光伏發(fā)電的趨勢(shì)范文
時(shí)間:2024-01-25 17:52:26
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篇1
【關(guān)鍵詞】太陽(yáng)能光伏發(fā)電;光伏發(fā)電現(xiàn)狀;光伏發(fā)電前景發(fā)展
1.太陽(yáng)能光伏發(fā)電
1.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)
太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池陣、蓄電池、逆變器、負(fù)荷以及控制器等組成,以太陽(yáng)能電池陣列為核心。太陽(yáng)能電池陣分為平板式和聚光式。太陽(yáng)能電池用半導(dǎo)體材料制成,當(dāng)太陽(yáng)光能投射到半導(dǎo)體上之后,半導(dǎo)體會(huì)吸收太陽(yáng)光能進(jìn)而激發(fā)出其內(nèi)部的電子和正電荷,此時(shí)電荷的定向移動(dòng)形成電流,半導(dǎo)體內(nèi)有電流流過(guò),稱為“光伏效應(yīng)”。目前應(yīng)用較廣的太陽(yáng)能電池有單晶硅、多晶硅和非晶硅等,而近年來(lái)也出現(xiàn)了用硅以外的化合物材料如磷化銦、砷化鎵等做成的太陽(yáng)能電池。
1.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電原理
太陽(yáng)能光伏發(fā)電,是指無(wú)需通過(guò)熱過(guò)程直接將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式。它包括光伏發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電和光生物發(fā)電。光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)能級(jí)半導(dǎo)體電子器件有效地吸收太陽(yáng)光輻射能,并使之轉(zhuǎn)變成電能的直接發(fā)電方式??梢哉f(shuō)是當(dāng)今太陽(yáng)光發(fā)電的主流。太陽(yáng)能光伏發(fā)電也即是太陽(yáng)能電池發(fā)電。太陽(yáng)能電池是利用半導(dǎo)體p—n結(jié)的光伏效應(yīng)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能的器件。由于單個(gè)太陽(yáng)能電池不能作為電源使用,而要用若干片電池組成的電池陣進(jìn)行發(fā)電。
2.光伏發(fā)電方式現(xiàn)狀
2.1 光伏發(fā)電耗能
太陽(yáng)能作為一種永久性資源,帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是無(wú)可估量的。我國(guó)有著十分豐富的太陽(yáng)能資源。據(jù)估算,陸地表面每年接收的太陽(yáng)輻射能約為5×1019 kJ,約相當(dāng)于1 700 億t 標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值。和火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電等發(fā)電方式不同,光伏發(fā)電依托太陽(yáng)能得天獨(dú)厚的自然存在,基本來(lái)源幾乎不耗費(fèi)任何經(jīng)濟(jì)成本。光伏發(fā)電中,因?yàn)閼?yīng)用到太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)即太陽(yáng)能電池陣、蓄電池、逆變器、負(fù)荷以及控制器等組成的系統(tǒng),因此發(fā)電方只需要付出硬件的經(jīng)濟(jì)成本即可利用太陽(yáng)能資源進(jìn)行光伏發(fā)電,以滿足各個(gè)行業(yè)對(duì)電能日益增長(zhǎng)的需求。
2.2 光伏發(fā)電的能效利用現(xiàn)狀
2.2.1 光伏發(fā)電的能效利用狀況
光伏發(fā)電的能源利用效率是指光伏發(fā)電過(guò)程中,付出的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)投入所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出量即發(fā)電量。用太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換效率來(lái)衡量光伏發(fā)電的能效利用狀況。太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率就是電池電功率和入射光功率的比值。由于電池板的不同,不同材料的能效利用率也不同?,F(xiàn)有情況來(lái)看,單晶硅電池板的能效利用效率在18%左右(實(shí)驗(yàn)室可達(dá)到22%以上),多晶硅電池板的能效利用效率在16%左右(實(shí)驗(yàn)室可達(dá)到20%以上)。從此數(shù)據(jù)來(lái)看,光伏發(fā)電在能效利用狀況上情況不是很理想,盡管每年的光伏發(fā)電裝機(jī)量逐年遞增,仍應(yīng)該從能源利用效率上找出最根本的解決辦法。
2.2.2 光伏發(fā)電能效利用存在的問(wèn)題
第一,由于電池板硅片未達(dá)到規(guī)模生產(chǎn)、生產(chǎn)設(shè)備及工藝落后、部分原材料需要進(jìn)口、硅片生產(chǎn)能力不足,需要外購(gòu)硅片等原因太陽(yáng)能電池成本偏高,硅片生產(chǎn)能力不足。光伏發(fā)電市場(chǎng)開發(fā)的主要障礙是太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)成本偏高。太陽(yáng)能電池售價(jià)的高低是影響光伏發(fā)電系統(tǒng)價(jià)格的關(guān)鍵。如果中國(guó)太陽(yáng)能電池行業(yè)在近期仍無(wú)較大進(jìn)步的話,形勢(shì)是不樂觀的。
第二,硅片本身的成本問(wèn)題。目前,太陽(yáng)能電池的成本為整個(gè)系統(tǒng)成本的主要部分。降低硅材料的生產(chǎn)費(fèi)用,是降低太陽(yáng)電池成本的關(guān)鍵。多晶硅電池的材料成本比單晶硅電池的材料成本低,應(yīng)作為研究的重點(diǎn)??裳芯慷嗑Ч璨牧现苽涞男录夹g(shù)、快速摻雜表面處理技術(shù)、提高硅片質(zhì)量的新技術(shù)新工藝等。最大功率點(diǎn)跟蹤控制技術(shù)的日益完善,也會(huì)為光伏發(fā)電提供更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。
第三,系統(tǒng)配套能力差。光伏發(fā)電的平衡系統(tǒng)包括:蓄電池、逆變器、控制器等)。由于尚未形成規(guī)模生產(chǎn);缺乏統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);沒有權(quán)威的質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心;成本高,質(zhì)量差;產(chǎn)品開發(fā)跟不上市場(chǎng)需求等原因,中國(guó)在專用控制器、逆變器及專用直流燈具等方面的配套能力一直很差,中國(guó)在光伏發(fā)電系統(tǒng)部件水平以及光伏平衡系統(tǒng)的效率和成本方面與國(guó)外有著較大差距,應(yīng)予以充分重視并及時(shí)改進(jìn)。
第四,生產(chǎn)規(guī)模小。我國(guó)太陽(yáng)電池制造廠的生產(chǎn)能力約為0.5~1兆瓦/年,比國(guó)外生產(chǎn)規(guī)模低一個(gè)多數(shù)量級(jí)。加之市場(chǎng)培育和發(fā)展遲緩,缺乏市場(chǎng)培育和開拓的支持政策、措施。使光伏發(fā)電的規(guī)模停留在小數(shù)量上。
3.光伏發(fā)電方式的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
3.1 國(guó)家政策下光伏發(fā)電前景展望
在未來(lái),太陽(yáng)能光伏發(fā)電、太陽(yáng)能電池用硅錠/硅片以及高效低成本太陽(yáng)能電池組件及系統(tǒng)控制部件的產(chǎn)業(yè)化成為可再生能源和新能源高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)支持的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。太陽(yáng)能是潔凈無(wú)污染的巨大能源,最大限度地開發(fā)利用太陽(yáng)能將是人類新能源利用方面的科技發(fā)展方向。隨著世界能源的日趨緊張和光伏發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展,廉價(jià)的非晶硅太陽(yáng)電池的生產(chǎn)技術(shù)也日漸成熟。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)非常契合國(guó)家新能源優(yōu)化發(fā)電的舉措,加之太陽(yáng)能光伏發(fā)電的清潔、廉價(jià)等性能,未來(lái)光伏發(fā)電將呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
3.2 光伏發(fā)電方式整體未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
從技術(shù)的層面來(lái)說(shuō),將光能轉(zhuǎn)化為電能的光伏發(fā)電技術(shù)是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)手段。它能夠?qū)崿F(xiàn)人類向可持續(xù)的能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。相對(duì)而言,目前這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展還處在初期階段,到2030年之后將會(huì)有很穩(wěn)定和很高的增長(zhǎng)率,會(huì)成為更加可行的電力供應(yīng)者。隨著科技發(fā)展,行業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)2030年以后發(fā)電成本會(huì)繼續(xù)降低。一些技術(shù)如晶體硅、薄膜以及一些新光伏發(fā)電系統(tǒng)材料將會(huì)在市場(chǎng)上大量涌現(xiàn)。如果這些新舉措得以成功實(shí)施,模塊的轉(zhuǎn)換效率將進(jìn)一步提高。最終,光伏模塊的轉(zhuǎn)換效率將達(dá)到30%~50%,從而使太陽(yáng)輻射能量可以高效的利用。安裝在陽(yáng)光充足地區(qū)的1m2最高效的光伏模塊每年將發(fā)電1000kWh。
從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看,由于之前的光伏發(fā)電市場(chǎng)主要是在通信領(lǐng)域和邊遠(yuǎn)地區(qū)。在國(guó)家和行業(yè)大力提倡光伏發(fā)電措施下,應(yīng)用的范圍可以隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)成本的降低,將向光伏水泵,海島,工業(yè)領(lǐng)域以及屋頂發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展。而隨著常規(guī)電力日趨緊張,光伏發(fā)電必然向公共電力規(guī)模發(fā)展,屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng),大型獨(dú)立光伏電站(100kW以上),中心并網(wǎng)電站(100kW到1MW級(jí)電站)以及大型風(fēng)光互補(bǔ)電站必然會(huì)在公共電力中占到更大的份額。電動(dòng)汽車的發(fā)展也會(huì)給光伏發(fā)電帶來(lái)新的機(jī)會(huì),如汽車空調(diào)、太陽(yáng)能快速充電系統(tǒng)以及光伏制氫系統(tǒng)等。在更遠(yuǎn)的將來(lái),光伏發(fā)電有可能得到像沙漠電站甚至宇宙發(fā)電等更大規(guī)模的應(yīng)用。
3.3 光伏發(fā)電方式在建筑構(gòu)件上的重要應(yīng)用
我國(guó)的太陽(yáng)能資源相當(dāng)豐富,且分布范圍較廣,太陽(yáng)能光伏發(fā)電的發(fā)展?jié)摿薮?。我?guó)的建筑物能耗約占全國(guó)能源消費(fèi)總量的28%,將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑相結(jié)合,提供建筑物自身用電需求,實(shí)現(xiàn)建筑物零能耗,可以大大改變我國(guó)建筑物高耗能的現(xiàn)狀。目前,我國(guó)政府已把太陽(yáng)能光伏發(fā)電列入《中國(guó)21世紀(jì)議程》,這將推動(dòng)我國(guó)光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,擴(kuò)大光伏發(fā)電在建筑中的應(yīng)用規(guī)模。光伏發(fā)電與建筑相結(jié)合的工程非常具有開拓性。在相關(guān)部門加強(qiáng)推廣應(yīng)用太陽(yáng)能、制定相關(guān)政策和積極扶植,建筑部門加快太陽(yáng)能利用的措施下,光伏發(fā)電與建筑物構(gòu)件相結(jié)合,有效地利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電能量,滿足建筑物對(duì)電能等能源的需求,減少國(guó)家支柱發(fā)電手段的負(fù)擔(dān),使能源利用效率最大化。
4.結(jié)束語(yǔ)
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),在能源短缺與需求增加的雙重制約下,能源問(wèn)題不僅表現(xiàn)在常規(guī)能源的匱乏不足,同樣化石能源的開發(fā)利用帶來(lái)了一系列環(huán)境問(wèn)題。而國(guó)家要能源問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,要依靠科技進(jìn)步開發(fā)利用可再生潔凈能源。太陽(yáng)能其獨(dú)具的優(yōu)勢(shì)是國(guó)家大力發(fā)展的必要前提。充分利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電,必將有效節(jié)約能源,而太陽(yáng)能資源也將成為世界范圍內(nèi)的主導(dǎo)能源。
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篇2
[關(guān)鍵詞]屋頂;光伏發(fā)電;居民意愿
[中圖分類號(hào)]TU519 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1005-6432(2014)38-0105-02
1 南昌市居民屋頂采用光伏發(fā)電的實(shí)證調(diào)查
1.1 問(wèn)卷設(shè)計(jì)與研究方法
本次問(wèn)卷調(diào)查在2014年2月至4月進(jìn)行,調(diào)查對(duì)象為南昌市部分碩士研究生和居民,地點(diǎn)為前湖大道口、銀河城小區(qū)、幸福家園小區(qū)等??偣舶l(fā)放問(wèn)卷100份,其中有效問(wèn)卷83份,有效率為83%。調(diào)查問(wèn)卷主要涉及四個(gè)方面內(nèi)容:一是受訪者的背景信息,二是家庭基本情況,三是受訪者對(duì)屋頂光伏發(fā)電相關(guān)信息的認(rèn)知程度,四是受訪者對(duì)屋頂光伏發(fā)電的接受程度和消費(fèi)意向。
1.2 調(diào)查結(jié)果的描述性分析
1.2.1 受訪者背景信息和家庭基本信息
