3.1 提升光伏技术科研的总体水平，增强市场的竞争力
我国的太阳能光伏技术产业，需要改变依靠市场进行驱动的模式，转而向凭借技术驱动，带动市场的内在竞争，提高其效率，同时将技术发展和保护环境相结合，走可持续发展的道路。
3.2 加强光伏技术创新方面的研发力度
太阳能光伏技术的研发，需要加强创新技术，从而提高其电池板转换率，降低系统的成本造价。
3.3 制定总体规划
政府加大政策领导力度，制定出关于太阳能技术长远发展及应用的总体规划，将太阳能源产业的发展看成是新型的高技术产业进行长期发展。
4 结束语
综上所述，太阳能光伏技术是一种新型、可再生、环保的发电技术，可以直接利用太阳能资源，简化了发电及用电的工序，还能有效提高人们的生活质量水平，并且能在社会各行业和领域得到发展与应用。现阶段，国际上的光伏发电系统以及发电技术一直受到局限，故改进现有发电方式的同时，也会对光伏技术进行改进，研发出最佳的并网型光伏发电系统，并将之应用于实际的发电系统中，这将是太阳能光伏发电技术发展的必然趋势。
参考文献
[1]常永远.太阳能光伏技术的研究与发展[J].中国科技博览，2011（17）：304.
第5篇
关键词：太阳能；光伏发电；应用
中图分类号：TK511文献标识码： A
随着人类对能源需求的不断提高，近年来，人类开采不可再生能源的脚步日益加快，使得这些化石能源的存量不断减少，以现在的这种开采状态，在不远的将来地球上的化石能源就会被人类消耗殆尽。在消耗能源的同时，在使用的过程中，还会排放大量的温室气体，对大气造成的严重污染。导致全球气候变暖，南北极冰山融化，使得海平面上升，对人类和生物的生命安全造成威胁。由此可见，开发、利用并推广高效环保的绿色可再生能源是当务之急，太阳能作为一种可再生资源，对环境和能源的可持续发展具有重要的意义。
1、太阳能光伏发电技术发展现状
日照温度和强度会对光伏阵列的开路电压和短路电流造成影响，如带来系统效率降低等问题。为了对太阳能进行充分利用，MPPT方式必须应用于并网逆变系统中，以便于在任何环境下，光伏阵列能够得到最大功率输出。虽然有诸多光伏阵列的最大功率跟踪方法，但现阶段应用较多的有：模糊控制法、间歇扫描法、电导增量法、扰动观测法、恒定电压法等。方法各有千秋，具体应用时要根据系统所处环境进行选择。最大功率点的跟踪采用变步长扰动观测法，这时，系统先对光伏阵列所输出的电流和电压进行采样，并对电网周期内电流电压的平均值分别进行计算，光伏阵列平均输出功率的计算用两者平均值的乘积，之后对比上一时刻输出功率。如果相比于上一时刻功率，当前时刻功率较小，说明跟踪方向此时已经与最大功率点发生偏离，给定电压需要按照与原来给定电压变化法相反的方向去改变；如果相比上一时刻功率当前时刻功率较大，这说明跟踪方向是正确的，且应继续维持该电压变化方向。若原本已增加给定电压，可继续增加，若是减少给定电压，应继续减少。
随着我国出台了一系列光伏补贴政策，国内市场将逐渐被打开，光伏企业有望摆脱生产过剩的现状。国家已经明确提出鼓励在中东部地区建设和建筑相结合的分布式光伏发电系统，所以分布式光伏发电和建筑光伏一体化将是我国未来光伏产业的重要发展方向。虽然晶硅太阳能板仍然是市场的主流，但是很多企业也将目光投向了薄膜太阳能板技术。薄膜太阳能板相对于晶硅太阳能板而言，更能适应高温潮湿的条件，在我国大多用于下游的建筑幕墙，生产成本低，在制造过程中使用的能源也在晶硅太阳能板的一半以下。全球经济衰退影响时，薄膜太阳能板市场仍然稳定增长，美国的FirstSolar公司也因此成为全球最大的太阳能板生产商之一。目前，MiaSole公司将CIGS薄膜的光能转化率提高到17%，改变了以往薄膜太阳能板转化率低的状况，对晶硅太阳能板提出了挑战。
2、太阳能光伏发电技术
2.1太阳能电池
太阳能光伏发电系统由太阳能光伏电池板、储电装备、控制器存和逆变器构成，包含了电能变换系统和发电系统。太阳能通过太阳能光伏电池板被转换为电能，并通过逆变器转换后可以提供给负载用户使用。电池和化学电池是目前商业化最成熟的太阳电池。硅基太阳电池分为晶体硅和非晶硅电池，晶体硅可分为多晶硅电池和单晶硅电池，单晶硅光伏电池虽然转换效率高，稳定性好但是成本也比较高，多晶硅电池虽然转换率低些，但是以其较高的性价比成为市场上最主要的光伏太阳能电池。
2.2太阳能光伏发电系统
并网光伏发电系统是指将光伏发电设备与电网连接在一起的发电系统。太阳能光伏发电设备与其他类型的发电站一样能为公共电网提供有功电能和无功电能。光伏电池在阳光照射下产生的是直流电，需要经过相关设备变换成与公共电网频率相同的交流电，之后再以电流源、电流源等方式把电能送入电网，所以并网系统不需要蓄电池，系统运行成本低于独立光伏发电系统。另外，并网光伏发电系统的转换率比独立光伏发电系统高很多，所以发电系统的供电比较稳定，是太阳能光伏发电产业的比较合理发展方向。
3、太阳能光伏发电技术的应用
3.1 太阳能电池的功能结构
太阳能光伏技术是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的技术。通常所说的光伏技术也可以说是太阳能电池技术。太阳能光伏系统主要包括：太阳能电池组件、蓄电池、控制器、逆变器、照明负载等。当照明负载为直流时，则不用逆变器。太阳能电池根据所用材料的不同，还可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。常用太阳电池按其材料可以分为：晶体硅电池、硫化镉电池、硫化锑电池、砷化镓电池、非晶硅电池、硒铟铜电池、叠层串联电池等。太阳能电池重量轻，无活动部件，使用安全。单位质量输出功率大，既可作小型电源，又可组合成大型电站。目前其应用已从航天领域走向各行各业，走向千家万户，太阳能汽车、太阳能游艇、太阳能自行车、太阳能飞机都相继问世。然而对人类最有吸引力的是太空太阳能电站，它的建立无疑将彻底改善世界的能源状况，人类都期待这一天的到来。
3.2 光伏发电的产品用途
光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。目前，光伏发电产品主要用于三方面：为无电场合提供电源，主要为广大无电地区居民生活生产提供电力，以及微波中继电源等，另外，还包括一些移动电源和备用电源；太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和草坪灯等；并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电还未起步，不过2008年北京“绿色奥运”部分用电由太阳能发电和风力发电提供。我国太阳能电池应用领域在不断扩大，已涉及农业、牧业、林业、交通运输、通讯、气象、石油管道、文化教育及家庭电源等诸多方面，光伏发电在解决偏僻边远无电地区供电及许多特殊场合用电上已起到引人注目的作用。但从总体的应用技术水平和规模上看，与工业发达国家相比还有很大的差距，主要问题是光伏系统造价偏高、系统配套工程装备没有产业化、应用示范不够和公众对太阳电池应用的巨大潜力缺乏了解，以及系统应用仅限于独立运行，还没有并网运行和与建筑业结合。因此，有必要加强太阳能电池应用技术研究和示范，推进产业化，拓宽应用领域和市场。
利用风力发电、燃料电池发电、太阳能光伏发电、小型水力发电等可再生能源的发电系统，可为电网发展缓慢、电力延伸困难地区的交通、通信、路灯照明等提供电力能源，并且主要在离网型村落供电系统、可再生能源并网发电系统和户用电源系统中应用。光伏发电最终将实现并网运行，今后交流光伏发电系统也必将成为光伏发电的主流。太阳能光伏发电利用半导体材料的电子学特性，依靠太阳能电池组件，将光能转化成电能。通过光伏数组，并网发电系统将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转化后，成为高压直流电，再经逆变器逆变后，将与电网电压同相、同频的正弦交流电流向电网输出。
现阶段所面临的关键问题是，在不能有效提高太阳能光伏电池转换效率的前提下，如何提高太阳能光伏并网逆变系统的转换效率。而对并网逆变系统变换电路拓扑结构进行改进优化设计，能够大大提高系统的转换效率。其中，单级式变换拓扑结构优势明显，单级式单相太阳能光伏并网逆变系统，能够对最大功能进行跟踪，并有效实现并网。
4、结束语
我国幅员辽阔，可利用的太阳能多，太阳能光伏发电技术已经大大提高了转换率，因此光伏产业的发展前景看好。随着电价补贴和光伏发电的使用时间增加，未来太阳能发电成本有可能降到和常规电价相近的水平。另一方面我国石油、煤炭、天然气等不可再生能源不断减少，太阳能等清洁能源的开发利用是未来能源发展必然的方向。
参考文献：
第6篇
关键词：太阳能；光伏发电；并网；逆变器
作者简介：熊巍（1983-），男，湖北红安人，长江工程职业技术学院电力工程系，讲师；周海波（1972-），男，湖北武汉人，长江工程职业技术学院电力工程系，讲师。（湖北武汉430212）
基金项目：本文系2011年度湖北省教育厅科学技术研究项目（项目编号：B20116501）的阶段性成果。
中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）09-0137-02
随着全球人口的增长、经济的发展，人类对能源的需求越来越大，从而导致了石油、煤矿等不可再生能源的迅速减少，我们正面临着能源枯竭与环境恶化的双重压力。开发利用可再生能源是增加能源持续供给能力、改善能源结构、保障能源安全、逐步恢复生态环境的重要措施。[1]
众所周知，太阳能清洁环保，利用价值高，并且有着取之不尽用之不竭的特性，这就决定了其在能源更替中不可取代的地位。高效率低成本利用太阳能对建设资源节约、生态稳定型社会，实现全球经济全面协调可持续发展意义深远。本文设计的并网型光伏发电系统已在长江工程职业技术学院实验环境下进行了安装与调试，并成功与本校供电系统实现了内部并网。
一、太阳能光伏发电系统简介
太阳能是指太阳光照所辐射的能量。目前太阳能的利用主要有光热转换、光电转换和光化转换三种形式。太阳能光电转换又分为光热发电和光伏发电两种，通常说的太阳能发电主要是指太阳能光伏发电。
