光伏能源发展十篇

发布时间:2024-04-26 01:23:40

光伏能源发展篇1

【关键词】光伏发电;新能源电动汽车;节能环保;协同发展

一、引言

目前,全球经济虽然得到了快速的发展,但是环境破坏污染严重、能源开采过度,这导致了许多产业将转型。其中传统汽车的发展离不开石油能源的开采利用,但是现在全球石油危机和汽车尾气排放严重污染环境的双重压力下,汽车行业的发展必须解决能源使通知与环境保护的问题,大部分传统的燃油汽车必将被新能源电动汽车所代替。光伏发电技术在新能源汽车方面的应用,能达到节能、环保的目的,带动我国光伏产业和新能源汽车产业的共同发展。

二、光伏发电与新能源汽车协同发展之间的联系

传统的汽车主要靠石油提供能源,因为石油是不可再生能源,由于长期过度的开采及使用,导致全球石油越来越枯竭。使得石油价格不断持续上涨且石油大多数国家对传统汽车使用石油作为能源动力向电能作为动力转型。在倡导低碳经济的背景下,电动汽车作为一种新兴的绿色环保交通工具,在未来汽车市场将占据重要地位,但充电网络等基础设施的建设,一直困扰着电动车开发和生产,也影响消费者对电动车的信心。因此,电动汽车一直无法形成规模化,最主要的瓶颈就是充电问题难以解决。要想新能源汽车在今后得到相应的发展,建设灵活多用的新能源汽车充电站尤其相关重要。可充电站需靠电网供电是远远不够,不仅加大了城市用电负荷,加大了我国的大量火力发电,又违背了节能环保的主题。开发新的能源,利用无限量的光伏发电代替电网供电的汽车充电站是一种大选择,这样不仅减小了城市电网的供电负荷,而且对环境的污染及能源的有效控制得到重大改善。

三、怎样使光伏发电与新能源汽车协同发展

如何做到光伏发电与新能源汽车的协同发展,我们要这种解决以下几个问题:

(一)实现新能源汽车充电站跟传统燃油汽车加油站一样灵活。太阳能资源随处可得,可就近供电,不必长距离输送,避免了长距离输电线路所造成的电能损失及高昂的经济成本,很方便地与建筑物结合,构成光伏建筑一体化发电系统,不需要单独占地,可节省宝贵的土地资源等优点来建设光伏发电充电站,也可以把现有的加油站改建成加油充电综合服务站,以推动电动汽车市场化。计划采取“以油带电、油电混合”的发展运营模式,即以油品经营带动充电业务,解决纯电动车充电站运营成本问题。目前遍布全国城乡各个交通要道德加油站被一些业内人士认为是开设充电站的理想场所。有权威人士建议:“太阳能光伏发电站将来可以将电动汽车充电站设在加油站里,国内外一些城市已有先例。届时光伏充电站可借助大量的汽车蓄电电池,实现有小调峰以及降低光伏电站的储存成本”。

(二)尽量缩短新能源汽车充电时间。与传统汽车加油仅需几分钟不同,电动汽车充电一般需要几个小时的时间,这会对充电站造成拥堵。针对电动汽车充电时间长,有关方面已为拟建的充电站规划科两种模式。一种是在纯电动汽车驶入充电站后,有专业的充电机对汽车电池进行充电,就像到加油站为汽车加油一样。不过这种模式的充电时间较长,只适合于小区以及公交停车场等等。另一种模式就是当纯电动汽车驶入充电站后,专业的工作人员将车内的充电池拆除下来,直接更换上充电站已充好的电池。如果采用这种模式,充电站内就需要储备大量的电池,将光伏太阳能发的电直接储存于这些电池中,这不仅降低了光伏发电充电站的建设成本,还大量节约了电动汽车的充电时间。未来电动汽车换电池就如同加油一样方便,几分钟便可搞定。充北京奥运会纯电动大巴项目的运营表明:其一,纯电动汽车采用换电池方式可以最大限度缩短车辆补给能源的等待时间提高车辆使用效率。其二,有利于电池养护。专业养护的充电电池的使用寿命是普通充电方式的8~10倍,换电池方式可以最大限度实现动力电池充电场所管理模式下的科学养护,延长电池使用寿命。

(三)新能源汽车具备和传统汽车一样的行使条件。新能源电动汽车的承载负荷有所要求,不能安装过多的蓄电池,导致电动汽车的行使里程有限。在城乡及高速路规划中,光伏充电站之间的距离及位置要适中,这样增加了电动汽车理想行程。能满足更多的消费者的需求,使更多的消费者的消费理念和价值取向受到改变,改变了消费者的购买行为,有利于促进新能源电动汽车经销和发展。

(四)政府应加强扶持和鼓励新能源汽车及光伏发电相关领域的帮助。在我国,汽车逐渐增多,对大气的污染越来越严重。能源不断减少,过度开发给环境带来相应的自然危害,其次能源不断依赖于进口,增加了能源进口价格,给我过经济带来不稳定因素的影响。作为新能源电动汽车和光伏发电具备节能环保、经济等条件,政府应大力扶持推动新能源汽车以及光伏发电等方面的发展,减少能源枯竭方面的危机。其次使我们的环境得到改善,空气质量得到提高。这样不仅利国利民,还使我们人类与自然更加和谐发展。淄博市政府将在充电设施站址和线路通道的规划及建设审查、用地需求、行政性收费等方面给予相应的政策支持,出台了电动汽车及配套产业扶持政策,为电动汽车购买使用以及充电设施建设与运营,提供资金补贴、贷款贴息、税费减免等支持。

(五)光伏充电站具有广阔的前景。根据深圳市推广的经验车充测算,预计未来五年我国充电站建设年均投资有望达到30亿元,年均增速50%以上,到2015年我国充电站建设投资有望达到48亿元。目前国家电网公司的充电站建设计划如期执行,增强了看好充电站市场后期走势的信心。

四、光伏发电与新能源汽车协同发展带来哪些好处

新能源电动汽车的发展离不开充电站,就像传统燃油汽车离不开加油站一样,需要充电站补给能量作为动力来源。光伏发电具有节能环保,不需远距离输电,就地安装就地发电,很方便地与建筑物结合,构成光伏建筑一体化发电系统,不需要单独占地,可节省宝贵的土地资源等优点,能体现选址建设的充电站灵活性。新能源电动汽车消费成本降低,与普通汽车相比,既经济又环保,能得到更多消费者的认可。因此,光伏发电技术与新能源汽车能相互促进、共同发展。

参考文献:

[1]张国方.汽车营销学[m].北京:人民交通出版社,2008

[2]陈道平,刘伟.微型汽车消费者特性分析[J].浙江大学学报,2004

光伏能源发展篇2

SneC2010有来自德国、美国、日本、中国大陆和台湾等40多个国家、地区共1400多家参展商,展示内容涵盖太阳能光伏全产业链,包括原料、设备、材料、光伏电池、光伏组件、光伏工程及光伏应用器具等。而作为SneC2010重要组成部分的论坛有近100篇,开创了中国乃至亚洲光伏界聚会规模的纪录。观察SneC2010有一个明显转向:光伏业者从以往追求制造规模开始关注技术对光伏产业持续发展的重要性。光电转换效率是光伏成本下降的核心,在无锡尚德晶体硅电池、组件、薄膜太阳电池、光伏发电系统展品中,引人注目的是该公司新推出的高效率光伏电池pluto技术。据介绍,运用pluto技术生产的电池片,能够比普通的电池片转换效率平均提高18%以上,并且可同时应用于单晶和多晶体硅电池生产中,打破了同类技术只能在单个领域运用的瓶颈。据悉,光伏电池pluto技术已在国外使用,在SneC2010后将被国内组件制造商采用。这项技术是由尚德电力与澳洲新南威尔士大学共同研发的,而研发带人就是无锡尚德总裁施正荣和其导师martinGreen教授。应用材料公司参展产品包括创新的设备、服务和软件,被应用于半导体芯片、平板显示器、太阳能电池、柔性电子产品和节能玻璃的制造。采用应用材料解决方案制造的太阳能电池组件长2.6米、宽2.2米、总面积5.7平方米,号称是目前世界上最大的太阳能光伏电池组件。应用材料宣布,其esatto丝网印刷技术将在未来几个月内被中国大陆、台湾和欧洲的客户用于年产超过2Gw的太阳能电池。据悉,客户已使用esatto技术取得了0.46%的绝对电池效率提升,并降低了14%的印刷银浆消耗量。应用材料称,更高效率和更低耗材支出的结合有望使每瓦成本降低3美分,并使投资回收期缩短到8.4个月。太阳能电池板的制造商尽可能地采用各种方法来有效降低成本,因此硅基薄膜太阳能电池制造商对于其工厂及所使用的系统设备的性能表现有着很高的要求。应用创新干式螺杆技术设计生产的DRYVaC系列真空泵,这一创新性的真空泵产品,将更有效地帮助用户实现太阳能电池板的大规模自动化生产并提高利润率。德国欧瑞康莱宝Ceoandreaswidl认为,只有依靠持续的技术进步,太阳能光伏才具有价格竞争性,而吸引投资进入太阳能技术领域的首要因素就是成本和质量。欧瑞康莱宝的DRYVaC系列通过对真空技术的创新,将成熟技术和创新特色有机结合,更好地服务于改善生产的变化量要求。与此同时,国内厂商的技术能力也在大幅提升。由国家能源太阳能发电研发中心独创设计的光伏电站检测平台,可对光伏电站中光电转换、逆变、控制、辐射量、电池底板温度,以及检测对象究竟能够发多少电、节约多少煤、减排多少二氧化碳等进行精确的检测和量化。2010年4月,该平台在浙江省电力实验研究院屋顶60kwp光伏电站附近进行现场试验,在7天内完成了所有测试内容。这标志着国网电科院自主研发的世界首套光伏电站移动检测平台,在研发水平和监测能力上已达到国际领先水平。中科院电工所所属北京科诺伟业公司,在30多年技术积累基础上,研发出集逆变器、控制器、蓄电池功能于一身的小型“逆控蓄一体机”,可为我国以及世界上数以千万计的无电地区家庭安装户用光电系统。而已完成光伏产业垂直一体化布局的上海航天机电,也推出了国内零突破的等离子体增强化学气相沉积设备。在配套环节,苏州林泉电子科技有限公司是生产太阳能电池边框为主的专业生产厂家,其生产的边框可以做到与客户的要求分毫不差,同时做到成本的最小化。目前,林泉电子已成为常州天合、南通强生、浙江正泰、日本松下等多家知名企业太阳能电池铝边框的指定供应商。生产厂商的环保意识也在明显加强。中环光伏系统有限公司是中国最大的光伏系统集成商之一,产量排名亚洲第一、世界第三。据统计,