受訪者男女比例各占40.96%、59.04%。其中66.26%的受訪者處于25歲以下,45歲以上占8.43%。碩士研究生占25.30%,初中以下占8.43%。40.96%的住房屬于自建,商品房住房占50%。74.7%的受訪者住房擁有屋頂,91.56%為平屋頂。對(duì)于住房屋頂,66.26%處于閑置狀態(tài)。
1.2.2 居民對(duì)屋頂光伏發(fā)電相關(guān)信息的程度分析
在對(duì)光伏發(fā)電產(chǎn)品是否了解的問(wèn)題上,比較了解的只占16.86%。對(duì)于國(guó)家有關(guān)光伏屋頂發(fā)電相關(guān)政策的了解程度有74.7%的受訪者表示不太了解。49.39%、16.86%的受訪者認(rèn)為屋頂光伏發(fā)電的吸引點(diǎn)在于節(jié)能和環(huán)保。對(duì)安裝屋頂光伏發(fā)電最關(guān)注的問(wèn)題是考慮費(fèi)用問(wèn)題的達(dá)到49.39%,而安全、屋頂資源和盈利各占25.30%、8.43%、16.86%。這表明大多數(shù)人對(duì)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)并不熟悉,對(duì)屋頂光伏發(fā)電的認(rèn)知程度并不高。
1.2.3 居民對(duì)屋頂光伏發(fā)電的接受程度分析
在對(duì)有效問(wèn)卷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)發(fā)現(xiàn),66.26%的受訪者在日常生活中會(huì)注重環(huán)保,不會(huì)注重環(huán)保的只占8.43%。認(rèn)為現(xiàn)有的火力發(fā)電嚴(yán)重污染環(huán)境的受訪者占25.30%,比較同意的占40.96%。而在供電方式可以選擇的情況下,愿意嘗試安裝屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)的受訪者高達(dá)74.7%,其中16.86%的受訪者表示可以考慮。
1.2.4 居民對(duì)安裝屋頂光伏發(fā)電的消費(fèi)意向分析
如果在屋頂光伏發(fā)電總成本控制在2萬(wàn),收益抵消成本的時(shí)間在4年內(nèi)的前提下,愿意安裝屋頂光伏發(fā)電的居民人數(shù)占總?cè)藬?shù)的33.73%,有很大可能性安裝和還需考慮的比例高達(dá)66.26%。在回答影響安裝屋光伏發(fā)電的最大障礙這個(gè)問(wèn)題時(shí),49.39%的受訪者選擇成本,其余依次是發(fā)電效率25.30%、安裝和政策各8.43%。
1.3 調(diào)查小結(jié)
調(diào)查分析結(jié)果表明,居民對(duì)于屋頂光伏發(fā)電及政府對(duì)其的政策補(bǔ)貼了解程度不高。在回答影響對(duì)屋頂光伏發(fā)電安裝的問(wèn)題時(shí)近一半的受訪者選擇成本,1/4的受訪者選擇了發(fā)電效率。我們認(rèn)為,在影響推廣屋頂光伏發(fā)電的因素上,光伏發(fā)電成本、政府政策的實(shí)施力度及居民對(duì)光伏發(fā)電的認(rèn)識(shí)程度是非常重要的。
2 影響居民屋頂推廣光伏發(fā)電的影響因素分析
2.1 光伏發(fā)電自身存在的問(wèn)題
2.1.1 從成本角度分析
無(wú)論是集中式的大型光伏電站還是分布式的屋頂電站,經(jīng)濟(jì)性是光伏發(fā)電是否被采用的最重要因素。從表1可以看出光伏發(fā)電相較于傳統(tǒng)發(fā)電方式成本較高,年運(yùn)營(yíng)時(shí)間較短,上網(wǎng)電價(jià)高。
2.1.2 從發(fā)電效率(光伏組件)分析
在不考慮光照因素的前提下,屋頂光伏發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)組件的選擇對(duì)光伏發(fā)電的發(fā)電效率有很大的影響,其中以光伏電池為最,而電池的選擇卻有很大的主觀性。用于光伏電站的太陽(yáng)能電池主要有單晶硅、多晶硅和非晶硅薄膜電池。從表2可以看出晶體硅電池是目前發(fā)展最成熟的,轉(zhuǎn)換效率也很高,在應(yīng)用中居主導(dǎo)地位。
2.2 政府實(shí)施力度不強(qiáng)
雖然我國(guó)采取措施大力支持屋頂光伏發(fā)電的發(fā)展,但是在實(shí)施過(guò)程中重號(hào)召輕落實(shí),政策連貫性不夠,支撐體系不夠完善[2]。國(guó)內(nèi)對(duì)光伏應(yīng)用市場(chǎng)的扶持政策主要有“金太陽(yáng)工程”和對(duì)分布式電站的補(bǔ)貼。但這些扶持政策基本上沒有達(dá)到預(yù)期效果,沒有實(shí)施細(xì)則。政府補(bǔ)貼以經(jīng)濟(jì)補(bǔ)助為主,比重達(dá)到 50%,但沒有設(shè)計(jì)出一個(gè)有效協(xié)調(diào)機(jī)制,光伏制造企業(yè)、施工單位、電網(wǎng)公司、物業(yè)、建筑物業(yè)主間關(guān)系和權(quán)責(zé)不清;而“金太陽(yáng)”工程補(bǔ)貼較明確,但地方政府一般只是給予配套補(bǔ)貼,補(bǔ)貼范圍和比例不明確,用戶難以核算安裝成本,無(wú)法預(yù)期收益和收回成本期限,采購(gòu)光伏電站的積極性受到影響;此外,政府扶持政策基本上是在光伏電站安裝時(shí)給予一次性補(bǔ)貼,而電站建設(shè)完成之后的驗(yàn)收、測(cè)試、并網(wǎng)缺少政策指導(dǎo)[3]。
2.3 居民對(duì)屋頂光伏發(fā)電以及相關(guān)政策的認(rèn)識(shí)不足
目前我國(guó)太陽(yáng)能屋頂?shù)氖袌?chǎng)認(rèn)識(shí)很低,居民對(duì)光伏發(fā)電的組件、效益等不了解,對(duì)政府出臺(tái)的政策關(guān)注度不強(qiáng)。如江西萬(wàn)家屋頂光伏發(fā)電示范工程的一期工程補(bǔ)貼每峰瓦補(bǔ)貼4元,二期工程暫定為3元,補(bǔ)貼程度在下降。但是二期政策出來(lái)了,仍有多數(shù)居民對(duì)屋頂光伏發(fā)電相關(guān)信息及政策不是非常了解。
3 推廣居民屋頂光伏發(fā)電的對(duì)策建議
3.1 加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)降低發(fā)電成本
目前居民是否采用光伏發(fā)電的最重要因素是成本,所以要降低光伏發(fā)電的成本。而降低成本要從光伏組件開始。光伏材料生產(chǎn)成本的降低,轉(zhuǎn)換效率的提高,光伏發(fā)電波動(dòng)性、有效存儲(chǔ)等問(wèn)題的解決,是積極鼓勵(lì)技術(shù)研發(fā)的方向。
3.2 政府補(bǔ)貼與居民對(duì)屋頂光伏發(fā)電的認(rèn)知程度相結(jié)合
短期內(nèi)看,屋頂光伏市場(chǎng)發(fā)展必須得到政策支持,特別是經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼。因?yàn)槎唐趦?nèi)光伏電站發(fā)電成本與傳統(tǒng)化石能源發(fā)電比較仍有較大差距;同時(shí),光伏電站初期安裝成本的下降空間已經(jīng)不大。如果缺少政府補(bǔ)貼,以目前的價(jià)格在家庭住戶推廣光伏電站幾乎是不可能。因此,補(bǔ)貼雖然不能解決光伏應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展的全部問(wèn)題,但確實(shí)是短期內(nèi)光伏應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展的必要條件,現(xiàn)行補(bǔ)貼政策必須繼續(xù)執(zhí)行下去[3]。
3.3 加大對(duì)居民相關(guān)屋頂光伏發(fā)電的宣傳普及
在我國(guó)太陽(yáng)能屋頂還處于示范階段,政策效應(yīng)還不是很明顯,普通民眾對(duì)其更是知之甚少[4]。為加強(qiáng)居民對(duì)屋頂光伏發(fā)電的了解,創(chuàng)造良好的信息對(duì)稱的環(huán)境,可以針對(duì)不同地區(qū)不同層次的居民,采取不同的方式進(jìn)行推廣屋頂光伏發(fā)電的宣傳,提高居民對(duì)于屋頂光伏發(fā)電的認(rèn)知程度,促進(jìn)政府政策與光伏發(fā)電的信息對(duì)稱的形成。
4 結(jié) 論
在我國(guó)擁有豐富的太陽(yáng)能資源和屋頂資源的條件下,通過(guò)對(duì)屋頂光伏成本的降低、居民了解程度的加深和政府政策的支持,屋頂光伏發(fā)電能夠走進(jìn)多數(shù)家庭。推廣的另一個(gè)重要意義在于,它揭示了在可再生能源代替不可再生能源的趨勢(shì)下,人們不僅有注重環(huán)保節(jié)能的意識(shí),而且愿意為之放棄一部分個(gè)人消費(fèi)用于環(huán)境質(zhì)量的改善。
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篇3
關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電;經(jīng)濟(jì)分析;發(fā)展預(yù)測(cè)
太陽(yáng)能是地球能源的基本來(lái)源,因此,如何更好地利用太陽(yáng)光發(fā)電,是人類一直面臨的一個(gè)棘手的問(wèn)題。太陽(yáng)能是一項(xiàng)清潔性、安全性的能源,資源的來(lái)源廣泛且充足,而且其具有很長(zhǎng)的壽命,也不像其他能源那樣,需要經(jīng)常維護(hù)?;谶@些其他能源不具備的特點(diǎn),光伏能源被視為21世紀(jì)最有利用價(jià)值的能源。自上個(gè)世紀(jì)50年代,太陽(yáng)能的應(yīng)用已經(jīng)從太陽(yáng)能電池發(fā)展到如今太陽(yáng)能光伏集成建筑等多個(gè)不同的領(lǐng)域??v觀全世界的光伏產(chǎn)業(yè),也歷經(jīng)了半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,進(jìn)入到21世紀(jì)之后,我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)也漸漸地步入了高速的發(fā)展時(shí)期。因此,本文將以市場(chǎng)分析為基礎(chǔ),由四個(gè)方面來(lái)深入探討技術(shù)經(jīng)濟(jì):技術(shù)、企業(yè)產(chǎn)業(yè)、國(guó)家。
一、光伏產(chǎn)業(yè)的優(yōu)點(diǎn)
光伏產(chǎn)業(yè)是一項(xiàng)綠色又環(huán)保的能源,因此被看作是一項(xiàng)戰(zhàn)略性的朝陽(yáng)性產(chǎn)業(yè),各國(guó)給予光伏發(fā)電的很高的重視程度,并給予大力的扶持,原因如下:
1.《京都議定書》給予各國(guó)以壓力,迫使各國(guó)政府落實(shí)積極開發(fā)各項(xiàng)清潔型能源,包含太陽(yáng)能在內(nèi),這樣有利于減少溫室氣體的排放。
2.中東是全球的石油主產(chǎn)區(qū),因此,中東地區(qū)的政治趨勢(shì)一直處于一種緊張的狀態(tài)。為了保證穩(wěn)定的能源供應(yīng),各國(guó)政府不得不大力開發(fā)國(guó)內(nèi)能源,其中包含太陽(yáng)能在內(nèi)。
3.像石油、煤炭這些礦物能源在漸漸枯竭,各國(guó)政府不得不積極開發(fā)包含太陽(yáng)能在內(nèi)的可再生能源,這樣才能使能源長(zhǎng)期供應(yīng)。基于以上幾個(gè)原因,在上世紀(jì)末的最后十年,全國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)以每年百分之二十的速度高速增長(zhǎng)。在新千年以后的三十年中,全球光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)以每年百分之三十的速度高速增長(zhǎng)。光伏能源是可再生能源中一項(xiàng)獨(dú)具潛力的能源,它的重要性和戰(zhàn)略性日益凸顯,世界各國(guó)積極出臺(tái)相關(guān)政策和法律鼓勵(lì)光伏產(chǎn)業(yè)。自1999年來(lái),世界各國(guó)尤其是美、日、德這些西方發(fā)達(dá)國(guó)家逐步推出了大型國(guó)家光伏發(fā)展計(jì)劃和太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃,這在一定程度上推動(dòng)了世界光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,世界光伏產(chǎn)業(yè)是比IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展還快的產(chǎn)業(yè)。作為一項(xiàng)可再生清潔能源,在21世紀(jì)前半期,光伏發(fā)電將發(fā)展成最重要的基礎(chǔ)能源。
二、光伏發(fā)電成本分析
(一)光伏發(fā)電成本和影響因素
光伏發(fā)電的成本,直接決定了其能否大規(guī)模的快速發(fā)展,和其在能源供應(yīng)中的地位。光伏發(fā)電的成本主要受兩方面因素的影響:光伏發(fā)電總成本以及總發(fā)電量。光伏發(fā)電成本主要是受初始投資的影響,諸如運(yùn)行維護(hù)費(fèi)、稅收等因素則對(duì)系統(tǒng)的發(fā)電成本影響較小。1.初始投資。光伏電站的初始投資主要包含光伏組件、電纜、配電設(shè)備、并網(wǎng)逆變器等成本,在這其中,光伏組件投資的成本就占初始投資的一半以上。2.發(fā)電量。光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量受兩個(gè)因素影響:太陽(yáng)能資源、太陽(yáng)發(fā)電的效率,與此同時(shí),也受運(yùn)行方式、線路耗損等因素的影響。因此,在中國(guó)與建筑結(jié)合在一起的光伏發(fā)電系統(tǒng)大多安裝在東部沿海地區(qū)。3.單位電量成本。(也稱度電成本)
(二)多種類型的光伏發(fā)電系統(tǒng)度電的成本分析
中國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)的起步并不早,主要開展了投資補(bǔ)貼、特許權(quán)招標(biāo)等項(xiàng)目,一些技術(shù)的經(jīng)濟(jì)分析并不能恰當(dāng)?shù)胤从吵龀杀舅冢疚闹饕Y(jié)合一些典型的運(yùn)電站數(shù)據(jù)來(lái)分析。
1.聚光光伏電站的單位投資成本是比晶硅光伏要高的,聚光光伏電站度電成本比薄膜光伏電站要低,但仍然比大規(guī)模地面晶硅光伏電站要高一些。
2.薄膜光伏電站的單位成本比晶硅光伏電站的成本要低,但它的效率也低,而度電成本比晶硅光伏電站高。
(三)光伏發(fā)電系統(tǒng)度電成本的變化趨勢(shì)