太阳能光伏发电系统是利用半导体的光生伏特效应进行光电转换的发电系统，其应用基本形式主要分为独立发电系统（如图1所示）和并网发电系统（如图2所示）两大类。应用领域主要集中在航空航天、通信系统、微波中继站、无电缺电地区用户供电和市政照明工程等。
通常，太阳能光伏发电系统由光伏组件方阵、控制器、蓄电池和逆变器四大部分组成。
1.光伏组件方阵
即太阳能电池组件方阵，由太阳能电池板按系统需求串、并联而成。它是太阳能发电系统中的核心部件，其作用就是将太阳的辐射能量转换成电能输送到蓄电池中储存或者驱动负载工作。
2.控制器
它主要对蓄电池的充、放电进行控制，同时对蓄电池起到过充电保护和过放电保护的作用。
3.蓄电池
将光伏阵列组件产生的电能储存起来，当光照强度过低或负载需求过大时，将储存的能量释放出来满足负载的能量需求。一般为铅酸电池，有的微型系统也使用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。
4.逆变器
在我国实际应用中，负载的额定电源通常为交流220V，而光伏阵列组件产生的电能通常为直流，因此需要通过逆变器将其转换成负载所需的交流电能，故要使用逆变器。
目前，欧美、日韩等发达国家和地区正在大规模推广光伏并网发电系统，一方面以取代正在急剧减少的常规化石能源；另一方面减少废气排放对环境造成的污染。为推动西部大开发，我国也正在进行大西部地区的太阳能发电工程建设，以改善西部生产条件和投资环境，促进我国西部地区的经济发展。同时也将太阳能光伏发电技术大规模的应用和推广到市政照明工程上。
二、并网型太阳能光伏发电控制系统设计
1.并网型太阳能光伏发电控制系统简介
如图2所示，并网型太阳能光伏发电系统最大的特点就是光伏组件方阵产生的直流电（一般为12VDC、24VDC、48VDC）经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电后直接接入公共电网。当光照充足时，系统产生的电力除了供给负载外，剩余的电力反馈给公共电网；在白天或夜晚，系统产生的电能不能满足负载需求时就由电网供电。
该系统主要由光伏组件方阵（即太阳能电池板）、光源跟踪控制系统、并网逆变器等组成，与独立光伏发电系统相比，因并网型光伏发电系统直接将电能输入电网，也可直接利用电网电能，所以免除了配置控制器和蓄电池，但是系统中的逆变器必须使用专用的并网逆变器。
2.模拟光源跟踪控制系统
因地球自转，对于同一地点而言，不同季节不同时间点，太阳光的照射角度是不一样的，只有让太阳能电池方阵时刻正对着太阳才能保证光照强度最高，因此要设计光源跟踪系统，使太阳能的利用率达到最大化。
本系统的模拟光源跟踪控制系统主要由3盏日光灯（模拟早、中、晚三个时间点的日照）、太阳能模拟追日跟踪传感器、太阳能板水平和俯仰传动机构、直流电动机（配减速箱）、三菱FX2N可编程控制器、按钮和继电器等组成。通过太阳能模拟追日跟踪传感器接收到的光线强度信号，利用PLC内设计程序进行比较，调整太阳能电池板的左右位置及仰角。模拟光源跟踪PLC控制系统I/O分配如表1所示。
3.基于DSP的并网逆变控制
并网光伏发电系统中电能是可以直接送入上级电网的，为此必须保证逆变器的交流电源输出与电网电压同频同相，因此并网逆变器有别于独立发电系统中的逆变器，必须特别设计。本系统采用基于DSP控制核心的并网逆变器设计方案，其控制原理图如图3所示。通过对光伏阵列产生的直流电压信号进行采集，并与逆变输出的交流电压进行比较运算，再与三角波载波信号合成生成SPWM调制信号，将光伏效应产生的直流电压逆变为稳定输出的正弦波交流电输出。
为保证并网系统的有功功率输出最大化，同时避免其对公共电网的电力污染，拥有较好的电磁兼容性，设计并网逆变器时要考虑能对公共电网电压信号进行跟踪采集，保证并网逆变器输出的交流电流与电网电压波形保持同频、同相。[2]
为了保证逆变器输出与电网电压同频同相，必须实时采集电网的电压信号，由DSP检测到过零信号的上升沿时发出同步中断，以此时刻作为控制时间的基准点，即正弦波信号的起点。过零信号的采集处理是通过同步变压器降压得到电网电压信号，然后经滤波整形为同步方波信号，最后送至DSP的外部中断口进行检测。[3]
目前，我国光伏发电系统主要应用于边远山区，由于地理位置等原因，这些系统往往采取无人值守和维护的管理模式，因此对于并网型光伏发电系统而言，并网逆变器作为整个系统的控制核心就显得尤为重要。并网逆变控制设计必须保证系统具备一定的抗干扰能力、适应环境能力、瞬时过载能力以及对各种突况的保护功能等。
三、结束语
我国自20世纪80年代开始就进行太阳能电池的开发生产，在西部无电、缺电地区大力推广太阳能光伏发电系统，使得我国的光伏产业在30年间取得了跨越式的发展，但与欧美等发达国家相比，我国光伏产业还处于初级阶段，光伏发电技术方面还存在许多的不足之处。随着全球能源的急剧减少，以及因能源而引起的社会矛盾不断扩大，从长远发展来看，目前是太阳能光伏发电技术发展的大好时机，无论是产业机构、研究部门还是用户，光伏发电技术都面临着良好的发展机遇。
本研究目前还处于硬件设计与调试应用阶段，因此主要研究方向在于硬件设计，后期将主要开展对整个控制系统的实验数据采集与分析研究，主要研究方向将集中在如何提高系统的稳定性、可靠性研究和逆变效率最大化研究等方面。
参考文献：
[1]胡盘峰,陈慧敏.新型绿色住宅2KW并网太阳能光伏发电系统设计[J].上海工程技术大学学报,2008,(9).
第7篇
【关键词】 光伏发电 控制技术 发展现状
传统的发电方法，不仅浪费资源，在发电的过程中也会产生很多有害物质，对人的身体和环境产生负面的影响。面对这个问题，各个国家都在研究新的方法，现阶段比较先进的方法就是光伏发电。我国研究光伏发电的时间还比较短，但是如今也取得了很大的成绩，这与电气的自动化技术发展有很大的联系，但是单从光伏发电的控制环节来说，在技术方面还是存在一些问题，国家和相关人员需要认真研究并加以解决，提高光伏发电的效果。
1 光伏发电具有重要的现实意义
光伏发电就是利用太阳能，运用半导设备、光伏设备等制作热能接收板，有效吸收太阳的热能，然后通过发电装置，将热能转变成电能发送出来，加大对光伏发电的研究，具有重要的现实意义。第一，虽然不能保证每一天都吸收到充足的太阳能，但是太阳能是无污染的，将其收集起来，用于发电，可以避免传统燃烧煤碳对人和环境的负面影响，有效地节约资源；第二，光伏发电需要依靠技术，那么推动其发展，可以促进我国技术的水平不断提高，尤其是电气自动化的技术；第三，发展光伏发电的过程中，可以积累丰富的经验，为发展核发电、光能发电等提供有力的参考。
2 当前我国光伏发电现有系统中控制技术方面的现状解析
上文中已经提到，我国开始重视光伏发电的时间比较短，虽然已经开始利用相应的原理发电，根据对2010年到2015年的调查发现，利用光伏技术发电的电量总数已经在国际上排在前面，但是综合我国的实际情况，规模还是非常小，不能降低传统方法的比例，主要的原因就是技术的水平不高，本文将对控制技术的现状进行分析，着重于存在的问题。
一方面，在控制收集太阳能环节的现状。第一，收集太阳能的装置比较特殊，主要是用电池板进行太阳能的收集，这个环节的控制工作主要就是控制电池板和线路两者的关系，现阶段线路主要是向外输送直流电，与控制设备连接，对电池板的容量进行控制，确定电池是满格的状态还是空闲的状态，但是技术的水平不高，导致控制技术的自动化程度低，控制设备不能够智能运转；第二，采用单一的连接方式，或是并联或是串联，导致收集环节出现不稳定的情况，甚至导致太阳能回流，减少电池板的寿命，这会造成严重的浪费，因为虽然电池板是收集太阳能的，是环保型的，但是电池板本身的生产过程会造成更大的污染[1]。
另一方面，控制利用光伏发送电环节的现状。第一，对于光伏网络并列排列的控制方面，主要利用脉冲的方式从宽度上进行控制，这种方法会缩小光伏设备产电的电流波数，减少损失，有着效率高、效果好的作用；第二，在控制孤岛方面，主要就是利用控制设备，对发送环节各个设备进行单一控制，然后再对互相之间的连接情况进行控制，但是控制的区域比较小，每一次启动只能进行小区域的扫描，一旦其他区域出现问题，这一次没有操作到，那么等控制设备发现的时候，已经造成了巨大的损失，而且这样的情况也影响光伏电的质量，稳定性比较差[2]。
3 关于我国光伏发电如何提高控制技术的几点思考
明确当前光伏发电中控制技术的现实情况，我们可以发现存在问题的主要原因就是技术水平还不高，所以想要提高控制工作的效果，国家和相关人员就必须在提高控制技术方面予以充分的重视，并且注重创新，做好这个方面，然后再思考下面两点内容。
3.1 制定完备的方案，合理设置光伏发电的系统
第一，认真分析当前光伏发电的实际情况，找到在整体上存在的问题，重点找到控制方面的问题，制定完备的方案；第二，利用三维立体技术，将方案进行在线模拟，及时发现问题并加以解决，这就需要发电部门与技术人员进行配合，做好光伏发电整体各个线路的设置问题；第三，做好光伏发电的系统设置工作，使各个工作环节的设备紧密地联系起来，那么对于控制工作来说，创新排列的方法，尤其是并列连接的排列方法。在这里需要强调一点，上面三点内容，都必须有一个完备的依据文件，国家可以先就这个问题制定规定，然后再将其提升到法律的层面。
3.2 结合电气的自动化技术，提高控制的智能性质
第一，光伏发电的相关部门，建立专门的技术人员队伍，不断提高他们的专业能力和综合素质，保证工作的严谨性，避免出现人的失误；第二，技术工作人员要结合电气的自动化技术，先提高内部的信息化水平，引进先进的设备，制作先进的控制设备，将其与电池板和送电装置连接起来，然后将主线与主机连接起来，保证出现问题的自动预警；第三，不断研究提高控制技术的智能性质，实现自动启动、启动关闭、自动选择控制方案和方法的功能，同时增加每一次控制工作的区域，最好实现全部区域覆盖[3]。
4 结语
总之，光伏发电是未来电力发展的重要方向，国家和相关部门一定要不断研究，解决当前控制技术方面存在的缺失，并且提高各环节的技术，促进光伏发电的发展。除了文中提到的内容外，相关专家也要学习国外先进的技术，在工作的时候积极思考，注重创新，推动相应技术的发展。
参考文献：
[1]胡颖.关于轨道交通车辆基地太阳能光伏并网发电系统设计访上海轨道交通技术研究中心技术总监王晓保[J].电气应用，2014，20：6-8.
