光伏发展现状十篇

发布时间:2024-04-26 01:21:49

光伏发展现状篇1

关键词:分布式光伏;发展现状;发展前景

中图分类号:te08文献标识码:a

一、光伏行业发展的有利和不利因素

(一)有利因素

1.国家政策大力扶持

近年来国家各部委陆续推出了《分布式光伏发电项目管理暂行办法》、《关于分布式光伏发电实行按照电量补贴政策等有关问题的通知》、《关于光伏发电增值税政策的通知》等多项有利政策,并批准了“金太阳”、“光电建筑应用示范项目”、等多个分布式光伏示范项目,以大力支持国内光伏产业的建设。这对于指导行业发展方向、引导市场资源倾斜、提升行业关注水平起到了重要作用。

2.国内对清洁能源的需求快速增长

随着国内工业化、城镇化程度的不断提高,国民生产对能源需求也随之不断增长,伴随而来的环境问题也越来越严峻。如何解决经济快速发展与环境污染之间的矛盾已成为政府工作的头等大事。具有清洁、安全和可靠等特点的太阳能给以上问题的解决带来了希望,且近年来太阳能发电成本逐年降低,给太阳能发电的普及提供了有利的市场条件。未来低价的太阳能发电将会成为电力来源中的主流,太阳能行业必将迎来巨大的发展机遇。

(二)对行业发展的不利因素

1.宏观经济波动对光伏行业的影响

2012年以来,我国光伏行业主要面临的宏观经济波动风险:“欧债”危机升级及美国经济复苏放缓可能恶化外部宏观市场需求;国内经济增长速度放缓导致内需下降;国内光伏行业主要原材料多晶硅的价格一直为欧美多晶硅供应商掌控,价格的上涨将可能对整个行业造成冲击。此外,行业供需结构不平衡、人民币汇率继续上升、整体技术水平落后等问题也将会对光伏行业的整体发展前景造成不利影响。

2.转型升级时间紧迫,行业结构亟待优化

目前,我国光伏行业急需以技术创新为主导,加强设计业发展,发挥现有优势,向产业链高端延伸,实现生产和贸易的转型升级。市场转型升级的宏观趋势将在短期内对行业中的初创期、中小规模企业带来较大的转型成本与技术压力。

二、分布式光伏发展的现状

工业化带来的生态问题、能源问题和环境压力日趋严峻,大力发展新能源迫在眉睫。近年来,随着国内支持政策的发展、应用市场的扩大、地方补贴对分布式光伏的刺激,光伏市场被逐渐打开。

2009年7月21日,中国财政部、科技部、国家能源局联合了《关于实施金太阳示范工程的通知》(以下简称“金太阳”),决定综合采取财政补助、科技支持和市场拉动方式,加快国内光伏发电的产业化和规模化发展,这被看做是中国支持光伏产业的首部政策。

不过在推出“金太阳”之时,中国光伏市场还未形成,成本尚未摸清,政策采取的是按装机容量进行补贴,这个方案简单易操作,但是弊端在于这种事前补贴方式,项目通过评审后就给补贴,“骗补、先建后拆、报大建小”的现象难以监管,而且电站建设“采用次级组件,质量缩水,难以管控”的问题也难以监控。

光伏产业经过几年迅猛发展之后,恶性竞争不断产生,当大家清醒之后才发现光伏的发展现状存在很多的问题。首先,国家上层的政策制定得很好,但是到下面执行和落实就会遇到很多问题,需要时间慢慢改善,很难一步到位。很多地区根本没有落实国家政策,优惠的政策没有分享给用户。2013年8月30日国家发改委下发的《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》明确了对光伏电站发电实行上网电价制,按不同光照资源地区,上网电价划分为0.9元/千瓦时、0.95元/千瓦时和1元/千瓦时,分布式光伏发电项目实行按电量补贴,补贴标准为0.42元/千瓦时。尽管国家明确了补贴标准,但是下到地方部门落实上还存在很多问题。目前国内用户安装分布式光伏电站仍面临“并网难、审批难、结算难”的问题。整个并网申请流程时间过长,手续复杂。相关文件制定的是45个工作日并网,可是实际流程一般会超过60天。

其次,光伏下游产业发展瓶颈还体现在国内公众对太阳能发电的认可程度上。欧美国家公众对可再生能源的认可度比较高,因为,其有很长的发展过程,而我国真正鼓励公众投资分布式太阳能电站从2013年才真正开始。光伏太阳能的电池板需要很大的空间面积进行安装,目前大多数的楼房小区不支持安装或者不具备安装条件。别墅区的住户不愿意投资这笔钱进行安装,他们觉得国家电网的电用着更省事省空间。农村的住户空间倒是没有问题,但是资金有问题,一套太阳能发电设备少则几千元,多则几万元,大部分住户很难一下子拿出这么多钱。

再次,目前太阳能电池板吸收太阳光转化为电能的效率还比较低,主要有3种商品化的硅光伏电池:单晶硅光伏电池、多晶硅光伏电池和非晶硅光伏电池。单晶硅光伏电池所使用的单晶硅材料与半导体行业所使用的材料有相同的品质,单晶硅光伏电池的成本比较贵,光电转换效率为13%~15%。多晶硅光伏电池的制造成本比单晶硅光伏电池低,光电转换效率比单晶硅太阳能电池要低,一般为10%~12%。非晶硅光伏电池属于薄膜电池,造价低廉,光电转换率比较低,一般为5%~8%。最后,太阳能电池对环境造成污染严重。太阳能电池生产过程的污染问题没有得到很好解决,特别是数量众多的部分中型及小型企业生产过程的污染问题严重。生产厂家繁多、规模小,污染较严重、品质参差不齐,一些不具备环保条件的作坊式工厂一哄而上,约四分之一的企业未经环保审批擅自选址建设,污染防治设施不配套,生产没有在严格的环保措施和工业安全卫生条件下进行,对操作者和生态环境造成了危害。生产许可证制度没有严把清洁生产、环保设施达标这一关口。虽然我国自2005年实行了生产许可证制度,但由于在审批和执行中存在一些问题,并没有真正促使生产企业实现清洁生产,许多不达标厂家都转为合法化,造成了严重的环境问题。

三、分布式光伏市场潜力及发展趋势

据中国可再生能源学会光伏专委会“中国光伏发展路线图(2020/2030/2050)”研究推算,2020年我国建筑总面积将达到700亿m2,其中可利用的南墙和屋面面积为300亿m2,按照可利用面积的20%用于安装光伏系统计算,则届时可安装光伏的建筑面积约为60亿m2。

根据每20m2安装1kw光伏系统进行计算,2020年建筑光伏最大装机容量可高达3亿kw(300Gw),由于80%的屋面面积位于我国中东部地区,因此建筑光伏的主要建设区域在中东部省份。按照中东部地区年平均等效年日照小时数1300h计,2020年建筑光伏年发电量约为3亿kw×1300h=3900亿kwh,约相当于5个三峡电站的全年发电量(按照三峡电站2013年全年发电量828.27亿kwh电估算)。

分布式光伏发电量易于消纳,盈利模式看好。我国目前建成的太阳能光伏发电项目主要位于西北地区,这些地区具有地域优势,宽阔的地理空间便于大型地面太阳能发电站的建设;但另一方面,西部地区电网容量不足,并且地广人稀、不能大量消纳光伏电量,造成一定程度的“弃光”现象,形成光伏发电阶段性产能过剩。相比于西部地区的光伏电站发展,分布式太阳能发电项目主要位于中东部地区,该地区用电量大,光伏发电高峰时段与用电高峰重合,无论自发自用还是余电上网都可全部消纳,不存在产能消纳问题;而且分布式太阳能发电项目可以建在屋顶、厂房等闲置空间,不占用土地。因此,分布式光伏发电项目在商业盈利模式上具有优势,国内光伏项目向分布式转移是合理布局的必然选择。

从国外太阳能发电项目建设经验来看,分布式光伏发电项目已成为光伏项目的主体。以德国为例,其太阳能发电占全部能源的5%,分布式光伏发电项目占全部光伏项目的70%;欧盟、澳大利亚、日本等地区和国家,合理使用工业厂房、居民住宅等空间资源,大力发展分布式太阳能发电,使得分布式太阳能光伏发电逐步成为光伏项目的主体。

结束语

分布式光伏产业是前景广阔的可持续发展行业。首先,它是绿色环保行业,将太阳能合理利用,不破坏生态环境;另外,它使用方便,无噪声,适于工商业和家庭使用。但现在的分布式光伏发展仍存在部分问题,因此我们不能盲目的进行开发,我们需要进行合理的规划与分析,对分布式光伏进行稳中有序的发展。

参考文献:

[1]谢知寒.杭州地区分布式光伏电源接入方式及其保护与控制研究[D].华北电力大学,2013.

[2]贾志强.分布式光伏发电系统无功控制策略及算法的研究[D].武汉纺织大学,2012.

