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作者:管理员    发布于:2024-02-12 02:50   文字:【】【】【

  主页、(九华注册)、主页我国目前正面临着严重的能源危机,且伴随着大量的环境问题,致使社会经济发展的可持续性面临严峻的挑战。可再生资源不但能够环节当前人类的能源结构,还能更好地促进社会经济的可持续发展。太阳能是人们最为关心的可再生资源,其不但廉价、环保,对环境的污染也小,若是能够充分利用太阳能的热量来进行发热的话,能源危机将能得到很大的缓解。

  为了更好地提出光伏产业发展的战略对策,就需要对我国当前光伏产业发展中出现的一些问题进行深入地研究,具体来说,主要包括如下几点:

  1.1产业融资状况不乐观。为了进行产业相关的研发和生产,需要大量的资本投入,作为资本密集型行业,企业进行融资的渠道仅有上市融资、银行信贷、风险投资等几种。我国当前的金融环境不景气,货币政策收缩,要从银行争取到信贷存在着很大难度。对于中小企业而言,要想上市融资几乎不可能,国内关于风险投资的实践还不十分很充分,当前的融资环境对光伏企业的发展十分不利,生产效率低下的企业将很快被市场所淘汰。

  1.2产业对外依赖较强。火力发电会导致CO2排放量增多,光伏产业本来是为了解决这个问题,然而我国当前的光伏产品去主要用于出口,CO2排放量问题并没有得到解决,我国也并没有享受清洁能源,这使得产业发展的目标并未实现,其对于国外市场存在着很大的依赖性。若是国外市场的需求量减小或者出口国贸易保护政策实施,我国的光伏行业都会受到很大的影响。为了缩减财政支出,当前很多对于光伏产业的扶持政策都逐渐降温,太阳能电池需求量也逐渐降低。一些国家为了保护本国的光伏生产企业,陆续出台了贸易保护政策,以维护本国的企业的利益。之所以我国的光伏产业的发展存在较大的对外依赖性,技术限制是一个重要的方面,为了更好地降低对国外市场的依赖,使我国的百姓享受更多的清洁能源,就需要从核心技术的掌握上入手。

  1.3产能过剩严重。自2006年开始,我国的光伏产业获得了快速的发展,诸多企业在海外上市,光伏产业逐渐成为了中央和地方支持的新兴产业,这使得进军光伏行业的中小企业的数量越来越多,规模也在不断扩大,截止到2011年底,超过500家光伏企业在进行光伏产品的生产。然而这些产品的结构并不是十分合理,处于光伏产业链下游的企业数量占到了大多数,企业重复竞争的现象比较严重,产能过剩情况日益突出。自2008年金融危机以来,我国的光伏产业面临了“寒冬”,很多光伏企业就此夭折。

  1.4光伏并网不畅。当前国外市场仍旧是我国光伏企业主要的依赖,为了更好地促进光伏产业的发展,就需要将国内市场逐渐打开,为此就需要并网发电向居民出售电力,然而这却存在着诸多方面的问题,具体来说,主要包括如下几点:其一,技术不是非常成熟,在电网中接入光伏发电的技术还不是十分成熟,若是鲁莽地进行光伏并网,将会出现诸多方面的问题。其二,太阳能发电受限因素较多。无论是季节、昼夜,还是天气的变化都会对光伏发电造成影响,致使其发电不稳定,若当其出现供电不稳定状况用储备能源发电弥补,则就会造成大量的额外成本的支出。其三,太阳能资源存在区域性,我国太阳能辐射最多的地方是我国的西北部,大量的光伏电当地并不能消耗,需要运输到东部才能实现价值,而长距离的运输成本,也是这一设想的重要的阻碍。其四,补贴政策不完善。光伏电站企业是我国当前主要的政策补贴对象,而电网运输企业获得的补贴则比较少,而电网公司为了改善原有设备需要投入大量的资金,资金链条容易断裂,若是缺乏相应补贴的话,则很难促进其发展。

  通过对我国光伏产业发展问题的分析,我们对光伏产业的发展有了进一步的认识和了解,在此基础上就需要提出相应的战略对策来促进我国光伏产业的发展,具体来说,主要可以从如下几个方面着手:

  2.1加强政策扶持。为了促进光伏行业的发展,政府出台了相应的扶持政策,然而这些政策不系统,难以进行有效地落实,为此,需要从如下几个方面进行改善:其一,要提升公众对光伏产业的认知度。作为一项新兴产业,看似和公众存在一定的距离,但是我们需要认识到的是,只有公众认可和接受这些新兴产业,认识到太阳能资源的重要作用,产业的发展才能得到更好的用户,采油更广阔的市场空间和群众基础。为了提升公众对光伏产业的认知度,台湾地区采取了相关的政策,通过教育系统的教育、公共系统太阳能的使用来逐渐提升公众的认知。大陆也应该出台相似的政策,这样才能更好地提升公众的认知度,奠定光伏产业的市场基础。其二,采取有效的产业政策,为了更好地促进光伏产业的发展,应该对国内外光伏产业的发展状况进行深入的了解,并对产业的发展路径进行选择,这样才能更好地完善产业链条,制定系统的光伏行业发展战略,细化产业政策和决策,使产业目标能够更好地实现。其三,出台相应的财政税收政策,为了更好地促进光伏产业的发展,政府应该制定津贴、税收减免等措施,这样才能为光伏产业的发展创造有利的环境。其四,进行价格激励政策,不断降低光伏发电的成本,并逐渐增强传统发电行业的成本,使新能源价格的市场适应性能够得以提升。

  2.2解决贸易争端。“双反”调查在欧美等国家发起,由于缺乏在这方面的应对经验,我国的很多光伏企业蒙受了损失,为了更好地在国际贸易中争取权益,创造公平的贸易环境,完善应对机制,应该从如下几个方面着手:其一,建立预警体系,对行业的相关信息,诸如政策、政治、价格等,这样才能更好地对行业发展的走向进行越策,以便完善相应贸易争端应对手段。其二,提升应诉能力,为了更好地对我国企业的正当利益进行维护,是国外的贸易环境对我国的贸易自由权进行保障,就需要提高我国企业的抗诉能力,以争取应有的权益和保障。其三,加强与国外政府、企业的交流和沟通,为了更好地预防争端的发生,应该建立广泛的交流机制和协商机制,这样才能逐渐改善当前的贸易争端状况。

  2.3创新关键技术。巨大的利润是促使光伏企业发展的巨大的动力,然而由于政府引导不到位,我国的光伏产业的发展中出现了产能过剩的现象,其企业多处于产业链的下游,技术能力不强,产品重复竞争压力大,这样就限制了我国光伏产业的发展。为了更好地提升我国光伏产业的核心竞争力,就需要在关键的技术上予以突破,实现技术上的创新,才能更好地促进企业的永恒发展。具体来说,主要可以从如下几个方面着手:其一,促进产学研合作,光伏产业不但需要科研能力、资金实力,还需要技术转化能力,为了更好地促进我国技术的自主创新,攻破更多的核心技术,就需要推动产学研的合作与发展,这样才能更好地将技术转化为产量,促进产业的长远发展。其二,吸取国际经验,为了更好地实现我国光伏产业的发展,应该逐渐与国际接轨,在分析自身状况的基础上制定发展目标和路径,这样才能使我国的光伏产业尽快走出困境。要实现技术的发展,就需要一个系统化的产业平台,国家不但需要建立研发中心、信息中心,还需要建立检测中心、培训中心,只有完善这些企业的服务体系,才能更好地推动我国光伏产业的快速发展,使相关的光伏企业能够得到整合,完善相应的配套设施,实现企业之间的有序竞争与长远发展。