第8篇
[关键词] 单片机 光伏发电 最大功率点跟踪
1.光伏电池特性
光伏电池输出功率的函数为：
式中：I、Isc、Io分别为光伏电池输出电流、光伏电池短路电流和光伏电池反向饱和电流，Isc由日照强度决定；q为电荷常数；A为光伏电池中半导体器件的pn结系数；K为Blotzman常数；T为绝对温度；U为光伏电池输出电压。
太阳光照射到电池上时，电池的电压与电流的关系（即伏安特性）可以简单用图1来表示，图中：Voc为开路电压；Isc为短路电流；Vmp为最佳工作电压；Imp为最佳工作电流。
图1太阳电池伏安特性曲线
2.光伏路灯控制系统组成及功能
本控制系统由太阳能电池板、蓄电池、路灯和系统控制器四大部分组成。其结构如图2所示。系统控制器不仅要实现普通光伏路灯的基本功能，如：路灯定时；蓄电池充放电的管理；蓄电池的过充、过放保护；太阳能电池反接保护等，还要实现太阳能最大功率点跟踪的功能。
图2 光伏路灯控制系统框图
系统适应了机动车和非机动车道照明的不同，具备了双路路灯控制，即主灯为机动车道照明，副灯为非机动车道照明。两路控制互相独立，可根据需要分别进行定时。
3.主要功能单元及原理
3.1 主控单元
本系统选用的主控器件为美国Silicon Labs公司的C8051F330型8位单片机。该单片机具有双路独立8/16位PWM输出功能；10位A/D；8K FLASH和768 Bytes的内部数据RAM；内部高频晶振频率最高可达24.5 MHz；还有17个标准I/O口，是一款性价比很高的单片机。
图3 单片机接口电路图
图3中，S1为8位平拨式拨码开关，用来设定主、副路灯定时时间。因为主、副灯定时各占用4位拨码开关，所以可定时时间范围为1～15小时，采用编码方式，软件配合还可扩展控制时长。
3.2 最大功率点跟踪控制
恒压跟踪（CVT）是一种具有控制简单、可靠性较高、稳定性好、易于实现等优点的太阳能最大功率点跟踪方法。由于它受温度影响较大，只能在一定的温度条件下工作，而路灯使用环境较为恶劣，所以，本系统使用了扰动观察法来实现太阳能最大功率点的跟踪。
图4 MPPT原理示意图
扰动观察法控制思路如下：假设增加MPP电路开关的占空比，若光伏电池输出功率增加，则占空比继续增加，直到输出功率下降；反之占空比减少。占空比的改变值称为扰动步长d，在扰动观察法中扰动步长d为定值，步长的选取要兼顾光伏发电系统动态响应速度及稳定状态下的控制精度。d较大时，对外界环境变化响应速度快，但在最大功率点附近有较大的功率振荡；d较小时，最大功率点附近的功率振荡会减弱，但系统对外界环境变化的响应能力变差。也就是通过对太阳能电池在某一时刻的输出电压、输出电流进行检测，得到该状态下太阳能电池的输出功率，再将它与前一时刻的功率值比较，根据两次或多次采样功率值的差值来确定下一步给定负载端参考电压调整的方向。
从功率比较的角度分析，假设两次采样的功率分别为P1，P2，ΔP=P2-P1。当ΔP>0时，说明参考电压调整的方向是正确的，需继续按原方向调整；当ΔP=0时，说明参考电压调整方向与预期的方向是相反的，需要反向调整。
一般来说，仅从功率比较的结果是不容易反映出系统变化的真实情况的。但是，如果将参考电压和功率结合起来考虑就比较理想了。本系统采用了比值比较的方式来判断参考电压和功率的变化情况，这里设定了一个比较标识
在实现MPPT算法时，为了增加系统响应的快速性，可以采用变步长的寻优法。由于光伏系统的特性较软，在正常情况下变化不是特别剧烈，所以一般都使用定步长寻优法，这样也利于程序的实现。
4.蓄电池充、放电控制
系统使用铅酸蓄电池作为储能元件，由于太阳能电池板发出的电能受天气情况影响较大，这就对蓄电池的充、放电提出了较高的要求，因此，本系统采用双标三阶段方法来给蓄电池充电。
双标三阶段充电法的充电步骤是：（1）当蓄电池端电压低于额定开路电压时，用太阳能电池所能提供的最大电流给蓄电池充电，充到蓄电池端电压达到额定开路电压为止；（2）以额定开路电压为蓄电池充电，直到充电电流下降至额定浮充电流；（3）当蓄电池经过第2个充电状态后，再以额定浮充电压为标准给蓄电池充电。浮充电压的选择十分重要，因为根据蓄电池相关理论，如果浮充电压出现5％的误差就会导致蓄电池使用寿命缩短一半，所以在使用时一定要精确的对浮充电压进行标定。
系统在白天工作时使用霍尔电压、电流传感器对蓄电池的端电压和充电电流进行采样，单片机根据采样值与设定值的比较结果来产生PWM控制信号，对蓄电池充、放电的全过程进行监控。在夜间，系统自动关闭PWM信号输出，停止蓄电池充电，这样也可以降低系统的总体功耗。当遇上阴雨天气，系统将根据设定的蓄电池最低放电电压来判断是否需要切断负载，以避免蓄电池由于过放电而损坏。
5.系统软件设计
在白天，系统正常工作时要进行以下主要任务操作：（1）蓄电池的充、放电控制；（2）稳定输出电压；（3）对太阳能电池板进行最大功率点跟踪；（4）判断是否天黑。夜间，系统进行的操作除了上述1、2两项外，还要进行路灯定时控制和判断是否天亮等操作。为了提高系统的实时性，故本系统采用了多任务并行的软件结构，即以上多个任务在处理器的控制下同时进行操作，这样就大大提高了系统的实时特性。
系统软件主要结构如下:
系统软件的主要功能是：① 蓄电池的充、放电；② 稳定输出电压；③ 太阳能最大功率点跟踪；④ 负载定时控制。这些任务之间有着信号量和执行条件的约束等关系，如系统输出稳压值是依据蓄电池的端电压来确定的；当负载开始定时，就要关闭太阳能最大功率点跟踪功能等等。但是，它们在功能上又具有独立性，所以，在将它们分成独立的任务段的同时，还要保证各任务之间的信号量和约束条件参数的正确传递。
在以上的软件结构中，任务1的主要作用是初始化系统和建立其他几个独立的任务程序，在软件系统中，可以利用os_create_task （） 函数来建立新任务。每个新任务都由一段无限循环的操作来实现，其中，os_wait （N） 函数为各个任务规定了运行时间，防止任务进入死循环，N为设定的时钟常数。各个任务之间利用RTX51中的其他系统函数来进行信号量的传递等操作。
6.结语
具有MPPT功能的光伏路灯控制系统及实验板，经过一段时间的测试表明，添加了MPPT功能后，太阳能电池板的发电效率提高了近25％，按市场均价40元/瓦来计算，一块100W的太阳能板就可以增加效益1000元左右，因此具有很高的实用推广价值。
参考文献：
[1]王庆章，赵庚申等.光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法研究[M].天津：南开大学学报，2005（6）.
[2]王长贵，王斯成.太阳能光伏发电实用技术[M].北京：化学工业出版社，2005.
第9篇
[关键词] 光伏设备技术；发展现状；趋势
[中图分类号] TM914.4 [文献标识码] A [文章编号] 1671-0037（2017）4-62-3
Research on the Status and Trend of Development of Photovoltaic Equipment Technology in China
Zhou liping
（The Second Research Institute of China Electronics Technology Group， Zhengzhou Henan 450000）
Abstract： Photovoltaic products manufacturing is a new field in the current equipment manufacturing industry. The current phase of photovoltaic equipment technology development in our country is still in the primary stage of development， but due to its great effects on industrial structure adjustment and improvement， it has vigorously promoted， and also provides great protection for the equipment manufacturing industry. This paper mainly analyzed the present situation of photovoltaic equipment technology development in our country， and further discussed its future development trend， hoping to provide some beneficial reference for related people.