光伏发展现状篇2

关键词:光伏产业;现状;问题;战略

1前言

近些年来,我国的光伏产业经历了飞速的发展,特别是在2007年,光伏产业主要是呈现出爆发式的增长,在很多的关键生产技术装备上的研究都取得了非常令人鼓舞的进展。但是,我国的光伏产业也出现了一系列的问题,引起了高度的关注和激烈的争议,主要包括:不是特别协调的产业链结构、生产过程中导致的国内的高能耗、全球技术的竞争、光伏发电的商业化前景等。这些问题都备受人们的争议,同时也是推动我国光伏产业利用的重大课题。

2中国光伏产业发展现状分析

2.1在光伏产业链的各个环节当中,中国的中下游的优势要强于上游

从整体上来看,国内的很多企业进入的是后端的太阳能电池和组件的生产环节,但是像晶体硅这类型的主要材料则掌握在发达国家的手中。中国在多晶硅的环节上并没有什么优势,在建设的多晶硅厂中主要是采用西门子改良的工艺,成本比较高,污染较为严重。而下游的电池封装产业的发展最为成熟,具有明显的优势。

2.2竞争较为激烈

因为竞争的激烈,产品的价格下降的趋势会比较快,自从2009年供给超越需求,规模比较小的企业将被并购或者倒闭,存在的企业也将面临着很大的压力。

2.3光伏产业面临着局部调整

光伏产业链主要包括硅料、硅片、电池片、电池组件和应用系统五个环节。一般来讲,上游是硅料、硅片的环节;中游是电池片和电池组件环节;下游是应用系统等环节。随着上游的利润长期处于低水平,企业将会越来越多的将中心投向下游。上游厂商及其风险投资将会加大太阳能电池片及其应用系统的资金投入,从而导致产业化趋势加强。

2.4技术逐渐的趋于多元化

当前薄膜太阳电池技术已经逐渐的成为光伏领域的热点,在未来的两年里,薄膜技术的进步和转换率的提高,将逐渐的凸显薄膜太阳能的优势。受到硅材料的限制,各个较大的厂商已经逐渐转向投产薄膜技术,这都促进了薄膜技术的成熟。

3中国太阳能光伏产业发展存在的问题

3.1全球产业链上的“依附性发展格局”

在我国全球化的背景下,产业活动主要是基于全球化产业链的垂直分离使价值创造活动成为跨越地理空间、不同区域内的多个企业共同完成。同时,中国的光伏产业也逐渐的嵌入到了全球光伏产业链当中。但是从国内光伏产业链内部发展的情况来看,中国的企业大多是处于光伏产业链的最末端的环节,在多晶硅的生产上处于一个落后的状况,特别是在循环工艺的控制上,仍存在着很大的差异,而太阳能光伏技术的整体水平并不是很高,核心技术基本上都是依赖于国外。

3.2产业与市场倒挂

近些年来,我国的太阳能光伏产业飞速的发展,成为全球第一大太阳能电池生产大国,与中国巨大的太阳能电池生产能力相比,中国的太阳能需求确是比较缓慢的,与生产大国的地位相差较远。目前我国的大多数的依靠消耗能源制造的太阳能电池主要是应用于出口,与国外需求相比,国内的应用较少,内需严重的不足。可见,中国的光伏产业主要是一个典型的出口导向型的产业,原料和市场主要是在国外,产业和市场的倒挂现象较为严重。

3.3环境污染较为严重

在我国,主要是以金属硅生产出口为主。金属硅的生产处于冶金产业,在生产的过程中排放出的二氧化碳等气体及其废渣等对于环境具有很大的影响。而我国因为政策和意识等方面的原因,并没有对此采取相应的措施。同时,采用改良西门子法的生产过程中会产生大量的四氯化硅以及其他的物质都排放掉,也是造成太阳能光伏产业环境污染的重要原因。这些与低污染低排放、甚至是污染零排放的循环经济的模式相差的较远。

3.4原料及其废弃物不能够重复利用

我国的硅企业是单一的进行生产,只是为生产太阳能用硅而进行生产,国外生产多晶硅的企业一般是从事符合的化工生产。假如能够将循环经济中的工业生态园区模式应用到我国的太阳能光伏发电产业当中,形成相互利益转化,这是一个非常关键的问题。

3.5政策不够完善,技术不够成熟

光伏发电的配套技术现如今还不是很成熟,生产出来的产品可靠性低,基本上是依赖于进口;独立系统中的蓄电池技术还没有过关,并且寿命比较低。虽然鼓励光伏发展的政策已经出台,但是并没有相关的可操作性措施能够与之配套。所以,怎么样才能够将循环经济的理论应用到太阳能光伏产业生产链当中,使太阳能利用不仅在使用的过程中,同时在生产的过程中更好的实现效率的最大化,实现环保的要求。

4我国光伏产业循环经济发展的对策

4.1以整体为对象,以长远的发展进行宏观调控

在推行产业循环改造的过程当中,需要特别注重企业间的信任机制的管理。企业之间的信任机制能够强化光伏产业及其企业之间的一体化物质和能量的共生关系,从而更好的实现光伏产业网络成员之间的信息共享。以上是提高生态效率和实现工业生态化的非常重要的步骤。信任机制的建立同时需要依靠于企业之间的合作,这里包括企业与企业之间在心理上的契合、开发者的管理等,这些都对于企业的合理制度的安排起到重大的作用,这也是环境管理创新的必然性选择。

4.2坚持技术创新,提升核心竞争力

当前来讲,光伏产业链的发展还不是很平衡,科研实力和产业链的各个环节与国外相比还是比较落后的。加强光伏产业的全球竞争力,就需要在技术上取得突破。未来的市场主要体现的是产品的成本和品质,技术创新能力是企业发展的原动力。中国应该建立高水准的技术研究中心,使之成为促进光伏产业技术进步的平台。

4.3加大政策扶持,营造良好发展环境

在2009年,财政部推出的补贴政策主要标志着中国光伏产业将逐渐的补位。中国的光伏产业的大门已经开启,并且有望在政策的推动下像发达国家一样进入到快速的发展阶段,中国有望形成生产强国和消费大国。在今后,中国应该在包括科技攻关、融资服务、人才开发和物流等政策的扶持下,为光伏产业的快速发展营造一个良好的发展环境。

[参考文献]

[1]曾胜,刘朝明.我国能源消费与GDp增长的比例关系研究[J].华东经济管理,2009,(2).

[2]王茂洋,王林.构建光伏产业生态网络的思考[J].经济问题探索,2009,(10).

光伏发展现状篇3

关键词:太阳能;光伏发电;电能;发电能源;燃料资源文献标识码:a

中图分类号:tm615文章编号:1009-2374(2016)25-0093-02Doi:10.13535/ki.11-4406/n.2016.25.045

环境问题、经济问题、资源问题等是我国发展急需调整的问题,同时随着环境污染情况的加重以及燃料资源的日益缺乏,使人们逐渐认识到再生能源发电的重要性,如风力发电、潮汐发电、太阳能发电等。本文就太阳能的光伏发电角度分析其未来发展形势,但就目前我国光伏发电现状来说,比照国外先进国家的技术还有较大的差距,对此加强此方面的研究,增加我国的社会经济以及科技创新是非常有必要的。

1我国发展太阳能光伏发电的意义

1.1发展的重要性

我国占地面积大、资源生产丰富,但是能源并不是开采不尽的,同时我国人口众多,正处于发展时期,需要大量的能源作为物质支持,对此我国也是一个能源消耗大国。时至今日,我国仍以煤炭燃烧作为电能生产的主要形式,受到经济、技术、人才、环境、地理等方面的影响,并不能完全依靠可再生能源进行电能的生产,且我国的煤炭的使用量达到几百亿吨,每年都以10%左右的速度增加,其中世界和中国的主要常规能源储量的预测,如图1所示:

图1

由此可以看出,可再生能源是未来人们的主要能源来源,而我国的能源消耗速度,占据国家的首位,但同时我国又是发展大国,虽然大力的能源开发,但是并不能满足我国用电的需求,这样下去,我们的国家环境发展会因为人们的肆意开采,而变得更加严重,对此发展可再生能源的利用是非常有必要的。据统计,太阳能辐射到地面的能量,可达到近80万千瓦,而光伏发电只会占用其地球表面的0.1%,那么每年就能得到5.6×109mw・h。由此可以看出,发展太阳能光伏发电是未来电力发展的主要趋势。

1.2环保意义

雾霾、沙尘暴、温室效应等环境问题日益严重,同样也受到了世界的关注,但是真正采取的措施却是少之又少,比起其环境问题带来的影响,我们还需要加大研究。电能在生产的过程中,会产生大量的Co2以及一些有毒性的气体,排放在空气中,不仅会破坏生态环境,同时会加剧温室效应。近年来,温室效应使其温度升高1℃~6℃、全球海平面会持续上升、冰川消融、热带亚热带的干旱情况加重、台风增加等严重的后果,对此采取可持续发展政策是尤为重要的,同时人们可以循环使用太阳能电池板,再利用系统材料,使其光伏能源的使用,有效地得到减少,使其光伏发电技术更加成熟和完善,从而更好地保护环境,为子孙后代做出贡献。

2太阳能简介

2.1太阳能定义

太阳能主要是指太阳的热辐射能,是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变而释放出的核能产生的。太阳能是取之不尽、用之不竭的可再生能源,且能源安全环保、能量巨大,其光伏发电就是利用这一理想的能源展开的。在我国的地区,日辐射量可达到每平米7千瓦时,且年日照时数超过2000小时。我国与其他国家相比,凭借着广阔土地,具有一定的光伏发电的优势,对此太阳能光伏发电是我国未来电力发展的主要研究对象,为我国和世界的环境保护迈出了关键性的一步。太阳能自身具备一定的普遍、无害、无污染、能源最大、长久的优点,同时具有密度低、分散性、不稳定、效率低和成本高的缺点。

2.2太阳能的利用

包括光热利用、发电利用、光化利用以及燃油利用,其中发电利用是我国未来能源发电的主要形式。转换的途径分为两种:第一种是光、热、电的转换形式,即利用指定的集热器,将太阳辐射产生的热能进行收集,并转换为蒸汽,使其蒸汽驱动气轮机带动发电;另一种是光电转换的形式,是利用太阳能电池板装置,采用光生伏特效应原理,将其辐射转换为电能。

3光伏发电概述

3.1光伏发电原理

太阳能光伏发电的系统主要是由太阳能光伏电池组、电池控制器、蓄电池、直交流逆变器组成,其中光伏电池的作用是光电转换、控制器的作用是对于光伏发电系统的过程控制、蓄电池的作用是指用来储存光伏电池的电力、直交流逆变器的作用是用来交直流转换,将光伏电池转换的电能输送到电网中。其发电系统的分类,主要分为离网光伏蓄电系统、光伏并网发电系统以及以上两种的混合系统。

3.2光伏发电系统

发电是利用太阳能电池组件进行太阳能、电能转换的装置,太阳能电池组件是利用半导体材料制成,实现流速和压力控制转换的装置,使用的原材料中,电池片可以充足的发电功率;白玻璃可以耐辐射,保证足够的透光率;eVa作为电池板的密封剂;tpt利用自身的反射作用,提高系统的工作效率;铝合金边框具有一定抗机械冲击的能力。