光伏系統(tǒng)的成本包含太陽(yáng)電池組件、功率控制、組陣系統(tǒng)平衡、間接費(fèi)用這四個(gè)部分。在這其中,組陣系統(tǒng)平衡涵蓋了支撐組件的框架和支架、電線、基礎(chǔ)土建和土地的使用費(fèi)等。功率控制分為兩個(gè)方面,逆變器和電器控制系統(tǒng)。簡(jiǎn)介費(fèi)用包含涵蓋了工程建設(shè)的管理費(fèi)、工程設(shè)計(jì)費(fèi)、建設(shè)期中的利息、意外的費(fèi)用、運(yùn)費(fèi)等等。目前,制約光伏發(fā)電規(guī)模化發(fā)展的一大因素就是成本過(guò)高。隨著電池效率的提高、組件成本的下降以及壽命的延長(zhǎng),光伏發(fā)電的成本和平價(jià)上網(wǎng)的水平相近,因此,光伏發(fā)電非常具有發(fā)電的競(jìng)爭(zhēng)力。一些國(guó)際機(jī)構(gòu)對(duì)未來(lái)光伏發(fā)電的系統(tǒng)度電成本做出了預(yù)測(cè):現(xiàn)如今,中國(guó)并網(wǎng)光伏的發(fā)電單位的初始投資成本大約為15/W,光伏發(fā)電裝機(jī)的容量是3GW。按照中國(guó)發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,在技術(shù)提升和裝備國(guó)產(chǎn)化的大前提下,每年的投資成本會(huì)有百分之十的下降。按照《可再生能源“十二五”規(guī)劃》的要求,到2015年年底,中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到14GW。預(yù)計(jì)到2020年年底,太陽(yáng)能光伏發(fā)電的裝機(jī)容量會(huì)達(dá)到40GW,到2030年年底,裝機(jī)容量會(huì)達(dá)到200GW。根據(jù)測(cè)算結(jié)果來(lái)看,2015年中國(guó)光伏發(fā)電的單位投資成本也大概是11元/W,2020年將會(huì)下降至10元/W,2030年會(huì)出現(xiàn)大幅下降,降至4元/W。太陽(yáng)電池成本的下降,不僅僅是依靠技術(shù)進(jìn)步,規(guī)模化的生產(chǎn)也在一定程度上降低了成本,使得成本有二分之一到三分之一的下降幅度。而系統(tǒng)平衡需要的構(gòu)建成本也有了明顯的下降。目前微電網(wǎng)的發(fā)電技術(shù)仍處于深入研究的階段,雖然成本還是很高,但伴隨著技術(shù)的不斷革新和進(jìn)步,成本也會(huì)逐步降低,未來(lái)光伏發(fā)電技術(shù)的前景是巨大的。2020年前,全球光伏發(fā)電的市場(chǎng)還是主要集中于歐盟地區(qū),占到的比例約為百分之四十,2010~2020年,光伏發(fā)電在法國(guó)、德國(guó)、西班牙、意大利等國(guó)的地位逐步提升。2020年之后,光伏發(fā)電的新興市場(chǎng)主要是中國(guó)、美國(guó)、巴西等國(guó),光伏發(fā)電技術(shù)是重要的可再生能源發(fā)電技術(shù)。
三、光伏發(fā)電發(fā)展前景分析
1.多種光伏電池技術(shù)爭(zhēng)相發(fā)展,第一代晶硅電池具有高校、低廉、使用廣泛的主要用途,為市場(chǎng)主導(dǎo)。第二代薄膜電池成本低、耗能少,發(fā)展前景良好。第三代新型太陽(yáng)能電池效率高但價(jià)格昂貴,目前仍處于探索階段。
2.光伏微電網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向是高成本和低穩(wěn)定性光伏微電網(wǎng)是用光伏發(fā)電當(dāng)作最主要的電源,它可以和其他的儲(chǔ)能裝置配合,直接在用戶負(fù)荷周圍供電,典型的微電網(wǎng)是可以脫離主網(wǎng)運(yùn)行的,也可接到主網(wǎng)上運(yùn)行,這樣可以減少配電投資,大大減少了太陽(yáng)能間歇性對(duì)用戶帶來(lái)的影響,這比較適合成本較高的邊遠(yuǎn)山區(qū)和對(duì)供電有高可靠性的用戶使用。
四、發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的建議
綜上所述,發(fā)展我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)變得刻不容緩了。我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)步發(fā)展,是與國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的宏觀調(diào)控分不開的,國(guó)家各項(xiàng)政策的頒布和落實(shí),將在很大程度上推動(dòng)我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
1.政府要做好帶頭作用,設(shè)立光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi),更要在資金、電價(jià)、稅收等方面制定相應(yīng)的優(yōu)惠政策,大力扶持。
2.技術(shù)上既要自主研發(fā),又要學(xué)會(huì)技術(shù)引進(jìn),也可以和國(guó)內(nèi)研究共同公關(guān),建立健全一套創(chuàng)新的技術(shù)體系。
3.要以政府作為主導(dǎo),多元化投資,建立一套完整的產(chǎn)業(yè)鏈,多方參與、共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),以更高的水平進(jìn)行光伏技術(shù)師范建設(shè)項(xiàng)目。
4.努力培養(yǎng)國(guó)內(nèi)的光伏市場(chǎng),制定一套具體的分?jǐn)偵暇W(wǎng)電價(jià)的實(shí)施細(xì)則,。5.對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出合理的規(guī)劃。對(duì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定要加速,提升光伏產(chǎn)業(yè)在未來(lái)產(chǎn)業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力。
五、總結(jié)
總而言之,太陽(yáng)能光伏發(fā)電是綠色、環(huán)保的可再生能源,光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展前景非??捎^,在2030~2050年間,光顧能源和常規(guī)能源在價(jià)格上會(huì)有真正的競(jìng)爭(zhēng)力出現(xiàn),因此,這必將成為我國(guó)多能互補(bǔ)能源中非常重要的組成部分。我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)需要在市場(chǎng)的規(guī)范、設(shè)備國(guó)產(chǎn)化、提高技術(shù)支持、產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展等方面繼續(xù)努力。只有這樣,中國(guó)的太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)才能躋身世界前列。
作者:杜娟 單位:黃河水電光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)有限公司
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關(guān)鍵詞:融資租賃 光伏發(fā)電 能源
中圖分類號(hào):F426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2016)06(a)-0095-03
1 光伏行業(yè)現(xiàn)狀
無(wú)論是從世界的角度還是從中國(guó)來(lái)看,常規(guī)能源,如煤炭、石油、天然氣,都是很有限的。隨著人類社會(huì)的不斷壯大發(fā)展,這些常規(guī)能源已漸漸滿足不了人類的需求,同時(shí),常規(guī)能源如煤炭,還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,種種原因都導(dǎo)致了人們開始不斷探索、發(fā)展新型能源技術(shù),而太陽(yáng)能就是典型的新型能源。
太陽(yáng)能是屬于可再生能源,具有很多特性:如清潔性、廣泛性、充足性等,是人們探索、發(fā)展新型能源中的重要分支,而利用太陽(yáng)能發(fā)電的光伏發(fā)電技術(shù)又是其分支上的重要領(lǐng)域。與常規(guī)能源發(fā)電系統(tǒng)相比,光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:(1)可再生;(2)無(wú)污染;(3)利用方式較靈活,可利用建筑屋面;(4)較大型發(fā)電站相比,占地較少,適用于小型場(chǎng)所等。
光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。光伏發(fā)電上游為原材料硅片制造、中游主要是太陽(yáng)能電池板組件的生產(chǎn),下游是太陽(yáng)能發(fā)電站或分布式太陽(yáng)能建筑物。其中中游電池板組件的主要原材料分為三種:?jiǎn)尉Ч?、多晶硅及薄膜,三種原料的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換率不同。
光伏發(fā)電的類型主要分為集中式光伏電站及分布式光伏發(fā)電。集中式光伏電站就是利用太陽(yáng)能發(fā)電的電站,太陽(yáng)能組件將太陽(yáng)光照射產(chǎn)生的光能轉(zhuǎn)為直流電,然后直流電再經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電,從而直接匯入公共電網(wǎng);而分布式光伏發(fā)電,一般是利用建筑物,將太陽(yáng)能組件與建筑物相結(jié)合,如屋頂太陽(yáng)能裝置(圖1為屋頂光伏發(fā)電裝置),將太陽(yáng)能組件裝置在屋頂上,當(dāng)太陽(yáng)光照射在屋頂安裝的電池板上時(shí),太陽(yáng)能系統(tǒng)將光能轉(zhuǎn)為直流電,然后逆變器再將直流電轉(zhuǎn)化成交流電匯入電網(wǎng)系統(tǒng),由于薄膜材質(zhì)的柔軟性,特別適用于這種建筑物光伏發(fā)電設(shè)備。這種裝置投資相對(duì)較小、建設(shè)周期較快、占地面積小、可利用建筑物自身資源以及政策支持力度大(電網(wǎng)補(bǔ)貼)等優(yōu)點(diǎn),是目前光伏發(fā)電的新趨勢(shì)。
目前,光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)在我國(guó)蓬勃發(fā)展。截至2015年底,我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電累計(jì)并網(wǎng)容量達(dá)到4 158萬(wàn)kW,同比增長(zhǎng)67.3%,約占全球的1/5,成為世界光伏第一大國(guó)。2015年國(guó)家電網(wǎng)公司累計(jì)受理申請(qǐng)光伏并網(wǎng)戶數(shù)23 360戶,累計(jì)受理容量575萬(wàn)kW;累計(jì)并網(wǎng)戶數(shù)20 312戶,累計(jì)并網(wǎng)容量473萬(wàn)kW,其中華東分布式光伏累計(jì)并網(wǎng)容量302萬(wàn)kW,占并網(wǎng)總?cè)萘康?4%。2015年,全國(guó)累計(jì)光伏裝機(jī)容量超過(guò)100萬(wàn)kW的省區(qū)達(dá)到11個(gè)。西部省區(qū)重點(diǎn)建設(shè)集中式光伏發(fā)電,甘肅、新疆、青海裝機(jī)容量超過(guò)500萬(wàn)kW;而中東部地區(qū)重點(diǎn)建設(shè)分布式光伏發(fā)電,江蘇、浙江、山東、安徽分布式光伏規(guī)模超過(guò)100萬(wàn)kW。“十二五”期間,太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量年均增長(zhǎng)177%。
2 光伏行業(yè)相關(guān)政策
在政策引導(dǎo)和市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下,我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展將會(huì)繼續(xù)向好,這幾年政府不斷出臺(tái)各種有利于光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策。詳見表1光伏行業(yè)政策表。
3 光伏行業(yè)與融資租賃相結(jié)合
由于光伏發(fā)電行業(yè)多涉及大型發(fā)電設(shè)備,即使是分布式光伏系統(tǒng),也會(huì)涉及光伏裝置,所以特別適用于融資租賃進(jìn)行融資。融資租賃是一種包含出租人、承租人、供貨商三方的融資形式,它的模式主要分為直租和售后回租兩種:(1)直租是指出租人與承租人簽訂融資租賃合同,出租人從承租人指定的供貨商那里買入指定的設(shè)備,再出租給承租人使用,承租人享有設(shè)備的占有權(quán),使用權(quán)及收益權(quán),待租賃期限結(jié)束后,承租人可選擇以約定價(jià)格買入設(shè)備或停止繼續(xù)租入。在與光伏發(fā)電企業(yè)合作中,出租人從設(shè)備制造商處購(gòu)買電站組件,制造商將電站組件交給承租人,由工程承包商進(jìn)行施工建設(shè),承租人在租賃期間按期向出租人支付租金。(2)售后回租是指承租人將自有設(shè)備轉(zhuǎn)賣給出租人,同時(shí)再與出租人簽訂融資租賃合同,將該設(shè)備從出租人處租回的模式。運(yùn)用這種模式,可以優(yōu)化承租人的資產(chǎn)負(fù)債結(jié)構(gòu),將承租人本身?yè)碛械墓潭ㄙY產(chǎn)賣給租賃公司,賣出的金額轉(zhuǎn)為承租人的銀行存款,而負(fù)債增加的部分為每期應(yīng)付給租賃公司的長(zhǎng)期應(yīng)付款,這部分負(fù)債以每期租金的形式支付給租賃公司,并且企業(yè)還可以跟租賃公司協(xié)商具體的租金支付計(jì)劃,以減輕企業(yè)一次性還款的壓力,從而使企業(yè)現(xiàn)金流增加,解決企業(yè)資金緊張的局面。在與光伏企業(yè)合作中,這種模式適用于項(xiàng)目公司已建成,電站設(shè)備已處于在建狀態(tài)或建成狀態(tài),項(xiàng)目公司將電站出售給租賃公司,租賃公司根據(jù)電站的實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況以及投資總額確定融資額度,項(xiàng)目公司作為承租人再?gòu)淖赓U公司租回電站,項(xiàng)目公司每期向租賃公司支付租金。
目前我國(guó)融資租賃公司分為3類:(1)由銀監(jiān)會(huì)監(jiān)管的金融租賃公司;(2)由商務(wù)部監(jiān)管的融資租賃公司;(3)由商務(wù)部監(jiān)管的外資融資租賃公司。截至2015年,我國(guó)金融租賃公司共有49家,非金融租賃公司共有4 459家,分布最多的城市為北京、上海、廣東、天津、江蘇、浙江。
融資租賃與光伏發(fā)電相結(jié)合,已經(jīng)發(fā)展為光伏行業(yè)一種較為成熟的融資方式。由于自2013年起,光伏行業(yè)被銀行定為產(chǎn)能過(guò)剩行業(yè),大部分光伏企業(yè)很難再?gòu)你y行那邊得到新增授信,因此更多的光伏企業(yè)轉(zhuǎn)向了融資租賃公司尋求幫助。在各個(gè)租賃公司的博弈中,由于金融租賃公司擁有較低的成本、較多的資金,因此在大型電站融資租賃方面具有較多的優(yōu)勢(shì),目前國(guó)銀金融租賃、華夏金融租賃已在光伏行業(yè)融資租賃這塊大蛋糕上切出了一大部分,而2016年初,中信金融租賃也與江山控股簽署協(xié)議,為其建設(shè)光伏電站提供100億元的授信。小型電站由于自身信用狀況較差,加上光伏發(fā)電建設(shè)周期較長(zhǎng),回款較慢等原因,較難得到融資。
4 新模式的探索
在融資租賃的模式上,我們也在不斷探索學(xué)習(xí),如美國(guó)SolarCity公司的太陽(yáng)能租賃模式。在這種模式下,SolarCity出租其光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝置,為用戶提供其設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)全過(guò)程的服務(wù),再通過(guò)收取客戶的租賃費(fèi),以及政府補(bǔ)貼,在未來(lái)20年內(nèi)獲得持續(xù)穩(wěn)定的現(xiàn)金流。用戶可選擇首付款的金額,首付款的金額越高,今后的租金就越少,而租金包括了系統(tǒng)平時(shí)的維護(hù)費(fèi)用,在租約期滿后,用戶可選擇停租、續(xù)租或購(gòu)買設(shè)備。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō),通過(guò)這種模式能以較低成本獲得光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能,從而減少日常電費(fèi)開支,用戶和SolarCity得到雙贏局面。
參考文獻(xiàn)
[1] 中國(guó)融資租賃三十人論壇.中國(guó)融資租賃行業(yè)2015年度報(bào)告[S].中國(guó)經(jīng)濟(jì)出版社,2015.