  2.4规范行业发展。光伏产业本身是资金密集型产业,若是不顾企业的实际而使这个行业涌入大量的企业的话,只能造成大量的资金、资源的浪费,为此政府应该制定相应的行业准入门槛,使行业的初始发展状况能够更加规范,避免不必要的经济损失,并在行业组织和检测体系的建设上加强力度。通过行业组织,可以更好地优化我国的行业形象,使其更好地进行自律,在国际竞争中表现出优势;要对行业进行调查和监督,将行业报告进行定期,这样能够保障行业发展的正确方向,使相应的重复建设的问题得到改善;整合光伏产业,对于当前我国的光伏产业存在的问题,要有效地解决,加强对行业的整合,完善中小企业联合经营模式,鼓励优势企业进行兼并、收购,这样才能有效地控制产能过程的状况。

  随着社会经济的快速发展,能源和环境问题日益凸显,若是不对这种状况予以改善的话,我们的生活质量不但会大幅下降,社会经济发展的可持续性也将面临严峻的挑战,在这样的形势下出现了一些新兴产业,如何促进这些新兴产业的发展是摆在我们面前的一个重大问题。太阳能是人们最为关心的可再生资源,其不但廉价、环保,对环境的污染也小,若是能够能够充分利用太阳能的热量来进行发热的话,能源危机将能得到很大的缓解。本文分析了光伏产业发展中出现的问题,在此基础上提出了光伏产业战略发展的对策,希望能够对光伏产业的发展有所帮助。

  [1]李红波,俞善庆.太阳能光伏技术及产业发展[J]. 上海电力,2006(04).

  我国太阳能光伏产业产能过剩是症结所在。而从根本上淘汰落后产能,是保证国内太阳能光伏产业持续健康发展的基础。 国际金融危机不仅让我国太阳能光伏产业获得了快速发展的机遇,更挖出了产业发展所面临的问题,主要表现为产业的无序发展、产业链内部的供需失衡、关键技术和核心技术的落后,以及相关政策和技术标准的缺失。这些问题严重影响了我国太阳能光伏产业的健康发展。 从结构上分析,我国太阳能光伏产业产能过剩是症结所在。而淘汰落后产能,是保证国内太阳能光伏产业持续健康发展的基础。 综合考察产业链各个环节的发展状况,可以发现我国太阳能光伏产业主要集中于产业链的中间环节。在结构上供需差距较大,整个产业规模化程度不高,局部产能过剩与投资不足并存。从长远来看,这种产业内部供需不平衡的状况,不利于我国太阳能光伏产业的健康发展。 据不完全统计,我国已有800多家光伏企业,其中太阳级硅材料厂约50家,光伏电池厂(含薄膜电池厂)约100家,组件封装厂约300家,辅助部件和装备制造厂约150家。企业仍主要集中在产业链的中下游。 从全球发展来看,太阳能光伏产业的短期成长动力主要来自于各国政府对太阳能光伏产业的政策扶持和价格补贴。同发达国家相比,我国政府支持光伏发电的政策体系还不够完整、经济激励力度弱、相关部门之间协调不够,没有形成支持光伏发电持续发展的长效机制。 所以,我们必须从结构上认真分析太阳能光伏产能过剩的问题,调整当前产业调整“一刀切”的政策。从结构和全局角度来看,要调整太阳能光伏产业的发展思路,使其充分发挥新兴战略产业的优势,实现我国经济在后金融危机时代的持续发展。 尽快制定全国太阳能光伏产业中长期发展战略和规划。对太阳能光伏产业进行全国性统筹,促进全国光伏技术、产业和市场的整体发展,加大对光伏能源研发的投入,依靠自主创新和科技进步来化解客观存在的市场风险,强化关键技术设计制造攻关,从技术创新和突破上加快降低光伏发电成本的步伐。 进一步完善太阳能光伏发电价格机制,增强市场的竞争力。太阳能光伏产业目前处于产业化的起步阶段,需要建立起稳定的太阳能光伏发电市场来吸引投资。积极的太阳能光伏发电电价政策是形成具备规模的、稳定的国内市场的关键。 加大投入,夯实产业发展的基础。将太阳能发展列入各级政府产业发展和科研攻关计划,设立太阳能发展专项资金,用于配套支持具有自主知识产权的太阳能企业发展。建立政府采购太阳能产品制度,政府办公大楼及公共建筑要率先采用太阳能技术,安装太阳能设施。 提高太阳能光伏技术的自主研发能力。支持太阳能光伏企业通过并购国外研发机构、引进国外人才、与国外联合开发等形式,提高自主研发和创新能力,开发出具有自主知识产权的太阳能光伏技术,推进太阳能光伏设备的国产化,践行“引进、消化、创新”的技术路线。 在进一步建立健全光伏发电技术的基本标准、规范和技术要求的同时,光伏发电系统及部件的质量检测和技术监督是光伏发电技术产业化发展的重要技术措施和管理保证,这就要求光伏产业下大力气强化光伏系统及其部件的企业内部的检测制度和对于产品质量的严格监控。 在企业外部则应建立几个全国性的具有权威的产品检测中心,进行质量认证。 同时,严格规范和净化光伏市场,设法堵

  太阳能属于清洁能源和可再生资源。太阳能利用主要包括两大重点:一是,太阳能热利用,即将太阳能转换成热能,如太阳能热水、供暖和制冷等;二是,太阳能光利用,即将太阳能转换成电能,主要是太阳能光伏发电。近年来,国内光伏产业发展得到国家政策的大力支持,有效拉动了国内市场的光伏应用需求,由此带动了光伏产业的大规模发展及应用[1]。光伏产品主要用于三大方面:一是,为无电场合提供电源,以及微波中继电源、通讯电源等,另外还包括一些移动电源和备用电源。二是,太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等。三是,并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。

  云南地处高原,日照时间长、光照充足,大部分地区处于太阳能较丰富区域,对光伏产品的应用有得天独厚的条件,不但在原料、能源、生产设备和技术上占有优势,市场空间也有相当优势。呈贡新区作为昆明重点建设的现代新城,其低碳城市建设的绿色发展理念为光伏产品的应用提供了一个广阔的平台。因此,呈贡新区光伏产品的应用前景研究就成为一个重要课题。

  光伏就是光生伏特的简称,简单来说就是光转变为电的一种现象,即利用光伏效应,使太阳光照射到硅材料上产生电流直接发电。光伏产品就是通过太阳能硅光电池来发电的应用产品,也可以这么说,只要是配备了太阳能电池作为发电系统的产品,都可以统称为光伏产品。

  光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成[2]。太阳能光伏产品的应用领域和范围很广,涉及的领域主要有以下几个:(1)用户太阳能电源,(2)交通领域,(3)通讯/通信领域,(4)石油、海洋、气象领域,(5)家庭灯具电源,(6)光伏电站,(7)太阳能建筑,(8)其他领域,如卫星、航天器、空间太阳能电站等。

  以硅材料的应用开发形成的产业链条称为光伏产业,包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等

  目前全世界共有上百个国家投入普及太阳能光伏产品应用的热潮中,大规模研制太阳能电池,并积极开发使用效率更高的太阳能光伏产品。欧洲占全球光伏发电应用市场份额的80%,其中以德国和意大利最为突出。国外光伏产品应用现状以德国为例。

  德国光伏产品的应用主要为屋顶光伏发电系统,而地面光伏电站和光伏建筑一体化占的份额比较少。德国政府提出的“10万屋顶计划”从根本上反映出德国光伏产品的应用领域主要在屋顶光伏发电系统。但是,在光伏发电成本还不具备与传统能源竞争优势的情况下,光伏发电和光伏产品的应用还需要政府的财政支持。德国政府通过调整光伏发电补贴政策来实现对光伏发电总量的控制。此前,德国宣布在2022年前停止全部17座核电站。按照德国2010年600TWh电力消费、其中23%为核电进行计算,核电全部停止需要大约150GW的新能源装机,其中光伏发电将占据较大的比重。

  屋顶光伏发电系统不占用土地面积,适合在建筑物集中的城市和地区推广应用,可以减少建筑物的用电量从而缓解电网的压力。随着太阳能光伏玻璃幕墙等一系列能与建筑完美结合的光伏产品的不断完善,光伏建筑一体化也拥有了广阔的发展空间[3]。