光伏能源发展篇3

关键词:嘉兴光伏园区;产业链;五位一体;四个统一;集聚效应

中图分类号:F127文献标志码:a文章编号:1673-291X(2016)22-0020-05

《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》将新能源列为战略性新兴产业,提出要积极推进开发潜力大的新型太阳能光伏发电产业化[1]。“十二五”期间,我国太阳能光伏发电累计并网装机容量规模已位居全球第二,光伏产业技术的进步不仅降低了光伏产品生产成本,而且提高了光伏产品的质量和光电转换效率,有关光伏产业的政策体系不断完善,但是也有一些亟待解决的问题,例如,光伏发电成本较高,技术进步和产业升级动力不足,在光伏项目规划、年度计划和各级规划管理协调机制等方面有些无序等等[2]。根据国家《能源发展战略行动计划(2014―2020年)》和《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》有关要求,要全面推进能源生产与能源消费的革命,要推进中东部地区分布式光伏发电。嘉兴已被确定为全国首批创建新能源示范城市,嘉兴光伏高新技术产业园区(以下简称嘉兴光伏园区)为浙江省级高新区,分布式太阳能光伏产业已初显成效,被业界称之为“秀洲模式”,其做法值得借鉴。

一、嘉兴光伏园区简况

(一)嘉兴光伏园区成立的背景

2007年,浙江省嘉兴市秀洲区把发展新能源产业作为转型升级的主导产业和构建长三角先进制造业特色区的主要抓手。2011年,浙江省嘉兴市秀洲区光伏产业涉及光伏发电三种技术的本地多个企业在细分行业中已具有领先地位,分别是晶体硅太阳能电池发电、薄膜太阳能电池发电以及聚光太阳能电池发电。例如,福莱特玻璃镜业股份有限公司的太阳能超白压延玻璃生产能力位居国内第一;上澎太阳能科技(嘉兴)有限公司的“智能硅”薄膜电池产品解决了光伏电池生产的经济性、规模性以及环境方面的瓶颈问题;嘉兴蓝特光学有限公司的第三代光伏技术成为业界领头羊之一。为此,嘉兴市秀洲区被评为国家火炬计划新能源特色产业基地。2012年底,嘉兴光伏园区已集聚了福莱特玻璃镜业股份有限公司、中节能(嘉兴)环保科技园发展有限公司、上澎太阳能科技(嘉兴)有限公司、浙江生辉照明有限公司等一批有竞争力的光伏企业。因此,嘉兴光伏高新技术产业园创建之前已具备一定的产业基础。

(二)嘉兴光伏园区的发展历程

虽然嘉兴光伏园区成立时间不长,但是由于起点高、路子对,已从摸索成长进入到快速发展阶段。

1.摸索成长阶段。2012年12月,省级高新区“嘉兴光伏高新技术产业园区”在嘉兴市秀洲工业园区正式挂牌成立。嘉兴光伏园区位于嘉兴中心城市的西翼的秀洲新区境内,规划面积14.2平方公里,嘉兴光伏园区按照省政府提出的太阳能光伏产业“五位一体”创新综合试点的总体要求(光伏产业“五位一体”创新综合试点,是指光伏装备产业基地建设、光伏产业技术创新体系建设与体制创新、光伏发电集中连片开发的商业模式创新、适应分布式能源的区域智慧电网建设、政策集成支持体系创新),加快在产业高端化发展、商业化推广应用、关键技术攻关、配套政策环境等领域实现重大突破,希望建成国家火炬计划新能源特色产业基地、部级光伏高新技术产业化基地、部级分布式光伏发电规模化应用示范区和最具投资价值的中国新能源产业城市[3]。

嘉兴光伏园区成立初期,缺乏科学的顶层设计和有力的招商支持,2014年面对新的形势、新的起点和新的发展机遇,嘉兴光伏园区全面分析和梳理光伏产业发展基础、演进思路、产业链条,规划重点发展领域和招商策略,积极引进目标企业,同年7月出台了《嘉兴市光伏高新技术产业园区发展规划》[4]。

嘉兴光伏园区经过近一年半的实践,探索出了一套行之有效的工作方法,对园区的光伏项目实施“四个统一”,即“统一规划布局、统一资源管理、统一推进服务、统一运营管理”,该做法解决了“整合屋顶资源、优惠政策到位、发电利润合理分配、顺利并网、统一运营”等难题,被业界冠名为“秀洲模式”,该模式在2014年8月的全国分布式光伏发电现场会上进行交流[5]。

2.快速发展阶段。2014年8月至2015年10月,嘉兴光伏园区不仅在引进光伏投资项目、研发、生产与应用等方面取得跨越式的成效,具体(见下表),而且成功入选首批国家新能源示范城市、首批国家低碳工业园区、国家分布式光伏发电应用示范区。为了给嘉兴光伏园区提供一个更好的成长平台,2015年5月出台了《嘉兴光伏科创园建设方案》,嘉兴光伏科创园定位为光伏新能源产业提供全程配套服务,包括研发、设计、检测、培训、商务参展、财务、法律、电子商务、信息等方面,嘉兴光伏科创园也是嘉兴秀洲工业园区、嘉兴光伏园区转型升级的重要发展平台。

二、嘉兴光伏园区的发展模式

嘉兴光伏园区自从挂牌成立以来,大力开展光伏产业“五位一体”的创新综合试点,以打造“中国光伏科技城”为总体战略定位,同步推进“光伏装备产业基地建设、光伏产业技术创新体系建设与机制创新、光伏发电集中连片开发的商业模式创新、适应分布式能源的区域智能电网创新、政策集成支持体系创新”,逐渐成为国内光伏产业转型升级的重镇。

(一)“搭平台、定重点”为产业发展强基础、明方向

袁艳平(2012)认为,战略性新兴产业发展面临着资源、技术、人才、产业化能力等方面的制约,加上市场、政策环境和体制机制与战略性新兴产业发展的要求不适应,使得战略性新兴产业发展目标的实现存在着一定风险[6]。嘉兴光伏园区为了降低太阳能光伏产业发展的风险,搭建了浙江秀洲慧谷科技创业中心(上海交大部级孵化器)、中电科36所智慧产业园、嘉兴光伏科创园等光伏产业发展的专业平台,平台集光伏产业科研、企业孵化、产品展示、光伏发电示范应用、综合服务等五大功能为一体,为光伏产业链的形成打下坚实的基础。吴金明、钟键能、黄进良(2007)认为,产业链由“龙头”产业、“七寸”产业和“配套”产业三个环节构成,其中,“龙头”和“七寸”环节相对应龙头企业和核心企业发挥着最重要的作用,产业是否具有核心竞争能力完全取决于其是否掌控着产业的“七寸”和“龙头”环节[7]。光伏产业链包括上游的硅料和硅片、中游的电池片和电池组件、下游应用系统五个环节,产业链中太阳能电池是最重要的生产环节,光伏专用设备制造是与产业链相关联的产业,为了平衡发展产业链、在核心技术环节处于领先地位、提高光伏发电的应用,园区在初期规划就确定三大发展重点领域,分别是光伏专用设备和光伏发电核心部件、光伏发电系统集成及高效光伏电池与组件、新一代光伏发电技术及光伏光热集成技术。

(二)“定向招商”完善光伏产业链

产业链的理论起源源于20世纪初,马歇尔(malsllaa.,1920)将企业内部的分工扩展到企业之间的分工,即企业与企业之间因生产工序前后的关联性形成链条[8]。赫希曼(albertHirschman,1958)从产业链的前向、后向联系的角度强调了产业前后关联的重要性,称其为“关联效应”[9]。史蒂文斯(Stevens,1989)从系统性思维视角认为产业链由供应商、制造商、分销商和消费者四大主体构成[10]。波特(michaele.porter,1989)从集聚的视角指出产业链能促进产业集聚,并最终形成产业集群的竞争优势[11]。嘉兴光伏园区为了完善光伏产业链和形成供应、生产、分销和消费者四大主体完整光伏产业系统,更好地发挥产业集群功效,嘉兴光伏园区委托知名中介机构把整个光伏产业链22道环节的国内外知名相关企业绘制成“招商地图”,然后按图定向招商,已引进包括韩国oCi光伏产业基地、美国嘉晟智能玻璃、瑞翌金刚线等一批行业龙头项目,总投资超过100亿元,形成覆盖光伏装备生产、光伏产品生产、太阳能发电及运营维护等环节的太阳能光伏产业链。

(三)“外引内培”激发光伏产业技术创新

从20世纪初熊彼特提出“创新”概念之后,一些学者开始对技术创新进行研究,不少学者认为外部引进和自主创新是主要模式。嘉兴光伏园区采取“外引内培”的方式,引进光伏技术科研院所、创新团队及泛光伏人才,培育省级重点研究院和省级研发中心,外部引进和内部培育的结合增强了光伏产业技术创新内在动力。例如,园区引进中电科36所光伏装备与智能控制研究院、国网电科院分布式光伏并网技术研究院、万马光伏云产业技术研究院等一批国内顶级的光伏技术科研院所,吸引泛光伏类国家、省“”人才及相关技术创新团队落户高新区,他们研发的多项光伏技术全国领先,有效降低了光伏发电的装机成本。