4我国太阳能光伏发电现状

4.1我国太阳能的开发利用

我国太阳能利用方式主要包括太阳能光伏发电、太阳能热发电、太阳能热水器、太阳房、太阳能空调等利用方式。我国是资源大国,太阳能占世界第二位,经过政府的高度重视和支持,我国相继下发了《推进全国太阳能热利用工作实施方案》等标准,节能环保、智能发展等措施的实施使我国逐渐成为了世界上太阳能热利用的第一生产大国。

4.2近年来我国太阳能发展趋势

经过多年的实践,我国太阳能资源的开发已经逐步进入到规模实用阶段,我国太阳能的产业规模、光热产业居世界第一。在2015年我国太阳能光热发电技术,已经实现了与火电厂合作发电,同时电站的规模也在不断扩大,大型的太阳能光热发现也支持了海水淡化工程的发展,并且分布式发电系统的建立有效地解决了偏远山区发电问题。虽然我国已经具有了15wm的太阳能发电容量,为我国光伏产业的发展奠定了良好的发展基础,同时我国太阳能光伏电池的应用,在发展广泛,已经安装完了近100座的光伏电源,为近7个县的用户解决了用电难的问题,但是我国光伏发电的成本,还是远远高于煤电的成本,与此同时,太阳能光伏发电也有效地弥补了煤、核电发电存在的死角。

4.3我国光伏发电存在的问题

4.3.1发电成本高。我国风力发电的总装机容量是光伏发电装机容量的20倍,同时光伏发电的成本达到4元/kwh,是生物发电的7倍左右,是风能发电的6倍左右,是煤电车成本的16倍左右。但是在2014年,我国光伏发电的成本已经降到了1元/kwh,与常规发电成本已经接近。

4.3.2光伏规划不完善。美国在1992年就建立了可再生能源的发电配额制,在财政、金融方面制定了一定的优惠制度,同时市场推广标准规范的提出,也有效地促进了美国可再生能源的市场化发展,但是我国的光伏产业,不仅没有标准统一的国家光伏规划,同是也没有一个明确的光伏市场管理、培育和鼓励的政策,使得我国的光伏市场在科学发展、材料、应用等方面的基础建设。

4.3.3科技落后。我国的光伏技术照比国外先进的国家,具有较大的差距,日本提出的新刚光计划,使其成为了全球先进的光伏技术;而以色列由于政府的支持,加上与其他国家的合作,使其具有强大的技术支撑;我国的光伏市场不仅技术落后,且政府重视的程度也远远不够,当前的太阳能电池受到其原材料晶硅纯度的影响,使其仍然无法突破材料的瓶颈,导致技术落后,成本增加。

5我国光伏发电前景预测

5.1我国政府的扶持力度

我国国务院表明会支持光伏产业走出困境,同时光伏发电补贴的出台、六大扶持政策的利用、新能源基金的扩容、分布式光伏发电的政策以及《中共中央关于制定国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标的建议》《1996~2010年新能源和可再生能源发展纲要》等政策的提出,都有效地推动了我国光伏发电技术的发展。同时政府不光有效地集中推动光伏电站的发展,同时也积极地推动了太阳能屋顶电站技术的发展,对于电网起到了补充的作用。

5.2技术研发方向

大容量、连续性以及高参数的太阳能光热发电目标,是我国光伏行业主要的技术研发方向。要想实现发展目标,可以通过可再生能源十二五规划来将发电规模扩大,降低其光伏发电的成本角度,来有效地提高其发电的规模;从加强光热发电运行温度、聚光度、转换效率的角度,来有效地提高其运行的参数;从其储热性能的提升,来有效地实现其发电的连续性。

5.3结合发展

未来可以将风力和太阳能光伏发电进行结合,使其综合利用对于其发电起到互补的作用;中小型风力发电以及风光互补新能源市场的发展也会有效地推动光伏产业的完善以及技术的成熟。同时将其光伏发电,与建筑相结合,使其形成光伏―建筑一体化的发展形式,其中德国是最早实施太阳能屋顶计划的国家,对此德国的光伏发展技术仍然处于领先的位置。

6结语

综上所述,通过对于我国太阳能光伏发电现状及发展前景分析,发现虽然我国是太阳能利用第一大国,在很多的城市也纷纷地建设了相关的光伏发电电源,有效地为我国常规能源发电产业进行了补充,但是我国的光伏发电产业受到我国经济、制度、技术等方面的影响,与其他国外先进的国家相比仍有较大的差距。随着我国政府的不断支持和重视以及光伏技术的不断研究,我国的光伏产业会不断进步,从而逐渐缩小其发电成本以及国外先进国家的对比差距。

参考文献

[1]胡云岩,张瑞英,王军.中国太阳能光伏发电的发展

现状及前景[J].河北科技大学学报,2014,(1).

[2]张爽莹.中国光伏发电产业竞争力及其成长性研究

[D].华北电力大学,2012.

光伏发展现状篇4

【关键词】光伏发电技术;分布式光伏电站;问题;建议

光伏发电是利用半导体材料产生光生伏特效应把吸收的太阳光能转化为电能的一种发电技术。此技术装置的核心部件是太阳能电池。光伏发电装置是把太阳能电池串联起来并进行封装组成大面积的太阳能电池组件,再结合功率控制器等相关部件组成的。由于光伏发电装置的能源是分布广泛的太阳能,由此光伏发电技术的到了迅速的发展,但是在2011年由于欧美光伏市场的萎缩使得我国的光伏产业面临大面积的亏损局面,到2012年欧盟和美国对我国的光伏企业又展开了“双反”调查和国内光伏企业的无序扩张使得我国光伏产业面临着严重的产能过剩问题。面对严重的调整国家开始出台一些政策和措施来扭转光伏企业的发展形势,同时进行兼并整合,大力发展分布式光伏系统,促进了光伏市场的发展。随着分布式光伏发电站也得到了迅速发展。

一、分布式光伏电站的现状

(一)分布式光伏电站的发电系统光伏系统。分布式光伏发电系统,又称分散式发电或分布式供能,是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统,以满足特定用户的需求,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。

分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器等设备,另外为保证电网的安全运行还要加装对光伏发电系统进行供电质量和环境影响的检测装置。此系统在太阳辐射的情况下,利用核心部件太阳能组件把吸收的太阳能转换为电能,再经过系统中其它装置的转换提供人们使用的交流电,对于多余的电量可以通过并网进行调节。

分布式光伏系统适用于现代的技术水平和光伏发电的特性。光伏发电的能源是太阳能,太阳能具有分布广泛的特点,根据能源的特性建立与用户用电相结合的光伏系统的安装,实现分布式光伏系统的就近开发就近利用,建立分布式的广泛电站。

(二)分布式光伏发电站建设的阻碍正在逐步消除。在2013年国家出台了一些相关的政策和措施,帮助光伏产业的恢复。在11月18日,国家发改委正式下发《关于分布式光伏发电项目管理暂行办法的通知》给光伏产业的发展指明了道路,为分布式光伏发展创造了一个稳定的环境。根据政策中的电量补贴项目将通过电网完成国家补贴资金的转付和结算月余电上网电量费用,使光伏产业目前面临的资金紧张问题得到缓解。分布式光伏发电站的诸多问题都能做到有章可循,这在很大程度上提高开发商参与分布式光伏发电站的热情。

此外,在此政策下对于余电上网部分可以在该区域进行直接售电,这样使电站电量补贴得到及时的结算,降低成本的占用,还能够提高分布式电站的自用比例,增加分布式光伏电站的收益。使各开发商消除了对分布式光伏电站收益问题的顾虑。

此政策的出台还为分布式光伏电站的发展提供了发展空间。通过对分布式光伏电站问题的解决,表明国家对于分布式光伏电站发展的大力支持,国家能源局也明确了未来光伏项目的发展,光伏电站也以分布式光伏电站发展为主。

二、分布式光伏电站在建设中面临的问题

(一)分布式光伏电站在建设中面临融资困难。分布式光伏电站的建设参与者大多是中小型企业,在加上发电企业受用电企业经营状况的影响,在企业申请贷款是很难对分布式光伏电站的现金收益进行风险评估,导致分布式发电站的贷款融资十分困难。

(二)分布式光伏发电站倡导自发自用,余量上网,这其中牵涉多个利益主体,这在结算时存在一定的结算风险。

(三)现行政策中的电量补贴将影响分布式电站的发展。电量补贴政策是在鼓励自发自用的基础上制定的,在现行电价的基础上再加上0.42元/千瓦时的电量补贴为光伏发电的收益标准。但是在实际的运行中计算得出的平均上网电价只在0.9元/千瓦时左右,这样,会在很大程度上减弱开发商的积极性,影响分布式光伏发电站的发展。

(四)在分布式光伏电站建设中存在并网困难。由于分布式光伏电站的能源丰富区域负荷中心的距离较远,又没有健全的并网政策做支持的后盾等因素造成了并网实施的困难。

(五)中央政策和地方政府的相关政策存在一定的差异。分布式光伏电站是新发展的一种产业,在中央大的原则下各方政府又存在不同的审批标准,并且中央并没有具体的电站建设流程,在各地政策的影响下,降低了各开发商的积极性。

三、对于分布式光伏电站建设中的问题应提出的建议

(一)完善促进分布式光伏电站发展的政策。首先,完善电量补贴政策,免除光伏电站运营中的一些费用,加大补贴力度。其次,对于光伏电站审批过程进行一定的缩减。

(二)帮助光伏发电企业进行技术改进。对于光伏电站的技术改进工作政府要在一定的政策和财力上给予大力的支持,帮助企业学习先进国家的分布式电站并网技术,提高光伏电站的接纳能力。

(三)加大金融机构对分布式光伏电站的投资。对于发展较好的光伏发电企业,利用自身的优势,创新企业的融资产品,并采用多种渠道引入资金来源(如保险投资、资产证券化融资等)。