Key words： photovoltaic equipment technology； current situation of the development； trend
前言：光伏产业是我国新世纪的朝阳产业之一，近年来随着社会的进步和发展，我国的光伏产业得到了整体上的持续进步和发展。同时，光伏设备技术近年来也得到了明显的提升，少数领域已经达到了国际领先水平。可以说我国的光伏设备技术在当前已经步入到了一个新的发展阶段，在未来也有着十分广阔的发展前景。下面将对我国光伏设备技术发展及现状以、未来的发展趋势进行详细的讨论和分析。
1 光伏产业发展概述
近年来我国的经济和社会得到了全面的进步和发展，在能源消耗方面的总量也开始逐渐的上升。国家统计中显示，在2011年我国的能源消费量已经达到了34.8×108t标准煤，与美国相差无几。大量的能源消耗给我国能源供给和环境保护工作的开展都带来了一定的压力。一方面，由于我国内需量过大，自有产量难以满足供需，因此每年都需要大量的从国外进口煤炭和石油等能源。据海关总署统计，在2011年我国的石油和煤炭的进口量分别为2.53×108t和1.82×108t，从整体上看我国的能源供应对于外部有着比较大的依存度[1]。同时由于受到环境和域外的不良因素影响，当前阶段波斯湾地区政局不稳，出现了动荡现象，亚丁湾海盗猖獗，这些都给我国的能源安全进口带来了威胁和不良的影响。另一方面，我国的能源消耗结构当中，有90%以上都是传统化石能源。在进行燃烧的过程中这些化石会释放出大量的温室气体和有毒有害的物质，不仅给环境上造成了不良影响，更是会严重威胁到人们的身体健康。这对于我国的社会稳定和科学发展观的深入都将产生不利影响。因此，当前阶段积极的探索新的能源利用方式，对于我国减少环境污染和资源短缺的问题来说显得格外的重要，也是当前阶段社会各界所关注的重点话题之一。
太阳能光伏设备技术是当前被社会所认为最有发展前景的一种能源新方式。不仅能进行发电生产，同时还能从硅材料成产加工和环保处理等方面产生重要的价值。当前阶段可以说我国的光伏设备已经在行业当中取得了良好的信任和支持，得到了行业认可，越来越多的客户从价格适中和技术进步的国产剧设备当中受益[2]。但同时，我们也需要认识到国内设备厂商的技术水平在当前的整体技术水平上仍然不够高，尤其是高效池工艺设备和信息化先进技术方面仍然无法与国外的一些大厂商比较，还需要不断的创新和改造。
2 我国光伏设备技术发展现状
我国在光伏技术的发展过程中，光伏设备企业从硅材料生产经营、硅片加工再到太阳能电池片等方面都已经有了相应的技术，并且已经形成了成套的供应能力。甚至在一些产品上已经开始进行出口，例如扩散炉、管式PECVD、单晶炉、多晶铸锭炉、层压机、检测设备等。
硅材料加工设备主要为多晶铸锭炉、单晶炉、切断机、切方机、多线切割机、硅片检测分选设备。其中，单晶炉得到的效果比较好，同时其性价比也较高，因此在国内市场占据了主要的统治地位。近年来，硅材料加工设备也开始逐渐的批量出口亚洲；多线切割机方面也已经取得了全面的突破；多晶硅铸锭炉已经开始在我国很多企业当中投入了使用，说明了光伏设备技术在当前的发展是十分迅速的。
近年来，由于受到主流工艺上改良的影响，在晶硅电池常生产线上已经逐渐的将工艺过程缩减到了6步，所使用到的设备也仅仅只包括了6种。主要为：单晶槽式制绒/多晶在线式制绒、扩散炉、在线湿法刻蚀机、PECVD、丝网印刷机及测试分选设备。当前阶段，这些设备在国内已经都能实现全面的生产和使用，并且在核心技术上也得到了突破性的发展和应用，自动化水平明显得到了提升，性价比也要比国外进口设备更高，市场前景十分广阔。
从整体上来看，我国的光伏设备在当前已经得到了全面进步，并且在行业当中也建立起了比较好的信誉，得到了行业认可和支持，越来越多的客户开始选择国内的设备的行使用。在技术手段上的水平也越来越高，促使国产设备得到了整体进步。但与此同时我们也应当认识到当前我们还是存在着一定的不足之处，虽然在设备生产上技术水平得到了全面的提升，但与国外的一些先进的生产商相比当中还是存在着一定的差距，在信息化水平上也远远落后，对此还需要积极的借鉴和学习，促使我国的光伏设备能得到更稳定的发展。
2.1 硅片生产
从多晶铸锭（单晶拉棒）、开方、切片到硅片检测分选设备，近年来我国对这部分工作的开展十分重视，并且在单晶炉方面已经实现了全面的批量出口。当前阶段的国产多晶硅铸锭炉在温度和工艺等方面的控制都已经得到了明显的提升，并且达到了国际领先水平，性价比较高，在国内占据大部分的市场。我国的多线切割机在当前虽然已经生产样机，但由于受到稳定性和良品率等方面的影响，在生产线上的应用比较受限制。在硅片分选设备中的高产能（>3 000 pcs/hr）设备还主要依赖进口，但是国内当前很多的厂家已经能够提供硅片多功能分选设备的方案，包括检测硅片厚度和表面划痕等，并且开始在英利等国内大厂进行使用。
2.2 电池片生产
在电池片生产当中使用的单晶槽式制绒机，除了光伏起步阶段使用的进口设备外，区域阶段90% 以上为国产产品。2012年以前主要使用进口的RENA和SCHMID，在几年的发展和经验积累当中逐渐的让技术更加的成熟和进步，例如深圳捷佳伟创，2015年国内新增电池产业当中已经开始广泛的使用了国产多晶在线式制绒设备，并且当前已经与很多的下游电池厂商进行了合作研发[3]。
扩散炉方面经历了开管-闭管-全封闭（软着陆）-负压扩散几个阶段，当前很多的电池企业都采用了国产设备。由于能够实现有效的提升扩散均匀性和产能，降低能耗，实现高方阻（目前70Ω/，目标90～100Ω/），2015年，在当前国内几个较大的产线中，已开始大量使用负压扩散炉，主要设备生产厂商包括七星华创、丰盛、捷佳创、中电科技48所等[4]。
2.3 丝网印刷机
单印丝网印刷机在当前的国内已经实现了全面的生产，双轨二次印刷仍然主要使用国外进口设备。在2014年我国开始逐渐的对单轨丝网印刷机进行研究，并逐步促使其得到完善，现阶段其稳定性和一致性等方面已经明显得到了改善，与国际领先水平已经比较接近[5]。在产能指标上甚至已经能超越进口设备。从2015年开始我国大范围的进行了印刷设备的更新和技术含量的提升。由于当中的技术含量要求过高，因此并没有得到广泛的应用，在国内市场上主要使用的还是英国或者意大利等进口设备。
3 我国光伏设备技术发展趋势
3.1 向自动化高效能方向发展
提升产品的使用性能，降低整体的投入成本是未来光伏设备发展的主要方向。因此，当前阶段需要从合适的尺寸和工艺技术等方面入手进行深入化的研究，促使其得到基础性的保障。同时要提升单机自动化的水平，促使单机生产效率和成本维护等方面能得到有效的控制，这也是日后光伏设备的主要发展方向。与手工方式相比，自动化的方式能够有效的提升生产效率，也能减少人工操作上的一些不良污染现象或者操作失误问题的发生，促使生产经营成本能得到有效的控制。就拿当前主流的多晶硅156mm×15mm的方硅片生产来说，通过机械化的自动生产方式能够实现全面的自动传输和在线检测，这对于行业的进步和产能的全面提升将产生重要的价值，更加能提升其产品质量和稳定性能[6]。
3.2 设备研制与工艺开发之间关系更加密切
设备研制与工艺开发之间的紧密结合是未来发展中的一项主要趋势。通过建立工艺示范线，结合先进的工艺技术和设备研制等能促使整个设备的研发周期明显的简短，并且也能促使先进的工艺得到有效的应用，更加能降低设备上的谁使用成本，对于国内的光伏企业来说这将促使他们在市场上进一步提升核心竞争力。同时，在设备的研制过程中，相应的配件也将得到提升和改进，对于促使行业的先进化和国际化发展也能产生积极的影响，促使其与国际接轨。此外，当前阶段的光伏行业发展十分的迅速，当中也蕴含着大量的商机，只要抓住这个机会，努力的将设备研制和工艺开发融合到一起，就能有效避免出现恶性竞争现象，并且能促使企业在行业中得到进一步的发展。
结语：光伏产业是新世纪发展当中的朝阳产业，是能促进社会和谐稳定发展，减少资源短缺现象的一项重要措施，也是提升竞技发展效果的重要组成部分。当前阶段，我国的光伏设备在发展过程中仍然有很多的不足之处，同时也面临着社会巨大压力，但只要能不断的进行研究，积极拓展国内市场，就一定能促使光伏产业得到更好的发展。
参考文献：
[1] 陈斯琴，赵忠秀，刘旭东.光伏产业政策优化路径分析[J].现代管理科学，2016（6）：174-183.
[2] 胡静，黄碧斌，李琼慧，程艳从.我国分布式光伏发电政策实施效果评价[J].供用电，2016（5）：55-69.
[3] 郑瑞澄，王敏，李博佳，张昕宇，何涛.中国太阳能热利用技术“十二五”进展与“十三五”展望[J].太阳能，2016（5）：245-256.
[4] 王斯成，吴达成.我国光伏政策的回顾和展望（上）[J].太阳能，2016（6）：21-56.