篇5
關(guān)鍵詞:風(fēng)力發(fā)電;光伏發(fā)電;并網(wǎng)
引 言:無(wú)論從世界還是從中國(guó)來(lái)看,常規(guī)能源都是很有限的。風(fēng)能、太陽(yáng)能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源,具有充分的清潔性、絕對(duì)的安全性、相對(duì)的廣泛性、確實(shí)的長(zhǎng)壽命和免維護(hù)性、資源的充足性及潛在的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn),在長(zhǎng)期的能源戰(zhàn)略中具有重要地位。在今后的十幾年中,中國(guó)發(fā)電的市場(chǎng)將會(huì)由獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。中國(guó)風(fēng)力、光伏等新能源發(fā)電行業(yè)的發(fā)展前景十分廣闊,預(yù)計(jì)未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間都將保持高速發(fā)展,同時(shí)盈利能力也將隨著技術(shù)的逐漸成熟穩(wěn)步提升。因此,實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)成為一個(gè)趨勢(shì)。然而在并網(wǎng)操作的實(shí)際運(yùn)作和調(diào)度中,又發(fā)現(xiàn)存在著較多問(wèn)題。我們要直面這些問(wèn)題的存在,并尋求解決的途徑,為我國(guó)電力發(fā)展保駕護(hù)航。
1.風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)的特點(diǎn)及現(xiàn)狀
1.1并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電
風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)是指對(duì)風(fēng)力資源充分利用和開發(fā),將多組甚至上百組發(fā)電機(jī)進(jìn)行連接,形成一個(gè)發(fā)電網(wǎng)絡(luò)組合。這種發(fā)電模式規(guī)模較大,發(fā)電容量巨大,而且可持續(xù)性強(qiáng)。因此,成為電力企業(yè)大電網(wǎng)的逐金之地。近兩年,我國(guó)可用發(fā)電資源緊俏,脫穎而出的風(fēng)力資源具有清潔、無(wú)污染、可再生、降低成本等優(yōu)點(diǎn),使我國(guó)電力發(fā)展脫離資源匱乏的境地。但是,風(fēng)力受天氣、季節(jié)的影響,具有不可控制性,而現(xiàn)在的自熱風(fēng)儲(chǔ)存技術(shù)還不完善,這也是并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電的一個(gè)局限性。即便如此,只要電力企業(yè)做好新技術(shù)研究及開發(fā),并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電在我國(guó)就具備一定的發(fā)展空間。
1.2并網(wǎng)型光伏發(fā)電
光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)就是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)與常規(guī)電網(wǎng)相連,利用逆變器將光伏系統(tǒng)所發(fā)的直流電逆變成正弦交流電,產(chǎn)生的交流電可以直接供給交流負(fù)載,然后將剩余的電能輸入電網(wǎng),或者直接將產(chǎn)生的全部電能并入電網(wǎng)。因?yàn)橹苯訉㈦娔茌斎腚娋W(wǎng),光伏獨(dú)立系統(tǒng)中的蓄電池完全被光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的電網(wǎng)所取代。免除配置蓄電池,省掉了蓄電池蓄能和釋放的過(guò)程,可以充分利用光伏陣列所發(fā)的電力,從而減小了能量的損耗,降低了系統(tǒng)成本。
2.風(fēng)力、光伏發(fā)電并網(wǎng)在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題
2.1實(shí)踐中出現(xiàn)孤島效應(yīng)
在電子電路中,孤島效應(yīng)是指電路的某個(gè)區(qū)域有電流通路而實(shí)際沒有電流流過(guò)的現(xiàn)象。即電網(wǎng)突然失壓時(shí),并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)仍保持對(duì)電網(wǎng)中的臨近部分線路供電狀態(tài)的一種效應(yīng)。這種效應(yīng)的出現(xiàn),主要在于風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的發(fā)電量所決定的,發(fā)電量越大,孤島效應(yīng)出現(xiàn)的頻率越大。無(wú)論是由于維修,還是由于故障,出現(xiàn)的電力中斷,用戶端的發(fā)電系統(tǒng)都無(wú)法及時(shí)的檢測(cè)出停電的具體情況,只能強(qiáng)行中斷運(yùn)行,從而分離自身與市電網(wǎng)絡(luò),這樣使風(fēng)力、光伏發(fā)電網(wǎng)絡(luò)脫離電力企業(yè),從而形成孤島。孤島會(huì)損害公眾和電力公司維修人員的安全和供電質(zhì)量,在自動(dòng)或手動(dòng)重新閉合供電開關(guān)向孤島電網(wǎng)重新供電時(shí),有可能損害設(shè)備。
2.2實(shí)際運(yùn)行中存在不可靠性
之所以說(shuō)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電在實(shí)際運(yùn)行中還存在不可靠性,主要是因?yàn)轱L(fēng)力和光伏來(lái)源于自然資源,風(fēng)和太陽(yáng)。天氣及季節(jié)的變化隨時(shí)影響著發(fā)電情況的變化,而這種變化是無(wú)法準(zhǔn)備掌握和控制的,是不可抗力因素,也是影響發(fā)電的最重要原因。除外部因素外,內(nèi)部因素也不容忽略。第一,如果電力系統(tǒng)自身出現(xiàn)的問(wèn)題,突然停電將停止風(fēng)力和光伏發(fā)電工作,無(wú)法保證正常供電;第二,繼電保護(hù)出現(xiàn)誤動(dòng)作的出現(xiàn),是由于電力企業(yè)未落實(shí)繼電保護(hù)裝置,從而影響發(fā)電工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn);第三,在設(shè)備安裝和場(chǎng)地選擇上要注意,選擇適合風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電的需求。如果不符合,可能出現(xiàn)風(fēng)速不夠,太陽(yáng)輻射不足,導(dǎo)致電力發(fā)電動(dòng)力不足,影響整體發(fā)電效果。
2.3實(shí)際運(yùn)行后降低效益
風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)后,導(dǎo)致配電網(wǎng)絡(luò)的成本增加,降低經(jīng)濟(jì)效益。主要原因是原有的一些設(shè)施設(shè)備,如鏈接的變壓器和電纜線路,這些配電系統(tǒng)負(fù)荷小,無(wú)法滿足并網(wǎng)發(fā)電,從而成為閑置和備用設(shè)備。
3.解決風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的具體方法
3.1提高孤島效應(yīng)的檢測(cè)
風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并網(wǎng),為保證自身供電的持續(xù)性,使自身處于獨(dú)立狀態(tài),在電力企業(yè)電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障或斷電維修時(shí),就會(huì)自動(dòng)切離自身與主網(wǎng),從而滿足人們的供電需求。但是這種供電模式,不但降低供電質(zhì)量,還嚴(yán)重威脅人們的生命安全。電力企業(yè)要想徹底杜絕類似問(wèn)題的出現(xiàn),就必須對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督,一旦問(wèn)題出現(xiàn),就要及時(shí)作出應(yīng)急A案,保障電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性,提高人們的用電質(zhì)量。另外,電力企業(yè)不要固步自封,要著力開發(fā)全新性、準(zhǔn)確性更高、安全性更好、及時(shí)性更強(qiáng)的孤島監(jiān)測(cè)方式,加大對(duì)改善電網(wǎng)運(yùn)行孤島效應(yīng)的研究,避免運(yùn)行故障的發(fā)生。及時(shí)發(fā)生也可以進(jìn)行及時(shí)的優(yōu)化系統(tǒng),準(zhǔn)確排除,進(jìn)而保證電網(wǎng)系統(tǒng)的正常供電。由此可見,保障電網(wǎng)系統(tǒng)供電質(zhì)量以及人們的用電安全,電網(wǎng)檢測(cè)發(fā)揮著重要意義。
3.2主網(wǎng)、微網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展
風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)鏈接將會(huì)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)巨大沖擊,而其具體作用在電力發(fā)展中也是非常繁雜的。為更好的促進(jìn)主網(wǎng)和微網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,找到各自的發(fā)展方式,就必須通過(guò)全新的理念和方法對(duì)配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和同電網(wǎng)的影響進(jìn)行全方位分析和研究。
3.3完善光伏發(fā)電系統(tǒng)
電力企業(yè)的整體電力系統(tǒng)引進(jìn)光伏發(fā)電后,由于光伏發(fā)電自身的特點(diǎn),改變了電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中原有的故障形式,導(dǎo)致電網(wǎng)現(xiàn)在多出現(xiàn)一些電氣量故障,而這種故障具有多變性和復(fù)雜性,檢測(cè)起來(lái)十分困難,嚴(yán)重破壞電力系統(tǒng)的自我保護(hù)系統(tǒng),增加維修人員工作量,提高了工作難度系數(shù)。所以,電力企業(yè)在今后的發(fā)展中,要加強(qiáng)對(duì)此類問(wèn)題的研究,運(yùn)用更先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行保護(hù)系統(tǒng),保證電力的持續(xù)發(fā)展。
結(jié)束語(yǔ):總之,風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)在我國(guó)電力企業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用,對(duì)于其中存在的問(wèn)題,要加強(qiáng)研究和投入,以新技術(shù)、新知識(shí)的應(yīng)用來(lái)解決,確保我國(guó)電力事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]王可舜.關(guān)于風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電并網(wǎng)問(wèn)題的探討[J].自動(dòng)化應(yīng)用,2016,(05):75-76.
篇6
關(guān)鍵詞:分布式光伏電站;投資分析模型;把控投資風(fēng)險(xiǎn)
中圖分類號(hào):F832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、光伏發(fā)電的技術(shù)原理及政策背景
1、光伏發(fā)電的技術(shù)原理分析
光伏發(fā)電,其基本原理就是“光伏效應(yīng)”。光子照射到金屬上時(shí),它的能量可以被金屬中某個(gè)電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內(nèi)部引力做功,離開金屬表面逃逸出來(lái),成為光電子。白天采用高能vcz晶體發(fā)電板和太陽(yáng)光互感對(duì)接和全天候24小時(shí)接收風(fēng)能發(fā)電互補(bǔ),通過(guò)全自動(dòng)接收轉(zhuǎn)換柜接收,直接滿足所有家電用電需求。并通過(guò)國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)化學(xué)物理電源產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)合格。發(fā)電系統(tǒng)成本中,電池組件約占50%,電流轉(zhuǎn)換器、安裝費(fèi)、其他輔助部件以及其他費(fèi)用占另外 50%。
二、建立分布式光伏電站投資分析
投資分布式光伏電站的合理性和可操作性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、近年來(lái),我國(guó)光伏產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大,市場(chǎng)占有率位居世界前列,制造技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平,致使我國(guó)光伏發(fā)電的主要元器件成本顯著降低,這就為光伏發(fā)電的應(yīng)用打好了基礎(chǔ)。另外,由于全球光伏市場(chǎng)需求增速減緩,加上美國(guó)與歐盟市場(chǎng)均對(duì)我國(guó)的光伏出口產(chǎn)品進(jìn)行“雙反”調(diào)查,征收較高的懲罰性關(guān)稅或限制價(jià)格及實(shí)行配額,光伏產(chǎn)品出口嚴(yán)重受阻,造成我國(guó)光伏生產(chǎn)企業(yè)普遍經(jīng)營(yíng)困難,產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩,產(chǎn)量嚴(yán)重積壓,企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)非常激烈,使光伏發(fā)電應(yīng)用企業(yè)在使用光伏元器件時(shí)具有較強(qiáng)的議價(jià)能力。
2、我國(guó)政府已看到我國(guó)光伏產(chǎn)品市場(chǎng)過(guò)度依賴外部市場(chǎng),國(guó)內(nèi)應(yīng)用市場(chǎng)開發(fā)嚴(yán)重不足,應(yīng)用市場(chǎng)環(huán)境亟待改善等等情況,已出臺(tái)或即將出臺(tái)一系列產(chǎn)品導(dǎo)向政策文件。在國(guó)發(fā)〔2013〕24號(hào)文件中,強(qiáng)調(diào)在大力支持用戶側(cè)光伏應(yīng)用,完善電價(jià)和補(bǔ)貼政策,改進(jìn)補(bǔ)貼資金管理,加大財(cái)稅政策支持力度,完善金融支持政策,以及土地支持政策和建設(shè)管理等方面,進(jìn)一步加大并完善國(guó)家支持政策,這些非常豐厚的優(yōu)惠政策的預(yù)期,也將為投資光伏電站的企業(yè)帶來(lái)非常良好的經(jīng)濟(jì)效益。
3、隨著地球上化石能源儲(chǔ)量的日漸枯竭,化石能源價(jià)格必將不斷大幅上漲,從而使化石能源發(fā)電成本呈不斷上漲趨勢(shì),致使電費(fèi)價(jià)格不斷上漲;而光伏發(fā)電隨著產(chǎn)品效率的不斷改進(jìn),產(chǎn)量不斷上升,成本必將大幅下降,特別是太陽(yáng)能本身就是一種零成本的能源。電費(fèi)不斷上漲,光伏發(fā)電成本不斷下降,兩者之間形成了一個(gè)巨大的利潤(rùn)空間,為企業(yè)進(jìn)一步帶來(lái)非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
4、與其他投資項(xiàng)目不同的是,項(xiàng)目建成后沒有傳統(tǒng)投資項(xiàng)目的人財(cái)(流動(dòng)資金)物的投入,以及銷的運(yùn)營(yíng)。項(xiàng)目進(jìn)入正常運(yùn)行后,每年除了例行的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng),沒有較大的費(fèi)用開支,不需要牽涉較大的精力,在項(xiàng)目的生命周期中,由于采取自發(fā)自用和余電上網(wǎng)的模式,所產(chǎn)生的電源不會(huì)發(fā)生滯銷,不會(huì)造成產(chǎn)品的積壓。也可以說(shuō),隨著項(xiàng)目的建成,項(xiàng)目就變成了一個(gè)每年有固定收益的投資產(chǎn)品。因此,在項(xiàng)目后續(xù)資本運(yùn)作上,也帶來(lái)不小空間。比如,可將項(xiàng)目未來(lái)收益權(quán)做質(zhì)押來(lái)開展“未來(lái)收益權(quán)質(zhì)押”融資業(yè)務(wù),也可以將這些項(xiàng)目資產(chǎn)抵押,來(lái)發(fā)行企業(yè)資產(chǎn)抵押債券。如要想得遠(yuǎn)一些,更可將所有的光伏發(fā)電項(xiàng)目資產(chǎn)打包上市,獲取社會(huì)融資。
5、分布式光伏電站的投資收益分析
以定性分析的方法可揭示當(dāng)前投資分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的前瞻性與可行性。但是當(dāng)前投資該項(xiàng)目是否有利可圖呢?這就要用定量分析的方法,用數(shù)據(jù)測(cè)算來(lái)揭示了。
關(guān)于項(xiàng)目的投資總額,投資光伏電站的硬件設(shè)備有光伏電池組件、逆變器、升壓變壓器和各種配電柜等等。軟件的費(fèi)用包括光伏電站的設(shè)計(jì)費(fèi)、建設(shè)費(fèi)用、技術(shù)服務(wù)費(fèi)用。按照現(xiàn)行的成本規(guī)模,如果建設(shè)一個(gè)裝機(jī)容量為1 000千瓦規(guī)模的分布式光伏發(fā)電屋頂項(xiàng)目,初期投資總額,也就是硬件費(fèi)用和安裝費(fèi)用大約為800萬(wàn)元,以后每年維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用為投資總額的0.5%。
投資收益計(jì)算的基礎(chǔ)是發(fā)電量,光伏電站的發(fā)電量取決于電站當(dāng)?shù)氐娜照蛰椛淞亢凸夥l(fā)電系統(tǒng)的裝機(jī)容量。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)認(rèn)為,上海地區(qū)的1 000千瓦規(guī)模的光伏電站每年可以產(chǎn)生100萬(wàn)千瓦時(shí)(度)的電量,相當(dāng)于每瓦裝機(jī)容量每年產(chǎn)生1度電。當(dāng)然,光伏組件在生命周期內(nèi)會(huì)發(fā)生衰減,按照《金太陽(yáng)示范工程關(guān)鍵設(shè)備基本要求》每年的衰減率,不得高于0.8%。25年內(nèi),光伏組件的發(fā)電功率不得低于標(biāo)稱功率的80%。