四、分布式光伏电站发展的方向,屋顶分布式光伏发电站

从理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合。光伏发电的能量来源是分布广泛的太阳能,屋顶发电站成为了现在发展的一个方向。近年来我国的屋顶光伏市场在逐步开展,同时在相关政策的支持下,屋顶发电站和小型光伏系统的应用将成为光伏发电产业发展的主流。在2009年时国家发改委就推出了“太阳能屋顶计划”、“金太阳工程”等开发屋顶发电的措施。屋顶发电站能够充分的利用光伏发电系统根部广泛、稳定性弱的特点,能够是用电峰期电量欠缺的问题,同时还能够减轻国家电网的负荷。屋顶光伏发电站能够满足自发自用并与建筑结合的分布式发电站,鉴于用电并网和就地消纳的优势也将成为未来发展的重点。在国外一些发达国家也投入大量的资金来发展屋顶光伏发电站项目。

现在在我国已有一些区域开始安装屋顶分布式家庭光伏发电站,并通过了相关供电公司的验收,开始并网发电。随之,国家和地方政府都出台了相关的政策支持并促进屋顶光伏发电站的发展。

五、结束语

随着现代科技的快速发展,光伏发电逐渐成为发电企业发展的主流。同时面对地球上不可再生资源的有限利用,人类需要开发新的能源来代替那些有限的能源,而太阳能的分布广泛、无污染和其取之不尽的特性,成为了人类优先发展的新能源。光伏发电系统就是利用太阳能进行转换来获取使用的电能的,随着用电量的增加,对于光伏发电系统的发展也在不断的进行,在适应现展的需求中分布式光伏发电系统成为目前发展的重点,在满足大的用电量的情况下,光伏电站开始向能够自发自给的屋顶发电站发展,合理的运用和发展屋顶光伏发电站在满足个体用电的情况下还能够减轻国家电网的压力,减少环境污染促进企业的可持续发展。

参考文献:

[1]记者叶勇编辑王晓华.第二批光伏电站招标将近期启动最大规模至5万千瓦[n].上海证券报.2010-01-07.

光伏发展现状篇5

关键词太阳能光伏技术;建筑;应用888

中图分类号tK51文献标识码a文章编号1674-6708(2016)166-0192-02

太阳能作为可再生资源,在应用过程中逐渐呈现出清洁环保特点,为此,为了推进“节能型”建筑设计理念的发展,要求建筑行业在实践建设项目实施过程中应注重综合太阳能资源所占面积为地区总面积的2/3的条件,设置太阳能光伏系统,最终通过大规模太阳能的利用,提升整体建筑成效,达到最佳的建筑设计状态。以下就是对太阳能光伏技术的详细阐述,望其能为当代建筑领域的快速发展提供有利的参考,并带动其不断更新自身技术手段。

1光伏技术原理

太阳能光伏技术,即利用太阳能电池板太阳光接收功能,将太阳光转化为电能,存储于蓄电池内部,作用于直流电器等领域中,达到节能发电状态。同时,就当前的现状来看,太阳能光伏技术在应用过程中更为注重强调对晶体硅、非晶体硅等硅元件的应用,即由于晶体硅效率为7%~10%,且1kw太阳能所产生的电能为70w~100w,因而发电功率较高。为此,为了打造良好的发电空间,要求我国建筑领域在可持续发展过程中,应利用硅元件作为光伏元件,由此达到最佳的作业效果。此外,从太阳能光伏技术应用角度来看,单一太阳电池被广泛应用于实践作业过程中,同时在单一太阳电池发电环境下,要求相关技术人员应注重结合电子学特性,对半导体材料进行选择,例如,p型或n型导电类型的应用等。同时,在硅晶体二极管布设过程中,为了打造良好的太阳能发电环境,应结合太阳光谱波长

2太阳能光伏技术系统组成

就当前的现状来看,太阳能光伏系统组成主要包含了以下几个层面的内容:

第一,太阳能电池板,即为了实现对太阳能的有效利用,在太阳能光伏系统布设过程中,应注重将多个电池以并联或串联的形式进行连接,继而将太阳光能转化为电能,满足电能供给需求。但在太阳能电池板配置过程中,应注重采用钢化玻璃封装形式,且将太阳能电池板运作环境温度控制在-40℃~+60℃之间,并保持风力强度

第二,蓄电池,即蓄电池在太阳能光伏系统运作中承担着存储太阳能电池板电能的效用,因而在蓄电池部件设置过程中,应将蓄电池负载需求控制在标准范围内,达到稳定性系统运作状态[1]。

第三,控制器,即在太阳能光伏系统运作过程中为了实现对蓄电池充电、放电条件的控制,应于太阳能光伏系统核心部分设置控制系统,即实现对负载过电流、过放、过充等现象的控制,最终对系统形成良好的保护。

3太阳能光伏技术在建筑中的具体应用

3.1BapV应用

太阳能光伏技术的BapV应用,要求建筑单位在实践工程项目开展过程中,为了打造良好的建筑空间,应注重在实践工程项目实施过程中对光伏方阵进行封装处理,且直接以光伏发电系统的形式安装至建筑物表面,由此达到发电效用。例如,某建筑单位在工程项目实施过程中,为了获取充足的电能资源,即采用了BapV应用方法,同时注重在光伏发电系统设计过程中,采用H型钢设计形式,并保障光伏系统为纵向主支撑系统型钢,且将光伏电池板与建筑间的通风距离控制在标准范围内,继而达到发电效果,并规避电池板温度过高等问题的凸显。此外,在横向承接型钢设计过程中,为了简化施工环节,提升整体工程质量,采取了C型钢设计方法,从根本上规避了构件、线路间连接问题的凸显,达到了最佳的作业效果[2]。另外,就当前的现状来看,部分建筑单位在BapV应用过程中,为了增强建筑美观性,注重采取建筑金属屋面安装方法,由此来增强整体发电功能,同时满足用户视觉需求。即在建筑行业发展过程中,强调对太阳能光伏技术BapV的应用是非常必要的,为此,应提高对其的重视程度。

3.2BipV应用

BipV即太阳能与建筑一体化应用方式,要求当代建筑单位在利用太阳能资源进行发电过程中,应注重从设计、施工、安装等角度出发,保障太阳能、建筑间的完美结合,同时注重摒弃传统建设理念,利用光伏方阵代替外遮阳、外幕墙、物采光顶等部分,达到一体化的发电、节能降耗设计效果。此外,在BipV应用理念下,为了打造一体化建筑空间,要求建筑单位在太阳能光伏系统设计过程中,应注重将隔热、安全、发电、隔音等效用融于一体,且以光伏采光顶、光伏雨蓬、光伏幕墙等形式,对光伏建筑一体化进行融合,达到最佳的太阳能光伏发电效果。而光伏幕墙在设计过程中,为了达到一体化设计效果,要求施工人员应注重于玻璃夹层中布设光伏方阵,同时确保光伏幕墙以护结构形式存在着,最终由此实现对太阳能辐射的吸收,提升整体发电效率[3]。另外,在采光顶一体化设计过程中,应注重配备电缆线、线槽盖板、线槽、单层铝板、光伏组件等部件,且依据太阳高度角,对采光顶节点进行调整,满足太阳能发电需求。

3.3太阳能、LeD光源的结合

在建筑行业可持续发展过程中为了增强整体发电作业效果,要求建筑单位在太阳能光伏技术应用过程中,应注重结合LeD寿命为1×105h,光效高50-80lm/w、环保、安全的特点,在太阳能光伏系统设计过程中注重倡导太阳能、LeD光源间的结合,最终由此规避传统发电中资源浪费等问题的凸显。此外,就当前的现状来看,在建筑领域实践工程项目实施过程中太阳能水泵亦得到了广泛应用,即为了降低整体建筑维修费用,当代建筑单位在水泵站建设过程中,注重由太阳能电池板提供交流电,继而带动水泵的工作,缓解干旱地区建筑发展需求,且为其提供良好的资源应用空间[4]。即在建筑项目实施过程中,太阳能光伏技术的应用有助于提升整体工程质量,为此,应提高对其的重视程度,推进建筑领域的可持续发展。

4结论

综上可知,我国建筑市场在发展过程中仍然存在着资源浪费等问题,影响到了整体工程质量。为此,为了打造良好的工程施工环境,要求当代建筑单位在工程项目开展过程中应强调对太阳能光伏技术的应用,同时注重以BapV应用、BipV应用、太阳能与LeD光源结合等应用形式,展开工程发电作业行为,达到最佳的太阳能资源应用状态,且就此满足建筑工程开展需求,保障资源利用的有效性。

参考文献

[1]肖潇,李德英.太阳能光伏建筑一体化应用现状及发展趋势[J].节能,2010,12(2):12-18,2.

[2]何红胜,刘峥嵘,刘汉彪.太阳能光伏发电与建筑一体化应用及分析[J].江苏科技信息,2013,12(3):69-70.

光伏发展现状篇6

瑞士嘉盛莱宝银行可持续投资总监matthiasFawer表示:“除了2011年年初极短的时间之外,2011年对光伏产业几乎就是毁灭性的一年。大家都希望光伏行业能有一个大繁荣、大发展,但这个希望在2011年4月底就被彻底扑灭了。此后的一切事情都在朝着相反的方向发展。”相比2010年新增光伏装机量170%的增长速度,2011年绝对称不上成功的一年。2011年新增装机量预计为23.8Gw,较2010年的17.7Gw增长34%。但是,2012年可能不会再出现这么快的增速。预计2012年新增光伏装机大约为25Gw。

除此之外,众多国家和地区的光伏市场状况也是导致2012年光伏市场需求疲软、投资大幅萎缩的主要原因。2012年1月,德国削减上网电价补贴,美国现金补贴计划也将于2012年12月31日到期,澳大利亚和中国台湾地区的补贴削减都将影响2012年的光伏市场状况,而受欧债危机和财政紧缩措施的双重影响,意大利和希腊的光伏补贴将出现大幅削减……对此,业内专家分析指出,新兴光伏市场和对太阳能的其他应用将保证新增光伏装机量到2015年维持18%的年增长率。