(四)探索光伏应用创新模式,发挥示范效应

产业产品的应用是产业发展的源动力,应用总量、应用类型、应用结构等会促进产业的繁荣、转化或衰退。为了破解分布式光伏发电应用难题,嘉兴光伏园区形成“四个统一”的应用创新模式。统一规划布局:委托工信部赛迪研究院编制光伏高新区产业发展规划,委托Semi(国际半导体材料与设备协会)、福睿智库等开展规划战略咨询,细化发展思路,全面规划布局,确定了“双核四区多廊”(“双核”即以北科建智富城产业研发区为依托的智谷科创区和以光伏科创园为依托的总部体验区;“四区”为江南湖景区、低碳商住区、未来展望区和连片示范区;“多廊”为多条光伏路灯生态廊道)的总体布局来全面推进示范应用;统一资源管理:由光伏高新区管委会统一管理屋顶资源。首先,管委会建立光伏高新区内可利用屋顶资源数据库;其次,与屋顶业主签订安装光伏电站协议,统一掌控屋顶资源;再次,统一屋顶租赁和合同能源管理政策标准,实现了对屋顶资源的统筹管理[12];统一推进服务:光伏高新区对项目全程跟踪,确保服务到位;统一运营管理:光伏高新区成立专业运维公司,负责辖区内所有分布式光伏电站的电费结算、运行维护等后续服务工作。“四个统一”的管理形成了政府主导、合同管理、自建自发自用的应用示范推广模式[13]。截至2015年11月,嘉兴光伏园区的分布式光伏电站项目已并网发电61兆瓦。

三、嘉兴光伏园区的经验借鉴

嘉兴光伏园区在我国光伏产业处于低迷时成立,能奋力突出重围,并快速发展,现正着手打造光伏小镇,其做法值得分布式光伏产业同行学习借鉴。

(一)园区凭借“天时、地利、人和”顺势而生

1.顺“天时”抓机遇。国际能源署(iea)的《2012世界能源展望》报告了全球能源版图和能源结构变化的四大趋势,其中之一就是国际能源生产和消费结构变化提速,可再生能源作用日益凸显。2009年,财政部、住房和城乡建设部两部委开始联合实施“金太阳示范工程”“光电建筑一体化示范”,我国的光伏市场出现了爆发式的增长,产业链呈现“两头在外”格局,但是由于受金融危机与海外“双反”(指我国的光伏产品同时进行反倾销和反补贴调查)影响,至2012年时产业发展进入低谷期。一边是国际上大力发展可再能源形势,一边是国内光伏产业陷入困境,因此,大力发展分布式光伏是保证我国光伏产业可持续健康发展的关键所在。浙江省嘉兴市秀洲区政府将光伏产业的危机转换成机遇,把发展新能源产业作为转型升级的主导产业和构建长三角先进制造业特色区的主要抓手。

2.借“地利”得优势。嘉兴秀洲区地处长三角地区杭嘉湖平原腹心地带,与上海、杭州、苏州、湖州等城市相距均不到100公里,受“上海经济圈”“杭州湾经济圈”和“太湖经济圈”的辐射,具有发展光伏产业的区位优势。高速公路及跨海大桥在嘉兴市秀洲区形成的“三横三纵三桥”及“四空四港”,形成了海空联运运输网络,具有发展光伏产业的交通优势[14]。

3.有“人和”做保障。一个产业的发展离不开当地政府的支持,“人和”主要是指各级政府为嘉兴光伏园区的发展出台扶持政策。园区不仅整合了国家、省、市三级政府的扶持政策,还研究制定了一系列配套政策。例如,税收政策:享受省级所得税收全额返还的优惠;电价补贴政策:除享受国家规定光伏发电补贴以外,在上网电价标准基础上每千瓦时再补贴0.3元;专项资金扶持政策:设立10亿元专项资金,重点支持光伏发电推广应用、光伏装备制造业、以省级重点企业研究院建设为载体的创新能力建设及关键技术联合攻关与高端人才引进、培养、使用;奖励资金政策:对于引进的光伏产业企业、研究院、研发中心再给予500~3000万元人民币的产业奖励支持;项目优先政策:在2015年前,园区内的光伏分布式电站优先让入驻园区企业承建;人才激励政策:入住企业的领军人才可申报“”,被认定后将获得最高500万元的奖励资金,入住企业申报市、区“精英引领计划”,其中市级专项资金分别为100万元、200万元、300万元、区及专项资金为50万元[15]。

(二)完善产业链,发挥产业产品的集聚效应

亚当・斯密(adamSmith)的著名分工理论阐述了产业链作用,产业链上各环节的分工协作反而会提高生产效率。聂玉强(2013)认为,围绕产业链招商有助于降低投资经营成本、加快企业创新、提高企业知名度、提高抗市场风险能力、土地利用集约化和节约资源[16]。嘉兴光伏园区利用嘉兴已有的光伏产业基础优势,并通过招商引企和探索分布式光伏项目的应用示范,实现产业横向和纵向的集聚效应,横向实现众多光伏企业集聚,纵向实现从光伏产业上游配套材料、中游光伏电池及组件制造到下游光伏应用等企业集聚,形成了相对完整产业链。三年来,吸引美国、韩国及国内光伏行业知名企业的项目落户,提高了产业档次、产品技术含量,增加了产品附加值,降低了产品成本,发挥了产业产品的集聚效应。

(三)引进泛光伏人才,发挥产业科技创新的集聚效应

光伏产业属于战略性新兴产业,需要以重大技术突破和重大发展需求为基础,对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用。为了培育光伏产业竞争力,嘉兴光伏园区采取“筑巢引凤”(通过培育企业研究院和引进国内研究机构集聚光伏产业相关人才)和“引凤筑巢”(通过上门拜访、邀请、聘用、建立实习合作等方式吸引重点院校、专家等来光伏高新区设立科研机构)的方式引进泛光伏人才,不仅在技术研发方面取得重大突破,在行业创新方面起到引领作用,而且为嘉兴光伏高新技术产业转型升级提供了技术支撑平台,发挥科技创新的集聚效应。通过人才引进有效推进了光伏科创园、新能源建筑集成(光伏)研究中心、分布式光伏检测(认证)中心、分布式光伏碳交易资产金融管理中心、分布式光伏发电运维管理中心的建设[17]。

(四)政府的引导和统一管理,放大产业投资和应用的集聚效应

新制度经济学家诺思认为,政府的经济政策对产业结构的调整和主导产业的发展影响力甚至大于科技创新的影响力。政府的经济政策包括产业规划、重点发展、扶持、引导和管理等等。嘉兴光伏园区的发展得到省、市、区、园区四级政府的重视,各级政府的经济政策不仅吸引外来投资者的光伏产业项目,还有力地推进了分布式光伏项目在园区的应用示范作用,嘉兴光伏园区在政府的引导和统一管理下不断放大产业投资和应用的集聚效应。目前,嘉兴光伏园区的新能源企业发展势头良好,产值和收入同比呈增长趋势。同时,嘉兴光伏园区正在不断拓展光伏产业发展与应用的空间,打造成一个“宜业、宜居、宜游,惠产、惠民、惠生”的特色光伏小镇[17]。

嘉兴光伏园区建设工作成效初步显现,国家能源局、科技部、工信部领导和业内知名企业、专家多次实地调研,对光伏产业“五位一体”综合创新模式和“四个统一”的应用创新模式充分肯定。嘉兴光伏产业作为战略性新兴产业,在发展的初期离不开政府的规划、引导及扶持措施,采取的是政府主导型发展路径。因此,嘉兴光伏产业发展路径要逐渐有所转变,要由政府主导型发展路径逐渐过渡政府引导下的市场资源有效配置模式。

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光伏能源发展篇4

【关键词】太阳能光伏发电;光伏发电现状;光伏发电前景发展

1.太阳能光伏发电

1.1太阳能光伏发电系统

太阳能光伏发电系统由太阳能电池阵、蓄电池、逆变器、负荷以及控制器等组成,以太阳能电池阵列为核心。太阳能电池阵分为平板式和聚光式。太阳能电池用半导体材料制成,当太阳光能投射到半导体上之后,半导体会吸收太阳光能进而激发出其内部的电子和正电荷,此时电荷的定向移动形成电流,半导体内有电流流过,称为“光伏效应”。目前应用较广的太阳能电池有单晶硅、多晶硅和非晶硅等,而近年来也出现了用硅以外的化合物材料如磷化铟、砷化镓等做成的太阳能电池。

1.2太阳能光伏发电原理

太阳能光伏发电,是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转变成电能的直接发电方式。可以说是当今太阳光发电的主流。太阳能光伏发电也即是太阳能电池发电。太阳能电池是利用半导体p—n结的光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件。由于单个太阳能电池不能作为电源使用,而要用若干片电池组成的电池阵进行发电。

2.光伏发电方式现状

2.1光伏发电耗能

太阳能作为一种永久性资源,带来的经济效益是无可估量的。我国有着十分丰富的太阳能资源。据估算,陆地表面每年接收的太阳辐射能约为5×1019kJ,约相当于1700亿t标准煤的热值。和火力发电、水力发电、核能发电等发电方式不同,光伏发电依托太阳能得天独厚的自然存在,基本来源几乎不耗费任何经济成本。光伏发电中,因为应用到太阳能光伏发电系统即太阳能电池阵、蓄电池、逆变器、负荷以及控制器等组成的系统,因此发电方只需要付出硬件的经济成本即可利用太阳能资源进行光伏发电,以满足各个行业对电能日益增长的需求。

2.2光伏发电的能效利用现状

2.2.1光伏发电的能效利用状况

光伏发电的能源利用效率是指光伏发电过程中,付出的太阳能光伏发电系统投入所带来的经济产出量即发电量。用太阳能的转换效率来衡量光伏发电的能效利用状况。太阳电池的转换效率就是电池电功率和入射光功率的比值。由于电池板的不同,不同材料的能效利用率也不同。现有情况来看,单晶硅电池板的能效利用效率在18%左右(实验室可达到22%以上),多晶硅电池板的能效利用效率在16%左右(实验室可达到20%以上)。从此数据来看,光伏发电在能效利用状况上情况不是很理想,尽管每年的光伏发电装机量逐年递增,仍应该从能源利用效率上找出最根本的解决办法。