6、不同光伏發(fā)電原件的投資及發(fā)電效能比較
光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)及分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。
6.1獨(dú)立光伏發(fā)電也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電
主要由太陽(yáng)能電池組件、控制器、蓄電池組成,若要為交流負(fù)載供電,還需要配置交流逆變器。獨(dú)立光伏電站包括邊遠(yuǎn)地區(qū)的村莊供電系統(tǒng),太陽(yáng)能戶用電源系統(tǒng),通信信號(hào)電源、陰極保護(hù)、太陽(yáng)能路燈等各種帶有蓄電池的可以獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
6.2并網(wǎng)光伏發(fā)電
并網(wǎng)光伏發(fā)電,其本質(zhì)上也就是太陽(yáng)能組件所產(chǎn)生的直流電,并且經(jīng)過(guò)相應(yīng)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成為符合市電電網(wǎng)運(yùn)行要求的交流電后,再直接接入到公共電網(wǎng)系統(tǒng)中。光伏發(fā)電實(shí)例:通常能夠分為帶蓄電池的與不帶蓄電池的這兩大類并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。通常情況下,帶有蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)多具有了高度的可調(diào)度性,可以能夠根據(jù)需要并入或者退出電網(wǎng),因此還具有備用一些電源的功能,在電網(wǎng)因?yàn)楣释k娭畷r(shí)就可進(jìn)行緊急供電。與此同時(shí)帶有蓄電池的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)多安裝于居民建筑物內(nèi);而不帶蓄電池并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)一般不具備較好的可調(diào)度性與備用電源功能,一般需要安裝于比較大型的電網(wǎng)系統(tǒng)中。在這里,并網(wǎng)光伏發(fā)電多有集中式的大型并網(wǎng)光伏電站通常都屬于國(guó)家級(jí)電站,其最主要的特點(diǎn)就是將自身所發(fā)出的電能直接輸送到電網(wǎng)系統(tǒng)中,并且由電網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)一地調(diào)配并且向用戶供電。但是實(shí)際情況下這種電站投資比較大、建設(shè)周期比較長(zhǎng)、占地面積比較大,并且還沒有太大的發(fā)展。但是另一種分散式小型的并網(wǎng)光伏,尤其是光伏建筑一體化的光伏發(fā)電系統(tǒng),由于其投資比較小、建設(shè)速度快、占地面積比較小、政策支持力度相對(duì)較大等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)前并網(wǎng)光伏發(fā)電的絕對(duì)主流。
6.3分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)
又稱分散式發(fā)電或分布式供能,是指在用戶現(xiàn)場(chǎng)或靠近用電現(xiàn)場(chǎng)配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng),以滿足特定用戶的需求,支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,或者同時(shí)滿足這兩個(gè)方面的要求。
一般情況下,分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的一般設(shè)備,主要包括了光伏電池組件設(shè)備、光伏方陣支架裝置、直流匯流箱設(shè)備、直流配電柜裝置、并網(wǎng)逆變器設(shè)備以及交流配電柜等,另外一方面還有電網(wǎng)供電系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備與環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備。它的運(yùn)行模式是在具有太陽(yáng)輻射的基本條件下,自身光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件等設(shè)備陣列把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換并且輸出的電能,經(jīng)過(guò)直流了匯流箱集中送入到直流配電柜中,由并網(wǎng)逆變器設(shè)備逆變成為交流電供給到建筑的自身負(fù)載,與此同時(shí)多余或者不足的電力要通過(guò)聯(lián)接電網(wǎng)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
三、不同的投資模式之間的效益比較
1、 現(xiàn)階段光伏發(fā)電的裝機(jī)成本
如果上網(wǎng)電價(jià)為1元/度,則項(xiàng)目投資回收期為10年(累計(jì)現(xiàn)金流入超過(guò)資本金投入,貸款還清)。到第10年后,因?yàn)檎叟f完成,因此,增值稅和所得稅大幅增加,每年兩稅合計(jì)大約600萬(wàn)元,即便如此,每年項(xiàng)目公司依然有1084萬(wàn)元的現(xiàn)金凈流入。
2、系統(tǒng)改進(jìn)的電站投資收益
上述電站沒有采用固定支架,沒有追日并且沒有進(jìn)行功率優(yōu)化,如果增加追日系統(tǒng)和固定支架,則投資需要增加1600萬(wàn)元,從而使電站總投資從11160萬(wàn)元增加到12760萬(wàn)元??紤]貸款9000萬(wàn)元,自有資本金為3760萬(wàn)元。但這樣,電站的年滿負(fù)荷發(fā)電時(shí)間可以增加到1860小時(shí),但運(yùn)營(yíng)費(fèi)用也相應(yīng)增加到200萬(wàn)元/年。按照這個(gè)條件,再對(duì)該電站進(jìn)行測(cè)算可知(表略),增加電站優(yōu)化系統(tǒng),雖然使總投資增加了1600萬(wàn)元,而且維護(hù)費(fèi)用也增加了20萬(wàn)元/年,但由于增加了發(fā)電量,因此,投資回收期反而縮短到9年零一個(gè)月。收回投資后,每年的現(xiàn)金流增加了280萬(wàn)元。因此,投資效益是明顯的。實(shí)踐證明,任何能夠低成本而有效地增加光伏組件發(fā)電量的技術(shù),都對(duì)提高光伏電站的投資回報(bào)率有很大的幫助。
結(jié)束語(yǔ)
模型的運(yùn)用可使融資需要方算出未來(lái)的投資收益,并用這些收益質(zhì)押構(gòu)成融財(cái)物品,甚至能夠構(gòu)成財(cái)物抵押債券,獲得融資支持。相信跟隨國(guó)家扶持方針的進(jìn)一步推動(dòng),市場(chǎng)投資需要的擴(kuò)展,融資平臺(tái)的完善能夠使光伏工業(yè)得到繼續(xù)健康的開展。投資光伏發(fā)電項(xiàng)目也能夠使投資者獲得安穩(wěn)的、安全的投資收益,最終是全社會(huì)和我們家園出現(xiàn)藍(lán)天白云將不再是奢侈品。
參考文獻(xiàn)
[1]韓學(xué)志.分布式光伏發(fā)電面臨的主要問(wèn)題淺析[J].科技致富向?qū)В?014,17:244+283.
篇7
關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能;光伏技術(shù);研究;發(fā)展
中圖分類號(hào):TM615 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2013) 10-0008-01
太陽(yáng)能光伏技術(shù)指的是可應(yīng)用太陽(yáng)能的光伏技術(shù)進(jìn)行發(fā)電的一門科學(xué)技術(shù)。其應(yīng)用和開發(fā)能夠大大解決當(dāng)今時(shí)代存在的人口、資源和經(jīng)濟(jì)之間存在的矛盾,從而促進(jìn)世界發(fā)展的和諧。目前人類利用太陽(yáng)能主要是進(jìn)行取暖和發(fā)電,特別是太陽(yáng)能的發(fā)電這一功能,掙得到廣泛關(guān)注,讓其替代水能或者火能的發(fā)電能源及技術(shù),成為新型的無(wú)污染節(jié)能的發(fā)電技術(shù),實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的目的。
一、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)述
“光伏發(fā)電”最早出現(xiàn)于1839年,法國(guó)科學(xué)家最先發(fā)現(xiàn)“光生伏打效應(yīng)”,之后近100年的時(shí)間里,光伏發(fā)電技術(shù)研究處于緩慢發(fā)展階段。然而1954年,美國(guó)出現(xiàn)首個(gè)實(shí)用的單晶硅光伏電池的研發(fā)成功。20世紀(jì)中后期,光伏技術(shù)的發(fā)展開始進(jìn)入正式軌道。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是由光伏的電池板、控制器、電能儲(chǔ)存和變換等環(huán)節(jié)構(gòu)成,是一個(gè)發(fā)電和電能變換的系統(tǒng)。太陽(yáng)光輻射的能量可經(jīng)過(guò)光伏電池板轉(zhuǎn)換成為可用電能,主要是通過(guò)電纜、控制器和儲(chǔ)能等環(huán)節(jié)進(jìn)行太陽(yáng)能的儲(chǔ)存及轉(zhuǎn)換。光伏發(fā)電系統(tǒng)按照和電力系統(tǒng)的關(guān)系進(jìn)行分類,可分為獨(dú)立的光伏發(fā)電與并網(wǎng)的光伏發(fā)電兩個(gè)系統(tǒng)[1]。
獨(dú)立的光伏發(fā)電系統(tǒng)屬于和常規(guī)電力系統(tǒng)不相連的,獨(dú)立運(yùn)行的一種發(fā)電系統(tǒng),一般建在無(wú)電網(wǎng)邊區(qū),獨(dú)立的光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)作用是供給無(wú)電邊區(qū)電力。太陽(yáng)能發(fā)電具有白天發(fā)電的特性,然而負(fù)荷用電的具有全天候特性,故獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)中的儲(chǔ)能元件是必備品。獨(dú)立的光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性會(huì)受到氣象環(huán)境和負(fù)荷等多種因素的影響,因此其供電的可靠性不足,但能夠解決無(wú)電邊區(qū)人民的供電問(wèn)題,成為無(wú)電邊區(qū)比較安全可靠的供電方式。
并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)可以和電力系統(tǒng)進(jìn)行直接連接的一種光伏發(fā)電系統(tǒng),它可以為電力系統(tǒng)供給有功及無(wú)功的電能。光伏電池發(fā)出的直流電能能夠經(jīng)變換器轉(zhuǎn)換成交流電能,此電能和電網(wǎng)的頻率相同,再以電壓源方式將電能送進(jìn)電力系統(tǒng)??刂破饕话闶怯蓡纹瑱C(jī)或數(shù)字信號(hào)處理芯片等核心器件組成的,主要是實(shí)現(xiàn)了光伏電池的最大功率點(diǎn)的跟蹤,達(dá)到控制逆變器的并網(wǎng)電流頻率和波形,以及功率等,從而讓向電網(wǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)送功率同光伏的陣列所發(fā)最大的功率電能之間能夠得到平衡。
二、太陽(yáng)能光伏電池和光伏技術(shù)的研究與發(fā)展
近幾年,光伏學(xué)極其相關(guān)科學(xué)的研究十分活躍,目前主要圍繞的光伏學(xué)話題是如何降低其成本和提高其利用率。針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題各類研究和開發(fā)工作也隨之進(jìn)行,其中最熱門的是以晶體硅的材料作為基礎(chǔ)的高效的電池及薄膜的電池研究。國(guó)際上光伏學(xué)領(lǐng)域研究的內(nèi)容主要涉及到:非晶硅光的致退化的機(jī)理、改進(jìn)其穩(wěn)定性改進(jìn);薄膜性多晶硅的低溫成核和晶化的機(jī)理;微晶硅的生長(zhǎng)機(jī)制、微晶硅雜質(zhì)、微晶硅的結(jié)構(gòu)控制和電性能的調(diào)制;特定光伏的薄膜材料等等。還就其效率低和價(jià)格高等的局限性,科學(xué)家開始探索可以對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行控制的納米微結(jié)構(gòu),主要是研究其的尺寸和周期性的排列韻新等先進(jìn)技術(shù);制備價(jià)格相對(duì)較低的光伏電池材料的研究。
將研究主導(dǎo)思想重點(diǎn)趨向于提高其效率,降低其成本、進(jìn)行系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)等方面。目前國(guó)際各個(gè)國(guó)家太陽(yáng)能光伏技術(shù)的發(fā)展道路是以光伏電池的新材料和器件等方面為前進(jìn)方向的,同時(shí)將光伏技術(shù)的發(fā)展中出現(xiàn)的材料和器件、系統(tǒng)這三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行開展研究,以期望能在新型的光伏材料和第三代的太陽(yáng)電池研究中,取得令人矚目的突破性進(jìn)展[2]。
三、我國(guó)太陽(yáng)能光伏技術(shù)研究和進(jìn)展中存在的問(wèn)題
我國(guó)太陽(yáng)能光伏技術(shù)研究和進(jìn)展中存在的問(wèn)題主要有三點(diǎn):(1)研發(fā)光伏技術(shù)的成本高,從而市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。引起這一現(xiàn)象的原因是國(guó)家和大眾對(duì)太陽(yáng)能光伏技術(shù)的開發(fā)利用了解不夠,從而太陽(yáng)能光伏技術(shù)在國(guó)內(nèi)并沒有出現(xiàn)商業(yè)化的應(yīng)用。(2)光伏技術(shù)的研發(fā)進(jìn)展不足,因此產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)。近幾年我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)、生產(chǎn)中出現(xiàn)高能耗及環(huán)境污染、產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題,追根到底就是我國(guó)的技術(shù)研發(fā)進(jìn)展不足引起的。(3)政策引導(dǎo)的力度不夠。
影響我國(guó)光伏技術(shù)廣泛應(yīng)用的主要因素有:太陽(yáng)能的電池光電轉(zhuǎn)換的效率較低和并且系統(tǒng)制造的成本很高兩點(diǎn)。而政府引導(dǎo)力度不足,是我國(guó)光伏物理發(fā)展較薄弱的主要原因。
四、改善我國(guó)太陽(yáng)能光伏技術(shù)的研究與發(fā)展的措施
針對(duì)以上問(wèn)題,提出了相應(yīng)的改善措施,以改變我國(guó)太陽(yáng)能光伏技術(shù)的研究與發(fā)展的困擾和難題。主要措施有:(1)提升光伏技術(shù)科研的總體水平,增強(qiáng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)的太陽(yáng)能光伏技術(shù)產(chǎn)業(yè),需要改變依靠市場(chǎng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的模式,轉(zhuǎn)而向憑借技術(shù)驅(qū)動(dòng),帶動(dòng)市場(chǎng)的內(nèi)在競(jìng)爭(zhēng),提高其效率,同時(shí)將技術(shù)發(fā)展和保護(hù)環(huán)境相結(jié)合,走可持續(xù)發(fā)展的道路;(2)加強(qiáng)光伏技術(shù)創(chuàng)新方面的研發(fā)力度。太陽(yáng)能光伏技術(shù)的研發(fā),需要加強(qiáng)創(chuàng)新技術(shù),從而提高其電池板轉(zhuǎn)換率,降低系統(tǒng)的成本造價(jià);(3)政府加大政策領(lǐng)導(dǎo)力度,制定出關(guān)于太陽(yáng)能技術(shù)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展及應(yīng)用的總體規(guī)劃。將太陽(yáng)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展看成是新型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行長(zhǎng)期發(fā)展。如國(guó)內(nèi)的某些地區(qū)具有利用太陽(yáng)能的主客觀條件,但是這些地區(qū)的太陽(yáng)能資源與其他地區(qū)相比,存在弱勢(shì)。因此,政府可以將先進(jìn)的光伏技術(shù)大力應(yīng)用到太陽(yáng)能資源比較豐富的地區(qū)。根據(jù)每個(gè)地區(qū)的差異制定合適的發(fā)展目標(biāo)[3]。
綜上所述,太陽(yáng)能光伏技術(shù)是一種新型、可再生、環(huán)保的發(fā)電技術(shù),可以直接利用太陽(yáng)能資源,簡(jiǎn)化了發(fā)電及用電的工序,還能有效提高人們的生活質(zhì)量水平,并且能在社會(huì)各行業(yè)和領(lǐng)域得到發(fā)展與應(yīng)用。現(xiàn)階段,國(guó)際上的光伏發(fā)電系統(tǒng)以及發(fā)電技術(shù)一直受到局限,主要是受到光伏技術(shù)配備的蓄電池獨(dú)立運(yùn)行的局限,因此,此種發(fā)電方式無(wú)法在人口較多的地方滿足其用電需求。故改進(jìn)現(xiàn)有發(fā)電方式的同時(shí),也許對(duì)光伏技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),研發(fā)出最佳的并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng),并將之應(yīng)用于實(shí)際的發(fā)電系統(tǒng)中,這將是是太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn):
[1]常永遠(yuǎn).太陽(yáng)能光伏技術(shù)的研究與發(fā)展[J].中國(guó)科技博覽,2011(17):304.