难题(1)市场转移

光伏产业2012年面临的第一个重要变化就是市场的多元化问题。据悉,尽管中东、北美、亚洲等国家的光伏产业刚刚兴起,但这些国家和地区在光伏市场的地位在2012年将变得愈发重要。研究机构pVResearch分析师Samwilkinson表示,2012年欧洲光伏市场预计只增长6%,但这种剧烈下滑将被全球43%的增长率抵消。由此可认为,光伏市场转移也将有助于全球市场的整体增长,目前光伏市场转移已对印度、中国等国的需求产生有效影响,此外,大型太阳能光伏企业也有望扩大在欧洲、亚洲和美国三个主要市场的经营活动。对此,瑞士嘉盛莱宝银行可持续投资总监matthiasFawer表示:“2012年,光伏产业在市场转换和增长方面将出现巨大变化。从绝对数字上看,德国、意大利、西班牙和法国等老牌市场依然非常重要,但是美国、中国及印度等新兴市场的作用也不可小视。

与很多竞争对手一样,美国第一大太阳能公司――FirstSolar近日也宣布,FirstSolar将不断开拓市场多元化发展模式,以后也将把更多的精力放在这些新兴市场培养上。FirstSolar首席执行官mikeahearn表示:“从2012年开始,我们将把收益来源从补贴向可持续市场转变。我们的目标市场就是那些在宏观层面上持续增长、但在微观层面发展不完善的市场。”

尽管光伏市场的中心会远离欧洲,但欧洲大陆内部也将发生一系列变化。在占据了数年全球最大光伏安装量的宝座后,2012年德国将首次被意大利赶超。因为根据最新公布的数据显示,2011年意大利安装了6.9Gw的光伏系统,位居世界第一。而德国则以5.9Gw的安装量紧随其后,美国以2.7Gw的安装量位居第三,其后分别是安装了1.7Gw中国和分别安装了1.3Gw和963mw的日本和法国。由此可见,意大利在新任总理mariomonti的领导下,在光伏产业发展上,丝毫没有“放慢步伐”的表现。

难题(2)企业兴衰

从业内企业的视角观察,2011年光伏市场状况对行业巨头也造成了不利影响。包括Solyndra、evergreenSoiar、Beaconpower和Spectrawatt在内的不少美国太阳能巨头纷纷宣告破产。最近,德国的太阳能巨头Solarmillennium、solon也分别向政府提交了破产申请。而诸如Solarworld、pVCrystalox、Day4energy、SunLink、Conergy和ReC等美国知名光伏企业也相继宣布减产裁员。

瑞士嘉盛莱宝银行表示:“鉴于目前光伏产能超额过剩,越来越多的企业注定要面临倒闭。目前在这条产业链上存在的硅片企业约有250家,太阳能电池制造商约有250家,而光伏组件制造商竟然超过了400家。”因此,对于大型光伏企业来说,2012年将是丰收的一年。中国的尚德电力、天合光能、英利绿色能源,美国的FirstSolar、Sunpower,德国的Solarworld也将从中脱颖而出。

但与此同时,那些“小型”、“没有竞争力”和“缺乏资本”的光伏企业最终会被淘汰出局。其中,具备“微弱竞争优势”的中小型企业面临的风险最大。著名光伏市场研究机构――Solarbuzz总裁CraigStevens表示:“尽管2012年年初众多企业的主要策略是占据市场份额,但是它们当务之急要做的,则是改善财务生存能力,否则这些企业将面临着被主要市场淘汰出局的危险。”

难题(3)贸易战

尚德电力首席商务官andrewBeebe表示,2012年大型太阳能企业的战略取决于德国Solarworld的贸易诉讼案件的结果。“全球太阳能贸易战将增加硅料、太阳能电池及光伏组件等太阳能产品的价格。”

虽然美国国际贸易委员会以6票对0票的结果认定中国输美太阳能电池对美相关产业造成了实质性损害,但对德国Solarworld及其他美国光伏企业来说,这个结果只不过是个“小小的胜利”。由此可见,太阳能贸易战目前已经波及到了全球范围,很多光伏公司和业内人士也对此表达了同样的观点。近日,印度表示拟对美国和中国的太阳能产品发起调查;中国也已经宣布将对美国可再生能源出口展开调查……究竟哪个国家可以一统光伏产业的天下,目前尚是个未知数。

难题(4)产能过剩

对很多光伏企业来说,产能过剩现象也是制约企业自身发展的一大瓶颈。瑞士嘉盛莱宝银行可持续投资总监matthiasFawer认为:“对很多太阳能企业来说,2012年将是验明正身的一年。其中最大的压力来自产能过剩。”

著名光伏市场研究机构――Solarbuzz预计,同时,2012年对众多光伏企业来说也将是极具挑战的一年。“制造商准备将太阳能电池的产能提高50%,而终端市场需求的增速至今还未达到25%。由此得出,大量的产能过剩将导致众多太阳能光伏企业被迫停产,而太阳能电池和光伏组件制造商也不得不申请破产。数据显示,2010年美国光伏企业Hemlock所占市场份额比重为22.4%,是当之无愧的“全球多晶硅之王”;德国瓦克化学(wackerChemie)紧跟其后,占据了19.8%的市场份额;第三名为韩国oCi,占据了8.9%的市场份额;第四名为中国保利协鑫,占据了8.7%的市场份额。以上四家企业共占据了世界光伏市场60%的份额。对此,瑞士嘉盛莱宝银行预计此四家企业2012年将继续将市场占有率提高至70%。此外,鉴于目前太阳能市场的产能过剩现状,此四家光伏企业也不会面临销售困难,相反,它们可以利用自身的生产成本和产品质量等诸多优势为自己打开销路。

美国光伏企业――FirstSolar总裁ahearn表示,多晶硅光伏组件产业在尚未进入贸易壁垒之前就融入激烈的市场竞争中打拼,将给自身施加更多的压力。而光伏市场的供过于求以及处于游离状态的低价也预示着,2012年必将出现光伏企业大整合的现象。只有对新兴市场定位合理的企业才能在竞争激烈的光伏市场中占据一席之地。

难题(5)价格之争

光伏市场供过于求的现状带来的直接后果是导致光伏产品价格的迅速下降。

光伏发展现状篇7

关键词:金融危机;光伏产业;技术路线图

中图分类号:F42文献标志码:a文章编号:1673-291X(2010)12-0162-02

一、产业技术路线图的定义与应用

产业技术路线图(technologyroadmappingofindustry)是指“以产业知识和洞见为基础的、关于产业前景的共识(consensus)”。它不仅包括路线图结果本身,还包括路线图的构建和调整过程;不仅考虑技术变量,还要综合考虑政治、经济、文化等变量,综合考察产业发展规律和达致愿景的条件和最优路径。

与以往产业规划方法相比,产业技术路线图有三个显著特点:一是分析理念不同,技术路线图不是以现有资源推动为动因,而是以未来市场拉动为动因,产业资源创新必须满足未来市场对产业的需求。二是驱动力不同,以往产业规划以目标驱动为动因,采取非竞争性资源利用战略;而产业技术路线图是以市场拉动为动因,采取竞争性能力和机会发展规划。三是产业技术路线图的制定过程集聚了来自不同领域的人员和信息,提供了全景创意思维情景和方法。四是清晰的时间维度,以确保政策、技术、产品等产业要素协调演进。

技术路线图理论在西方发达国家得到广泛应用。20世纪70年代末,摩托罗拉、通用等一些国际知名企业制定了企业技术发展路线图,随后,技术路线图理论在产业布局及国家或地区中长期科技战略规划中得到高度重视,美国、日本、韩国等先后制定了国家层面的产业发展技术路线图。2008年,中国广东省科技厅最先在国内研究制定了基于地区的产业发展技术路线图。

二、制定河北省光伏产业技术路线图的重要意义

光伏产业是低能耗、微污染、高产出的朝阳产业,符合国际和中国经济结构调整方向。光伏产业还是新兴的高科技新能源产业,光伏产业的发展有利于缓解全球能源紧张局势、减少温室气体排放。随着石油、煤炭等传统能源日趋紧缺,各国都特别重视光伏产业发展,并制定了相应的国家发展战略和扶持计划。2004年西班牙实施《购电补偿法》,采用政府补贴的方式鼓励光伏发电产业发展;2008年,德国下议院通过《上网电价法修正案》,刺激光伏发电企业的发展;美国自2005年起施行光伏投资税减免政策。中国也把光伏产业作为重点扶持的新能源产业之一。总理在2009年的《政府工作报告》中指出:支持和推进新能源等技术研发和产业化。大力发展清洁能源,积极发展核电、风电、太阳能发电等清洁能源。2009年8月,财政部、科技部和国家能源局联合印发了《关于实施金太阳示范工程的通知》,正式启动“金太阳工程”,这标志着中国大规模补贴光伏发电的开始。

光伏产业在河北省经济社会发展中具有重要地位。河北省拥有天威英利和河北晶龙集团两大光伏龙头企业,其在全国光伏产业具有举足轻重的地位。天威英利目前是中国最大的多晶硅生产基地,拥有从硅料生产到太阳能多晶硅电池的完整产业链;河北晶龙集团是世界最大的单晶硅生产基地,其产品质量和性能都达到同行业最高水平。但是,两企业都面临着“原料依赖进口、产品依赖外销”的发展困境。由于未能掌握高纯硅料生产技术,两企业95%的太阳能硅料依赖进口;另一方面,由于缺乏相应的产业政策支持,企业生产的光伏电池95%依赖外销。受国际金融危机的影响,国际市场对太阳能电池的需求大幅缩减,多晶硅价格暴跌近70%,但由于国内光伏企业的恶性竞争,进口硅料的价格却不断攀高,光伏产品利润锐减。金融危机将河北省光伏产业“缺乏核心技术、两头在外”的结构弊端暴露无遗,如何改变这种困境,实现河北省光伏产业的持续健康发展,是一个需要高度重视的战略课题。