  中国光伏产业起步较国外晚。目前,中国光伏发电市场处于起步阶段,对光伏产品的应用也处于初步发展阶段。但是,中国的光伏制造业却飞速发展,已成为世界主要的太阳能电池生产国。2010年,中国太阳能电池的产量占全球太阳能电池产量的1/2。因此,中国光伏产品的应用在很大程度上远远滞后于光伏制造业。这也给国人敲了一个警钟,必须转变光伏产业的发展模式,加强光伏产品的应用研究。

  从产业布局上看,中国太阳能电池产业已形成一定的聚集态势,在长三角、珠三角、环渤海、中西部地区已经形成了各具特色的太阳能电池产业集群。然而长久以来,中国光伏产业面临核心技术和光伏产品需求“两头在外”的困境。一方面,中国太阳能行业使用的高纯度硅材料绝大多数依赖进口;另一方面,中国生产的光伏产品大部分出口国外。

  从实际情况来看,中国光伏产品应用市场潜力非常大。一方面,中国国土资源辽阔,年平均太阳辐射强,年日照时数大部分在2000h以上。另一方面,中国人口众多,人均资源占有量相当有限,“雾霾中国”就足已警示国人重视环境保护和对清洁能源及可再生资源的利用。因此,更有必要推广和使用光伏产品。

  近年来,伴随“太阳能屋顶”和“金太阳”工程等国家扶持政策的出台,以及《新能源产业振兴规划》的调整,将引导中国光伏市场由生产型转向消费型,通过扩大内需来带动中国光伏产品在国民日常生活中的应用。并且随着中国无电地区和用户的逐年减少,光伏产品也开始逐步从户用光伏产品转向公用光伏产品,如太阳能路灯,太阳能道路交通指示灯等。与此同时,中国并网发电示范工程开始有了较快发展。

  河北省的太阳能、风能发电产业进入高速发展期始于国家发改委在2005年末的《产业结构调整指导目录》,该目录中发改委积极鼓励使用以太阳能、风能、潮汐能等为代表的清洁能源发电设备制造业的发展。

  虽然经历了持续5年的快速增长期,但这种盲目无序一味追求速度的发展,与发展的实际目标不相适应,直接导致产能过剩。以这期间表现最为明显的光伏制造业为例,由于供过于求,2013年9月以来,河北省有将近五分之四的停产光伏生产企业,而真正满负荷生产的开工的企业也仅占少数。更需要引起重视的是,省内50多家光伏企业,能获得对欧洲市场出口配额的仅仅3家,分别是英利、景龙、巨力。这意味余下的40多家中小型光伏企业面临的就是失去欧洲这个最大光伏市场的局面。[1]

  为严控产能过剩,加强光伏制造业管理,推动光伏产业持续健康发展,从2014年1月15日开始,河北省对省内光伏制造企业的主要产品产销存实行月报制度。[2]这并不是说要遏制行业的发展,而是说要控制行业内低水平产能的扩张,在合理有序的前提下大力发展。我省光伏产业在产量方面虽然很高,但是核心技术并不是在自己手中,在光伏制造关键技术方面的研发滞后,很多关键技术都掌握在发达国家手中。

  光伏产业只是河北省新能源产业产能过剩的缩影,风电等行业面临着同样的问题。新能源产业在我省是仅发展了几年的新兴产业,为什么会出现产能过剩问题,破解途径有哪些,对这些问题进行探讨,无疑能够极大程度上推动我省新能源产业的健康发展。

  受地理位置的影响,河北省可供开发的主要有太阳能、风能、潮汐能、生物能和地热能等新能源,这些新能源中尤以太阳能和风能资源可供开发的价值最大,这也是河北省太阳能和风能的装备制造企业能在全国产生较大影响,成为国内新能源基地的主要原因。具体而言:全国范围内除开西部省份,河北省可供开发的太阳能资源最丰富,年太阳辐射总量在5000兆焦耳/平方米以上;而在风能方面,根据初步探查的结果显示我省陆域风能资源大约有7400万千瓦的储量,张家口、承德坝上地区和沿海的沧州、唐山、秦皇岛地区是风能资源较为集中的分布区;地热资源方面,已探明的浅层和深层地热资源总量大约相当于五百亿吨标准煤,在国内位居前列,全省可采地热资源量相当于94亿吨标准煤;生物质能方面,因为河北省属于农业大省,除去用于薪柴、还田、造纸等的用量之外,还有将近1200万吨的废弃量,加上全省林地面积7100多万亩,可作为能源林资源2100万亩,林木枝条年可利用量200万吨左右,总的能源储量也很可观;在水能和潮汐能方面,全省共计有205亿立方米的水资源量,有条件建设抽水蓄能电站,同时河北省紧邻渤海湾,潮汐能的开发利用方面也有天然的优势。渤海湾是我国近海海流能较好的区域,适宜潮汐能开发利用。[3]

  近十年来,新能源产业作为朝阳产业在全球范围内取得了快速的发展。但从其产业生命周期来看,新能源产业仍处于成长阶段,理论上看是不应该出现产能过剩的情况的。产能过剩一般出现在产业生命周期的成熟期。从总体上说,新能源产业市场开发与产业发展之间的不协调是导致河北省新能源产业“产能过剩”的直接原因。具体而言,因行业不同,原因也不尽相同。河北省新能源产业之所以会在成长阶段即出现产能过剩的情况,主要是因为受欧债和美国金融危机的影响,光伏产品外销国际市场受到阻碍,国际市场缩水导致部分企业甚至遭遇停产或倒闭。而主要依靠国内市场的风机制造业,也受限于滞后的上网发电情况,出现较为突出的“弃风”问题,造成风能资源极大地浪费,这也是直接导致“未熟先衰”状况发生的一部分原因。

  河北省的光伏产业主要的发展模式依然是以传统的两头在外,主要靠产品加工制造为主,并没有真正的掌握核心技术。部分企业之所以能取得国际地位,靠的是迅速扩大的企业生产规模。这样的弊端就是经不起冲击,一旦市场出现危机,企业将面临极大的风险。光伏产业现在主要还是靠政府补贴扶持发展,河北省光伏产品主要出口欧盟市场,但是欧债危机导致欧盟国家政府削减补贴,为了保障其国内企业,开始对我国实施“双反”调查。此外就是河北省虽然拥有全球近一半的光伏产品生产能力,但是国内的市场却没有发展,也缺少国家政策的支持。几乎所有的光伏企业都盯着国外市场,没有在发展的初期做好国内的市场开发和产品营销,导致生产的产品与实际应用存在较大出入,市场基础并不牢固。而从光伏产业的创新能力和竞争能力上看,河北省的光伏企业较之于国外同行也有较大差距,具体表现在以下几个方面:第一,企业的研发投入低;第二,省内太阳能光伏专利前10位的专利权人主要是大学与自然人,而国外专利权人以企业为主;第三,专利产出质量不高。例如,英利集团共有专利1176项,发明专利368,授权专利共777项,在国内同行业中位居第一,发明专利占授权专利的比例47.36%,而美国通用电气共有7747件专利,其中发明专利为7564件,实用新型专利有95件,外观设计专利为88件,发明专利占授权专利的比例为97.64%。这也说明,河北省的光伏产业空有生产规模世界第一的名头,实际上仍然是处于行业链条的低端环节,仅能从加工制造方面获取收益,核心收益以及新能源产业对国家和社会的其他助益依然被发达国家获取。