2.2.2光伏发电能效利用存在的问题

第一,由于电池板硅片未达到规模生产、生产设备及工艺落后、部分原材料需要进口、硅片生产能力不足,需要外购硅片等原因太阳能电池成本偏高,硅片生产能力不足。光伏发电市场开发的主要障碍是太阳能电池的生产成本偏高。太阳能电池售价的高低是影响光伏发电系统价格的关键。如果中国太阳能电池行业在近期仍无较大进步的话,形势是不乐观的。

第二,硅片本身的成本问题。目前,太阳能电池的成本为整个系统成本的主要部分。降低硅材料的生产费用,是降低太阳电池成本的关键。多晶硅电池的材料成本比单晶硅电池的材料成本低,应作为研究的重点。可研究多晶硅材料制备的新技术、快速掺杂表面处理技术、提高硅片质量的新技术新工艺等。最大功率点跟踪控制技术的日益完善,也会为光伏发电提供更强的竞争实力。

第三,系统配套能力差。光伏发电的平衡系统包括:蓄电池、逆变器、控制器等)。由于尚未形成规模生产;缺乏统一的质量标准;没有权威的质量监测中心;成本高,质量差;产品开发跟不上市场需求等原因,中国在专用控制器、逆变器及专用直流灯具等方面的配套能力一直很差,中国在光伏发电系统部件水平以及光伏平衡系统的效率和成本方面与国外有着较大差距,应予以充分重视并及时改进。

第四,生产规模小。我国太阳电池制造厂的生产能力约为0.5~1兆瓦/年,比国外生产规模低一个多数量级。加之市场培育和发展迟缓,缺乏市场培育和开拓的支持政策、措施。使光伏发电的规模停留在小数量上。

3.光伏发电方式的未来发展趋势

3.1国家政策下光伏发电前景展望

在未来,太阳能光伏发电、太阳能电池用硅锭/硅片以及高效低成本太阳能电池组件及系统控制部件的产业化成为可再生能源和新能源高技术产业化专项支持的重点领域之一。太阳能是洁净无污染的巨大能源,最大限度地开发利用太阳能将是人类新能源利用方面的科技发展方向。随着世界能源的日趋紧张和光伏发电技术的不断发展,廉价的非晶硅太阳电池的生产技术也日渐成熟。太阳能光伏发电技术非常契合国家新能源优化发电的举措,加之太阳能光伏发电的清洁、廉价等性能,未来光伏发电将呈现良好的发展态势。

3.2光伏发电方式整体未来发展趋势

从技术的层面来说,将光能转化为电能的光伏发电技术是一项非常重要的技术手段。它能够实现人类向可持续的能源系统转变。相对而言,目前这项技术的发展还处在初期阶段,到2030年之后将会有很稳定和很高的增长率,会成为更加可行的电力供应者。随着科技发展,行业内预计2030年以后发电成本会继续降低。一些技术如晶体硅、薄膜以及一些新光伏发电系统材料将会在市场上大量涌现。如果这些新举措得以成功实施,模块的转换效率将进一步提高。最终,光伏模块的转换效率将达到30%~50%,从而使太阳辐射能量可以高效的利用。安装在阳光充足地区的1m2最高效的光伏模块每年将发电1000kwh。

从应用领域来看,由于之前的光伏发电市场主要是在通信领域和边远地区。在国家和行业大力提倡光伏发电措施下,应用的范围可以随着光伏发电系统成本的降低,将向光伏水泵,海岛,工业领域以及屋顶发电系统发展。而随着常规电力日趋紧张,光伏发电必然向公共电力规模发展,屋顶光伏发电系统,大型独立光伏电站(100kw以上),中心并网电站(100kw到1mw级电站)以及大型风光互补电站必然会在公共电力中占到更大的份额。电动汽车的发展也会给光伏发电带来新的机会,如汽车空调、太阳能快速充电系统以及光伏制氢系统等。在更远的将来,光伏发电有可能得到像沙漠电站甚至宇宙发电等更大规模的应用。

3.3光伏发电方式在建筑构件上的重要应用

我国的太阳能资源相当丰富,且分布范围较广,太阳能光伏发电的发展潜力巨大。我国的建筑物能耗约占全国能源消费总量的28%,将太阳能光伏发电系统与建筑相结合,提供建筑物自身用电需求,实现建筑物零能耗,可以大大改变我国建筑物高耗能的现状。目前,我国政府已把太阳能光伏发电列入《中国21世纪议程》,这将推动我国光伏发电技术的应用和发展,扩大光伏发电在建筑中的应用规模。光伏发电与建筑相结合的工程非常具有开拓性。在相关部门加强推广应用太阳能、制定相关政策和积极扶植,建筑部门加快太阳能利用的措施下,光伏发电与建筑物构件相结合,有效地利用太阳能光伏发电能量,满足建筑物对电能等能源的需求,减少国家支柱发电手段的负担,使能源利用效率最大化。

4.结束语

进入21世纪以来,在能源短缺与需求增加的双重制约下,能源问题不仅表现在常规能源的匮乏不足,同样化石能源的开发利用带来了一系列环境问题。而国家要能源问题,实现可持续发展,要依靠科技进步开发利用可再生洁净能源。太阳能其独具的优势是国家大力发展的必要前提。充分利用太阳能光伏发电,必将有效节约能源,而太阳能资源也将成为世界范围内的主导能源。

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光伏能源发展篇5

一、引言

自次贷危机以来,美国的经济持续低迷,其贸易保护主义也时有抬头,导致中美贸易摩擦不断。2011年的当地时间11月8日,美国商务部在华盛顿对德国光伏巨头Solarworld在美分公司以及其他六家美国太阳能电池板生产商提出的,针对中国光伏企业的反倾销、反补贴联合调查申请举行首次听证会,决定对此案进行立案调查。此事件将影响中国国内75家主要光伏企业的对美出口。据悉,在中国机电产品进出口商会的组织下,14家中国光伏企业已经联合抗辩美国“双反”,并委托美国盛德律师事务所为应辩事宜。由于我国光伏企业的产品90%以上用于出口,因此,对此次事件处理的成功与否将直接影响到我国光伏企业的长期发展。在目前国际不可再生能源的日渐枯竭的情形之下,大力发展光伏能源更是国家可持续发展的战略选择。

二、美国对我国光伏产业采取“双反”调查的现状

受债务危机的影响,欧盟光伏产业大国削减了对光伏产业的扶植力度,而来自多家权威市场研究机构的最新数据均显示,因为欧洲市场萎靡及国内市场启动乏力的影响,2011年以来,国内光伏市场全产业链产品价格均呈一路下滑态势。在2010年12月,2011年5月和11月多晶硅料的价格分别为80美元/公斤,67美元/公斤,40美元/公斤;光伏电池片的价格分别为1.3美元/片,0.95美元/片,0.55美元/片;多晶硅片(156mm)的价格分别为3.6美元/片,2.7美元/片,1.5美元/片。

价格下跌的同时,是众多企业节节攀升的库存量。眼下国内的产能估计已经达到30Gw-40Gw,而2011年全球光伏装机量预计才达到24Gw,也就是说,即使全球都用中国的光伏电池,中国还是有1/3-1/2的产能要放空。

国内太阳能光伏产业的4大巨头英利集团、尚德太阳能电力有限公司、天合光能有限公司、赛维LDK太阳能有限公司陆续了第三季度财报,4家公司共亏损2.9亿美元。一度风光无限的中国太阳能光伏产业陷入了前所未有的困境:产能过剩,市场需求萎缩。受基本面的影响,在美国上市的天合光能、英利绿色能源、无锡尚德等中国光伏龙头企业,2012年以来连连亏损,股价下挫了70%以上,无锡尚德目前股价只有2美元左右,而它的股价最高曾经达到过85美元。

三、可能产生的影响分析

(一)从世界光伏产业发展状况以及太阳能的优势可以看出光伏产业是一个未来极具增长潜力的产业

在能源形势以及生态形势日趋严峻的情况下,可再生能源产业蓬勃发展,而太阳能光伏发电产业是全球发展最快的新兴产业之一,2000年全球太阳能电池产量为561mw,而2010年全球光伏太阳电池产量达到了27.2Gw,比上年增长了118%,该增长率创下历史新高。在各种可再生能源的应用方案中,光伏并网发电的增长势头最为迅猛。从2000年到2009年,并网光伏的年平均增长率达到60%;并网光伏发电在所有太阳能电池发电应用中的份额也由2001年的50%左右增长到2009年的90%以上。

据imS研究收集的数据,2011年全球太阳能光伏系统安装增长了24%,总装机容量达到了24Gw。其中欧洲仅增长3%,美国和亚洲加速了全球安装量的膨胀。去年,意大利取代了德国成为世界最大的太阳能市场,而发达资本主义国家的安装量占全球的78%。

从我国可开发的资源蕴含量来看,学者和专家比较公认的数字是,生物质能1亿千瓦,水电3.78亿千瓦,风电2.53亿千瓦,而太阳能是2.1万亿千瓦,只需开发1%即达到210亿千瓦,我国2010年总的电力需求为41.92亿千瓦时;从其比例看,生物质能仅占0.46%,风电占1.74%,水电占1.16%,而光电为96.64%。根据欧洲JRC的预测,到2030年,太阳能发电将在世界电力的供应中显现重要作用,占比达到10%以上,可再生能源在总能源结构中比例达到30%;2050年太阳能发电将占总能耗的20%,可再生能源占到50%以上,到本世纪末太阳能发电将在能源结构中起主导作用。下图为光伏发电和常规发电的比较,更可说明光伏发电这一产业发展的必要性、迫切性及未来价值。

从图1可看出,截止2010年,我国光伏发电量占总电力的比例尚不足0.5%,而该产业在2010年的年产值已经超过3000亿元,吸纳的就业人数超过30万。由此可见,光伏产业若遭受打击而导致的社会经济损失将是十分巨大的。

(二)从世界主要发达资本主义国家的对光伏产业的政策来看,光伏产业作为应对能源危机而诞生新能源产业,已经是国家可持续发展战略的必然要求

从全球的光伏发电市场来看,其本质是一个政府政策驱动的市场,目前光伏发电的成本仍是传统能源发电的8倍以上,如果完全依靠市场驱动,光伏产业的发展将举步维艰,所以政策扶植成为当前推动光伏市场增长的主要动力,政策突变不但使本国光伏市场立即陷入低谷,对全球光伏市场也产生了巨大冲击,这充分说明了光伏市场对于政策的敏感性。日本和德国光伏产业的快速发展也证实了政策引导的力量。持续稳定的政策支持是光伏产业向前发展最有力的保障。