在此情形下,我们认为,应用技术路线图理论研究和制定河北省光伏产业技术路线图是必要而重要的。这是因为:其一,技术路线图理论在指导新兴产业发展上,具有其他产业规划理论不可比拟的优势,摩托罗拉、通用等知名企业以及美国、日本等发达国家的实践都已证明了这一点。光伏产业作为新兴的高技术、新能源产业,发展前景广阔,但在发展初期,难免出现盲目发展的弊病。研究制定符合光伏产业发展规律的技术路线图,对于保持河北省光伏产业健康发展、提高国际竞争力具有指导意义。其二,能源市场的多元竞争格局要求必须密切结合市场需求,谋求产业未来发展。随着石油、煤炭等资源的日益枯竭,太阳能、风能、氢能等新兴能源产业得到更多支持和发展,谁能在新兴能源产业中占据主流尚未可知。在此情形下,河北省光伏产业必须抓住能源产业结构调整的良好契机,结合国内外市场需求及自己实际情况,精确定位未来发展愿景和产业技术路线图,理性应对各种挑战和机遇。其三,河北省虽然拥有保威英利和晶龙集团两大光伏龙头企业,但由于未能掌握硅料制备技术,在光伏产业链上仍处于劣势地位,因此,整合各种社会资源,尽快实现在硅料制备、光伏发电等关键技术上的突破,是提高河北省光伏产业竞争力的关键环节。而技术路线图理论作为一种技术创新管理工具,对于寻找关键技术创新突破口以及实现技术创新目标的最优路径具有指导作用。其四,正如广东省率先在国内制定区域性产业技术路线图那样,研究制定河北省光伏产业技术路线图,对于其他省以至全国光伏产业发展规划具有借鉴价值,有利于提高中国光伏产业的整体发展水平和国际竞争力。

三、制定河北省光伏产业技术路线图的基本原则

第一,弹性原则。产业技术路线图不是封闭的“黑箱系统”和僵化的教条,制定产业技术路线图既要遵循路线图制定的一般方法,又要根据实际情况做出灵活调整,以适应特定的研究对象。制定河北省光伏产业技术路线图,既要充分考虑光伏产业在河北发展的实际,又要考虑河北省产业结构的整体布局和发展目标,还要充分考察国际金融危机影响河北光伏产业发展的传导机制和应对策略。第二,整合原则。如上文所述,产业技术路线图的优势源于路线图的制定过程,而不仅仅是路线图本身。在这个过程中,聚集了不同领域的人,为信息和观点的共享创造了机会,并且提供了一个整体考虑问题和创意思维的方法。要充分实现路线图的好处,可能需要若干次反复过程,正是在路线图的不断整合优化过程中,它有力地推动了产业战略规划。第三,时间原则。产业技术路线图不仅要标明实现产业发展愿景的关键路径,而且要清楚地表明实现路径的时间维度,从而确保政策、资金、技术、产品、服务等要素的协同发展,并及时反映产业发展环境的动态变化等。第四,协调原则。产业技术路线图的制定需要政府、企业、研发机构等多个部门或组织的共同参与,因此,需要统筹协调各参与主体的利益诉求与意愿,在技术路线图制定过程中,尽量利用一切可以利用的资源,促进知识共享,达成并实现共同愿景,推进技术路线图工作健康发展。第五,保密原则。产业技术路线图是对特定范围特定产业未来发展的总体规划,其中可能涉及到相关参与者的核心利益,因此,对于涉及国家安全和企业核心竞争力的信息应事先明确并签订保密协议,产业技术路线图的制定过程及结果应根据事先协议在特定范围内公开和共享[4]。

四、制定河北省光伏产业技术路线图的主要步骤

组织制定技术路线图的主体和领域不同,绘制技术路线图的步骤也不尽相同,制定河北省光伏产业技术路线图可遵循如下步骤:

1.深入研究河北光伏产业技术路线图的编制内容和方法

在制定河北省光伏产业技术路线图时,不仅要充分把握国内外光伏产业的现状和发展趋势,还要认真研究河北省光伏产业的现状。河北省的光伏产业起步较早,但河北省的光伏产业仍属后发区域,产业结构、技术水平、政策环境等与发达国家和地区相比有很大差异和差距,需要针对特定案例进行深入分析。

2.正确选择河北光伏产业技术路线图的分析路径

根据产业技术路线图原理,我们认为,制定河北省光伏产业技术路线图应遵循以下分析路径:产业现状分析产业市场需求分析产业发展目标分析产业关键要素项目研发需求分析。

根据以上分析路径,河北省光伏产业技术路线图的分析路径可包括以下内容:(1)光伏产业现状分析,包括国内外省内外光伏产业发展现状、影响河北省光伏产业发展的环境因素等;(2)光伏产业市场需求分析,包括光伏产业在河北省经济发展中的地位、发展趋势和发展动力、产业关联度、产业资源现状、未来产品市场等;(3)光伏产业发展目标分析,包括未来市场对光伏产品的需求、相关产业目标要素、国家及河北省光伏产业发展目标等;(4)光伏产业关键要素分析,包括影响产业发展目标实现的关键技术、政策、管理等以及需要优先解决的关键要素等;(5)项目研发需求分析,包括突破关键要素瓶颈需要培育和提升的能力、技术、政策和管理创新模式。

3.设计河北光伏产业技术路线图的编制流程

产业技术路线图的制定大致包括准备、开发和修正三个阶段。准备阶段的主要工作有:选择制定产业技术路线图的产业,界定产业技术路线图的范围和边界,选择制定技术路线图的参与者,成立课题组和组建工作团队,确定工作流程以及查阅搜集相关文献资料等。开发阶段的主要工作有:设计德尔菲调查问卷,召开头脑风暴系列研讨会,分析判断市场需求、产业发展目标、阻碍产业目标实现的关键要素,绘制产业技术路线图等。修正阶段的主要工作有:研发项目凝练,制定研发投资决策和行动计划,对产业技术路线图进行定期评估与更新等。

参考文献:

光伏发展现状篇8

关键词:新能源;风能;燃料电池;发电技术

中图分类号:F206文献标识码:a

能源紧缺已成为制约各国经济发展的瓶颈,如何开发先进安全的新能源使用技术、如何提高能源利用率也随之成为世界各国关心的课题。欧盟就首先提出了20-20-20计划:到2020年,可再生能源占欧盟总能源消耗的20%。2007年12月,美国前总统布什也签署了《能源独立和安全法案》(eiSa),从而大力推动新能源的使用和节能计划。另外,从环境的角度来看,为了保护人们赖以生存的地球,开发新能源也是必由之路。

一、我国能源和发电技术的现状

2011年,我国新能源发电继续保持快速发展态势,并网装机容量持续增长,发电量不断增加。截至2011年底,我国新能源安装容量达到7000万kw,居世界首位,并网新能源装机容量达到5409万kw,同比增长47.4%,约占全部发电装机容量的5.1%。其中,风电并网容量约占并网新能源装机总量的85.5%;并网太阳能光伏装机容量约占并网新能源装机总量的4.4%;生物质及其他新能源发电装机容量约占并网新能源装机总量的10.1%。

2011年,我国新能源发电量约为1016亿kw•h,同比增长29.9%,约占全部发电量的2.2%。其中,风电发电量约占新能源发电总量的72.0%;太阳能光伏发电约占0.9%;生物质及其他新能源发电约占27.1%。2011年我国新能源发电量按发电煤耗320g/(kw•h)计算,相当于节约3241万tce,减排二氧化碳9030万t。

电能是国民生活和生产的根基,无论是从能源角度,还是电力系统自身方面来看,研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。

二、风力发电技术

风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部分。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是目前新能源发展的重点方向。

1.发展现状

近年来,我国风力发电产业取得了长足发展,这与我国的风能资源丰富密不可分。据有关资料显示,陆地上离地面10米高度处,我国风能资源理论储量约为43亿千瓦,技术可开发量约为3亿千瓦,离地面50米,估计可能增大一倍;近海资源10米高经济可开发量约7.5亿千瓦,50米高约15亿千瓦。从我国联网风电场总装机量来说,到2006年底,我国已建成约91个风电场,装机总容量达到约260万千瓦,比2005年新增装机134万千瓦,增长率为105%。根据国家中长期规划,2015年风能发电要达到1500万千瓦,2020年要达到3000万千瓦。但是,与风电发达国家相比,我国的发展规模还很小,发展速度也较缓慢。制约我国风电发展的重要因素包括技术和制度两个方面。技术方面,风电机组的制造水平较低,风电机组性能测试设备和技术也相对落后,并缺少相应的认证机构;制度方面,风电场的运行维护水平和制度与国外风电场及国内火电生产相比有明显差距,缺乏对运行过程中出现的问题和故障的详细记录、分析。

2.对电力系统的影响

风力发电机是以风作为原动力,风的随机波动性和间歇性决定了风力发电机的电能输出也是波动和间歇的。所以,风电场的大规模接入将会带来波动功率,从而加重电网负担,影响电网供电质量和电网稳定性等。

(1)对电能质量的影响。空气气流运动导致的风速波动周期一般为几秒到几分钟,这种短周期的风速波动以及风电机组本身的运行特性可能影响电网的电能质量。首先会对频率产生影响:风力发电有功功率波动引起电磁功率的波动,由于发电机组转子惯性,调节系统很难跟上电磁功率的瞬时变化,造成功率不平衡,使发电机转速变化,系统频率也将改变。此外,风电还会对电压产生影响:并网风电机组输出功率的波动导致电压的波动,而其输出功率的频率范围正处于电压闪变的范围之内(25Hz),因此又会造成电压闪变,最后会产生谐波电压和谐波电流。

(2)对电网稳定性的影响。对较为薄弱的电网,风电功率波动将导致瞬间电压跌落以及风力发电机的频繁掉线。在故障清除之后,发电机的磁化和转差率的增加会消耗大量无功,导致电网电压恢复困难。

(3)对调频调峰能力的影响。气流长时间、季节性运动导致的风速波动周期一般为数小时,甚至数天、数月,这种长周期的风速波动会增加现有电网调频调峰的负担。负荷曲线的低谷期常常对应了风电出力的高峰期,风电场的并网发电使电网的等效负荷峰谷差增大,大大增加了电网调频调峰负担。

三、太阳能光伏电池发电技术

1.1太阳能光伏电池

太阳能光伏电池发电也简称为太阳能光伏发电,被认为是未来世界上发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。太阳能光伏电池的基本原理是利用半导体的“光生伏打效应”(光伏效应)将太阳的光能直接转换成电能。能利用光伏效应产生电能的物质,称为光伏材料。利用光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件叫太阳能光伏电池或光伏电池。光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件。