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關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能;光伏發(fā)電技術(shù);應(yīng)用
1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電原理
太陽(yáng)能光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換器是太陽(yáng)能電池,又被稱為光伏電池。太陽(yáng)能電池的發(fā)電原理是光伏打效應(yīng),即太陽(yáng)能電池在受到光照的情況下,電池會(huì)吸收光能,并產(chǎn)生光生電子和空穴對(duì)。而光生電子和空穴受到太陽(yáng)能電池內(nèi)建電場(chǎng)的影響后發(fā)生分離,電池兩端會(huì)出現(xiàn)異常的電荷積累,產(chǎn)生光生電壓。如果將電池內(nèi)建電場(chǎng)的兩側(cè)引出電極并接上負(fù)載,則負(fù)載就會(huì)流出光生電流,從而獲得功率的輸出。太陽(yáng)能電池將光能轉(zhuǎn)換為電能的具體原理主要包括下面3個(gè)過(guò)程[1]:
(1)太陽(yáng)能電池在吸收一定的光子之后,半導(dǎo)體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生光生載流子,而電子與空穴的電性相反,電子帶負(fù)電,空穴帶正電;
(2)半導(dǎo)體p-n所產(chǎn)生的靜電場(chǎng)會(huì)將光生載流子中帶正電的空穴和帶負(fù)電的電子分離開;
(3)光生載流子的電子和空穴分在分離之后,分別被太陽(yáng)能電池的正極和負(fù)極收集,并在外電路中形成電能,從而獲得相應(yīng)的電能。
2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)
太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括光伏電池板、控制器以及電能儲(chǔ)存和電能變化所構(gòu)成的發(fā)電及電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,光伏發(fā)電相關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)發(fā)展非常迅速,對(duì)于一個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)來(lái)說(shuō),主要涉及到太陽(yáng)能電池技術(shù)、光伏陣列最大功點(diǎn)率跟蹤技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)[2]。
2.1太陽(yáng)能電池技術(shù)
太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件,它通過(guò)將太陽(yáng)能的輻射之間轉(zhuǎn)換為直流電。電池單元是光電轉(zhuǎn)換的基本單元,通常不獨(dú)立作為電源,對(duì)此,一般通過(guò)串聯(lián)以及并聯(lián)的方式將太陽(yáng)能電池單元封裝起來(lái),從而建立太陽(yáng)能電池組件,其功率可以達(dá)到幾瓦到上百瓦。若干太陽(yáng)能電池組件按照需求進(jìn)行串、并聯(lián)之后可以組建成為太陽(yáng)能電池陣列,而這種大規(guī)模的組建需要解決兩方面的問(wèn)題,即提高光電的轉(zhuǎn)換效率和降低總體成本。第一代以硅片作為基礎(chǔ)材料的光伏電池,其技術(shù)雖然發(fā)展已經(jīng)較為成熟,但是生產(chǎn)成本一直較高。而第二代基于薄膜技術(shù)的光伏電池,通過(guò)將非常薄的光電材料鋪在非硅材料的襯底上,大幅降低了半導(dǎo)體材料的消耗,同時(shí)更加容易進(jìn)行批量生產(chǎn),大大降低了光伏電池的生產(chǎn)成本。目前,國(guó)外已經(jīng)開發(fā)出具有較高效率和較長(zhǎng)使用壽命的薄膜電池。同時(shí),還有一些新概念、新結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池,通過(guò)減少非光能的消耗,增加光子的利用率并降低電池的內(nèi)部電阻,從而使太陽(yáng)能電池在轉(zhuǎn)換效率的提升方面看到了一定的空間。目前,大量的研究人員將目光瞄準(zhǔn)了以先進(jìn)薄膜技術(shù)為基礎(chǔ)制造的第三代太陽(yáng)能電池,其理論極限光電轉(zhuǎn)換效率最高可以達(dá)到93%左右,主要包括量子點(diǎn)、多層多屆、染料敏化太陽(yáng)能電池、納米結(jié)構(gòu)電池等。這些新型的太陽(yáng)能電池正是以提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率以及控制和降低生產(chǎn)成本兩方面的目標(biāo)所進(jìn)行的研究。
2.2光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)
光伏陣列的輸出具有非現(xiàn)象特性,同時(shí),太陽(yáng)能的輻射強(qiáng)度以及環(huán)境溫度等多方面的因素都會(huì)對(duì)光伏陣列的輸出產(chǎn)生一定的影響。當(dāng)太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度及環(huán)境溫度一定時(shí),光伏陣列可以在不同的輸出電壓下工作,但是當(dāng)輸出電壓值處于某一具體值時(shí),光伏陣列的輸出功率會(huì)出現(xiàn)最大值,此時(shí)光伏陣列的工作點(diǎn)被稱為最大功率點(diǎn)[3]。
當(dāng)光伏陣列的工作電壓大于最大功率點(diǎn)電壓時(shí),光伏陣列的輸出功率會(huì)隨著太陽(yáng)能電池輸出電壓的增加而不斷變??;而當(dāng)光伏陣列的工作電壓小于最大功率點(diǎn)的電壓時(shí),光伏陣列的輸出功率會(huì)隨著太陽(yáng)能輸出電壓的增加而不斷增大。在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中,為了提高系統(tǒng)的整體光電轉(zhuǎn)換效率,可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)光伏陣列的工作點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,從而使其始終保持在最大功率點(diǎn)附近進(jìn)行工作,該過(guò)程被稱為最大功率點(diǎn)跟蹤。對(duì)光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤實(shí)際上是一個(gè)對(duì)光伏陣列不斷進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程,通過(guò)控制太陽(yáng)能電池端的電壓對(duì)光伏陣列的最大輸出功率進(jìn)行控制,從而提高系統(tǒng)的整體效率。
3 太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用類型及特點(diǎn)
太陽(yáng)能光伏發(fā)電的應(yīng)用方式較多,下面進(jìn)行了具體的分析:
3.1光伏電站
光伏電站的建設(shè)需要占據(jù)較大的土地面積,針對(duì)這一特點(diǎn),需要選擇土地遼闊、人口稀少以及太陽(yáng)能資源豐富的地區(qū),從我國(guó)目前已經(jīng)開始建設(shè)的光伏電站來(lái)看,主要分布在我國(guó)西部地區(qū)。光伏電站的應(yīng)用特點(diǎn)如下:
(1)由于西部地區(qū)煤礦資源豐富而且城市耗電量相對(duì)較低,光伏電站生產(chǎn)的電能無(wú)法就近使用,需要通過(guò)變電站升壓并通過(guò)高壓電纜進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,其中存在較大的運(yùn)輸損耗;
(2)地價(jià)、額外的土地建設(shè)費(fèi)用以及電站管理費(fèi)用成為了光伏電站建設(shè)的附加成本,其可以達(dá)到光伏電站總建設(shè)成本的10%~20%左右;
(3)由于太陽(yáng)能資源缺乏連續(xù)性,光伏電站直接并網(wǎng)之后,不但無(wú)法成為大型電網(wǎng)的備用電源,同時(shí)其發(fā)電的隨機(jī)性還會(huì)加大電網(wǎng)對(duì)電力調(diào)配的難度。
而從我國(guó)的情況來(lái)看,在沙漠地區(qū),光伏電站具有較好的應(yīng)用價(jià)值,沙漠地區(qū)的土地利用家就只較低,而且面積廣闊,其太陽(yáng)能資源相對(duì)較為豐富,加上我國(guó)沙漠面積較大,未來(lái)在沙漠地區(qū)建設(shè)光伏電站將成為主要的趨勢(shì)之一。
3.2光伏建筑
從中國(guó)沿海城市及中部和北部的工業(yè)城市來(lái)看,城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)增速快、工業(yè)發(fā)達(dá)、土地資源緊缺,而傳統(tǒng)的發(fā)電方式能以滿足這些城市的用電需求,夏季經(jīng)常出現(xiàn)拉閘限電的情況,針對(duì)這種情況,通過(guò)在建筑商安裝光伏電池板成為了有效的解決方案之一。
通過(guò)建立光伏建筑形式使發(fā)電系統(tǒng)與用電設(shè)備之間的距離大大縮短,有效避免了電能在長(zhǎng)距離線路傳輸中產(chǎn)生的大量損耗,同時(shí)還大大節(jié)約了長(zhǎng)距離傳輸線路改造的成本,從這一方面的優(yōu)勢(shì)來(lái)看,光伏建筑業(yè)將成為城市可再生能源利用的主要方向之一。從集成技術(shù)來(lái)區(qū)分可以將光伏建筑分為光伏屋頂電站和光伏建筑一體化兩類。其中光伏建筑一體化是通過(guò)將光伏發(fā)電系統(tǒng)、建筑幕墻以及屋頂?shù)葒o(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)建成一個(gè)整體結(jié)構(gòu),在具備圍護(hù)結(jié)構(gòu)功能的同時(shí),還能為建筑提供電能,該類光伏建筑結(jié)構(gòu)的安全性是需要重點(diǎn)考慮的方面。
3.3農(nóng)村地區(qū)的應(yīng)用
針對(duì)部分偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū),為了實(shí)現(xiàn)“送電到鄉(xiāng)”工程,可以通過(guò)采用光伏發(fā)電的形式建立小型的光伏電站或者在農(nóng)宅安裝獨(dú)立的光伏發(fā)電系統(tǒng)。即可有效解決偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)農(nóng)戶的用電問(wèn)題,同時(shí)還有效解決了大量線纜敷設(shè)以及電路輸送構(gòu)件的成本,還避免了電能超長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程中的損耗。
4 結(jié)束語(yǔ)
太陽(yáng)能作為一種取之不盡、用之不竭的清潔能源,在未來(lái)會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。隨著光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)以及相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,光伏發(fā)電的效率將不斷提高、成本不斷降低。同時(shí),根據(jù)文中的分析可以看看出,太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在未來(lái)將會(huì)以光伏建筑一體化應(yīng)用為主,同時(shí)加上中西部地區(qū)局部光伏電站的輔助,以及在農(nóng)村地區(qū)建設(shè)小型光伏電站以及獨(dú)立的農(nóng)宅光伏系統(tǒng)。另外,光伏發(fā)電技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中,需要進(jìn)行綜合應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的最大化利用。■
參考文獻(xiàn)
[1]尹淞,郝繼紅.我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用綜述[J].電力技術(shù),2009(03):1-4+8.