第10篇
【关键词】光伏；Boost变换器；最大功率点跟踪；模糊控制
1.引言
在高速发展的社会经济条件下，人们对能源与资源的需求越来越大，目前人们已将目光转向可再生能源的开发与利用。而光伏发电是一种得到公认的高技术含量、较长远的发展前途的新能源技术[1]。太阳能是取之不尽、用之不竭的，并且不会产生废弃物，是一种理想的清洁能源。然而，众所周知，光伏电池的输出特性具有明显的非线性特征，只能在某一特定的电压下才能输出最大功率，而这一电压受很多因素影响[2]。为此需要对最大功率点进行实时跟踪和控制，确保光伏电池组件输出最大功率，这是当前研究的热点。
目前最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking，MPPT）工程上常采用：固定电压法、扰动观察法和增量电导法等[3]。固定电压法控制相对简单，但其跟踪方式并未考虑温度对光伏电池开路电压的影响，造成大量能量的损失。而扰动观察法跟电导增量法转换效率相对高一点，是目前工程上应用较多的方法，只是在这两种方法中，MPPT电路功率开关器件的占空比调节裕量为定值：当较大时，跟踪最大功率的速度较快，但是在最大功率点附近容易出现较大的振荡，从而造成较多能量的损失；当较小时，最大功率点附近的振荡明显减弱，但是系统对外界的响应速度会减慢[4]。单级式光伏并网发电系统在同一逆变器环节中既要实现光伏最大功率点跟踪，又要完成逆变器并网所需的频率相位的调整，和输出功率大小等控制策略的实现，从而导致控制量耦合，容易相互冲突，难以兼顾[5]。
本文针对以上情况，设计了一套两级式光伏并网发电系统。该系统前级采用Boost变换器，并采用模糊控制器实现了MPPT，模糊控制器具有自适应性好，鲁棒性强的优点；在后级，用全桥电路作逆变器，采用适当的控制实现了并网电流的输出。这样各级变换电路的控制目标清楚明确，可减少相互影响。
2.两级式光伏并网发电原理
采用的两级式光伏并网发电主电路及控制原理框图如图1所示。
图1中，光伏器件输出送给Boost电路，该Boost电路主要是实现两个功能：其一是实现最大功率点跟踪控制，通过调节电路功率管的占空比来实现光伏阵列与其所带外部负载阻抗之间的动态匹配，从而使光伏阵列始终工作在最大功率点附近；其二起到升压作用。将系统较低的光伏阵列的输出电压经Boost升压，以满足后级逆变器工作所需的电压要求，从而向电网输出功率。
图1的控制部分，采样光伏组件的输出电压和输出电流，经过MPPT算法得出光伏电池电压给定，与采样调理后的输入电压经过PI调节器调节后与三角载波交截从而得到Boost开关管的PWM驱动信号。
电路中采样Boost输出电压即全桥电路的输入电压跟给定电压经过PI调节器调节后得出并入电网的电流幅值，再与锁相环电路信号相乘算出并网电流的给定信号，经过PI调节器调节后的反馈信号与三角载波交截，经双极性调制得到逆变桥的驱动信号。
3.最大功率点跟踪的实现
光伏并网发电系统中，最大功率点的控制用模糊控制器设计。据光伏电池特性推导出控制规则，用DSP可以方便地实现。
3.1 有关电池的输出功率Pout与占空比D的关系
将太阳能光伏电池光照特性写成数学表达式（1）所示：
式中：—光照产生的电流；—内部二极管的反向饱和电流；、—光伏电池正常工作时的电流和电压；—内部二极管的特性因子；—波尔兹曼常量；—电荷；—电池温度；、—光伏电池内部的串、并联电阻。
由于并联内阻很大，串联内阻很小，这里假设对他们进行忽略处理。因此，光伏电池的输出电压如（2）所示：
光伏电池的输出电流的表达式如（3）所示：
3.2 确定模糊控制器的结构
MPPT控制设计，其关键是模糊控制器的设计。选用双输入单输出模糊控制器[6]，如图4所示。
图4 二维空间模糊控制器
模糊控制器的第时刻输入量，为第时刻的功率变化量和功率变化率；第时刻的输出量为第时刻的占空比改变量，大小在[0，1]间变化。其中功率变化量，功率变化率用代替计算。
3.3 确定输入模糊子集、输出模糊子集及他们的论域
的模糊集为E，的模糊集为EC，的模糊集为U。将语言变量E和U定义为7个模糊子集，EC定义为6个模糊子集，即：
3.4 隶属函数的确定
模糊子集的隶属函数形状较尖，表明模糊集合具有较高的分辨率和灵敏度。故选择三角形作为隶属函数的形状E和EC的隶属函数见图5和3.5 模糊控制规则
由功率值的变化量及其对占空比的变化量来决定下一开关周期的占空比变化量。根据对光伏电池的输出功率与占空比之间的特性分析，考虑到外界环境因素（如日照强度等）对光伏电池输出功率的额外作用，对实际仿真进行调整得到最终控制规则表，如表1所示。
3.6 解模糊方法
4.仿真与实验
根据两级式光伏并网发电系统的原理框图，搭建了一个由光伏电池模块，Boost变换器模块，模糊控制器模块，全桥逆变器模块，全桥逆变器控制电路模块等作为子系统构成的两级式光伏并网发电的仿真模型，如图8所示。参数是：配置光伏组件的开路电压是243伏，最大功率输出点电压是192V，最大输出功率为1500W，电网电压是220Vac/50Hz。
模糊控制器子系统仿真模型如图9所示。
使用仿真软件MATLAB 7.8.0，采用ode15s算法进行建模仿真，仿真条件是：设置仿真时间为2s，在1s时，给光生电流一个从5A到10A的阶跃，用来模拟光照强度的突变，表明用模糊控制器获得了较快的跟踪速度。图10是并网输出电流及电网电压波形，光伏电池输出功率仿真波形如图11。图10中，表示输出电压，表示输出电流，系统能很好很快地实现最大功率点跟踪，并且能很稳定地并网运行。
控制芯片选用TI公司的TMS320F2808DSP芯片，设计了一套1500W的两级式光伏并网发电系统，稳定工作时，网侧的实验波形如图12所示。
5.结论
本文针对光伏电池的特性，将之与Boo-st电路相结合，设计了MPPT的模糊控制器。该方法在外界环境变化剧烈的情况下，可以快速地使光伏电池以最大功率输出，具有较高的控制精度和稳定性，逆变器的输出电流能始终保持与电网电压同步，并网发电运行可靠。
参考文献
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第11篇
加强自主创新能力建设，推进产学研向纵深发展
长期以来，中山大学十分重视科技工作中的原始创新，强调科技工作的最终任务就是要为民生服务，要走出一条从基础研究到应用研究直至产业开发的“上中下游产学一条龙”的道路。只有直接面向国家和地方国民经济的重大需求，才能在国家创新体系和广东省区域创新体系的建设中发挥出一所国家和地方政府共建的高水平大学应有的作用。
学校根据自身的特点和优势，积极组织承担国家、地方、企业的重大科技任务和重大基础研究及高新技术研究，努力实现从跟踪模仿向原始创新转变，强调知识创新和技术创新，提高持续创新能力。在目前正实施的“985工程”二期建设规划中，中山大学鼓励科技人员从满足国家尤其是地方的需求中凝练出研究问题，提出中山大学科技创新平台和文科创新基地建设的目标应该是“国际水平，国家需求”。既强调解决重大科学问题，强调自主创新，又要满足国家和地方社会经济发展的战略需求。
正是基于上述理念，近年来，中山大学通过产学合作，从基础研究的源头抓起，促进具有自主知识产权科技成果的转化，积极为地方高新技术产业发展服务，取得了一系列推动产业发展的创新成果。
强化技术创新，为广东经济发展做贡献
建立校企合作，推动高校科技成果产业化
学校高度重视加强产学研合作，充分发挥高校的人才和技术优势，积极参与区域创新体系建设，为地方经济社会发展提供技术支撑和决策咨询。在科学技术领域，积极推动基础研究向应用研究、高技术研究延伸，力求形成上、中、下游一条龙配套，积极主动地为区域高新技术产业发展提供技术支撑。
佛山市日丰企业有限公司是目前是我国最大的铝塑复合管生产基地，其产销量位居全球第二，中山大学与日丰公司在化学交联聚乙烯管材的专用材料方面展开了长期的产学研合作，通过加工技术和工艺路线的改进提高交联管材专用料的挤出速率，使管材达到所要求的交联度和交联均匀性，扩大了产品的应用领域，日丰公司交联聚乙烯管材年销售额从2004年的2000万上升到2006年的1亿元，利润增加800万元。
建立产学研创新平台，推动企业技术进步和产业升级改造
为了进一步加强与地方政府和企业的合作，建立稳定的战略伙伴关系和长效合作机制。学校的应用学科瞄准行业需求，立足解决地方经济社会发展和企业面临的共性科研问题，与企业共建了十多个技术创新平台，参与到企业的技术创新中去，为推动企业技术进步和产业升级改造做出了贡献。同时，学校积极与企业联合申报承担国家重大科技攻关任务，增强了中山大学为地方经济发展和企业发展服务能力。
广东是信息产业大省，电子信息产业是广东省的第一支柱产业。2006年广东省规模以上电子信息产业工业总产值达到11500亿元，是全国惟一产值超万亿元的省份。为了进一步提高信息产业自主创新能力，加快推进产业结构优化升级，黄华华省长在2006年度省信息化工作领导小组会议上明确指出：“要加快新型平板显示产业发展，抓紧实施数字家庭行动计划，推动液晶电视产业链的垂直整合。”为此，中山大学在数字家庭和平板显示这两个信息产业发展的重点领域上加强与企业的产学研结合，面向行业的共性需求建立创新平台，推动产业的快速发展。
为配合“广东省数字家庭行动计划”的实施，广东省六部门于2006年成立了“广东省数字家庭公共服务技术支持中心”，落户在中山大学东校区。中山大学作为中心的主要建设单位，联合TCL、华为、创维、广东移动、新浪、英特尔、微软等32家企业组建数字家庭产学研联盟，通过对技术开发商、综合设备商、系统设备商以及内容提供商和运营商等产业链各个环节的优势整合，为成功实现广东数字家庭的“岭南模式”做出不懈的努力。
目前，以中山大学为首的产学研联盟正在开展数字电视双向交互关键技术、试点产品、公共运营平台等面向行业的共性技术研发和标准制定工作。截至2007年3月，在数字家庭领域，以中山大学为主申报的国家发明专利达137项，主持参与3项地方标准和1项行业标准的制定，在基于Cable TV的双向传输关键技术、数字家庭互联互通网络通信技术、面向数字家庭行业的嵌入式软件技术、移动图形图像处理与传输技术等基础共性关键技术方向上产生重大突破。围绕广州市番禺区、佛山市南海区试点工作开发的双模数字家庭网关键产品，计划在今年6月进入试产阶段。预计3年后，数字家庭与数字电视的省内用户规模将达到100万，在硬件产品、互动服务、公共服务等方面，预计可产生超过38亿元直接经济效益，带动超过100亿元的间接经济效益。中山大学除了在关键技术攻关、标准制定等方面起着主导作用，同时也充当服务提供商的角色，利用并整合其特有的医疗和教育资源建立相关的数字电视互动服务频点，为广大用户提供服务。