德国于1991年首先提出了“1000光伏屋顶”计划,开创了政府支持太阳能产业发展的先河。在2001年1月颁布实施了与“全网平摊”相配套的《可再生能源上网电价法》。2004年1月实施修正后的上网电价。在《可再生能源上网电价法》拉动下,德国的光伏产业健康快速地发展,使德国超过日本成为世界最大、发展最快的市场。

日本于1994年开始执行阳光计划,把光伏发电作为国家电力未来的重要组成部分。截止到2006年,日本住宅用太阳能发电系统的总装机容量达到了137.4万千瓦,规模比之制度开始时1994年的0.2万千瓦扩大了数百倍。虽然日本在2004年底累计太阳能发电装机容量约为113万千瓦,是世界最大的太阳能发电国,但由于在2005年停止了对太阳能产业的辅助政策,到2011年,其新装机容量占全球新装机容量的比例只有4%。从已有数据可以看出,这两个国家出台的光伏发电政策取得了预期效果,是有效使用政策工具的典范。

美国法律中促进太阳能产业发展的主要有颁布于1978年的《公共事业政策管理法》、1990年的《清洁空气法修正案》、1992年的《能源政策法案》,其中2005年布什政府签署的《2005年能源政策法案》一直沿用至今。奥巴马政府2009年经济刺激法案中,适用于太阳能光伏的政策主要有:可再生能源项目享受30%的初始投资补贴,代替原来的税收抵免;可再生能源贷款担保计划;可再生能源相关制造业可享受30%的税收抵免。2010年,美国参议院又通过“千万太阳能屋顶提案”,计划在2020年之前安装1000万个太阳能系统。

相对而言,中国的光伏产业起步要晚得多,相关政策与法规的颁布与实施也相对滞后。中国于2006年1月1日正式开始实施《可再生能源法》,但很多发展规划尚属于理论范畴,并没有确立具体的实施内容。2007年,国家电力监管会委员会主任办公会议审议通过《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》。2008年4月新修订的《节约能源法》开始施行。2009年3月,财政部、住房和城乡建设部联合印发了《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》,7月,财政部、科技部、国家能源局联合印发了《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》。2010年1月27日,中国政府网了《国务院办公厅关于成立国家能源委员会的通知》。在这一系列的相关法律法规以及一些扶植政策的激励下,在2007年我国光伏系统安装量为20mw,占全球总安装量的比例为0.8%,到了2010年的时候,我国光伏系统安装量达到500mw,占全球安装量的比例为3.1%。

世界不可再生能源已经处于日渐减少的趋势,而随着世界总体生活水平的提高,消耗的能源趋于增加。由此,光伏产业作为最重要的新能源产业,将是保证国家持久发展的长足动力。而我国还是一个发展中国家,又是一个人口大国,人均资源远远低于世界平均水平,对传统能源的过渡依赖必将成为我国发展的绊脚石。由此,如果美国“双反”不能打赢,势必影响我国经济的持续稳定发展,在能源上再次制约于别人。

四、政策建议

1.组织一支精通wto规则和相关法律的人才队伍。我国自加入wto以来,频频遭受外国的反倾销、反补贴等,而国内欠缺应对此类案件的相关人才,往往需要依靠国外的相关人才,在一定程度上制约了我国应对此类事件的处理能力。

2.加强光伏产业链的整合。目前,我国光伏企业数目众多,产能严重过剩,必须引导优质光伏企业通过收购、兼并、重组以提高我国光伏企业的竞争力,同时淘汰大量落后光伏生产企业,使供需平衡,促进光伏产业的可持续发展。

3.建立健全光伏发电应用的相关体系建设。包括产品标准、检测和认证体系的建设、项目管理办法的研究制定、并网管理办法的研究制定等,为光伏发电的市场化奠定基础。

4.加大政策扶植力度。研究主要发达国家针对太阳能发电产业的财税政策,结合我国发展太阳能发电产业的总体规划,拟出具体的、有针对性的一揽子财税补贴、信贷支持和税收优惠政策,并积极进行落实,增加我国国内对光伏产品的需求,降低对出口的依赖。

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光伏能源发展篇6

但不断攀升的装机量已使得补贴资金捉襟见肘。何时能像德国等先行国家取消补贴,成为一个疑问。

2014年全国能源工作会议曾释放信息,探索形成符合实际的分布式光伏商业模式,逐步降低发电成本,力争2020年光伏发电实现用户侧平价上网。

中国可再生能源学会光伏专委会副主任、国家发改委能源研究所研究员王斯成对《财经国家周刊》记者谈了他的判断:到2025?2030年,光伏有望在发电侧实现平价上网,届时补贴有望削减,甚至取消。

沉重的补贴

现行光伏补贴政策依据,为2013年国家发改委的《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》。

对于光伏电站,根据各地太阳能资源条件和建设成本,全国分为三类资源区,分别执行每千瓦时0.9元、0.95元、1元的电价标准。对分布式光伏发电项目,实行按照全电量补贴的政策,补贴标准为每千瓦时0.42元。

“光伏补贴应按照产业需要和对投资者吸引情况来确定,多了少了,都不合适。”国家能源局新能源和可再生能源司副司长梁志鹏对《财经国家周刊》记者说。

光伏补贴主要来源是可再生能源发展基金,该基金包括可再生能源发展专项资金和向电力用户征收的可再生能源电价附加收入。

但近年来,随着我国光伏等可再生能源的迅速发展,可再生能源发展基金已不足以支付补贴所需。面对补贴资金缺额拖欠可能对整个可再生能源产业健康发展产生不利影响的现实,国家将可再生能源电价附加征收标准从2006年的每千瓦时0.1分钱逐步提高至2013年的1.5分钱,7年间上涨到15倍。即便如此,筹集的资金仍难以满足需要。

一位不愿具名的知情人士透露,当前,拖欠光伏发电补贴已超过50亿元,今年仍将面临资金缺口。

国家发改委人士表示,2012年以前拖欠的107亿元补贴,已通过财政拨款和近年基金少量结余进行补发,但当前全社会用电量增速放缓,征收增量不及需求增量,可再生能源电价附加征收标准或将再次上调。这无疑将再次增加全社会用电成本。

削减难题

2014年光伏发电量仅占全国总量的0.46%,发展空间巨大。

但当前光伏发电每千瓦时成本虽已降至0.7元左右,仍是国内大部分地区约每千瓦时0.38元脱硫煤电标杆上网电价的近两倍。显然,如果没有补贴,光伏电站就不具有投资价值。

国家鼓励发展光伏电站,一个重要原因是欧美“双反”、出口受阻,需要解决上游产品消纳,促进整个产业链健康发展。换言之,补贴发电端也是扶持光伏制造企业。

在现行补贴政策下,2014年,全国新增并网光伏发电容量1060万千瓦,仅使用了我国光伏组件产量的三分之一;分布式光伏在国家每度电补贴0.42元的背景下,也仅完成计划的26%,以至于部分光伏制造业大省不得不再从地方财政出资补贴。

国家发改委能源研究所研究员时Z丽对《财经国家周刊》记者表示,短期内要实现光伏发电平价上网,单独依靠光伏自身成本降低很难。如果火电等电源通过核算外部成本,提高电价,光伏平价上网的进程就要快很多。

然而,火电上网电价不但没有上升,反而在2014年8月下调。一位业内人士表示,这种以煤价下跌为理论基础的调价,背离了火电实际成本,非但不能促进光伏等可再生能源平价上网,还直接导致可再生能源补贴支出增加10%,近50亿元。

“在火电等电源外部环境成本没计算纳入电价的情况下,凭什么要求削减光伏的补贴?”国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任李俊峰对《财经国家周刊》记者说。

小孩终归要长大

喝着补贴的“奶”,光伏并非没有进步。国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰对《财经国家周刊》记者表示,近年来,以企业技术创新和产业发展为主体,关键技术研发、生产工艺水平取得很大进步,生产装备进一步国产化,光伏发电成本有所下降,为平价上网提供了基础。

王斯成也认为,通过改变逆变器功率配比,对电站配置智能测光系统,加快高转换效率和长寿命的太阳能电池研发及产业化,降低电池产品成本,提升额定装机发电量,可以加快平价上网的进程。

此外,通过技术创新能够降低多晶硅生产的能耗和材料损耗。比如,硅片切削成材率提高,厚底降低,提高电池和组件的产出率,都能够带动成本下降。

2013年国家发改委在制定光伏电站标杆电价和补贴金额政策时,光伏发电系统成本为10元/瓦,如今已降低至8元/瓦左右。

光伏能源发展篇7

关键词:光伏的应用;存在问题;发展前景

中图分类号:o43文献标识码:a

引言

随着经济的迅速发展,资源的开发以及节约能源显得尤为重要。光伏能源作为可再生的清洁能源,在市场的应用进一步显现出来。在二十一世纪前半期光伏发电有可能超过核电成为最重要的基础能源之一。目前很多国家的鼓励政策和法律已相继出台。

1、国内光伏应用市场存在的问题。

1.1光伏产业在中国快速崛起,同时成为出现“产能过剩”问题最快的新兴产业。光伏产业是中国发展速度最快的能源产业,在短短的时间里,中国光伏产业从最初的高利润、低风险急转直下,成为“产能过剩”的产业,造成“过剩”问题的主要原因是欧美国家提高贸易壁垒、减少光伏补贴。其主要原因在于中国光伏产业畸形的市场结构,其中国内市场发展缓慢是造成光伏产业发展危机的症结所在。

1.2从经济效益看,光伏市场竞争力有限,但应用成本很高。对于集中式的大型光伏电站和分布式的屋顶电站来说,经济性是决定光伏项目建设最重要的因素。现阶段,较之传统化石能源发电成本,生物质能发电是比较高的,风能发电成本已经很接近,核能发电的成本占有较高优势,太阳能光伏发电成本介于风能和生物质能之间,大型并网的太阳能发电成本在8-11元/瓦,相当于传统化石能源发电成本的2-4倍,风力发电的1.5倍。