  河北省风电产业的发展主要依靠国内市场,其目标是建成国内风电领域的“三峡”。但是在实际的发展过程中却出现了单兵突进、“后援”不足等的问题。风电产业的产能过剩,更多的原因应该算是体制造成的。例如,电源建设与输电规划不协调导致风电建设过快,却没有能与之匹配的电力外送线路,电力外送受限。此外,由电网收购风电再分配给用户的用电模式又严重地影响了风电的就地消纳,全额保障性收购名存实亡。2013年,河北省新增风电并网容量68万千瓦,累计并网容量775万千瓦,同比增长近10%,并网容量在全国排在第二位。喜中有忧的是,河北弃风电量28亿千瓦时,排在全国弃风电量的首位,弃风率16.59%,据估算,由此造成的经济损失约为14亿。[5]另一方面,不均衡的企业利益补偿,忽视了输电企业的利益,导致其没有足够的创新动力去消纳不规则可中断电源的技术,也是导致电网消纳风电的能力较低的重要原因。从现阶段来看,全网占比尚不及2%的河北省新能源电力还有很大的上升空间。

  站在一个行业发展的长远角度看,新能源行业的发展势必会经历初期的无序、自由化阶段,逐渐向成熟期的行业体制和配套机制健全、注重技术进步过渡,因此在今后的发展中,河北省新能源行业要更加注重拓展需求,扩大内需,推进战略合作,切忌盲目过度发展,而是应该从总体上做好规划,从而保证河北省的新能源行业发展健康、有序、可持续。

  第一,针对新能源产业的整体发展,政府应该出台相应的宏观调控政策。任何产业的发展都不能违背科学发展规律一蹴而就,必然要经历一个循序渐进的过程,甚至与过程中会走不少弯路。具体而言,政府部门应该根据我国当前的国情以及河北省的实际情况,对新能源产业和企业有计划、有步骤地予以引导,一步步打开市场,避免盲目扩张造成重复建设和资源浪费,从而推动新能源产业的健康有序发展。

  第二,针对新能源产业发展过程中科技资源的研发与应用,政府应当做好协调、指导和重点攻关工作。长期以来,河北省包括新能源产业在内的很多产业都面临着企业各自为政、相互交流不够的问题,直接导致低端重复研发现象十分严重,造成极大的资源浪费且不利于行业的良性发展。所以,在新能源技术联合攻关的同时,政府需要通过制订相关标准留下足够的市场空间给那些自主研发核心技术的产品。市场经济条件下,政府更应该发挥好“有形之手”的宏观调控作用,从而与市场这只“无形之手”一起发挥作用,推动新能源行业健康有序的发展。[6]

  第三,突围国内市场作为战略重点。欧盟是河北省光伏产品的主要产品市场,所占比例接近9成,但当前的现状是欧洲市场受欧债危机和金融危机的影响,光伏产品市场需求整体低迷。而其他太阳能资源丰富的国家,如非洲对光伏发电“用不起”,中东则无大量需求。这样的状况下,河北省光伏产业的出路唯有开发内部需求,亦即国内市场,从而摆脱对欧盟市场的依赖,重新焕发新能源行业的发展活力。比如将新能源产业布局与国家电力规划相结合,使新能源发电有渠道进人电网;政府给予政策性补贴,鼓励终端用户使用清洁能源;拓展新能源利用方式和途径,提升市场需求空间。

  第四,大力推进战略合作。在推动省内新能源开发利用时,也要时刻关注国内外的新情况和新趋势,加强与国内外的优秀企业之间的战略交流和合作,在新能源开发利用、装备制造、科技创新等方面谋划建设一批具有影响力、带动力和竞争力的重大项目。对于行业的准入条件也应该逐步放宽,积极鼓励民营资本和外资参与进来,鼓励本省企业实施“走出去”战略,只有这样通过与外部的不断竞争,才能推进河北省新能源行业更具有生命力,取得更大的发展。

  另外,对行业准入标注加以明确并严格执行。以光伏产业为例,要从企业的规模、技术参数、能耗比、投入产出,尤其是在环保性等方面建立起统一完善的标准来衡量新入行的企业,这样就可以有效减少因门槛低造成的蜂拥而入现象,也能有效的规范行业的发展秩序,提高行业发展质量和水平。(作者单位:北华航天工业学院)

  基金项目:2013年度河北省社会科学发展研究民生调研专项课题(课题编号:201301178)

  [1]省经济信息中心青年经济问题研究小组.河北省新能源产业发展战略研[EB/OL].

  屋顶电站(PV ROOFTOP)作为支架式和构件式建筑光伏系统,其主要是利用光伏组件代替屋顶、窗户和外墙,形成光伏与建筑材料的集成产品。户用屋顶光伏发电系统属小规模发电系统,与大型地面用光伏发电系统相比具有投资较小、资金回收期短、利润较高等特点,极适于民营企业投资开拓国内市场,以尽快改善我国目前光伏产业污染留在国内,使用出口国外的状况。今年3月11日,日本发生九级地震继而引发福岛核电站爆炸,促使各国在核能问题上重新思考,或取消或暂停运营计划,同为新能源的光伏产业借此得到更为广泛的关注。

  作为光伏产业链终端之一的户用屋顶光伏发电系统包括太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池、逆变器等部件。

  (1)太阳能电池板:太阳能电池板是整个发电系统的核心部分,其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中储存起来,或推动负载工作。而太阳能电池板按使用材料划分,又分为单晶硅电池板、多晶硅电池板、化合物式薄膜电池等。

  (2)控制器:控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充、放电保护作用。在温度较高的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。

  (3)蓄电池:一般为铅酸电池。在小微型系统中,也可以用镍氢电池,镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时,将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。

  (4)逆变器:太阳能的直接输出一般都是12VDC,24VDC,48VDC。为能向220VAC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。

  (1)国外发展概况。光伏产业作为本世纪最重要的战略型产业之一受到了世界大多数国家的广泛重视。日本、德国、美国等发达国家都相继制定了一系列激励政策用于鼓励产业界和科技界对光伏产业的投人。日本早在1997年太阳能累积发电总量达91MW,超越美国成为第一并保持至2006年被西班牙取代。今年1―3月日本住宅用太阳能电池出货量达169.98MW,年增长率达3.07倍,占日本内需出货量达8成。2001年德国国内光伏发电安装量达到2000年的230%,2004年可再生能源发电在德国占其总发电量的9.3%,2009年德国光伏系统装机容量达到3.8GW,累计装机容量达到9.8GW,占全球总量的50%。

  (2)国内发展概况。中国光伏市场发展总体上保持了稳步发展的态势,但在特点上表现为基数低,增长慢,总量小,特别是与我国光伏制造业的发展速度不对称。我国2001年以后光伏装机量情况如下表所示。虽然中国光伏系统装机量持续猛增,但与德国、日本、美国等发达国家光伏系统的使用量相比,依然差距甚大,特别是在户用屋顶型光伏发电系统的装机量上,我国还处于起步阶段。

  本文通过选取2008年我国各地区户用太阳房面积为被解释变量,各地区GDP(X1)、各地区并网光伏电站装机量(X2)、政策补贴(D1)及是否存在大型光伏企业(D2)作为解释变量构造虚拟变量回归模型(数据如表四所示):

  用最小二乘法(0ls)对模型作回归分析,剔除非显著性变量和异方差后得到函数:

  前两次回归结果分别剔除了各地区GDP(X1)、是否有大型企业(D2),剔除异方差后各地区并网光伏电站(X2)、政策(D1)依旧表现显著性,F统计量也表现显著,方程拟合度很高。由此我们可以判定并网光伏电站及政策扶持对户用屋顶光伏发电系统的使用普及具有显著性影响,且分别表现为每单位-0.031445负影响和155.7154的正影响,而GDP、是否具有大型光伏企业对户用光伏发电系统使用的普及并没有显著性影响。

  1.政策具有先导性作用。新领域,特别是新能源领域的发展,在萌芽阶段,国家或地方的政策扶持将起到先导性作用,待该领域达到发展后期,市场逐步取代政策作为主导性影响因素。这在于萌芽阶段,尚未形成典型的经济市场,不能依靠市场本身进行调控和自我发展,需要宏观性拉动与指引。

  2.“经济―发展陷阱”。一国或地区新兴产业发展对其经济水平提升的贡献具有滞后性,即当一国或地区扶持该产业初期,并不能表现出经济水平与产业发展水平的高度相关性,而需具备一定基础后,产业的发展才会反哺经济,优化结构。