篇9
關(guān)鍵詞:新能源 風(fēng)電 光伏發(fā)電 現(xiàn)狀 發(fā)展 建議
中圖分類號(hào):TM61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2013)06(a)-0086-02
近年來(lái)風(fēng)電和光伏發(fā)電等新能源的應(yīng)用,在我國(guó)受到了越來(lái)越多的關(guān)注和重視,新能源的開發(fā)工作不斷深入。但毋庸置疑地,風(fēng)電和光伏發(fā)電行業(yè)在發(fā)展中還存在很多問(wèn)題,如光伏并網(wǎng)技術(shù)存在瓶頸、行業(yè)普遍虧損等都制約了風(fēng)電和光伏發(fā)電行業(yè)的發(fā)展,因此對(duì)其展開研究就顯得尤為重要了。
1 風(fēng)電、光伏發(fā)電行業(yè)發(fā)展情況
1.1 我國(guó)風(fēng)力發(fā)電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度讓眾多發(fā)達(dá)國(guó)家望塵莫及,其中風(fēng)電和光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)尤甚從2003年開始,我國(guó)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了較快的成長(zhǎng)階段,風(fēng)電裝機(jī)從55萬(wàn)千瓦上升到2012年底7532.4萬(wàn)千瓦(吊裝容量),已成為世界風(fēng)電第一大國(guó)。
1.2 我國(guó)光伏發(fā)電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著光伏發(fā)電成本的降低以及政府出臺(tái)相關(guān)支持政策,光伏發(fā)電迅速發(fā)展,2011年新增裝機(jī)陡增到223萬(wàn)千瓦,累計(jì)裝機(jī)309萬(wàn)千瓦,成為全球重要的光伏市場(chǎng)。
2 目前風(fēng)電、光伏行業(yè)存在的主要問(wèn)題
2.1 經(jīng)濟(jì)危機(jī)引起歐洲主要國(guó)家光伏補(bǔ)貼下調(diào)
受金融危機(jī)和隨后的歐債危機(jī)影響,部分歐洲國(guó)家財(cái)政情況惡化,光伏發(fā)電裝機(jī)開工建設(shè)放緩。全球光伏產(chǎn)能遠(yuǎn)高于需求,產(chǎn)品積壓嚴(yán)重,導(dǎo)致部分企業(yè)為了回款低價(jià)拋售光伏組件。主要?dú)W洲光伏市場(chǎng)國(guó)家因此下調(diào)了對(duì)光伏發(fā)電的支持政策和補(bǔ)貼政策。
2.2 美國(guó)、歐洲“雙反”使我國(guó)光伏設(shè)備出口受到極大影響
美國(guó)商務(wù)部在2012年當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月20日下午宣布向我國(guó)晶硅光伏電池制造企業(yè)征收2.9%~4.73%的反補(bǔ)貼稅。5月16日宣布反傾銷稅率為31.14%~249.96%。最終,美國(guó)雙反落槌,中國(guó)光伏產(chǎn)品稅負(fù)最高增逾兩倍。2012年9月16日歐盟委員會(huì)對(duì)中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)反傾銷調(diào)查的正式立案。這對(duì)國(guó)內(nèi)光伏設(shè)備90%產(chǎn)品依靠出口的生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō)幾乎是命懸一線。
2.3 部分地區(qū)風(fēng)電限電嚴(yán)重,風(fēng)機(jī)企業(yè)利潤(rùn)下滑
2.3.1 2011年我國(guó)風(fēng)電限電情況
中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)對(duì)10個(gè)?。ㄊ小⒆灾螀^(qū))共1869.1萬(wàn)千瓦的風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,認(rèn)為2011年這些風(fēng)電場(chǎng)由于電網(wǎng)調(diào)度原因被限發(fā)的電量高達(dá)59.8億千瓦時(shí),具體的調(diào)研結(jié)果見表1。
2.3.2 我國(guó)風(fēng)機(jī)制造企業(yè)利潤(rùn)下滑
2011年,國(guó)內(nèi)主要風(fēng)電類上市公司業(yè)績(jī)均出現(xiàn)下滑,具體如表2所示。
2.4 光伏設(shè)備制造產(chǎn)能遠(yuǎn)高于需求,行業(yè)企業(yè)普遍虧損
前我國(guó)光伏產(chǎn)品主要市場(chǎng)為歐美等主要發(fā)達(dá)國(guó)家,歐美市場(chǎng)銷量占總產(chǎn)量的90%以上,而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)開發(fā)程度較低。2013年3月20日,我國(guó)最大的光伏企業(yè)無(wú)錫尚德,由于無(wú)法歸還到期債務(wù),被當(dāng)?shù)胤ㄔ翰枚ㄆ飘a(chǎn)重整。光伏產(chǎn)業(yè)自誕生之日起就面臨畸形發(fā)展的狀況,嚴(yán)重依賴政府補(bǔ)貼、9成以上依靠出口、產(chǎn)能過(guò)剩企業(yè)難以為繼。這些“原罪”導(dǎo)致了今天的產(chǎn)業(yè)困局。今后部分生產(chǎn)工藝落后、生產(chǎn)成本較高、競(jìng)爭(zhēng)力較弱的企業(yè)面臨被淘汰的風(fēng)險(xiǎn),行業(yè)企業(yè)數(shù)量將大幅減少。
2.5 風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目存在并網(wǎng)瓶頸
正如業(yè)內(nèi)一位專家所言,風(fēng)電并網(wǎng),首先的是利益調(diào)整,其次是觀念,再次才是技術(shù)。并網(wǎng)困難表面看受制于技術(shù)因素,但更深層次的癥結(jié)在于利益驅(qū)動(dòng),電網(wǎng)企業(yè)在風(fēng)電上網(wǎng)和遠(yuǎn)距離輸送方面需要大量投入,但收益不大,缺乏利益驅(qū)動(dòng)和變革的動(dòng)力。技術(shù)上的困難是可以克服的,管理體制尚未捋順、利益分配不均衡才是造成風(fēng)電并網(wǎng)困難的首要因素。
2.6 光伏電價(jià)面臨下調(diào)
有消息稱,發(fā)改委已向各地方政府、發(fā)電企業(yè)等下發(fā)了《關(guān)于完善光伏發(fā)電價(jià)格政策通知》的意見稿。從意見稿的內(nèi)容中可以看出,光伏上網(wǎng)電價(jià)將從“一刀切”的1元/千瓦時(shí),改為分四大資源區(qū)來(lái)定價(jià),最低的地區(qū)電價(jià)為0.75元,降幅達(dá)25%。從意見稿內(nèi)容看,國(guó)家的思路是,即便是產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩,也要按市場(chǎng)化方式操作,不會(huì)過(guò)度補(bǔ)貼國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。這對(duì)發(fā)電企業(yè)來(lái)說(shuō)又將是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。
3 目前風(fēng)電、光伏行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析
3.1 我國(guó)風(fēng)力發(fā)電行業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)
根據(jù)我國(guó)《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,到2015年風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到1億千瓦,2020年達(dá)到2億千瓦。
3.2 我國(guó)光伏發(fā)電行業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)
根據(jù)我國(guó)《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,2015年太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)2100萬(wàn)千瓦,2020年5000萬(wàn)千瓦。
3.3 分析判斷
(1)新能源發(fā)電行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)向好。根據(jù)前面的預(yù)測(cè)分析進(jìn)行測(cè)算,從目前到2016年底,我國(guó)風(fēng)電和光伏裝機(jī)容量增長(zhǎng)較快,新能源發(fā)電行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)向好。
(2)我國(guó)風(fēng)電和光伏裝備制造有效產(chǎn)能將更為集中。我國(guó)風(fēng)電和光伏設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)已擁有了完整產(chǎn)業(yè)鏈、較低生產(chǎn)成本和一定的規(guī)模效應(yīng),是我國(guó)具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的行業(yè)之一。但隨著發(fā)展初期暴利的消失,未來(lái)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)將對(duì)技術(shù)水平、資金實(shí)力、企業(yè)管理等提出更高要求,行業(yè)資源將向大型企業(yè)集中,新能源發(fā)電的成本與傳統(tǒng)發(fā)電成本差距將逐步縮小,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力日趨明顯。
(3)風(fēng)電、光伏發(fā)電等發(fā)展將更加規(guī)范有序。國(guó)家能源局出臺(tái)了有關(guān)規(guī)范風(fēng)電項(xiàng)目審批制度的管理辦法,意圖收緊地方審批權(quán)。根據(jù)辦法規(guī)定地方政府在核準(zhǔn)裝機(jī)容量在5萬(wàn)千瓦以下風(fēng)電項(xiàng)目之前,須拿到國(guó)家能源局的復(fù)函,否則不予通過(guò)。政府各種配套政策的出臺(tái)及完善使各路開發(fā)商進(jìn)入此領(lǐng)域更加謹(jǐn)慎,從一定程度上規(guī)范了風(fēng)電、光伏發(fā)電發(fā)展脈絡(luò)。
4 風(fēng)電、光伏行業(yè)發(fā)展建議
4.1 積極推動(dòng)支持風(fēng)電、光伏企業(yè)發(fā)展的政策制訂
各相關(guān)方應(yīng)找出影響行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題,推動(dòng)有關(guān)部門制訂扶持行業(yè)發(fā)展的布局、規(guī)模、電價(jià)、并網(wǎng)等具體政策,并適時(shí)聯(lián)合國(guó)家能源局啟動(dòng)電網(wǎng)運(yùn)行機(jī)制創(chuàng)新研究工作,解決風(fēng)電并網(wǎng)和棄風(fēng)問(wèn)題。
4.2 大力支持光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè),助推光伏企業(yè)走出大幅虧損和產(chǎn)能堆積的困局
目前美國(guó)的“雙反”的裁定,已使光伏行業(yè)面臨巨大的危機(jī),而我國(guó)國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電市場(chǎng)僅為開發(fā)初期,光伏發(fā)電裝機(jī)容量?jī)H為德國(guó)的1/9,發(fā)展空間巨大,同時(shí)由于光伏組件的大幅下跌,光伏發(fā)電企業(yè)的成本也相應(yīng)下降,效益相對(duì)較好。大型光伏企業(yè)應(yīng)尋求政府、金融機(jī)構(gòu)的大力支持,同時(shí)大力開拓內(nèi)需,為剩余產(chǎn)能找出路;光伏發(fā)電企業(yè)應(yīng)抓住機(jī)遇大力發(fā)展,以促進(jìn)光伏發(fā)電行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,化解光伏行業(yè)發(fā)展中存在問(wèn)題的解決。
4.3 拓展境外新興市場(chǎng)
國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)瞄準(zhǔn)亞非拉等地區(qū)資源稟賦好、政策措施到位的新興市場(chǎng),加大新能源行業(yè)的投資、EPC總包、并購(gòu)等多種方式,開拓“藍(lán)?!鳖I(lǐng)域。
4.4 具備核心競(jìng)爭(zhēng)力的風(fēng)電和光伏設(shè)備制造企業(yè)通過(guò)優(yōu)勝略汰,使有效產(chǎn)能適度集中
鑒于全球光伏市場(chǎng)和我國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)放緩的預(yù)測(cè),我國(guó)光伏和風(fēng)機(jī)設(shè)備行業(yè)仍將處于激烈競(jìng)爭(zhēng)、盈利下滑時(shí)期。在核心技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈等方面具備競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)抵御風(fēng)險(xiǎn)能力較強(qiáng),具備一定的企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。行業(yè)企業(yè)的優(yōu)勝劣汰,使有效產(chǎn)能適度集中。
4.5 新能源發(fā)電企業(yè)內(nèi)部資源更加傾向效益好,發(fā)展?jié)摿Υ蟮捻?xiàng)目
為促進(jìn)了風(fēng)電規(guī)?;l(fā)展,過(guò)去提倡建立大基地融入大電網(wǎng),隨著風(fēng)電近年的高速發(fā)展,此模式暴露出的問(wèn)題也越來(lái)越多,并網(wǎng)送出困難,事故頻發(fā)。近來(lái),風(fēng)電開發(fā)呈現(xiàn)向國(guó)家倡導(dǎo)的分散式開發(fā)和由內(nèi)陸向沿海推進(jìn)的趨勢(shì)。從地域看,海上風(fēng)電開發(fā)區(qū)域均為沿海地帶,而這些區(qū)域集中了我國(guó)用電負(fù)荷大的省份,在電力傳輸上,只需要考慮將電從海中送上岸,較陸上風(fēng)電的“千里送電”,一來(lái)大大減少了電力的損耗和衰減,二來(lái)也省下了大規(guī)模建設(shè)特高壓輸電線的投資。各個(gè)大型新能源發(fā)電企業(yè)將從追求裝機(jī)容量的粗放式發(fā)展逐步向效益優(yōu)先的方向邁進(jìn)。
4.6 加強(qiáng)新能源產(chǎn)業(yè)前瞻性問(wèn)題研究
各新能源企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步密切與能源局、國(guó)家電網(wǎng)和電規(guī)院等部門合作,加強(qiáng)對(duì)分布式能源、海上風(fēng)電、聚光光伏發(fā)電和光熱發(fā)電等新技術(shù)、新領(lǐng)域的研究,把握行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn),拓展國(guó)家能源戰(zhàn)略和行業(yè)發(fā)展的能力。
5 結(jié)語(yǔ)
風(fēng)電和光伏發(fā)電等新能源的開發(fā)勢(shì)在必行,雖然目前行業(yè)發(fā)展的態(tài)勢(shì)不容樂觀,還存在很多觀念和技術(shù)上的約束,但筆者相信,通過(guò)多方的努力,風(fēng)電和光伏發(fā)電行業(yè)必能迎來(lái)發(fā)展的春天。
參考文獻(xiàn)
[1] GWEC. Global Wind Energy: Solid Growth in 2012[EB/OL].http:///wp-content/uploads/2013/02/GWEC-PRstats-2012_english.pdf
篇10
關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電 節(jié)能環(huán)保 城市節(jié)能
中圖分類號(hào): TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
前言:我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng),各項(xiàng)建設(shè)取得巨大成就,但也付出了巨大的資源和環(huán)境代價(jià),經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳,群眾對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題反應(yīng)強(qiáng)烈。只有堅(jiān)持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展,才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。光伏發(fā)電作為清潔、廉價(jià)、環(huán)保、可再生的新能源,受到世界各國(guó)的重視。
一、光伏發(fā)電的原理
光伏技術(shù),是一種利用太陽(yáng)能電池直接把光能轉(zhuǎn)換為電能的環(huán)保型新能源技術(shù)。由于從太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換成電能的光電轉(zhuǎn)換裝置,是利用半導(dǎo)體器件的“光生伏打效應(yīng)”原理進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的,因此把與太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成鏈條關(guān)系的產(chǎn)業(yè)稱為光伏產(chǎn)業(yè)。光伏產(chǎn)業(yè)的鏈條,包括:硅礦硅礦石(石英砂)工業(yè)硅(也稱金屬硅)多晶硅、單晶硅晶圓或多晶硅切片太陽(yáng)能電池組件發(fā)電系統(tǒng)。工業(yè)硅的純度,一般為98-99.99%;太陽(yáng)能級(jí)硅的純度,一般要求在6N級(jí)即99.9999%以上。
二、光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成
1、基本組成:一套基本的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)是由太陽(yáng)電池組件、充電控制器、逆變器和蓄電池構(gòu)成:
①太陽(yáng)電池板的作用是將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成直流電,供負(fù)載使用或存貯于蓄電池內(nèi)備用。
②充電控制器在不同類型的光伏發(fā)電系統(tǒng)中,充電控制器主要由電子元器件、儀表、繼電器、開關(guān)等組成。在太陽(yáng)發(fā)電系統(tǒng)中,充電控制器的基本作用是為蓄電池提供最佳的充電電流和電壓,快速、平穩(wěn)、高效的為蓄電池充電,并在充電過(guò)程中減少損耗、盡量延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命;同時(shí)保護(hù)蓄電池,避免過(guò)充電和過(guò)放電現(xiàn)象的發(fā)生。