1839年,法国物理学家贝克勒尔(edmondBec-qurel)发现:将两片金属浸入电解液中所构成的伏打电池,当接收到太阳光照射时电压升高,他在所发表的论文中把这种现象称为“光生伏打效应(photovohaiceffect)”。“光生伏打效应”是不均匀半导体或半导体与金属混合材料在光照作用下,其内部可以传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化,因而在不同部位之间产生电位差的现象。1941年,奥尔在硅材料上发现了光伏效应,从而奠定了半导体硅在太阳能光伏发电中广泛应用的基础。1954年,美国贝尔实验室的科学家恰宾(DarrylChapin)和皮尔松(Geraldpearson)研制成功世界上第一个实用的单晶硅光伏电池。同年,韦克尔发现砷化镓具有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成世界上第一块薄膜光伏电池。我国2010年12月投入运行的大丰20mw光伏电站,是目前全国最大的薄膜光伏电站,年发电量2300万kw·h。

太阳能光伏电池的工作原理如图1所示。

在半导体中掺加杂质制成pn结,以形成在平衡状态时具有的内建电场,在该内建电场的作用下分离由外界激发而生成的过剩载流子,从而形成外部电压。在光照条件下,半导体中的电子吸收光子能量从价带跃入导带,形成电子———空穴对,成为载流子。生成载流子所需要的最低能量是半导体的禁带宽度eg,使用禁带宽度较小的材料制作的太阳能电池可以形成较大的电流。

基于单晶硅的第一代光伏电池是目前太阳能光伏电池市场的主流,其光电转换率已达24.7%;基于薄膜技术的第二代光伏电池的光电转换效率已达到16.5%~18.8%。由于薄膜光伏电池大大减少了半导体材料的消耗,因此具有很好的发展前景。应该指出,光伏电池在光电转换过程中,光伏材料既不发生任何化学变化,也不产生任何机械磨损,因此太阳能光伏电池是一种无噪音、无气味、无污染的理想清洁能源。2006年,我国太阳能电池生产总量首次达到400mw,从而超过美国成为全球第三大生产国,也是世界上发展最快的国家。

1.2太阳能光伏电站

太阳能光伏电站是将若干个光伏转换器件即光伏电池封装成光伏电池组件,再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列,并与储能、测量、控制装置相配套,构成太阳能光伏电站。

太阳能光伏电池具有很大的灵活性,不仅可以用其建设零星规格的电站,而且可以组成应用于小型、分散电力用户的太阳能光伏发电系统。这种独立运行的太阳能光伏发电系统称之为离网型太阳能光伏发电系统。

由于受昼夜日照变化及天气的影响,离网型光伏发电系统通常需要和其他电源形式联合使用,比如柴油发电机组以及蓄电池组,从而增大了电站的投资和维护费用。离网型光伏发电系统往往建在距离电网较远的偏远山区及荒漠地带,向独立的区域用户供电。措勒20kw光伏电站是我国建设较早的离网型光伏电站,总投资290万元,1994年12月正式投产发电。

离网型太阳能光伏电站系统如图2所示。

电站的发电系统由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流-交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统(包括柴油发电机组和整流充电柜)等组成。其工作原理为太阳能光伏电池方阵经过直流控制柜向蓄电池组供电,并根据需要整定蓄电池组的上限和下限电压,由直流控制柜自动控制充电。蓄电池组通过直流控制柜向直流-交流逆变器供电,经逆变器将直流电变换成三相交流电,再通过交流配电柜以三相四线制向用户供电。当蓄电池组的电压下降到下限电压时,为不造成蓄电池组的过渡放电,直流控制柜将自动切除其输出电路,使直流-交流逆变器停止工作。柴油发电机组为电站的备用电源,必要时由备用电源通过整流充电柜向蓄电池组充电,或在光伏发电系统出现故障及停运时直接通过交流配电柜向用户供电。直流-交流逆变器和柴油发电机组不能同时向用户供电,为此必须在交流配电柜中设置互锁装置以保证供电电源的唯一性。

当太阳能光伏电站的容量达到一定规模时,还可与电网相联,即所谓的并网型光伏电站。这时,如果本地负荷不足,则可将多余的电能输送给电网。当本地太阳能发电量不足时,则由电网向用户提供电能。因此,并网型光伏电站可以不需要使用蓄能装置,减少系统投资和维护费用。同时由于与电网的互济,提高了发电设备的利用率和供电用电的安全可靠性,是大规模开发太阳能发电技术的必然趋势。我国第一座并网型光伏电站是2006年建成投运的羊八井可再生能源基地100kw高压并网光伏电站。2010年底全国首个光伏并网发电项目敦煌2×10mw光伏发电项目建成投产。

四、结论与展望

本文从全球和我国的能源现状出发,分析说明了新能源发电技术是当前迫切而有实际价值的研究课题,进而具体介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统的特点以及我国在这两个方面的发展现状。新能源不仅仅指风能和燃料电池,还包括生物质能、海洋能、地热能和光伏电池等。我国乃至全世界的新能源发电技术发展的潜力都是巨大的。在人类明天的舞台上,新能源将取代化石燃料,扮演重要的角色。

参考文献:

[1]徐德鸿.新能源电力电子导论[D].杭州:浙江大学,2009.

光伏发展现状篇9

【关键词】分布式光伏发电;示范工程;优化

前言

随着光伏电池技术的不断完善和成本的持续降低,以及国内新的“金太阳”、“金屋顶”目录的出炉和一系列光伏政策的出台,特别是《国家电网公司关于印发分布式光伏发电并网相关意见和规定的通知》和《国家电网公司关于印发分布式光伏发电接入系统典型设计的通知》两项文件的,从更高程度上加深了全社会对光伏发电产业的认知度、认同感,使个人从事光伏发电成为可能。这无疑为分布式光伏发电的发展打了一剂强心针,甚至有人提出“光伏行业的全面繁荣还靠分布式发电”的说法。

1、分布式光伏发电示范工程概况

项目建设于北戴河地区,使用275wp太阳能光伏电池组件,1号楼配置太阳能电池组件180块,2号楼配置太阳能电池组件108块,3号楼配置太阳能电池组件90块,装机容量共计104kwp,配置20kw光伏并网逆变器2台,30kw逆变器2台,每栋建筑物楼顶配置1台配电箱,通过电缆将电能送至厂区800kVa变压器380V母排下口。

本文将以此工程为背景,提出优化建议。

2、系统优化

2.1景观效果优化

布置于楼顶的太阳能电池组件,采用了最常见的电池阵列布置方式——将电池阵列掩藏在女儿墙中。此布置方式虽然维持了建筑物的协调性,但景观展示效果不明显,无法达到宣传展示的效果,因此应突出宣传展示效果,加强示范定位。

本地区建筑多在屋顶后期建设红色尖屋顶,以适应防水的需求。结合屋顶防水要求,可以考虑多尖顶或者弧形屋顶设计方案,甚至一些造型奇特的景观设计。

光伏电池的布置也可不局限于屋顶,在建筑屋顶面积有限的情况下,可以考虑建筑的迎光面,设立玻璃幕墙,或设立透光的薄膜电池窗户、遮雨挡等设施。以上设计方案中,可通过相关设计将接线盒、旁路二极管、连接线等隐藏在幕墙结构中。这样既可防阳光直射和雨水侵蚀,又不会影响屋内采光,同时太阳能电池也不会破坏建筑美学,破坏建筑物和环境的整体协调性,达到与建筑物的完美结合。

考虑到建筑物本体的局限性,可充分利用场地内的其他区域来设置太阳能电池阵列来增加装机容量,例如走廊、停车棚、路灯,甚至封闭两楼之间的空地。由于彩色太阳能电池的存在,也可以通过巧妙的思维组出漂亮的图案,例如组成企业logo造型等创意画设计,建设于企业门前、绿化带、广场等位置来增加景观效果,同时应将汇流箱等设备与景观结合设置在隐蔽处,以维护景观协调性。

2.2系统智能化、监控及人机接口显示部分优化

2.2.1存在的主要问题

系统具备发电量、环境气象参数、功率输出、统计报表等显示功能以及设备状态获取、模式转换、防孤岛等监测、监控功能。根据采集的数据量来看,系统实现的功能还可以适当的丰富。可优化的主要问题有以下七个方面:

1)人机界面及展示功能较简单。2)系统运行调度控制功能较少。3)子系统之间的联系较少4)数据没有充分应用。5)系统缺乏智能功能。6)缺少联网功能。7)系统管理软件的能量管理思想不强

2.2.2优化方案

针对以上发现的系统问题,优化方案如下:

1)丰富人机界面,增加系统运行调度控制功能。

2)增强系统监控,实现监控功能的统一和加强。

3)加强系统与各个设备以及各设备之间的联系。

4)加强对数据的挖掘,提高系统控制的智能性。

2.2.3人机界面设想

利用软件平台进行管理,避免人工管理的失误和延迟性,从而实现高效率的管理,分为四部分:展示管理;运行环境条件管理;系统运维及调度控制管理;数据采集分析管理。

人机交互界面可满足下列要求(不局限于此):

1)仿照电气一次系统图的控制系统人机控制界面,建立分布式光伏发电系统的系统控制界面。

2)对外实现系统运行状态、设备运行状态、组件发电状态、系统潮流走向、环境情况,实时发电量,总的发电量等展示,使不了解光伏发电的人员对分布式发电的系统运行方式产生直观认识,一目了然。

3)实现系统运维人员在展示图基础上的运维控制功能,例如,关闭某个阵列的光伏组件,相应的光伏组件和逆变器的设备状态数据实时的发生变化,同时伴随着图中设备图形的形式和颜色发生变化。相应的告警、操作提示以及五防功能也可一并实现。

4)采用3D立体平台,向参观者直观的、立体的、多方位的、全面展示光伏发电系统。此展示平台的展示内容应包括电池板分布情况,电缆走向,逆变器和汇流柜的布置情况,系统运行情况,设备运行状态,光照角度、光照强度、风速、气温等运行环境条件,还应展示不同运行条件下的实时输出功率,总的运行功率,运行的天数,失压的天数及其原因,节能减排数据等情况,这些数据可通过曲线图等方式进行展示。