  3.光伏应用依旧落后。我国的光伏终端产品应用的推广作为政策性产物,在发展初期具有很强的方向性、局限性、高成本和非市场化等特点。近年光伏电站特许招标项目和试点城市“光伏屋顶计划”的出现,才标志着我国光伏应用逐步由解决西部无电区为核心任务的政策走向市场化。此外,并网光伏电站作为户用屋顶光伏发电系统的替代品,更受政府青睐,也使户用屋顶光伏发电在我国的推广速度远落后于发达国家。

  光伏发电在我国仍处于起步阶段,而户用屋顶光伏发电系统应用普及更需要国家和地方政府的政策扶持,才能逐步打开我国在户用屋顶光伏发电系统的巨大市场。而在微观层面上存在以下四个方面的影响作用:

  我国在光伏技术标准制定、检测实验室建设、光伏产品认证机构能力建设等方面尚处于摸索阶段,早日完善光伏行业各项标准制定和安全认证体系是促进我国光伏市场健康发展的重要保证。

  中国扶持光伏发电产业发展的政策主要是两方面。一是特许招标,二是补贴政策,而从德国的《上网电价法》出台至今所取得的成果也不难看出,若能尽快的出台光伏上网电价标杆价并配以补贴政策,将有力促进户用屋顶光伏发电系统的普及运用。

  太阳能建筑一体化(BIPV)是一个系统工程,需要太阳能界、建筑界及其通暖、动力、空调、制冷、给排水等各方面的专家、工程技术人员、企业家和房地产开发商的团结合作。由于整体上缺乏太阳能行业的相互配合与沟通,太阳能光伏发电绝大多数情况下作为后背设置置于建筑物上,额外增加了建筑的负额和造价。此外在建筑功能、结构、美学等因素也影响了太阳能建筑一体化的进程。因此,普及户用光伏发电系统还应迅速同步提升建筑与光伏发电系统粘合的标准化、行业化水平。

  全球气候变暖以及酸雨、光化学烟雾的一系列环境问题使得人类不断探索新的低碳经济,而太阳能作为一种新型的环保清洁能源,以其在分布、技术、安全性的极大优势具有广阔的发展前景和市场。目前,我国太阳能光伏发电产业发展迅速,但光伏企业的发展模式比较落后,技术含量低,同时受到后补贴时代的影响,太阳能光伏产业的投资存在很大的风险,因此,要正确认识光伏产业的投资风险,并提出合理的解决方案,积极发展太阳能光伏产业。

  截至2015年底,我国光伏产业制造总产值超过2000亿元,我国光伏发电装机容量将达到4300万千瓦左右,1―9月,我国光伏相关企业投资807.9亿元,同比增长35.8%。同时,我国光伏产业在自主研发新技术的道路取得很大成就,高效多晶硅电池平均转换率、单晶硅电池平均转换率以及汉能薄膜发电技术达到国际领先水平。但我国太阳能光伏企业的投资存在很多风险,国内市场的狭隘,欧盟补贴政策的淡化,以及电价、补贴政策等影响我国光伏产业的发展。

  目前,世界上90%以上的太阳能光伏电池是由单晶硅或多晶硅为原料生产,而晶硅电池和薄膜电池是光伏产业的主要技术路线,目前我国硅片技术仍存在很大的风险。以多晶产业为例,中国国内在多晶硅原料生产技术比较滞后,国内产量供应不足,对国外的依存度高,改良的西门子法是我国进行多晶硅生产采用的主要技术,工艺简单落后,与发达国家相比耗能高,同时,四氯化硅的高排放和高污染问题也是阻碍多晶硅技术发展的主要问题。

  在2015年国家补贴标准中,分布式光伏电补标准为0.42/千瓦时(含税),一类资源区上网电价0.9/千瓦时,二类资源区上网电价0.95/千瓦时,三类资源区上网电价1.0/千瓦时,中国光伏产业的发展严重依靠政府补贴,但预计2016年光伏发电补贴将有所下调,因此急切需要光伏产业提高生产技术,完善企业管理,同时补贴政策的下调也增加了光伏产业的投资风险。

  2008年全球金融危机,欧盟主要国家为节省开支,调整缩减光伏支持政策,2009年初,西班牙的国内太阳能产业补贴规模缩减为500兆瓦,2010年一月,德国屋顶光伏系统和地面光伏系统上网电价下调15%,等等。欧洲光伏补贴政策的淡出,导致光伏产业的后补贴时代来临。对于长期以出口为向导的中国光伏企业来说,光伏产业的后补贴时代一方面使国内国内中小型光伏企业因为竞争力薄弱而淘汰,另一方面与国外光伏产业的竞争加剧,国际贸易摩擦不可避免。

  PEST即政治(political system)、经济(Economice)、社会(Social)、技术(Technological)的总称,为明确目前企业的状态,分析企业面临的风险,都会采用不同的分析方法,但都会考虑政治、经济、技术、社会的因素。政治、经济、技术、社会等因素是影响太阳能光伏产业发展的主要因素.

  在政治上,以美国为例,美国政府对太阳能的政策支持已经实施了30年,包括能源部的阳光活动计划、洛杉矶的太阳能利用计划等,2015年9月,奥巴马政府提供1.2亿美元以推动美国太阳能的发展,主要是为了降低太阳能系统成本的新设备和技术,推动新的光伏电池和组件性能,用于将为电力、制冷、烹饪提供太阳能发电的项目。2015年12月,太阳能减税优惠法案延长5年。政府提供金融优惠政务,主要包括太阳能项目的贷款和项目的担保,美国能源部推出为12个发电项目提供总额约为130亿元的“贷款担保项目”。在经济方面,2015年,全国光伏市场迅速增长,新增装机容量超过50GW,同比增长16.3%,累计光伏容量超过230GB。传统市场如日本、美国、欧洲的新增装机容量分别达到9GB、8GB、7.5GB,依然保持强劲发展的势头。新兴市场不断涌现,光伏产业在东南亚、拉丁美洲的发展迅速,印度、智利、墨西哥、泰国等装机规模迅速提升。在社会角度上来说,发展新兴清洁能源一直是各国贯彻落实可持续发展道路的重要战略,同时也是各国能源战略的重要方向。太阳能作为一种清洁可再生资源,开发利用可以有效减少石油燃料的燃烧污染,发展前景开阔。

  (1)完善市场控制机制,发挥市场调节作用。通过挖掘国内强大的市场内需,竞争淘汰落后产能,提高行业的整体水平和企业核心竞争力,启动多元化的太阳能发电市场,一方面实现太阳能市场的就地消化,为当地生产生活提供清洁能源,另一方面加快电网建设,解决发电用电供需不平衡问题。

  (2)企业技术与管理。延长光伏产业价值链中附加值较高环节的产业线,实施好对太阳能电池生产的统筹规划,合理制订硅原料提纯生产企业的产业计划。同时要在多晶硅的大规模合成、四氯化硅氢化、高效提纯、低耗电还原等技术方面实现突破,持续加大对先进技术的吸收借鉴和创新,缩小国内与西方发达国家光伏技术上的差距。

  (3)政府政策扶持。太阳能开发和使用成本较高,太阳能光伏产业的发展需要政府的扶持。政府在经济、财政、税收等方面给于支持,积极稳定的推动财政补贴、购电价格、税收优惠等政策,同时加快农村、郊区、山区的政策支持力度和资金支持力度,为当地生活提供清洁能源。丰富太阳能的利用形式,积极推广太阳能温室大棚、太阳能光伏发电厂、光电建筑以及清洁能源循环利用等。

  全球光伏产业跳跃式发展的背景下,我国光伏产业在飞速发展的过程中存在很多风险,认清我国的光伏产业实际发展水平,积极西方发达国家的先进技术并不断创新发展,在政府政策扶持下,我国太阳能光伏产业才能真正成为中国名副其实的“朝阳产业”。