1.3经过最近几年的爆发式增长,我国光伏产业已经跃升至全球最大光伏产业制造基地,国内光伏应用市场发展严重滞后于产业发展。产能占到全球的一半以上。与此同时,产业发展初期大量进口多晶硅、单晶硅的情况完全改变,突破关键技术促进了产业的发展,生产设备大量依赖进口的情况也得到好转,中国成为全球光伏产能最大的国家之一。但中国光伏装机量增长非常缓慢,光伏产业严重依赖国际市场,近几年来,即便是加快发展速度,国内每年新增光伏装机容量也不足全球的十分之一。

1.4光伏发电在国家能源结构中的份额低。从改革开放到现在,煤炭在我国能源结构中占有绝对的主导地位。原煤在能源生产总量中的比重就维持在70%以上,其次是原油和天然气。虽然“十五”和“十一五”期间,国家加大了对新能源的投资力度,但从能源结构看,新能源所占的比重并没有明显上升,2010年,新能源占全部能源生产的比重为9.4%,较2000年仅提高了1.5个百分点。整个新能源比重低,而光伏发电占能源生产的比重更低。国家能源局预计到2013年年底,全国发电总装机将达到12.35亿千瓦,其中水电装机2.78亿千瓦,增长约11.6%,占发电总装机比重为22.5%,比2012年年底提高0.8个百分点;并网风电装机7500万千瓦,增长约22.1%,占6.1%,提高0.7个百分点;核电装机1470万千瓦,增长约16.9%,占1.2%,提高0.1个百分点;并网太阳能装机1000万千瓦,增长200%,占0.8%,提高0.5个百分点。同时,火电装机占比将由2012年年底的71.5%下降到69.6%,下降约2个百分点。

2、我国光伏应用市场存在的障碍

2.1缺乏与产业宏观政策相配套的地方性优惠措施

根据《国家金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》,并网光伏发电项目原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助,偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助,其余资金由企业自筹。这对于经济欠发达的内陆很多地区光伏企业而言,项目资金的筹措是面临的首要难题,资金不到位,项目就无从启动。

2.2光伏企业普遍规模较小,资金困难,人才不足,自主创新能力不强,缺乏市场竞争力

由于内陆很多地区自然条件艰苦、文化教育相对落后等客观原因,其人口素质相对较低,光伏高科技人才、专业技术人才远远不能满足产业发展需要,特别是复合型创新人才匮乏,在很大程度上制约了地区光伏产业发展的核心动力。与国内发达地区的光伏企业相比,内陆很多地区光伏企业普遍规模较小,综合实力不强,缺乏市场竞争力。无论是从内陆很多地区光伏产业持续、健康、快速发展考虑,还是从拉动经济增长、增加就业等方面考虑,这些地区光伏企业无疑肩负着主力军的重任。

3、国内光伏应用市场发展前景

3.1可持续发展。经济持续、生态持续及社会持续,即实现经济建设的良性循环、资源的良性循环及人类社会的良性循环。自然资源的循环利用是实现社会经济可持续发展的物质基础。要想实现生态、经济、社会三者的良性循环,就要严格控制人口增长,就要求保护环境、资源循坏利用从而提高人口综合素质的条件下进行经济和社会建设,保持发展的持续性和良好势头。经济建设与人口、资源、环境问题的关系是对立统一的。统一是指,经济建设与控制人口、合理利用资源、保护环境的目的从根本上说是一致的,都是为了人类生活过得更加幸福、美好。对立性在过去的“增长模式”下的工业经济中已暴露无遗。在传统发展模式的革新下坚持可持续发展。为应对日益逼近的化石能源资源逐步走向枯竭,保护人类赖以生存的地球生态环境,不是光顾眼前利益无限制的开发自然资源。以满足未来的长远利益而是开发与保持自然资源并举。减少对环境的破坏,使得发展与环境协调,只有生态系统处于良好的状态才能维持使用资源,且可以持续不断的循环利用。

3.2光伏仍有巨大的发展空间。就我国西部而言,开发起步晚,很多偏远的地区电网难以延生,至今还处于缺电的状态,但是荒漠、戈壁、荒滩等空闲地开发太阳能的资源市场比较广阔。我国有很多风力资源和太阳能资源都很好而常规能源相对缺乏的地区,风光互补发电系统在提供清洁、可靠的电力方面具有明显的优势。此外,随着技术的进步和成熟,并网光伏发电系统将会快速发展,在我国的电力结构中发挥重要替代能源的作用。

3.3中国发展光伏产业的国家战略既要借鉴西方国家发展的成功经验,又要结合中国的国情走出一条中国特色的发展之路。中国是世界太阳能市场的新兴力量,中国正成为世界光伏产品制造中心,中国将成为世界光伏技术研发中心这既是中国光伏产业发展的战略定位也是中国光伏产业发展的战略目标。中国发展光伏产业是实现节能环保的重要举措,是建立经济发展新模式的关键。我国的光伏发电应采取稳步发展的原则和策略,要有利于中国光伏产业的发展,要有利于增强国力和提高国际竞争力,有利于促进社会发展和就业,符合我国的节能、环保和可持续发展战略,符合我国的西部开发战略。中国发展光伏产业要制定系列化的经济激励政策,包括税收、信贷和投资、价格、补贴和技术政策。具体建议,应建立光伏产业技术发展及产业化基金,建立光伏经济发展的社会文化氛围,建立健全光伏技术的基本标准和规范,组建具有规模优势的光伏企业集团,广泛开展光伏技术的国际合作和技术交流。应通过若干工程计划把光伏产业发展的国家战略落到实处。

结束语

光伏产业是世界发展速度最快的行业之一。为了实现能源和环境的可持续发展,世界各国将太阳能光伏发电作为新能源发展的重点。随着能源枯竭和环保呼声的高涨,以及经济发展用电需求量的增加,光伏产品作为一种新型的绿色能源如雨后春笋般迅速发展起来。光伏具有绿色安全环保、可再生性等特性,从而受到各国的和民众的追捧。

光伏能源发展篇8

西北地区应优化光伏发电布局

1.光伏产业有望成为西北部地区产业健康发展的重要支撑。光伏被越来越多的国家认定为最具发展潜力的可再生能源,也是中国能源向绿色转型的重要产业。西北地区光伏资源丰富,大型光伏并网容量大约占全国总量的3/4。西北多数地区工农业发展滞后、经济资源贫乏、增收渠道少。虽然风能、水能等清洁能源丰富,但分布不均,且具有较强的季节性和g歇性,因而充沛的光伏资源有望成为地方扶贫主渠道。由于水电受低温影响大、风能不稳定性高,造成西北部这些能源资源丰富的地区反而缺电频发。大力发展光伏发电可以实现风光互补、水光互补,稳定用电以保障落后地区充分利用当地资源优势,加大能源密集型产业发展,促进西北地区健康发展。

2.全国光伏发电存在严重的结构性问题。截至2015年底,全国光伏发电累计装机容量4318万千瓦,“十二五”期间实现年均增长177%,已居全球第一。特别是西北地区光伏资源禀赋优异,甘肃、新疆、青海、宁夏均居前列。然而,中国光伏发电占比不及国际平均水平的1/10,不及欧洲的1/50;与此同时,“弃光”现象也十分严重。2015年,全国弃光电量约46.5亿千瓦时,全部集中在以上四省,平均弃光率为12.6%,甘肃、新疆尤为严重,弃光率分别高达31%、26%,弃光电量占总量的近90%。

“弃光”现象反映了中国光伏产业发展的结构性矛盾:快速扩张的产能受到消纳能力、电网建设、外送通道容量等制约,尚未实现与消费需求的有机衔接,局部产能过剩与总体供给不足并存。总体来看,这在很大程度上与中国光伏资源禀赋和生产力的逆向分布格局有关。西北地区光伏发电条件优越,却远离负荷中心,又难以实现就近消纳。更重要的是,光伏发电规模增长过快、与电网接入规划衔接不够、项目布局与电力负荷分布不协调等实际问题,在客观上加剧了这一矛盾,成为导致弃光愈演愈烈的直接原因。

3.优化西北部地区光电发展刻不容缓。第一,西北地区发电空间严重不足与屋顶质量差和空地少密切相关。西北地区人少且多游牧,房屋数量少,经济落后导致房屋质量难以满足光伏发展的需要;另外,西北地区发展光伏的空地少与中国土地资源稀缺及土地政策有关。中国耕地占比约10%-13%,林地和草地占比约50%左右,但优质草地仅占10%左右。西北是中国重要的林地和牧草地资源储备地区,大量土地质量差且利用率低。而根据相关政策,发展光伏应主要使用未利用地,林草地转建设用地审批非常困难;且禁止在林地和牧草地上同时建设光伏项目,要求确保尽量不毁坏原有林草植被。但实际情况是,许多光伏资源丰富的地方未利用地极少甚至没有,而大量性质为林草地的土地已荒废甚至寸草不生。如果不因地制宜大力发展光伏发电,土地资源和光伏资源将被大量浪费。西北地区大面积林地和牧草地由于缺少水分已处于退化或荒废状态,如果在这类土地上建设光伏项目,不仅能保持这些废弃地的生态质量不下降,还可以实现废弃土地的充分利用。如果能进一步改良生态环境,实现促进经济发展和保护生态的共赢,将是对土地综合利用进行的一次有益探索。

第二,自身消纳能力差和电网建设滞后是西北地区弃光严重的主要原因。一方面,西北部地区经济发展落后、用电量低,自身对电能的消耗能力弱;另一方面,虽然西部地区充足的光伏资源禀赋及优厚的国家扶持政策吸引了诸多发电企业,但是电网规划及建设却没有跟上,导致发电建设与电网建设严重脱节。客观上说,虽然加快特高压建设对西北部经济社会发展及全国能源转型非常重要,应尽早规划布局,但无论其规划、审批还是施工建设都需要较长时间,短期内难以完成。如果能尽快在西北部地区高电能消纳地加大光伏建设,实现就地消纳,不仅能突破电网建设滞后的障碍,也能及时解决严重弃光现象,促进当地及周围区域经济社会发展。但西北部电能高消纳地大都经济较发达、人口多、未利用地少。在造成这些地区发电空间不足的原因中,屋顶质量和数量受经济发展水平、人口数量、游牧生活方式等因素扭转难度较大。但是,一些地区林草地相对占比较高,存在大量的荒废或退化的牧草地或林地,合理利用土地空间可以成为短期内扭转的一个突破口。因此,应该在西北部地区尝试合理突破用地限制,合理利用废荒的林地或牧草地发展光伏发电,促进光伏产业链的发展壮大,推动区域内电网基础设施建设和运营,探索一条“光伏+生态”共赢的发展之路。