光电材料与技术国家重点实验室与中山市木林森电子有限公司签署了共建“中山大学―木林森发光二极管（LED）芯片技术研究中心”的合作协议，根据合作协议，中山市木林森电子有限公司将投资1000万元，资助中山大学在东校区光电及功能复合材料研究院大楼内联合建立蓝、绿光LED芯片材料生长和芯片加工工艺技术研发平台，开发新型GaN基蓝绿光LED芯片的生产技术。
中山大学与水利部珠江水利委员会签订合作协议，并联合成立了“中山大学―珠江水利委员会水资源与环境研究院”和“珠江水利委员会―中山大学学生实习基地”。今后，中山大学同珠江水利委员会将采用专家学者互聘、互访、互邀讲学以及联合申报建设实验室和共同主办（承办）专业性的学术活动等方式，促进学术交流与合作。
生命科学学院与广东温氏食品集团有限公司就科研合作、人才培养、共建研究平台等的合作签署了全面合作协议。
建立全面校市合作，积极参与区域创新体系的建设
中山大学与佛山、肇庆、湛江、潮州、东莞、始兴等县市建立了校市县全面合作关系，开展全方位，深层次合作，共同推动地方社会经济发展和科技进步。中山大学还加强了与泛珠三角区域科技合作，2004年7月 与福建、江西、云南、海南四个省政府和企业签署四项协议书，共谋发展，项目进展良好。2004年9月，中山大学又与广西河池市签署了《广西地道药材GAP研究》等项目的技术开发协议，标志着中山大学在推动“9+2”泛珠三角区域合作以及科研推动社会经济发展等方面又一次成为广东高校中的先行者，为高校与区域城市间合作开拓一条新的思路。
完善科技管理机制，为产学研结合提供制度保障
为了鼓励学校教师和科研人员投身于科技创新和产学研合作，促进科技成果的转化，调动科研人员从事应用研究的积极性，更好地为地方经济服务，中山大学及时地调整了科技管理政策和科研评价体系。
建立和完善政策支撑体系
2006年学校修订了《中山大学专利工作管理办法》，在该办法中明确提出了“零转让”的思路。所谓“零转让”，就是校方转让科研成果的着眼点不局限于转让时的“瞬间”效益，而是以知识产权在企业中占有股份的形式，把教授们的科研成果成功地转化出去，学校更加关注成果转化的社会效益，可以少要甚至不要回报。2006年，中山大学牵手企业、地方政府，“零转让”十项科研成果，产生了数亿元的直接经济效益，为地方经济的发展做出了巨大的贡献。此外，中山大学修订了《中山大学科技经费管理办法》，在学校提取项目管理费和评价体系方面，对横向项目实行和纵向项目相同的“国民待遇”。如中山大学2005年横向课题共有503项，经费7178万元，与2000年的255项，经费2274万元相比，分别增长97.2％、215.6％。2007年1月批准并实施了《中山大学专职科研编制管理暂行规定》。该规定是重点支持从事应用开发研究和交叉学科研究的科研团队的建设。专职科研编制主要配置于“985”工程科技创新平台和国家、省部级重点实验室（工程研究中心）中承担国家、部省、市级应用类研究课题的科研团队，重大横向研究课题组，学校重点支持的科研团队。2006年度学校还先后制定了《中山大学技术合同管理办法》、《中山大学科技成果转化规定》和《中山大学科研奖励办法》等管理办法，对相关工作作出了明确的规定。
建立和完善成果转化的组织机构
为了更好地促进高校科研成果的转化，在组织机构方面，中山大学还专门成立了产学研合作办公室，在2006年学校又专门成立了中山大学技术转移中心，进一步推动了科研成果的转化工作。中山大学技术转移中心是学校负责并开展科技成果推广应用的机构，也是中山大学的科技成果推广平台。在科技成果转化中，学校也很重视知识产权的保护，专门设立知识产权办公室并成立了知识产权学院，并制定了《中山大学知识产权管理规定》。2006年度理工、医科申请专利和授权专利数大幅增加，中山大学达安基因公司的发明专利“一种荧光定量聚合酶链式反应方法及其试剂盒”荣获国家知识产权局和世界知识产权组织联合颁发的第九届中国专利金奖。与广东省、广州市和海珠区共建中山大学国家大学科技园，目前，中山大学科技园已按“一园三区”（新港西孵化园区、琶洲产业园区、敦和创业园区）的模式正式启动运行，并有50多家企业入园创业。
进一步完善科研评价体系
中山大学认真贯彻落实科技部的《科技工作评价办法》，建立“基础研究面向世界、应用研究面向市场”科技评价体系。根据教育部的有关文件精神和中山大学的具体情况， 对于不同类型的科研工作采取了不同的管理模式。对于基础研究，学校鼓励学科的交叉、联合和流动，继续坚持和加强SCI、EI、SSCI、AHCI、CSSCI论文的导向作用，并注重刊物的影响因子和引用情况，鼓励科研人员在本学科领域的顶尖刊物上发表高水平的论文，实现从重视论文数量向重视论文质量的转变。对于应用研究，鼓励技术集成和联合攻关，并注重发明专利及其推广应用。鼓励科研人员申请发明专利，开展发明专利的许可应用或转让推广。对于从事不同类型研究的科研人员，学校在职务聘任、年度业绩考核中，建立了不同的评价考核标准，如理工科以基础研究和应用开发为不同侧重点，医科以科研和临床为不同侧重点，文科以学术研究和对策研究为不同侧重点，以实现基础研究和应用研究并重发展的目标。
第12篇
Abstract： This paper is based on the "Twelfth Five—Year Plan" of high tech service industry in Guangdong Province， analyses the current situation and the future challenge of the high tech service industry. At the same time， in combination with the present situation of the industrial structure in Guangdong province， it analyses the needs of the cooperation and development of each industry in order to give a hand to the optimization and upgrading of industrial structure. It concludes that the development of high tech service industry is the main method of upgrading the industrial structure.
关键词： 高技术服务业；产业结构；优化升级
Key words： high tech service；industrial structure；optimization and upgrading
中图分类号：F272 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）27—0147—02
0 引言
高技术服务业是知识密集型服务业和现代服务业的外延，主要是以高新技术为依托，通过高新技术和服务业的深度融合，为经济增长、产业结构优化升级、企业的发展提供技术含量和附加值高、能耗低、创新性强、发展潜力大的专业化服务的新兴服务业。2012年1月，国务院公告《国务院办公厅关于加快发展高技术服务业的指导意见》，提出加快发展高技术服务业对于扩大内需、吸纳就业、培育壮大战略性新兴产业、促进产业结构升级具有重大意义。随后，广东省也出台了相关的实施方案，提出要着力推动重点领域高技术服务业的发展，打造高技术服务产业基地和集聚区，加快建立健全市场化、专业化、高端化、国际化的高技术服务体系，为我省培育壮大战略性新兴产业、加快产业结构调整和经济发展方式转变提供有力支撑。由此可见，高技术服务业的发展是产业结构优化升级的重要手段。本文通过对广东省高技术服务业发展现状和产业结构现状的分析研究，探讨高技术服务业的发展如何对实现产业结构优化升级提供帮助，以及目前产业结构优化升级中还面临的困难和问题，提出加快高技术服务业发展的一些建议。
1 广东省高技术服务业发展现状
高技术服务业作为现代服务业的重要组成部分和未来发展方向，在国民经济和社会发展中具有十分重要的地位，也是衡量一个地区发展水平的重要标志。广东省高技术服务业起步早，发展迅速，在“十二五”规划中，广东省提出高技术服务业营业收入年均增长20%以上，到2015年全省的信息技术服务业、研发与知识产权服务业、生物技术服务业、数字内容产业等重点发展领域规模不断扩大，形成一批专业性强、优势明显、技术和附加值高的产业基地和集聚区。截止到2011年底，全省GDP达到5.3万亿元，比2010年增长10.0%，其中第三产业完成23808.46亿元，占全省GDP总量的45.2%，增长9.1%，说明服务业的发展在广东经济发展中占有很大比重。
1.1 广东省发展高技术服务业的特征
1.1.1 高技术服务业对广东省经济发展有着深远影响 2011年底，全省服务业实现增加值23808.46亿元，高技术服务业增加值比重达到18%，第三产业税收收入比重不断增加，对广东省整体的国民经济发展都有很大的推动作用。由于高技术服务业的运行和发展模式很少受到经济波动的影响，而且具有专业性、高技术性、创新性和绿色环保节能的特点，能够给广东整体经济的稳定发展和绿色经济发展提供有力的保障。
1.1.2 高技术服务规模、种类不断扩大和功能多样化 研发设计服务、软件和信息服务、节能管理服务、科技成果转化服务、数字内容服务等一批广东省重点发展的高技术服务业在迅速发展，规模在不断扩大。截止到2010年底，广州开发区引进的服务业外资金额首次超过工业项目，达到56.45%的比重，而且第三产业增加值比重已突破26%。目前广州、深圳分别建立了国家高技术服务产业基地，预计到2015年分别收入达到7500亿元和4260亿元。
第13篇
关键词 吡柔比星 腺性膀胱炎 生活质量 临床疗效
中图分类号：R694.3 文献标识码：B 文章编号：1006-1533（2017）07-0014-04
Effect of intravesical instillation of pirarubicin on the recurrence of glandular cystitis and the quality of life*