5)展示系统本体情况,包括展示光伏板污损情况、衰减情况,逆变器转化率,系统内部损失等情况,应具备运行维护的智能提示情况,例如巡视周期提示,巡视项目提醒等内容。

6)展示光伏系统谐波电压与电流,电压异常时的响应特性,频率异常时的响应特性等数据,并能采用曲线图等方式进行显示,可进行后台分析。

7)增加展板、视频介绍以及触碰屏等多种形式进行展现。通过这些窗口,不仅可以介绍此示范工程从无到有的建设历程,还可以介绍工程建设、并网过程中的难点及解决办法,供分布式光伏发电建设者借鉴。

3、适应配电网智能化发展

配电智能化有助于提高电网供电可靠性、系统运行效率以及终端电能质量;有助于实现分布式发电、储能与微网的并网与协调优化运行,实现高效互动的需求侧管理;有助于结合先进的现代管理理念,构建集成与优化的配电资产运维与管理系统。

分布式光伏发电示范工程应抓住配电网智能化建设和光伏发电技术日新月异的重要机遇,结合自身各方面条件,分析各个不同区域分布式电源/储能及微网发展的典型模式,完善自身,突出示范工程定位,形成有关标准。

掌握分布式发电/储能和微网系统的接入与协调控制技术,在提高电网可靠性和提升电力系统整体运行效率方面取得较大的综合效益;通过研究和推广分布式发电/储能及微网的接入与协调控制技术,深入分析对电网负荷特性以及生产运行带来的影响,正确引导,逐步扩大分布式发电/储能与微网的在配电网中的应用规模,逐步提高协调控制能力,充分发挥新型分布式发电/储能与微网技术能源利用效率高、节能减排效益明显、电热冷三联产综合效益好的优点,提高系统的供电可靠性,改善系统的峰谷特性,使其成为未来大型电网的有力补充和有效支撑。

光伏发展现状篇10

摘要:在全球能源需求不断升高,传统能源价格居高不下以及环境问题关注度不断提升的背景下,可再生能源在全球范围内得到快速发展。中国太阳能光伏产业也取得了骄人成绩,涌现了无锡尚德、江西赛维等一大批优秀太阳能光伏企业。但中国整个太阳能光伏产业发展却并尽如人意,存在核心技术落后、产业链发展不平衡、产品附加值低等问题。

关键词:光伏产业;产业链;现状与问题

1产业链构成

太阳能光伏产业链包括多晶硅原料生产、硅棒、硅锭生产、太阳能电池制造、组件封装、光伏产品生产和光伏发电系统等环节。在产业链中,太阳能电池是最重要的生产环节,目前,世界上太阳能光伏电池90%以上以单晶硅或多晶硅为原材料生产的。目前我国已经形成完整的光伏产业链,除了硅原料产量比较小外,从硅片—电池—组件—应用都出现了一些龙头企业,并带动了一大批中小企业的发展,光伏产业成为投资的宠儿,很多优秀的企业都开始涉足,原先呈倒金字塔形的产业链结构正回复平衡。

2光伏产业链发展现状

2.1产业链上游,晶体硅的生产规模不断扩大

硅材料是光伏产业的最基础的原料,也是最关键的环节。由于它投资大、耗能高、制造复杂,再加上主要生产商的技术垄断,在光伏产业迅速发展的大背景下,硅材料已成为严重的制约瓶颈,曾被业内称为“得硅者得天下”、“拥硅为王”。硅材料的价格从2004年的每千克24美元飙升到2007年底的460美元,而且常常是有价无市。受需求市场的强劲拉动,除原有厂商加速扩产外,许多新企业也纷纷投资硅材料。截止2009年3月,国内硅材料项目多达50多家,已公告的投资额近60亿元,规划总投资额达300亿元,年产能力在7万吨以上。上市公司如南玻集团、天威保变、川投能源、乐山电力、岷江水电、通威股份、东方电气、特变电工和江西赛维等纷纷介入了硅材料项目。目前乐山新光、洛阳中硅、江苏大全和峨嵋半导体等10余家企业已经投产。

2.2产业链中游,硅片供应趋于平缓

太阳级硅锭、硅棒、硅片制造是光伏产业链的第二个环节。线切割能力和原料供应是硅片生产的关键。硅片生产的第一步骤根据所用原料的不同而分为铸锭或者拉单晶,之后抛光、切片,铸锭炉(单晶炉)和线切割设备为这一过程的关键设备。过去几年里,由于线切割能力不足,多数企业只能将单晶硅棒出口日本,由中国承担了污染最重、能耗最高的环节,将很大一部分利润拱手让与日本人。近几年来在光伏市场驱动下,太阳级硅锭、硅棒、硅片制造业与时俱进,同样得到了健康、快速发展。到目前为止,中国硅锭、硅棒、硅片生产厂家超过70家,全国单晶硅拉晶炉3100台,总生产能力每年约18000吨,拥有多晶硅铸晶炉360台,合计能力约年产10500吨。

2.3产业链中下游,电池发展日新月异

世界光伏电池最近10年以33%的年均增长率发展,最近5年的年均增长率高达43%以上,去年全球产量达到6.85Gw,这是其它企业难以企及的。截至2008年年底,我国从事光伏电池生产的企业达到60余家,年产能力突破3200mwp,其中非晶硅薄膜电池约100mwp。目前,单晶体硅电池的实验室效率已经从20世纪50年代的6%提高目前的24.7%。多晶体硅电池的实验室效率也达到了20.3%。薄膜电池的研究工作获得了很大成功,非晶硅薄膜电池实验室稳定效率达到了13%、碲化镉实验室稳定效率达到16.4%、铜铟硒的实验室效率达到19.5%以上。

2.4产业链下游组件规模迅速膨胀

光伏组件是光伏产业链的重要环节。它由光伏电池和金属框架、玻璃盖片、电缆引线还有粘结剂等封装而成。在整个光伏产业链中,由于组件制造投资门槛低、建设周期短、技术最成熟和设备国产化程度高等原因,吸引了大批投资创业者,而成为光伏产业企业最多,扩产最快,产量最大的一个重要环节。据不完全统计,2007年国内从事光伏组件生产企业共计200多家,组件产量达到1717mwp,比上年增长138%,生产规模位列世界第一。在发展前景和投资利润的诱发下,到2008年年底企业个数猛增至400多家,年封装力总计达到2.5Gw。发生金融危机以来,光伏组件的价格大幅度回落,已从去年7月份的每瓦27元降到现在的16元,平均下降了36%以上。春节前后约有200多家企业处于停产、半停产状态。随着各国政策加大,光伏市场逐步回暖,目前多数企业已经恢复生产,并发挥出应有的经济效益。

3我国光伏产业发展中存在的问题

(1)从产业链整体看,中国太阳能产业集中在中部,两端在外,整个产业规模化程度不高。

在整个产业链中,组件这一环条的技术含量相对较低,竞争激烈,且盈利能力较低,而且,处于这一链条上的小企业也相对较多。最近两年,中国的光伏投资迅速升温,一大批具有国际主流生产规模的企业和生产线相继建成或者正在建设,在产能规模上中国目前已经成为仅次于日德的世界第三大光伏制造国。但是,光伏产业发展整体上还是处于“两头在外”的状况:首先,多晶硅材料的生产企业数量少,生产量低,近90%需要进口,抬高了中国光伏企业的生产成本,削弱了中国产品在国际市场的竞争优势;其次,95%以上的产品销往国际市场,市场的变化、汇率的变动尤其是人民币升值的压力始终存在,国内市场没有政策的支持而迟迟不能打开,如果再加上关键技术设备的进口,就是“三头在外”,我国光伏产业的整体规模化程度不高。

(2)我国硅原料严重短缺,大部分要靠进口。

多晶硅材料生产属于技术密集、能耗密集和对环境敏感的产业,生产技术主要由美、日、德3国的7家公司所垄断,我国试图引进始终未果。由于缺乏核心制造技术,一直以来中国的高纯多晶硅几乎完全依赖进口来满足半导体和光伏等行业的应用需要,形成了产业链的断裂。近年来,在国家发改委等有关部门的大力支持下,越来越多的企业开始介入光伏产业上游的投资,但目前国内可用于太阳能电池生产的多晶硅无论在质量还是数量上都不能满足需求,且技术相对落后,生产成本较高。硅原材料是生产光伏产品的基础和命脉,如果掌握不了硅原料的提炼技术,那么我国的光伏产业将要受制于人。高品质硅材料、生产节能和清洁生产是多晶硅材料产业发展的永恒课题,是多晶硅材料实现规模化生产的必由之路。

(3)产品同质化严重,多数企业不具备自我创新能力。

光伏产业的高速发展和较高的投资回报率,吸引了各行各业越来越多的企业进入光伏产业淘金,缺乏创新和研发能力的企业在未来竞争中的颓势将随着市场的波动而逐步显现。除国家层面的鼓励补贴政策之外,产品技术的提升、质量的控制、成本的管理是产业链上所有企业所共同面临的挑战。这就需要企业真正静下心来,建设特色技术及服务体系,健全质量管理体系,精细化成本管理,克服短期行为,建百年老店、树自身品牌。

(4)企业竞争日益加剧,发展缺少统筹安排,呈现无序竞争状态。

随着光伏产业的扩张,许多企业也看到了这项朝阳产业,纷纷涉足。然而,我国目前企业巨资投入大都是中下游企业,下游企业扩产过快,原料供应不足导致短期产能过剩。中下游企业技术含量低,利润少,市场有限,还被上游企业扼着发展的脉搏,此外,我国光伏产业链各个环节基本处于卖方市场,国际市场多晶硅价格又居高不下,原料价格上涨、供应不稳定是国内企业所必需共同面临的困难。迫于成本压力或为获取高额利润,少数生产企业在生产中的不规范行为导致硅片、电池片、组件质量参差不齐,最终产品质量控制不严且出口国外,制约了我国光伏产业健康发展,成为影响生产总量占据世界第一的中国光伏产品信誉的隐患。如何严格控制产品质量,规范企业管理,有效降低生产成本是每个企业所面临的共同问题。

参考文献

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[3]马文会,戴永年,杨斌,等.太阳能级硅制备新技术研究进展[J].新材料产业,2006,(10):1216.