③逆變器的作用就是將太陽(yáng)能電池方陣和蓄電池提供的低壓直流電逆變成220伏交流電,供給交流負(fù)載使用。
④蓄電池組是將太陽(yáng)電池方陣發(fā)出直流電貯能起來(lái),供負(fù)載使用。
2、光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為獨(dú)立太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng),獨(dú)立太陽(yáng)能光伏發(fā)電是指太陽(yáng)能光伏發(fā)電不與電網(wǎng)連接的發(fā)電方式,并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電是指太陽(yáng)能光伏發(fā)電連接到國(guó)家電網(wǎng)的發(fā)電的方式,成為電網(wǎng)電量的補(bǔ)充。
三、光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及分析
世界能源組織、歐洲光伏工業(yè)協(xié)會(huì),對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的未來(lái)發(fā)展,一致做出如下預(yù)測(cè):2020年全球光伏發(fā)電的發(fā)電量占總發(fā)電量的11%,2040年占總發(fā)電量的20%。歐、美、日各國(guó)都提出了各自的中長(zhǎng)期發(fā)展路線圖。2007年初,歐盟提出新的可再生能源發(fā)展目標(biāo),到2020年,可再生能源消費(fèi)要占到全部能源消費(fèi)的20%,可再生能源發(fā)電量占到全部發(fā)電量的30%。到2050年光伏發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到440GW(其中德國(guó)為80GW);2035至2040年達(dá)到總量的一半,即120GW。美國(guó)的發(fā)展目標(biāo),是到2030年太陽(yáng)能電池累計(jì)銷售量上升到200GW,光伏發(fā)電量將達(dá)到360×109KWh,2050年光伏發(fā)電量將達(dá)到1400×109KWh。
1、傳統(tǒng)的化石能源即石油、煤炭、天然氣等均是瀕臨枯竭的不可再生資源,太陽(yáng)能是最有前途的替代能源。
國(guó)際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),到2050年,世界石油開采量將比現(xiàn)在減少30%,而到2080年,世界石油開采總量只有現(xiàn)在的50%,煤炭開采量將減少40%,人類必須尋求新的能源。
化石能源不可再生,終將面臨消耗殆盡的窘境。在社會(huì)需求的拉動(dòng)下,石油價(jià)格多次沖高,化石能源在使用過(guò)程中,會(huì)有大量污染物排放,給全世界帶來(lái)了以溫室效應(yīng)為代表的巨大環(huán)境危機(jī)。
2、從整體看,世界各國(guó)對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的政策扶持力度在逐年加大。各國(guó)的補(bǔ)貼政策主要分為兩類:一類是對(duì)安裝光伏系統(tǒng)直接進(jìn)行補(bǔ)貼,如日本;另一類是對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行設(shè)定,如德國(guó)、西班牙等國(guó)。而美國(guó)加利福尼亞州,則是將兩種政策混合執(zhí)行。
(1)日本政府在1994-2003年間成功實(shí)施一輪補(bǔ)貼,促使2004年日本光伏累計(jì)安裝量達(dá)1100MW,成為當(dāng)時(shí)全球光伏容量最大的國(guó)家。但日本政府于2007年開始停止住戶太陽(yáng)能獎(jiǎng)勵(lì)方案,這一舉措使得日本市場(chǎng)出現(xiàn)萎縮狀態(tài)。2007年總安裝量為230MW,比上一年下降了23%。由于石油價(jià)格暴漲和全球日益變暖的雙重壓力,日本政府又重新制定了從2007年開始到2012年,用6年的時(shí)間推行一項(xiàng)在全國(guó)的政府辦公大樓屋頂安裝太陽(yáng)能發(fā)電裝置的計(jì)劃。根據(jù)該項(xiàng)計(jì)劃,約300棟政府辦公大樓屋頂將安裝太陽(yáng)能發(fā)電裝置,每年發(fā)電約1000萬(wàn)千瓦時(shí),預(yù)計(jì)能提供2500戶普通家庭的用電。此外,今后新建的政府辦公大樓,除了由于積雪等原因日照量不能確保外,所有的政府辦公大樓都要采取太陽(yáng)能發(fā)電。
日本政府2008年11月了“太陽(yáng)能發(fā)電普及行動(dòng)計(jì)劃”,確定太陽(yáng)能發(fā)電量到2030年的發(fā)展目標(biāo)是要達(dá)到2005年的40倍,并在3-5年后,將太陽(yáng)能電池系統(tǒng)的價(jià)格降至目前的一半左右。2009年還專門安排30億日元的補(bǔ)助金,專項(xiàng)鼓勵(lì)太陽(yáng)能蓄電池的技術(shù)開發(fā)。
(2)美國(guó)自2005年起施行光伏投資稅減免政策以來(lái),美國(guó)光伏裝機(jī)容量得到較快增長(zhǎng),2007年新增裝機(jī)容量190MW,僅次于德國(guó)、西班牙和日本,列全球第四位。具體條款包括:①對(duì)于商用光伏項(xiàng)目的投資稅減免延長(zhǎng)8年;②住宅光伏項(xiàng)目的投資稅減免政策延長(zhǎng)2年;③取消每戶居民光伏項(xiàng)目2000美元的減稅上限。
按該減稅政策,相對(duì)于商業(yè)光伏項(xiàng)目,居民住宅光伏系統(tǒng)的需求會(huì)更為快速釋放。因?yàn)樽≌夥?xiàng)目?jī)赡旰竽芊窭^續(xù)享有減稅政策有很大的不確定性,將2010年以后的住宅光伏系統(tǒng)安裝需求提前;取消減稅上限,將鼓勵(lì)單戶居民安裝更大規(guī)模和功率的光伏系統(tǒng)。
在減稅政策的支持下,美國(guó)光伏行業(yè)預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)2008-2012年美國(guó)光伏裝機(jī)容量將維持52%的年均增速,新增容量將從2007年的220MW達(dá)到2012年的1840MW,累計(jì)容量將從2007年的636MW增至2012年的5182MW。
(3)意大利政府頒布了帶有門檻的并網(wǎng)法,目標(biāo)是1200 MW,過(guò)了此門檻后的寬限期為14個(gè)月。從2009年開始,電價(jià)將按每年2%的比例下調(diào)。從2009年開始,所有新建房屋必須配有太陽(yáng)能屋頂。由于日照時(shí)間長(zhǎng)的地理優(yōu)勢(shì),根據(jù)目前電力市場(chǎng)電價(jià)上漲以及光伏成本下降的速度,歐盟聯(lián)合研究課題以及美菱投資集團(tuán)都預(yù)測(cè),意大利將在2012年成為第一個(gè)實(shí)現(xiàn)光伏電價(jià)和商業(yè)電價(jià)持平的國(guó)家。
(4)希臘政府計(jì)劃在并網(wǎng)電價(jià)的機(jī)制下使光伏系統(tǒng)安裝量到2020年達(dá)到700 MW,并把光伏系統(tǒng)安裝設(shè)為有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的獨(dú)立的行業(yè)分支。但是只有具備公司法人資格的單位才有資格申請(qǐng)。由于優(yōu)良的日照條件,希臘的某些島嶼上事實(shí)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了光伏電價(jià)和常規(guī)電價(jià)的持平。
3、光伏科技的進(jìn)步,使光電轉(zhuǎn)換效率不斷提高、光能發(fā)電成本不斷降低。
技術(shù)進(jìn)步是降低光伏發(fā)電成本、提高光能利用效率、促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)發(fā)展的重要因素。幾十年來(lái)圍繞著降低成本的各種研究開發(fā)項(xiàng)工作取得了顯著成就,表現(xiàn)在電池效率不斷提高、硅片厚度持續(xù)降低、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不斷改進(jìn)等方面,對(duì)降低光伏發(fā)電成本起到了決定性的作用。
多晶硅生產(chǎn)成本大幅下降:多晶硅是太陽(yáng)能電池必不可少的基礎(chǔ)材料,其占到太陽(yáng)能電池成本的80%,每生產(chǎn)1兆瓦太陽(yáng)能電池需要12-14噸多晶硅。多晶硅主要采用化學(xué)提純、物理提純兩種方法進(jìn)行生產(chǎn),其中化學(xué)提純方法主要有西門子法(氣相沉淀反應(yīng)法)、硅烷熱分解法、流態(tài)化床法,物理提純方法主要有區(qū)域熔化提純法(FZ)、直拉單晶法(CZ)、定向凝固多晶硅錠法(鑄造法),等等。目前最為成熟的多晶硅提純工藝是西門子法,全球80%以上的多晶硅產(chǎn)量采用改良西門子法生產(chǎn)。西門子法提純多晶硅需要維持1100℃ 的高溫,因此耗費(fèi)大量電能。每生產(chǎn)1公斤多晶硅的耗電量,2003年前要500―600kWh,而目前已經(jīng)降到300 kWh以內(nèi)。
為了進(jìn)一步降低成本,國(guó)內(nèi)外正在研究開發(fā)新的生產(chǎn)工藝,而物理法是大家比較公認(rèn)的能夠替代西門子法的一個(gè)新途徑。一般來(lái)說(shuō),利用西門子法新建多晶硅廠,千噸產(chǎn)能規(guī)模需要投資人民幣10億元左右。而采用物理法,千噸產(chǎn)能規(guī)模的投資只需要4億元左右。目前,制約物理法推廣應(yīng)用的瓶頸,關(guān)鍵在于硅的純度和技術(shù)的穩(wěn)定性問(wèn)題尚未完全解決。
光伏電池效率不斷提高:目前,由晶體硅制作的太陽(yáng)能電池在市場(chǎng)上占據(jù)90%以上的份額。由于太陽(yáng)能電池技術(shù)的進(jìn)步,晶體硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率已由3年前的14-16%提高到15-20%,而且穩(wěn)定性不斷提高。電池效率的提高是光伏發(fā)電成本下降的重要因素之一。
近日,據(jù)媒體報(bào)道,德國(guó)ISFH 研究所的研究人員已經(jīng)研制出一種制造太陽(yáng)能電池的加工工藝,用該工藝制造的背接觸式硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到22%。美國(guó)麻省理工學(xué)院研究人員利用計(jì)算機(jī)模型和先進(jìn)的芯片制造技術(shù),找到了能極大提高太陽(yáng)能光電池效率的新途徑,方法是在構(gòu)成太陽(yáng)能電池的超薄硅薄膜的正面增加了一種增透膜,并在背面增加了由多層反射膜和衍射光柵組合成的精細(xì)結(jié)構(gòu)。當(dāng)增透膜為2μm厚時(shí),光能轉(zhuǎn)換成電能的效率提高了50%。
四、光伏發(fā)電系統(tǒng)的典型應(yīng)用
1、道路照明―太陽(yáng)能燈具
太陽(yáng)能燈具目前是應(yīng)用最廣泛的光伏發(fā)電系統(tǒng),它充分體現(xiàn)了光伏技術(shù)環(huán)保節(jié)能、使用靈活的特點(diǎn)。太陽(yáng)能燈具根據(jù)光源類別、功率及燈桿特點(diǎn)等一般分為:太陽(yáng)能路燈、太陽(yáng)能庭院燈、太陽(yáng)能草坪燈等。目前,該類產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于道路照明、廣場(chǎng)亮化等方面。
2、建筑夜景照明―小型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)
隨著城市的發(fā)展,建筑、橋梁的夜景照明越來(lái)越受到重視,其發(fā)展程度在一定程度上體現(xiàn)了城市的發(fā)達(dá)程度。但由于夜景照明往往耗電巨大,因此也常常引起非議。
太陽(yáng)能夜景照明系統(tǒng),是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)與節(jié)能燈具的合理應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合。它在很大程度上解決了高能耗的問(wèn)題,同時(shí)為市電難以鋪設(shè)的橋梁照明提供了解決方案。
3、交通警示―太陽(yáng)能交通系統(tǒng)
太陽(yáng)能交通信號(hào)燈、太陽(yáng)能道路監(jiān)控系統(tǒng)等產(chǎn)品在道路交通,特別是高速公路方面也得到了廣泛應(yīng)用。該產(chǎn)品具有設(shè)置靈活、無(wú)需外接電源的特點(diǎn)。
4、野外電能供應(yīng)
小型便攜式太陽(yáng)能系統(tǒng)對(duì)于野外作業(yè)、郊區(qū)露營(yíng)等非常方便實(shí)用。它不但能提供照明用電,而且可以為手機(jī)、電腦等提供電能供應(yīng)。
5、無(wú)電地區(qū)電能供應(yīng)
中國(guó)西北部地區(qū)還存在大量無(wú)電村落。由于這些村路非常偏僻,且居民很少,因此采用市電供應(yīng)耗資巨大,且容易出現(xiàn)問(wèn)題。如果采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)或者“風(fēng)光互補(bǔ)”發(fā)電系統(tǒng)則可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題。目前,采用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)已使很多無(wú)電村實(shí)現(xiàn)了電氣化。
6、大型太陽(yáng)能并網(wǎng)電站
這是光伏技術(shù)發(fā)展的終極目標(biāo)和最佳方式。隨著光伏技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,光伏發(fā)電成本終將達(dá)到常規(guī)能源發(fā)電水平。
7、太陽(yáng)能集熱器
太陽(yáng)能集熱器在太陽(yáng)能熱系統(tǒng)中,接受太陽(yáng)輻射并向傳熱工質(zhì)傳遞熱量的裝置。按傳熱工質(zhì)可分為液體集熱器和空氣集熱器。按采光方式可分為聚光型集熱器和吸熱型集熱器兩種。一個(gè)好的太陽(yáng)能集熱器應(yīng)該能用20~30年。
8、太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)
早期最廣泛的太陽(yáng)能應(yīng)用即用于將水加熱,現(xiàn)今全世界已有數(shù)百萬(wàn)太陽(yáng)能熱水裝置。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)主要元件包括收集器、儲(chǔ)存裝置及循環(huán)管路三部分。此外,可能還有輔助的能源裝置(如電熱器等)以供應(yīng)無(wú)日照時(shí)使用,另外尚可能有強(qiáng)制循環(huán)用的水,以控制水位或控制電動(dòng)部份或溫度的裝置以及接到負(fù)載的管路等。依循環(huán)方式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)可分兩種:自然循環(huán)式和自然循環(huán)式。
五、加大宣傳意識(shí)
以科學(xué)發(fā)展為主題,把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要著力點(diǎn),加大相關(guān)工作力度,推廣普及光伏發(fā)電技術(shù),培育發(fā)展太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè);要加強(qiáng)政府引導(dǎo),通過(guò)組織節(jié)能宣傳周等形式多樣的活動(dòng),宣傳太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的成果和經(jīng)驗(yàn),推廣高效、惠民、實(shí)用的節(jié)能技術(shù)產(chǎn)品,進(jìn)一步倡導(dǎo)低能耗,以推動(dòng)全社會(huì)樹立資源憂患意識(shí),增強(qiáng)節(jié)能減排意識(shí),讓節(jié)能成為全社會(huì)每個(gè)單位、每個(gè)家庭、每個(gè)人的自覺行動(dòng),形成濃厚的社會(huì)氛圍,動(dòng)員社會(huì)力量積極參與。
六、加強(qiáng)政策支持
1、強(qiáng)化政策措施的執(zhí)行力,加強(qiáng)對(duì)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)工作進(jìn)展情況的考核和監(jiān)督,主管部門進(jìn)行考核。加強(qiáng)節(jié)能執(zhí)法,發(fā)改委、質(zhì)監(jiān)、建設(shè)、環(huán)保等部門建立節(jié)能聯(lián)合執(zhí)法機(jī)制,提高節(jié)能執(zhí)法綜合能力和水平。各級(jí)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門要強(qiáng)化對(duì)生產(chǎn)和流通太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的監(jiān)管,建立節(jié)能產(chǎn)品質(zhì)量公告制度,對(duì)生產(chǎn)和銷售不合格產(chǎn)品的,依法予以嚴(yán)厲處罰。
2、完善節(jié)能價(jià)格機(jī)制,充分發(fā)揮價(jià)格杠桿作用,按照產(chǎn)業(yè)政策要求,建立有利于太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的價(jià)格機(jī)制。
3、實(shí)行太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)獎(jiǎng)勵(lì)制度,對(duì)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究和推廣工作中做出顯著成績(jī)的單位和個(gè)人要給予表彰和獎(jiǎng)勵(lì)。生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位和用能單位要制定科學(xué)合理的節(jié)能獎(jiǎng)勵(lì)辦法,結(jié)合本單位的實(shí)際情況,對(duì)工作中做出貢獻(xiàn)的集體、個(gè)人給予表彰和獎(jiǎng)勵(lì)。
七、總結(jié)
太陽(yáng)能取之不盡,用之不竭,光伏發(fā)電以它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),無(wú)污染、清潔、高效和穩(wěn)定可靠給人們的生活帶來(lái)巨大的變化,擺在我們面前的問(wèn)題是怎樣宣傳、引領(lǐng)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè),要不斷的大力支持光伏產(chǎn)業(yè),讓光伏產(chǎn)業(yè)更快、更好的為人民服務(wù),保障國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民的生產(chǎn)生活順利進(jìn)行。
參考文獻(xiàn):