青海海东发展光伏的重要意义

1.促进电能本土化消纳,构建光伏产业链。青海地区光伏产业发展在全国遥遥领先,海东地区也潜力巨大。这主要归因于其得天独厚的资源优势:第一,海东地区日照时间长,辐射量大,是全国太阳能资源最丰富的地区之一。年平均日照达到2708-3636小时,全年辐射量约为6200mJ/m2,是中国太阳能资源最丰富地区。第二,并网条件具有优势。目前,海东具有750千瓦变电站2座,330千瓦变电站4座,330输电线路23条,共1053.5公里,110千瓦变电站40座,公网110千瓦线路41条,线路长度774.6公里,35千瓦公网线路38条,线路长度443.78公里,并网优势明显。但是,青海地区光伏项目主要集中在海西、海南、海北等偏远地区,在具有巨大资源优势且消纳潜力更强的海东地区并没有得到大规模发展,以致于目前青海必须通过远距离高压线路将电能输送至西宁、海东等负荷中心;而受系统调峰能力严重不足、电网结构相对简单以及稳定性要求强等因素制约,远距离输电能力严重受限。如果海东能大力发展光伏本土化则可以明显改善该现象。

从促进当地产业发展看,发展光伏发电必将带动其他相关产业,形成比较完整的光伏产业链,能有效改善目前光伏配套产品远距离运输带来的高成本问题;光伏产业链的本地化还将滋生大批制造企业,提高海东地区的电能消纳能力,促进就业,增加税收,形成经济社会发展的良性循环。另外,海东属于兰西城市群,是青海的主要经济地区,城市群一体化发展必将打破传统行政区域间隔,实现跨省经济联合,增加区域内电量需求,扩大清洁电能的消纳潜力。由于光伏远距离输电损耗比煤电还大,就近消纳效益更高,像海东这类清洁能源丰富且并网条件好的地区,可以充分发挥资源优势,就近为自身及城市群等负荷中心提供大量清洁绿色电能。

2.推动光伏扶贫政策落实,实现地区脱贫。目前,全国贫困县592个,西部占据375个,为重点扶贫地区。而海东全区6个县中有5个县是国家扶贫开发重点县,一个县是省级扶贫开发重点县,农村贫困人口73.87万,占农村总人口的54%,是青海省贫困山区面积最大、贫困人口最多的地区。虽然海东地区自然条件恶劣、资源缺乏、工商业发展弱、农产品发展环境差、农民依靠农产品及其他方式增收困难、扶贫渠道少,但该地区日照条件好,具有发展光伏的资源优势,光伏发电有望成为精准扶贫脱贫的主渠道。目前,青海光伏扶贫试点建设光伏电站共15万千瓦,海区分配6万千瓦。由于光伏电站投资额高,成本回收期长,技术水平要求高,青海根据本地情况,探索采用村企共建模式。即国家安排光伏资源,贫困村安排建设用地,企业负责投资。但由于青海贫困地区住房条件差,大部分地区电能消纳能力弱,采用屋顶分布式发电条件有限,经济效益差,难以吸引企业投资。如果能拓宽利用荒山荒坡、草场阳坡废弃空地规模化发展光伏的空间,海东地区光伏产业发展潜力将十分巨大。

从实践来看,海东地区发展光伏可以扩大扶贫脱贫经济来源,有利于实现精准扶贫:一是获得企业提供的土地补偿款。按照目前政策,使用土地补偿农牧民一次性给付约1800元/亩,海东农牧民土地拥有数量在2-20亩之间,按照每户平均5-6亩,预计可增收1万元左右,约相当于目前人均贫困人口5年的收入,扶贫力度相当大。二是随着光伏产业链的不断成熟,农牧民能通过在相关产业就业实现增收。三是由于在林草地上发展光伏,并不会改变原有土地的性质,牧民仍然可在该草地上放牧;而太阳能电池板的遮阳作用可提高牧草覆盖率,改善牧草生长环境,从而增加牧业收入。四是条件和时机成熟时,农牧民可以入股合作企业,获得稳定持续的收入来源。

3.可改善阳坡生态环境,实现土地高效利用。多个研究结果显示:水分条件,尤其土壤水分是影响高原山地不同坡向草地分布和生长的主要因素。海东与邻近地区海南和海西具有相似植被及自然条件特征,因此,海西、海南阳坡建设光伏的生态效果对海东地区具有参考价值。具体如下:

一是太阳能电池板遮阳后减少蒸发量可大幅提高植被覆盖率。根据青海大学对海南州共和县、海西州德令哈市太阳能光伏电站调查结果,电站建成后当地的日较差和年较差减少,蒸发率减少,空气相对湿度和降水量有微量增加,土壤含水量增加10%以上;再辅以人工绿化措施,海南州示范基地植被覆盖度由30%提高到了60%以上。二是具有防风固沙的作用。植被覆盖度增加对于降低风速和输沙率具有一定的作用,从而起到防风固沙、治理荒漠化的目的,光伏电站周围也就变成了优良牧场,牧草株高和产量均比未建设光伏电站前增加了50%以上。三是减缓气候变暖。根据对上述两地区太阳能光伏电站对当地植被影响的调查,由于能将部分太阳能转化成电能,使地表接收的太阳辐射降低,地表日平均温度降低了0.049℃,这对于减缓气候变暖具有积极的作用。

面临的问题及政策建议

1.主要问题。第一,土地政策阻碍其高效利用。西北部地区很多地方适合发展光伏产业的土地类别多为林地和牧草地,极少有符合国家鼓励发展光伏产业的大面积荒山荒坡等未利用地,而牧草地是禁止同时另作他用的。然而,实际情况是同类土地特征各有不同。例如,阳坡和阴坡生态特征差别很大,由于土地用途受限,这些地区的牧草地阳坡大面积退化甚至荒废,而大量丰富的太阳能资源又因为缺少用地未被充分利用,没有创造出应有的经济和社会效益。该类情况不仅存在于青海|部地区,在其他一些地区也普遍存在。例如,我们在河北曲阳县考察项目用地时,发现一片退化严重的草地荒地,光照资源非常适合开发建设光伏电站,但是,最终由于这块土地性质属于草地而被迫放弃。

第二,电网建设滞后制约电能跨省远距离外送,造成资源浪费严重。西北部一些地区电网建设相对较好,但多数仅限于本地区及附近周边地区电能消纳。虽然“十二五”期间加大了电网建设,初步形成东接甘肃、南联和西引新疆的电网,但仍难以解决区域及各省内部的电能调配问题。另外,西北部大部分地区主要依靠太阳能、风能、水能等不稳定资源发电,电网稳定性低,经常出现“发电资源丰富时期用不完,匮乏期不够用”的现象。因此,应继续加强该地区电网建设。一方面,西北部及周边地区尽快实现电能互补需要远距离输送。水电、风电和光伏资源具有较强的季节性和时段特征,尤其是水电,在西北部地区占比极高,装机容量占比高达70%-80%。在丰水季节,大量电能需要外送;在枯水季节,又需要从外地调配电能补充。而光伏目前在大部分西北部地区开发尚且不足,不能形成有效的水电、光电互补自调。事实上,即使未来光伏实现了长足发展,“水光互补”仍需外调煤电等稳定电能来补充;另一方面,未来大规模光伏电能外送同样需要远距离输送。近年来,西北部地区新能源发展速度非常快,但就地消纳能力有限,如果不能有效解决电能远距离跨省外送问题,未来将造成更多的“弃光”、“弃风”现象。电网建设相对落后导致新能源浪费的现象在西北多个地区都存在,例如,在甘肃,光伏和风能都有50%电量被弃。

第三,缺乏对光伏设施造成山坡水分影响的系统研究。尽管实地调研发现发展光伏发电对山坡阳面牧草地改善明显,但是到目前为止,尚未获取到关于阴阳坡蒸发量的权威数据,也没有电池板遮阴后减少蒸发量的系统数据,以及坡度对蒸发量影响的公认数据。目前,光伏对牧草地改良作用的数据是根据少量实地调研的测算估计所得,缺少该部分更为精细化的数据支撑。

2.政策建议。一是探索土地综合利用,合理解决光伏发展用地问题。中国牧草地主要分布在干旱、半干旱的西北区、西南区和华北区,该范围内的多个地区太阳能资源丰富,却有大面积阳坡由于缺水,牧草地废弃或植被覆盖率非常低。建议在至少不损害甚至还能改善生态的前提下,允许在退化或废弃牧草地上进行光伏建设,合理解决规模化发展光伏需要的用地问题。探索在不改变土地原有类别基础上,实现土地综合高效利用的解决方案,通过提供补偿、租赁或入股等方式实现牧民和光伏企业的合作。即牧民不仅可以在原有牧草地上放牧,还能额外获取企业使用土地的补偿,并可以使植被质地更加优化。但在此项工作的推进过程中,一方面,要加强对农用地的保护,严格把好用地转建的审批关;另一方面,必须注意与土地所有权的农牧民充分沟通协调,避免后期利益纷争。主要包括:土地使用方式、补偿金额及补偿方式等。

光伏能源发展篇9

【关键词】太阳能光伏发电应用价值优越性独立光伏发电

改革开放以来,我国的经济建设取得了举世瞩目的发展成就,然而也面临着严重的资源短缺问题,目前,太阳能技术已经成为未来新能源发展的研究重点。我国的太阳能储量巨大、分布范围广泛,不仅能够满足能源节约的技术需求,而且有利于促进资源的循环利用。当前我国的太阳能光伏发电仍处于起步阶段,与发达国家有着较大的差距,因此对太阳能光伏发电应用价值及相关技术问题的探讨有着重要的实践意义与应用价值。