  光伏应用是有效利用、推进能源生产和消费革命的重要途径。我国是全球光伏产品生产和出口大国,近年来受全球光伏市场需求增速减缓及欧盟对我国光伏引发的“双反”事件影响,光伏企业生产经营面临较大困难,光伏发展面临严峻形势。加快光伏应用,就是要启动和利用内需市场,促进光伏持续平稳健康发展。光伏发电在我国起步较晚,但由于其清洁无污染等优势很快为人们所接受,光伏电站项目的建设更是对光伏正逐步拓宽市场的有力证明。任何一个项目都离不开项目管理,而项目管理又涉及采用何种模式进行管理的问题。正确认识我国光伏电站项目管理模式有利于光伏电站项目的健康发展,有利于我国战略性新兴产业的培育,有利于进一步拓展能源利用空间、优化能源结构,有利于发展低碳节能经济,促进资源节约型、环境友好型社会建设。因此,深入探讨我国光伏电站项目管理理论及模式意义重大。

  光伏电站建设发电具有明显的优势:首先,取之不尽,用之不竭,不用担心枯竭不足问题,同时的光伏电站项目安全性和可靠性有保证,光伏电站没有噪声污染或污染物排放,属于干净无公害的清洁能源等,光伏电站建设有利于环境保护和可持续发展;其次,光伏电站项目建设不受资源分布等的地域限制,光伏电站项目建设可与屋顶相结合,既节省空间又有效利用屋顶、墙面等本来闲置浪费的空间,同时光伏电站建设在生产过程中无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;最后,光伏电站项目发电能源质量高,建设周期短,获取能源花费的时间短,使用者从感情上容易接受光伏电站项目。

  我国地域辽阔,资源丰富,具有发展光伏电站的巨大优势,同时,国家一系列扶持政策和补贴办法的出台,使国内光伏市场开始启动,各发电企业开始大规模建设规划光伏并网电站项目。根据专家预测,光伏电站项目在今后的世界能源消费中所占的比重将越来越大,伴随着部分常规能源的枯竭,光伏电站项目发电将成为21世纪世界能源供应的主体,到21世纪末期,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,其中发电将占到60%以上。由此可见光伏产业有着广阔光明的发展前景,必将在今后的能源领域中占据重要地位。

  计划维修作为一种预防性维修模式,在各种大型电站普遍推广使用,对保证设备处于良好状态取得了较好效果,例如核电站、火电厂、水电站的定期的预防性试验、大修、小修等。可以事先安排好设备的使用和检修时间,准备好维修所需的人、财、物等,缩短了维修时间,提高了维修质量。

  在光伏电站项目中设备状态监测维修是借助先进的故障诊断、设备监测、信息化管理平台提供的先关的信息,来判断光伏电站项目中设备出现故障的劣化程度,有计划地对光伏电站项目中设备进行适当的维修。设备状态维修应该是光伏电站中设备维修方式中效率最高的一种方式。采用设备状态维修可以及时掌握光伏电站中设备存在的故障隐患并时消除,从而提高光伏电站中设备完好率和光伏电站中设备的利用率,提高光伏电站中设备维修工作质量和节省各种费用,提高光伏电站的总体效益。

  在基本的设备维修工作中,还有一种方法叫做故障维修法通俗叫做事后维修法,也就是坏了再修,不坏不修的方法。这种方法一般不被采用。

  针对光伏电站设备维护的上述特点从以下几个方面来加强运维人员的电站维护水平。准备合理的备品备件,在合适的时间按照一定的方法和标准去维护或检修指定的设备。

  a.做好备品备件工作是及时消除设备缺陷,防止事故发生后,缩短事故抢修时间、缩短停运时间、提高设备可用效率,确保机组安全经济运行的重要措施。主要分为:消耗性备品(汇流箱熔丝、控制回路熔丝等)、定期更换性备品(风机轴承、呼吸器等)、设备性事故备品(汇流箱、逆变器、断路器等)、材料性事故备品(电缆终端、电缆等)、配件性事故备品(瓦斯继电器、端子等)。

  (1)结合公司近几年的生产月报设备故障统计,分析易故障设备的故障原因,统计易故障设备的故障元件。对关键设备进行分类,在备品备件中考虑关键设备的战略备用。

  (2)与各设备制造厂家沟通,了解其设备的维护及检修规程规范。对维护的周期,定期需要更换、检修的元器件进行统计。

  (3)与各电站值长及各兄弟发电企业沟通并进行平行对标,了解设备故障情况及备品备件的消耗情况,包括消耗的名称和数量。

  该制度编制的意义是让生产运行人员了解何种设备多长周期在什么时间进行什么部位的维护检修工作。

  光伏电站主要分为升压站和光伏区两部分,升压站部分电气设备(SVG除外)的维护检修在变电站及火电厂、水电站等有几十年的经验,国家也颁布了相关的标准及规程规范,对升压站的电气设备的日常点检、预防性试验和大小修做了详细的说明。光伏区部分主要包括组件、支架、汇流箱、逆变器、光伏区监控设备、光伏区阵列变等(离网项目包括储能电池),升压站部分的无功补偿SVG,由于行业起步较晚,包括设备使用企业和设备生产企业在内都还没有建立起设备的标准维护检修体系,国家也没有颁布相关的标准及规程规范。

  联合相关设备生产厂家的售后技术支持人员及电站运维人员结合设备历年运行特点,编写光伏设备的维护、检修手册。为各个电站生产维护检修人员提供一个参考标准。

  在进行光伏电站运行管理时,要进行政府的统一监管,同时进行规范企业的管理制度。政府等相关的管理部门要制定出一套完善的管理制度,以规范其管理。企业内部进行管理的时候要明确其部门职能,按照当地的实际情况进行管理。在进行管理时要设立相关的监督部门进行管理监督,减少管理人员的不规范行为,提升管理效率。

  在进行管理时,企业要加强对相关管理的专业素质的培养,提高相关人员的综合素养,使其在面对紧急的事情可以及时的处理。要加强对技术人员的技术培训,及时发现电站的运行问题,及时维护,减少损失。

  随着国家对新能源发展政策的不断变化,光伏企业要及时关注国家政策动向,积极争取光伏电费补贴,使光伏发电的效益最大化。对于分布式光伏电费的收取,政府部门可以采用集中供电的形式,实行“家电统一配备”的制度,集中管理用户们的用电时间,在机房中设置统一管理线路,同时方便电站收取电费,从而实现电站管理的可持续发展。

  由于光伏电站大都建立在比较偏远的地方,因此对于分布式光伏电站,政府要进行用户居住地的管理,将游牧民族的居住集中在供电区域附近,供电站能够满足其范围内的用户供电。根据当地的用户情况进行电力的合理配置,使之既能满足用电需要,同时还能减少资源的浪费,最大效率的利用资源。

  光伏电站运营管理模式主要有三种:第一种是承包商建设光伏电站,光伏电站项目业主管理光伏电站模式,业主在光伏电站建设初期投入工作,在光伏电站全部竣工验收前完成庞大的人员培训计划和维护光伏电站网络建设计划,光伏电站管理成本大,光伏电站建设需要政府在资金和政策方面给予大力支持;第二种是总承包商成为业主并经营管理电站模式,总承包商在光伏电站项目建设的同时利用光伏电站项目建设资金完成的机手的培训和运程监控管理系统,待光伏电站项目竣工验收合格后,光伏电站项目要有高素质专业维护管理人员,使光伏电站项目运行维修网络系统正常运转,实现光伏电站项目远程监控管理。

  面对日益紧张的能源消耗和日趋严重环境污染,发开利用清洁能源成为全球可持续发展的不二选择,太阳能发电正在逐步得到研发投产,光伏电站建设是开发利用太阳能的有效途径。电力企业应加快研发力度,加强对光伏电站建设管理,选择适合的运营管理模式,重视光伏电站的维护,促使光伏电站解决全球能源危机,提高企业经济效益和市场竞争力,促进企业和社会的健康可持续长远发展。

  [1]柳希广.基于物联网分布式楼宇光伏电站监控系统设计[D].齐齐哈尔大学,2012.