LI Yanmin1，2**， ZHU Jianhua3， XIE Hua3， WU Gengqing1，2（1.Department of Urology， The First Hospital affiliated to Gannan Medical University， Jiangxi Ganzhou 341000， China； 2. Institute of Urology， Gannan Medical University， Jiangxi Ganzhou 341000， China； 3. Department of Urology， Traditional Chinese Medicine Hospital of Nankang District， Jiangxi Ganzhou 341000， China）
ABSTRACT Objective： To discuss the effects of intravesical instillation of pirarubicin on the recurrence of glandular cystitis and the quality of life. Methods： Sixty-eight patients were selected and divided into a control group （n=34） and a research group （n=36）. All the patients were treated with transurethral plasmakinetic resection of the prostate. The control group was treated with hemostasis， antiinfection and analgesia while the research group with intravesical instillation of pirarubicin on the basis of the control group. The clinical effects， adverse reactions and the levels of serum TNF-a and IL-6were compared. The recurrence of glandular cystitis was observed after one year follow-up and the quality of life was evaluated by SF-36 scale. Results： The total effective rate in the research group was higher than that in the control group （P
KEY WORDS pirarubicin； glandular cyslitis； quality of life； clinical effects
腺性膀胱炎在临床上较为少见，是一种膀胱黏膜上皮增生性病变。有研究显示，腺性膀胱炎具有潜在的恶变倾向，是膀胱腺癌的癌前病变，若不及早给予有效的治疗，一旦病情进展，可威胁到患者生命健康[1]。经尿道等离子电切术是治疗腺性膀胱炎的有效方法，可有效清除病灶黏膜和组织，现已广泛应用于临床，但患者术后容易复发，甚至进展，严重影响患者的预后[2]。为减少或避免患者术后复发，目前临床上多采用术后膀胱内灌注化疗进行预防[3]。本研究采用吡柔比星进行膀胱内灌注治疗，探讨减少腺性膀胱炎术后复发的有效性和安全性以及其对患者生活质量的影响。
1 资料与方法
1.1 一般资料
回顾性分析2013年6月―2015年6月期间我院收治的70例腺性膀胱炎患者的临床资料，患者术前均经膀胱镜病理活检诊断为腺性膀胱炎，患者均有膀胱刺激症状，其中伴下腹部坠胀14例，伴排尿费力12例，伴夜尿增多44例。根据治疗方法的不同，分为对照组34和研究组36例。对照组患者有男性22例，女性12例，年龄为24～78岁，平均年龄（48.72±2.58）岁，病程为3个月～8年，平均病程（4.56±1.38）年；伴下腹部坠胀8例，伴排尿费力5例，伴夜尿增多21例；病变位于膀胱颈和三角区24例，膀胱侧壁 5例，膀胱顶部 3例，膀胱底部2例。研究组患者有男性22例，女性14例，年龄为22～76岁，平均年龄（46.97±1.74）岁，病程为6个月～6年，平均病程（4.34±1.21）年；伴下腹部坠胀6例，伴排尿费力7例，伴夜尿增多23例；病变位于膀胱颈和三角区22例，膀胱侧壁7例，膀胱顶部 5例，膀胱底部2例。排除合并心、肝、肾等器质性疾病的患者；排除对手术不能耐受的患者；排除近3个月内有接受过放、化疗的患者；排除对所研究药物过敏的患者；排除患有精神意识障碍而不能配合研究的患者；排除妊娠期或哺乳期的患者等。
两组患者的性别结构、年龄组成、病情病程、病变部位等一般资料差异无统计学意义（P>0.05），组间具有可比性。
1.2 治疗方法
两组患者均接受经尿道等离子电切术治疗。对照组患者术后进行常规止血、给予头孢噻肟钠进行抗感染治疗和静脉注射芬太尼行术后镇痛治疗；研究组在对照组的基础上给予吡柔比星膀胱内灌注治疗，即于经尿道等离子电切术后24 h内将吡柔比星（国药准字H20045983，海正辉瑞制药有限公司）30 mg溶解于40 ml注射用水中，并进行膀胱内灌注，保留30 min后即可排出灌注液。1次/周，连续治疗8次后，改为1次/月，然后再行治疗6次。定期复查患者的血尿常规和肝肾功能。
1.3 观察指标
观察两组患者的临床症状改善情况及不良反应发生情况，评估两组患者的临床疗效。于治疗前和治疗7 d、14 d后分别检测两组患者血清肿瘤坏死因子a（tumor necrosis factor-a， TNF-a）和白细胞介素-6（interleukin-6， IL-6）的水平。术后3～6个月复查膀胱镜1次，对需要的患者必要时复查次数增加，随访1年，观察两组患者腺性膀胱炎的复况。于治疗前后采用SF-36量表对两组患者的生活质量进行评估。
1.4 疗效评定
1） 疗效评定标准[4] ①痊愈：尿频、尿急、夜尿增多等膀胱刺激症状完全消失，尿常规检查、膀胱镜复查以及病理活检均无异常；②有效：患者尿频、尿急、夜尿增多等膀胱刺激症状有所改善，病理活检正常，膀胱镜复查有膀胱颈部黏膜或膀胱三角有少许滤泡、轻度出血，尿常规检查偶见血尿；③无效：患者尿频、尿急、夜尿增多等膀胱刺激症状无明显改善，甚至出现病情恶化，尿常规检查、膀胱镜复查以及病理活检仍为异常。
2） 生活质量[5] 采用SF-36量表进行生活质量评价，评分内容包括生理功能、生理职能、躯体疼痛、总体健康、社会功能、活力、情感职能和精神健康共8个维度。按照各条目的权重，得到分量表的粗积分，再转化为0～100分的标准分，得分越高，患者的生活质量越好。
1.5 统计学方法
采用SPSS 16.0统计学软件分析数据，两组定量资料的比较采用t检验，计数资料的比较采用卡方检验，P
2 结果
2.1 临床疗效比较
研究组患者治疗的总有效率为88.89%，显著高于对照组的64.71%，两组间差异有统计学意义（P
2.2 治前和治疗7 d、14 d后血清TNF-a和IL-6的水平的比较
研究组患者治疗后7 d、14 d血清TNF-a的水平分别为（3.16±0.24）ng/L和（2.56±0.18）ng/L，均显著低于对照组的（3.86±0.46）ng/L和（3.24±0.33）ng/L，两组间差异有统计学意义（P
2.3 治疗前后生活质量的比较
治疗前，两组患者生活质量评分差异无统计学意义（P>0.05）；治疗后，研究组患者的生活质量评分均高于对照组，两组间差异有统计学意义（P
2.4 不良反应发生情况和复况的比较
研究组患者出现恶心呕吐2例，经对症治疗后症状均已缓解；另有白细胞轻度减少1例，谷丙转氨酶轻度升高1例，但患者无自觉症状。患者术后随访1年，研究组出现复发3例，复发率为8.33%，对照组出现复发10例，复发率为29.41%，两组间差异有统计学意义（χ2=5.137 3，P
3 讨论
腺性膀胱炎临床上主要表现为尿急、尿频、尿痛等膀胱刺激症状和镜下血尿等，近年来，腺性膀胱炎发病率呈逐年上升的趋势，已引起人们的广泛关注[6]。 腺性膀胱炎具有癌变倾向，是一种潜在的癌前病变，可进展为腺性膀胱癌，严重威胁患者的生命健康。目前，临床上治疗腺性膀胱炎常采用经尿道等离子电切术等手段，并取得良好的近期疗效，研究显示[7-8]，经尿道等离子电切术治疗后，由于病灶切除不干净、免疫力低下等多种因素影响，患者术后容易复发，甚至导致疾病进展，严重影响患者的预后和生活质量。
膀胱内灌注化疗药物是辅助术后治疗腺性膀胱炎行之有效的方法，研究显示[9-10]，膀胱内灌注化疗药物不仅可以清除手术残留的病灶组织，而且亦有效降低术后复发的风险。吡柔比星是新一代的半合成蒽环类抗癌药物，经人体吸收后可迅速到达病灶部位并进入癌细胞，其可通过抑制聚合酶来影响DNA的复制和转录过程，从而发挥抑制和杀死癌细胞的作用[11-12]。腺性膀胱炎是一种癌前病变，研究显示[13]，ras等基因蛋白在腺性膀胱炎和腺性膀胱癌的中有着相似的表达，并指出腺性膀胱炎的形成过程与腺性膀胱癌的发生发展可能有着相同的基因调控机制，这也是吡柔比星膀胱内灌注有效治疗腺性膀胱炎的作用机制。
本研究结果显示，研究组患者治疗的总有效率为88.89%，显著高于对照组的64.71%（P
综上所述，吡柔比星膀胱内灌注可有效降低腺性膀胱炎患者血清TNF-a和IL-6的水平，降低术后复发的风险，提高患者的生活质量，安全有效。
参考文献
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第14篇
［关键词］ 复合式小梁切除术；高眼压；急性闭角型青光眼
在青光眼滤过手术前，把眼压控制在正常水平下可降低手术的危险性、减少并发症，但是我们在临床上经常会碰到一些病例，在使用多种降压药后眼压仍不能控制，这类患者如果再加大用药量，待眼压控制后再进行手术，将会使视功能进一步损害。我们对20例(25只眼)在高眼压下的原发性急性闭角型青光眼患者行复合式小梁切除术取得了满意的效果，报告如下。
1 资料和方法
1.1 临床资料 总结2004年5月至2006年7月在我院行复合式小梁切除术的高眼压原发性急性闭角型青光眼患者，经用局部和全身降眼压药后48 h，眼压仍然＞40 mmHg者。其中男性8只眼，女性17只眼，年龄49岁～72岁，平均年龄63.8岁。随诊3个月～12个月。