1太阳能光伏发电概述

1.1太阳能光伏发电原理

近年来,光伏发电技术在我国各个行业中得到了广泛地应用。其主要利用了光生伏特效原理,在太阳能电池的作用下,将太阳光经过一系列的转化处理形成电能,进而实现供电。光伏发电技术主要包括太阳能电池板、控制器以及逆变器等多个部件,不仅能够独立使用发电,而且能够通过并网完成发电。组成光伏发电的各部分元件均为精良设备,稳定性比较强,拥有较长的使用使命,为安装与维护工作提供了极大的便利。与此同时,光伏发电技术在任何电源场合中均能够发挥其功能与作用。通常在光伏发电过程中,最基本的元件为太阳能电池。随着太阳能光伏发电技术的不断推广、应用,目前市场上拥有多种类型的太阳能电池,比较常见的有单晶、多晶用量。一般情况下仅有小部分计算机辅助电源中所用的是非晶电池。光伏组件通常由1个或多个太阳能电池片构成,形成一个完整的太阳能电池板。

1.2太阳能光伏发电的优缺点

与常规的发电系统相比,太阳能光伏发电体现出了明显的优越性。首先该发电方式主要利用太阳能资源完成发电,不仅具有一定的安全性,而且对环境无任何破坏作用,太阳能发电全程中不会产生噪声,且太阳能资源属于可再生资源,能够降低对资源的浪费,有效解决目前存在的资源危机。其次采用太阳能发电,能够打破资源分布地域的限制,在发电过程中利用建筑屋面,无需消耗任何燃料。另外在这种发电模式下,无需进行传统的输电线路架构工程,降低了能源利用的资金与人力投入。太阳能能源质量高,便于进行更深入的建设与发展。通常在较短的时间内便能够获取到一定的太阳能资源,其在社会中有着较高的认可度。然而,太阳能光伏发电也存在一定本身的缺陷。首先,季节、天气等气象条件的变化会在一定程度上影响到太阳能光伏发电的使用效率。另外,太阳能照射能源的整体分布密度较小,在发电过程中对空间面积有着较高的要求。

2太阳能光伏发电在我国的应用价值

近年来,我国以丰富的太阳能资源成为光伏产业大国。据有关调查资料显示,目前我国光伏企业所产的太阳电池占领全球市场份额的50%左右,然而其中约98%太阳电池销往世界各地,仅有小部分在国内市场销售,可见当前我国的太阳能光伏发电的发展情况。近年来,太阳能光伏发电在通信、工业以及边缘地区得到了有效的应用,首先,其在通信与工业领域中的应用主要体现在光缆通信系统、卫星通信、铁路信号系统、灯塔、地震台站、水文观测等系统的构建。其次目前农村与边远山区普遍建立了太阳能照明灯、太阳能水泵等,有效解决了边远地区的用电问题。另外目前市场上还出现了大量了以太阳能为核心的玩具、手表、电动汽车等,太阳能光伏发电在我国的应用价值得到了深刻的体现。太阳能发电有着广阔的发展前景。太阳辐射到地球表面的能量十分巨大,相当于目前全世界一年能源总消耗量的3.5万倍。从长远看,太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。据预测,到2030年太阳能光伏发电在世界总电力的供应中将达到10%以上;2040年太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末太阳能发电将占到60%以上,显示出重要战略地位。

3太阳能光伏发电的相关技术探讨

3.1太阳能电池技术

作为太阳能光伏发电系统的重要组成部分,光伏电池的光电转换效率以及生产成本是目前太阳能电池技术面临的两个重要问题。第一代光伏电池尽管已经达到成熟阶段,然而由于成本较高,并未在市场中推广开来。第二代光伏电池采用了薄膜技术,不仅降低了对半导体材料的消耗,而且有利于实现大批量的自动化生产,节约了生产成本。国际上所开发的第二代电池组件效率达到10%以上,使用寿命延长至15年,无论从使用性能还是生产成本方面均得到了较大的提升。目前研究者已经将目光投向了第三代太阳能电池的研究,力图将光电转换效率提升至93%以上,主要涉及到量子点、有机聚合物电池、纳米结构电池等,有着广阔的应用前景。

3.2聚光光伏技术

聚光光伏技术能够将太阳光聚集到一定面积的聚光电池上,增强太阳辐射的能量密度,而且采用价格低廉的聚光器代替价格相对较高的太阳能电池,降低太阳能光伏发电的整体运行成本。作为聚光光伏技术的重要组成部件,热光伏聚光器类型多样。通常太阳将辐射器加到高温,实现光热之间的有效转换,然后辐射器再将辐射反送到太阳电池,实现光电转换。目前我国已经研制出了“4倍聚光+跟踪”光伏发电技术,兼顾廉价、高效、轻巧等多种优越性。

3.3孤岛效应检测技术

孤岛效应检测技术是太阳能光伏发电技术的核心。当电网受电气故障、停电维修等多种因素影响出现断电时,自给供电孤岛的光伏并网发电系统仍能够提供负载供电,保障用电功能的实现。光伏并网发电的孤岛运行状态往往存在着较大的安全隐患,其电压与频率具有不稳定性,且无法实现控制,容易损坏设备,因此可实施孤岛效应检测。检测方法主要包括被动式与主动式两种,前者多用于负载功率稳定、与逆变器输出不匹配的场合;后者则多用于电网故障场合。

4结语

目前,太阳能光伏发电以其可再生、能源质量高、清洁环保等特点成为世界各国研究的重点,必须加强对太阳能光伏发电技术的优化、改进,扩大其在国内的应用范围,推动我国可再生能源利用的有效发展。

参考文献:

[1]薛军凯.当前我国太阳能光伏发电的应用现状与趋势分析[J].科技视界,2014,21(25):265-265.

[2]刘学贤,孙少越.太阳能光伏发电技术及在农村地区住宅建筑上的应用[J].青岛理工大学学报,2014,35(5):37-41.

光伏能源发展篇10

abstract:withtheenergycrisisandenvironmentalpollutionproblemsbecomingmoreandmoreserious,theglobalenergyinternetconceptarisesatthehistoricmoment.newcleanenergy,UHVpowergridandsmartgridprovideasolidfoundationforthefurtherdevelopmentofenergyinternet.Basedonthebackgroundoftheglobalenergyinternettrend,thesubsequentimpactonthephotovoltaicgridarediscussed,andsomesuggestionsareputforwardtoprovidereferenceforrelevantdepartmentsandpowercompanies.

关键词:能源互联网;光伏接入电网;管理模式

Keywords:energyinternet;pVaccessgrid;managementmodel

中图分类号:tm615文献标识码:a文章编号:1006-4311(2017)05-0026-02

0引言

随着火力发电的发展,各种化石性燃料被大量消耗,这些不可再生能源储备日益减少,能源紧张问题和环境污染问题已经成为限制人类社会继续发展的瓶颈,积极开发和利用清洁能源,已经势在必行。在这样的背景下全球能源互联网理念得以产生和发展。太阳能具有清洁无污染、投资成本小、不受地域限制等优势特点,因此受到社会各界的广泛关注。能源互联网在我国还是一个新概念,它对我国能源产业的改革具有战略性的指导意义,对国内能源产业的能源再生规划发展、加强能源的充分利用、促进能源市场的开放和能源产业的优化升级都有重要的现实意义,对国民经济发展创造新的增长点,在全球化进程中跟上时代的脚步。利用太阳能光伏发电,是能源互联网的重要组成部分,已经成为清洁能源的重要开发领域。从长远发展的角度来看,光伏接入电网系统并予以运行,技能解决能有持续利用问题,又能降低能源消耗成本、减少环境污染,对社会经济的发展和自然环境的保护有着极为深远的意义。光伏并网在我国华北、西北等地区已经得到初步实验应用,但是由于光伏发电受天气变化影响,波动性较强,对电网继电保护、供电质量、系统调控管理都会产生影响,这些问题都亟待解决。

1光伏接入电网技术问题和解决办法

尽管太阳能就可再生、清洁无污染的优点,但是大规模的太阳能光伏电力系接入常规供电网络系统,在带有优势作用的同时,也会带来各种负面作用。

1.1对电力系统继电保护的影响和解决措施首先,依照当前实际发展情况来看,小规模的光伏接入对电力系统继电保护运行造成的影响微乎其微,但是,如果大容量光伏系统接入低压极有可能导致类似短路抗组这类的参数变化,一旦出现系统故障,由于光伏电源的影响,短路电流会产生不能预期的变化,进而会极大地影响系统继电保护的灵敏性以及选择性。另一方面,是对继电保护系统配置的影响。因为在未来发展阶段,随着能源互联网覆盖范围的逐渐扩大,接入光伏的电力系统会越来越多,对继电保护系统也提出了更高的要求,不但要做好协调配置,而且要做到保证不同电源的顺利接入以及特高压电网的正常运行,在继电保护系的智能性和灵敏性方面不断优化更新。

1.2对电力系统供电质量的影响和措施太阳能由于受到天气状况的影响,其能源供给带有明显的不稳定性,对光伏系统也会产生干扰,从而使供电频率和电压等都不能满足现实需要,电能质量不达标,对生活生产和人们的生活都造成影响。如果光伏接入常电网,利用类似电力电子逆变器这样的手段可以对供电网络电能质量起到帮助作用,但是在未来能源互联网深入发展的时候,这些措施就很难再起到作用,“源-网-荷-储”将成为供电系统保证供电稳定的首选,因为通过它可以有效降低光伏接入的负面影响。

1.3对电网调控管理模式的影响和措施调度管理系统关系到电网的正常稳定运行,光伏系统接入对电网调度控制中心的影响更为直观显著,由于电压和调度范围的变化,光伏大规模接入电网后,在电网的建设、调整、运行等方面都会造成困扰。因此,在新的能源发展背景下,电力企业应顺应时展潮流,对自身的调度管理工作模式进行合理创新,在传统的工作基础上融合能源互联、智能优化以及集成协调,创立新的能源互联网电力系统的电网调控模式。

2太阳能光伏发电系统的构成原理和接入电网方案