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  能源产业是未来三大支柱产业之一,具有高度的战略地位,直接关系到一国的国家安全,和本国人民正常的生产与生活。目前 ,煤炭、石油、天然气等传统能源日趋减少,能源问题尤其是新能源的开发利用在世界范围内受到普遍关注,各个国家在节约、高效利用传统能源的同时,积极致力于新能源的开发。由于传统能源产生的环境污染等恶劣影响,加之其它因素的变化 ,环境问题日益突出,也成为国际关注的重大问题之一。因此 ,对于无污染、可再生性强、丰富的太阳能资源的开发利用 ,就成为各国特别关注的重点。

  与其它国家一样,我国也正在致力于太阳能资源的研究、开发和利用。太阳能领域的机械化程度直接影响太阳能资源的开发和利用。但是,从现有状况来看,我国在发展太阳能的同时,存在有一些问题,需要亟待解决。

  首先,在理论方面,关于机械自动化在太阳能领域的应用方便的理论研究,仍是空白,目前还未有这方面详细和系统的阐述与分析。没有理论指导和科学研究 ,实践过程中就会产生不可避免的迷茫或是重复工作。

  其次,在具体实践方面,我国在太阳能领域的发展中,机械自动化程度与国外先进国家相比,普遍较低。我国在太阳能领域的机械自动化方面,没有掌握核心科技,尾气无法进行更好的闭气循环利用,无法更好、更快、更高效地利用太阳能资源。另外,随着不断发展,挖掘利用太阳能资源的设备,规模越来越庞大,

  系统也越来越复杂,各个设备之间的部件联系也越来越紧密。这对我国太阳能资源利用中机械的自动化和智能化水平,提出了更高要求。

  据专家预测,在不久的将来,光伏发电将会成为发电的发展方向,光伏电能也将会成为人类用电电网的主要支柱。我国颁布了《中华人民共和国可再生资源法》,同时西方国家对于光伏产品需求的不断日益增多 ,使得近些年我国光伏产业总体容量不断扩大光伏设备销售数量也猛增。我国光伏产业有了重大的发展和突破,但与国际一流水平相比较,机械设备仍存在很大悬殊。

  当前,在我国范围内所投入使用的多硅晶提纯建设中,多数项目所采用的硅晶提纯技术基本采用了改良的西门子法。目前,国际的七大产商垄断了晶硅提纯最先进和关键的技术部分,他们严禁向中国产商进行转移和泄漏,这一情况使得我国产商的多硅晶提纯技术极不成熟,各种机械的自动化程度也与世界水平相差很远。所采用设备的生产效率不高 ,直接增加了太阳能资源的开发利用成本。

  改变这种现状的最关键方面是我国需要不断创新,增强自主研发能力,依靠各种内部和外部力量,不断掌握最前沿的多晶硅提纯这种核心科技,以便于提高我国光伏产业领域机械设备的自动化和智能化程度。

  在太阳能资源的开发利用中 ,用于沉积Si3N4 层的PECVD 设备,在一些方面存在优势。比如 ,该设备产能良好,制作工艺成熟,基本与国际先进水平接轨。而且,在产能相当的情况下,PEVCD设备价格低于同等进口设备,所以得到很多产商的认同。然而,与国际一流产品相比,PEVCD 设备的机械自动化水平较低,主要差异存在自动装卸片方面。

  在太阳能机械设备中,对硅片切片设备要求很高。比较优质的硅片,切片之后表面需要平整光滑;切片的几何尺寸误差需要控制在零点5mm之内 ;切片上任何两个弧线弦线mm以内。由于切片技术不断进步 ,硅片也越来越薄 ,当前国际最薄的一流硅切片是180mm。与之相比 ,我国200mm 最薄的硅切片与国际水平相差较远。因此,我国硅切片设备在自动化与精细化方面有待进一步改善。

  与国际先进的太阳能光伏产业相对比,目前,我国尚未掌握全自动丝网印刷技术,与国际存在很大差距。所以,目前我国很多产商选择在国外购买现金的丝网印刷设备,不仅增加了我国太阳能光伏产业的运营成本,而且阻滞了行业发展。

  通常 ,太阳能光伏发电系统由光伏发电电池、控制器、逆变器和蓄电池组构造而成。太阳能光伏发电系统运行的关键是整个系统运行的自动化与信息智能化。比如有学者发明了可以自动跟踪太阳变动的太阳能机械设备,实现对太阳能的充分和高效利用。但是在目前来看 ,国内在逆变器、控制器与蓄电池等机械组件的相关利用技术水平不高,尤其是质量控制、工艺流程和检测等相关设备没有达到国际流水线的自动化生产水平。总的来说,太阳能光伏产业处于初步发展阶段,该领域发展前景十分广阔。在这个领域,需要亟待解决的问题是,降低资源利用和开发的高额成本。需要强调的是,成本的降低需要通过技术的提升、自动化水平的提高来实现,通过这些途径可以降低生产能耗,节约人员和设备投入。

  在太阳能光热产业领域,机械自动化目前的应用有:太阳能热水器、太阳能发电站、太阳能建筑等。太阳能热水器主要投入到商业中进行运营,其机械自动化程度不高。太阳能建筑是太阳能利用的一个新的方向,对机械自动化有一定较高要求。相比较而言,太阳能发电站对于机械自动化的要求最高。当前,太阳能发电系统主要有塔式系统、碟式系统和槽式线聚焦系统三类。比如,目前我国公布了自动控制式太阳能取暖装置它可以将太阳能热水器与散热器、泵连接一体,还讲温度和时间控制仪与泵相连,实现整个系统的自动控制功能。与传统系统相比,该系统不需要人员调节 ,使用方便 ,节能减排。

  在能源危机和环境问题日益逼迫的现代,需要对新能源尤其是太阳能的研发和利用。实现太阳能资源的低投入高产出运作,必须提高资源开发系统中的机械自动化和智能化水平。

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  被喻为21世纪“金色产业”的光伏产业代表了新能源的发展方向,世界各地纷纷把光伏产业作为经济发展和产业结构调整的重要方向。宁夏自治区政府根据国内外发展形势和区内实际,将太阳能光伏产业等新能源产业,确定为宁夏自治区未来发展的重要领域。在这一政策指导下,近年来,宁夏自治区光伏产业迅猛发展,成为全国发展最快的省区之一。但发展光伏产业需要大量的资金投入,现阶段,资金已成为制约宁夏光伏产业发展的瓶颈,如何解决宁夏光伏产业的融资难题已成为其发展中面临的重大课题。

  当前,宁夏发展光伏产业已具备了众多有利条件,年平均日照时间为2 974小时,无霜期168天,最高气温38℃,是全国光热资源最丰富的地区之一;境内硅石资源储量大,品位高,赋存条件好,是生产工业硅、多晶硅的优质原料;全区电力供应充裕,输变电系统完备,可以满足光伏材料生产的电力需求和光伏发电上网的配套需要;人口相对集中,可利用的荒漠、荒地较多,为发展光伏产业提供了良好的土地条件。

  据了解,宁夏目前涉及光伏产业的企业有30余家,其中光伏发电项目建设企业20家左右,建成、在建的电池组件生产企业4家,其余为光伏材料生产厂家。现在,宁夏光伏产业已初具规模,截至2011年底,已形成年产多晶硅约1万吨的规模,建成光伏发电装机容量约20万千瓦,预计到2015年将建成60万千瓦太阳能光伏并网发电项目,到2020年将建成200万千瓦;同时形成了从硅石、多晶硅、单晶硅、切片、电池生产、组件封装一直到太阳能电站的完整产业链。