1.2 手术方法 常规麻醉，在显微镜下操作，采用以穹窿部为基底的结膜瓣，做4 mm×5 mm大小1／2厚度板层巩膜瓣，分离至角膜透明区内1 mm，将浸有0.1 mg／ml～0.3 mg／ml MMC溶液的棉片置于巩膜瓣下并覆盖球结膜，时间2 min～3 min，注意勿接触结膜瓣边缘，用100 ml～150 ml世可平衡液充分冲洗。9点角膜缘透明区行前房穿刺，缓慢放出适量房水以降低眼压，切除1 mm× 3 mm深部角膜缘组织，宽基底虹膜切除。巩膜瓣顶角用10?0尼龙线固定缝合2针，由穿刺口注入平衡盐液，根据滤过和前房形成情况，加置1针～3针可调整缝线。可调整缝线为各绕3个环的活结，长线由距结膜切口1.5 cm的穹窿部结膜出针，并打结，防止线端回退于结膜下。结膜瓣2针固定于深达1／2厚度的角膜缘上，原位紧密缝合，球旁注射地塞米松2 mg、庆大霉素1万 U。
1.3 术后处理 术后常规典必殊滴眼液点眼，严密观察眼压、前房深度、滤过泡、术后视力及其他并发症。根据前房深度及滤过泡情况，术后第2天～第15天适时拆除外置可调整缝线，滤过泡旁按摩。
2 结果
2.1 术后眼压 22只眼(88.0%)眼压<21 mmHg，2只眼加局部药物治疗、1只眼行滤过泡针刺分离术后眼压<21 mmHg，手术成功率为88.0％。发生低眼压2只眼，1个月内逐渐恢复。
2.2 前房深度 按Spaeth分级法，术后第1天，所有病例均形成前房，正常23只眼，浅Ⅰ级2只眼，3 d内恢复正常。2只眼术后拆可调整缝线时按摩过度形成Ⅱ级浅前房，经散瞳后前房形成，未出现1只眼Ⅲ级浅前房。
2.3 滤过泡 根据Kenfeld分类，术后1周所有患者均形成弥散性滤过泡。术后2周～4周随访，形成Ⅰ型、Ⅱ型功能性滤过泡者22只眼，瘢痕型和包裹型滤过泡者3只眼，行针刺分离术加5?FU结膜下注射后，有1只眼形成Ⅱ型功能性滤过泡，2只眼加用局部降眼压药后眼压控制正常。
2.4 术后视力 术后第1天所有病例视力均较术前提高，术后1周视力较术前提高两行以上的18只眼(占72.0％)；最后一次复诊，视力在0.1以上的22只眼。
2.5 其他并发症 本组病例术中、术后均未出现脉络膜脱离、脉络膜出血、恶性青光眼等并发症。
3 讨论
本组病例术前眼压用药物较难控制到接近正常范围，持续性高眼压状态下进行滤过手术危险性大、并发症多，但高眼压持续时间越长，视神经和视功能受到的损伤越严重，特别是眼压＞40 mmHg时，视功能的损害会随着高眼压持续的时间明显增加。因此，在充分地使用药物治疗的情况下，仍然持续高眼压的患者，要及时进行手术治疗［1］。本组病例大多数都保存了有用视力，3只眼因术前就诊时间晚未能恢复较好视力。复合式小梁切除术［2］，由下列新技术组合：术中一次性中剂量MMC应用；巩膜瓣相对牢固缝合和外置可拆除巩膜瓣缝线；术后控制性定量拆除外置巩膜瓣缝线或激光缝线松解，并结合滤过泡旁指压按摩；术后必要时5?FU或多环节抗纤剂干扰能追加应用。在小梁切除术前先行前房穿刺，放出部分房水可以适当降低眼压；术毕通过此穿刺口向前房注入平衡盐液恢复前房，并检查滤过口通畅情况、滤过泡是否能形成和结膜伤口闭合是否严密。因为前房形成可避免术后低眼压，并减少睫状体和脉络膜脱离的发生率；如术后发生低眼压、浅前房或无前房，则早期通过穿刺口注入粘弹剂或平衡盐液以形成前房［3］。本组病例术后来出现Ⅲ度浅前房，还因为手术中应用可调整缝线，可以通过术中密缝巩膜瓣，房水经滤过道流出不至于过多、过快，使术后早期前房迅速恢复、形成稳定，大大减少术后早期一系列与滤过过强相关的并发症的发生率，提高小梁切除术的安全性。然后根据眼压、滤过泡及前房情况适时拆除缝线。由此可见可调整缝线的应用可主动调节青光眼滤过手术的滤过量，通过拆除可调整缝线和按摩眼球使滤过道在瘢痕化进程中仍保持通畅，从而达到理想的眼压控制水平，提高青光眼手术的有效率［4］。近几年，青光眼滤过手术中辅以抗代谢药MMC，能有效地抑制成纤维细胞的增殖，减少滤过口瘢痕形成，提高手术成功率，已经得到公认，但是MMC是一种抗代谢药物，它的作用机制是破坏DNA的结构和功能，是一种非细胞周期性的细胞毒性药物，可引起一系列的术后并发症，使人们对MMC的应用产生了顾虑。高浓度MMC术后的滤过泡表现为薄壁、无血管、多囊、易渗漏；且因MMC对睫状体上皮细胞的毒性而减少了房水的生成，浓度越高，眼压下降越显著，但是眼压太低容易引起黄斑囊样水肿，导致视力下降。同时放置时间越长，并发症发病率越高。所以除非特殊情况下，MMC的浓度一般不超过0.3 mg/ml［5］。我们在手术中综合考虑患者的年龄、结膜等情况采用浓度为0.1 mg／ml～0.3 mg／ml的MMC，放置时间2 min～3 min，平衡液100 ml～150 ml充分冲洗。在缝合结膜瓣时，做深达1／2巩膜厚度的原位紧密固定缝合，既防止了术后伤口愈合不良引起的切口渗漏，又利于滤过泡旁按摩，所以本组病例未出现严重并发症。滤过手术成功与否，关键是能否形成功能性滤过泡，所以术后滤过泡的观察处理尤为重要。术组病例有3只眼随诊时出现Ⅲ型非功能性滤过泡，经针刺分离术联合结膜下注射5?FU［6］后，1只眼成功地形成了功能性滤过泡。总之，复合式小梁切除术治疗高眼压下原发性闭角型青光眼，因联合应用前房穿刺、抗代谢药、可调整缝线、眼球按摩、滤过泡针刺分离术等新技术，可明显减少手术并发症，提高手术成功率，使患者保存有用的视功能，提高生存质量，是一种安全有效的方法。
参考文献：
［1］ 黄圣松，余敏斌，方敏，等．原发性急性闭角型青光眼高眼压下的小梁切除术［J］.中国实用眼科杂志，2004，22(11)：887.
［2］ 葛坚，孙兴怀，王宁利．现代青光眼研究进展［M］．第1版.科学出版社，2000，168：176.
［3］ 李美玉．青光眼学［M］.第1版.北京：人民卫生出版社，2004：597.
［4］ 梁凌毅，刘杏，叶健章，等．可调整缝线在小梁切除术中应用的临床观察［J］．中国实用眼科杂志，2002，20(8)：630?631.
第15篇
目的：探讨复合式小梁切除术治疗经透明角膜切口人工晶状体植入术后继发青光眼的疗效及意义。
方法： 对25例（26只眼）经透明角膜切口人工晶状体植入术后继发青光眼行常规复合式小梁切除术，术后观察视力、眼压、滤过泡、浅前房及其它并发症。
结果： 手术12月后，视力增进2/26只眼（7.7%），不变22/26只眼（84.6%），下降2/26只眼（7.7%）。功能性滤过泡20/26只眼（76.9%），眼压≤21mmHg者22/26只眼（84.6%），术后早期并发症有浅前房3只眼（11.5%），前房出血2只眼（7.7%），低眼压性黄斑病变1只眼（3.8%），脉络膜脱离1只眼（3.8%）。
结论： 复合式小梁切除术是治疗经透明角膜切口人工晶状体植入术后继发青光眼的有效方法。
关键词：小梁切除术；继发青光眼；透明角膜切口
【中图分类号】
R249 【文献标识码】B 【文章编号】1002-3763（2014）08-0100-01
自2010年至2013年我们采用复合式小梁切除术治疗透明角膜切口人工晶体植入术后继发青光眼25例26只眼，现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料： 本组病例25例（26只眼），所有患者既往均行透明角膜切口的超声乳化联合人工晶体植入术，术前均排除原发性青光眼的存在。青光眼发生时间为术后11-48个月。平均21个月。透明角膜切口部位：10～11点位22例，7～8点位2例，2～3点位1例；入院时视力0.08～0.5，眼压28～54Hg，平均（38.2±7.0）Hg。
1.2 手术方法： 手术均在球周麻醉下进行，在角膜缘上方做以穹窿部为基底结膜瓣，彻底止血后做1/2巩膜厚度5×4的长方形巩膜瓣，瓣下及筋膜下置入含丝裂霉素C0.2/ml的棉片3分钟，彻底用生理盐水冲洗术野及角膜、结膜囊；在鼻上方或颞上方角膜缘内1前房穿刺减压，完成小梁及虹膜周边切除，巩膜瓣两侧中央各缝合一针，其中一针打活结，经前房穿刺口形成前房，调整缝线松紧程度后打死结。再在巩膜瓣一侧缝线前与角膜缘之间加缝松紧适度调整线一针，活结线头固定在角膜缘内。所有患者在术后1周内及第1、3、6、12月行视力、裂隙灯显微镜、非接触式眼压计、检眼镜检查。可调整缝线在术后5～14天开始根据眼压、滤过泡及前房深度情况在裂隙灯显微镜下进行调整或拆除，以术后不适用任何药物，眼压在21Hg以下为有效标准。
2 结果
2.1 观察标准：
视力测定采用对数视力表。患者增进2行或以上为进步；下降2行或以上为减退；术后和术前视力相同或变化小于2行为视力不变。滤过泡分为4型：Ⅰ型：微小囊状型；Ⅱ型：弥漫扁平型；Ⅲ型：缺血型；Ⅳ型：包裹型[1]。浅前房标准按周文炳[2]分类。用非接触眼压计测量眼压。随访观察，术后1周、1月、3月、6月、12月的视力、滤过泡形态、眼压，浅前房及其并发症。随访时间12个月。
2.2 视力：手术12个月后视力增进2只眼（7.7%），不变22只眼（84.6%），下降2只眼（7.7%）。
2.3 术后眼压、滤过泡情况，手术后6个月眼压平稳，92.3%分布在10～21Hg之间，12个月后84.6%眼压控制平稳；12个月后，Ⅰ、Ⅱ型功能性滤过泡20只眼，Ⅲ、Ⅳ型滤过泡经结膜下注射抗代谢药物后亦趋于稳定。
2.4 术后并发症情况： 术后早期并发症有：
Ⅰ度浅前房，1周时3只眼，1个月时2只眼，3个月时1只眼，6个月后前房稳定，无浅前房发生。
术后1周时前房出血2只眼，脉络膜脱离1只眼，低眼压性黄斑病变1只眼。
术后晚期并发症主要是滤过泡包裹、纤维化。
滤过泡包裹：术后3个月1只眼，6个月时2只眼，12个月时3只眼。
3 讨论
人工晶状体植入术多采用角巩膜切开或巩膜缘隧道切口，其损伤形成的瘢痕组织增加了再次青光眼手术的风险，影响滤过手术的功能。自1992年透明角膜切开的方法被提出后，越来越多的人工晶状体是经过透明角膜切开植入的，此切口既不影响结膜、巩膜的组织结构，术后恢复快，并发症少的优势，又为今后治疗青光眼提供了选择的部位。
人工晶状体眼继发青光眼以往多采用睫状体光凝，青光眼阀门植入等术式，小梁切除术在人工晶状体眼青光眼成功率33～39%。一般不主张采用小梁切除术。但复合式小梁切除术已成为经典的抗青光眼滤过术式，其手术效果日臻完善，其手术成功率已达到70～90%，本组资料显示，随访1年后，眼压成功率达84.6%，其功能性滤过泡达76.9%，术后并发症低，与以往的人工晶状体眼继发青光眼行小梁切除术后效果相比，有了明显的提高。
基于透明角膜切口的优点，我们采用复合式小梁切除术治疗透明角膜切口人工晶状体植入术后继发青光眼，发挥复合式小梁切除术的优势，但是滤过泡包裹纤维化为晚期主要的并发症，可能与白内障术后房水成分的改变有关。
参考文献