  1.投融资缺口大。光伏产业链是一个跨度很宽的内部各环节复杂、技术和资金密集型的,而且还处于高速成长的行业,发展光伏产业需要大量的资金投入。以宁夏发电集团为例,即使该公司拥有从硅矿石到光伏发电完整的产业链,“十一五”末光伏产业项目资金缺口仍然达10亿元,“十二五”初步规划的光伏产业项目资金缺口高达40亿元以上。作为宁夏光伏产业龙头企业的宁夏发电集团融资尚且如此之难,其他涉足光伏产业的中小企业融资困难程度更是可想而知。面对企业大量的资金需求,金融支持光伏企业仍显不足,资金短缺仍是制约产业发展的主要瓶颈。

  2.银行贷款为主要融资渠道。由于区内光伏企业大多处于初创期和成长期,盈利能力有限,能够提供的内部资金主要是资本金。然而受资金短缺所限,区内光伏企业的资本金到位率只能达到相关规定的下限,即光伏材料生产企业30%,光伏电站20%。且资本金提供的资金也仅占企业资金来源的15.27%,83.74%的资金需求要由银行贷款满足(见表1)。

  3.政策性银行抵押贷款为主要融资方式。调查显示,政策性银行——国家开发银行提供的项目收益权及资产抵押组合方式贷款是区内光伏企业(特别是光伏发电企业)项目建设资金唯一的融资方式。

  1.国际市场不容乐观。当前欧美经济形势不容乐观,主要光伏市场德国、英国、意大利等国再次消减补贴,加上美国商务部对中国出口美国的太阳能电池发起反倾销和反补贴调查,光伏出口形势艰难,国际多晶硅、光伏电池组件价格持续下跌。2012年2月国际多晶硅价格维持在28美元/公斤至32美元/公斤,多晶硅光伏组件跌破6.3元/瓦,这意味着处于产业链中上游的宁夏光伏企业的亏损将继续增大而现金流将进一步减少,并最终导致企业偿债能力下降、财务风险增大。

  2.国内相关政策有待完善。现阶段光伏市场仍是政策市场。国际经验表明,国家能源政策和发展战略的支持是光伏产业发展的先决条件。2006年1月1日《可再生能源法》实施,为此国家和自治区政府相继提出了一系列扶持光伏产业发展的政策。这些政策一方面为宁夏光伏产业发展提供了清晰明朗的政策环境,对宁夏光伏产业的发展,特别是区内光伏产业的融资能力产生了积极的影响。但另一方面,目前,我国光伏产业的部分政策还存在不尽合理之处,需要不断完善。如,按接受太阳能辐射量的大小,全国太阳能资源大致上可分为五类地区,每一类地区的光伏发电成本是不同的,一类地区最低,五类地区最高。光伏电站所在地太阳能辐射量不同,成本就会不同,价格就应有区别。但国家发改委于2011年8月1日的《关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》明确规定对非招标太阳能光伏发电项目实行全国统一的标杆上网电价,这明显不合理。仅就宁夏而言,北部属太阳能一类地区,光伏发电成本低于属二类地区的南部,那么,在上网电量等条件相同的情况下,在宁夏北部建光伏电站的企业具有更强的融资能力,因为其所得利润和现金流肯定会大于在南部建光伏电站的企业。

  引言:当今全球能源十分紧缺,节约能源已成为大势所趋,各国都在倡导节能减排。我国正处于工业化中期阶段,加快发展战略性新兴产业是我国转变经济发展方式,引领未来经济社会可持续发展的重大战略选择。

  集中光伏发电系统利用光伏组件半导体材料的“光伏效应”,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,是一个战略性新兴产业。其具有资源的广泛性、充足性以及清洁性等优点,是21世纪最重要的新能源。

  本文通过对某民用建筑场馆进行集中光伏发电系统并网改造,浅谈了该类建筑进行太阳能集中光伏系统设计的步骤和要点,对光伏系统划分、光伏组件要求及其监控系统设计进行探讨。

  本工程进行改造设计的场馆为某展贸中心,其建筑楼顶屋面较为空旷,整体建筑为正南向,建筑群南向无高大建筑物,整体日照条件良好,比较适合光伏发电系统建设。本项目选择该场馆部分楼梯建筑的屋顶闲置区域安装太阳能电池板。本项目设计范围主要为光伏发电及监控系统,建成后将达到装机容量为1.002MWp。

  该场馆现有1个高压室和2个低压室,共有15台配电变压器。展馆用电时间集中在8:00-20:00,其中绝大部分用电负荷为照明及插座用电,照明用电量450万千瓦时。

  该场馆作为商业用电项目,用电主要集中在白天,而光伏发电系统的工作时间亦为日间有良好日照条件的时段,本项目特别适合安装太阳能发电系统,即始发点可消耗,供应各楼馆的日常照明负载,不足部分由市电补充,不向电网倒送电。

  设计过程按照“节能环保,技术先进,经济合理”的设计原则,结合类似项目的成功经验提出本项目的设计思路:

  集中光伏发电系统主要有四种架构,即独立离网发电系统、多能源离网发电系统、市电为备用离网发电系统及直接并网发电系统。本工程采用直接并网发电系统,如下图示。

  根据场馆屋面现状地理位置,将整个系统划分为多个子系统。本工程将系统分为13各子系统,每个子系统设置一个并网点,根据各子系统安装屋面的安装光伏组件数量不同,各子系统装机容量也不同。

  太阳能板能够最大限度的接收太阳光照,需要对太阳能板的倾角进行确定。一般确定原则:冬至当天早9:00至下午3:00 ,电池方阵不应被遮挡。其最佳倾角应能使处于该倾角下的方阵全年能获得最多太阳辐射。经计算软件计算,本系统中固定式太阳能板的最佳倾角为20°。在这一倾角下,太阳方阵全年将获得最多太阳辐射量。

  为更好地把握光伏阵列现场的环境气候情况及更准确得知光伏发电系统运行情况,需要对光伏系统运行及周围环境指标进行监视。监控数据传至现状楼宇控制中心,由相关人员进行该数据采集、查看。

  (1)监控软件能实现环境监测功能、逆变器和防逆流监控功能,主要包括日照强度、风速、风向和环境温度、电池组件温度等参数;

  (2)每隔一定时间存储一次系统所有运行数据,包括环境数据。故障数据需要实时存储。

  (3)能够分别以日、月、年为单位记录和存储数据、警告、故障信息等;如实时发电总功率、当日发电量、当月发电量累计总发电量、风向、温度数据等。

  (4)可通过监控软件对逆变器进行控制,可以用表格的形式存储数据,并可以图表的形式显示系统运行情况。

  利用建筑现有接地系统,光伏组件与建筑接地系统连接;直流汇流箱内置高压直流断路器、直流汇流排及防雷元件;并网逆变器自身具有防雷保护装置;交流配电柜内部设置防雷元件;系统接地电阻不大于1欧。

  本项目设计选用高光电转换效率的多晶硅太阳能电池组件,转换效率为15%,单块峰值功率为 240Wp。组件满足国际标准光伏组件标准 IEC61215,获得经过ISO25导则认可的专业产品检验实验室依据IEC61215标准进行的检验认证。

  本设计采用光伏组件分散布置,并网逆变器集中管理,根据各栋楼楼面的安装面积选择合适的并网逆变器,所有种并网逆变器皆为组串型并网逆变器。

  并网逆变器需有MPPT功率跟踪方式,保证转换效率始终工作在最佳状态。当日照强度和环境温度变化,光伏电池输出电压和电流呈非线性关系变化时,其输出功率也随之改变。逆变器可调节光伏组件的发电电流、电压,能使整个光伏系统始终保持在最大功率输出。

  太阳能集中光伏具有很大优越性,是符合未来发展需要的能源,本文通过某场馆的集中光伏发电系统设计实例,阐述了该系统应用于民用建筑工程的可行性。随着科技发展,相信在不久的将来会有更多的光伏发电项目应用于民用建筑领域。

  [1]赵朝会 光伏发电技术的研究现状和应用前景 上海电机学院学报 第11卷第2期 2008年6月

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