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作者:管理员    发布于:2024-02-22 02:11   文字:【】【】【

  主页%『香格里拉注册』%主页据欧洲光伏产业协会数据显示,1994年到2009年短短15年间,全球太阳能光伏发电累计装机容量增长了44倍,年均增长维持在28.8%。

  欧洲、日本和美国一直是光伏产业发展较快的国家,尤其是德国、西班牙和日本集中了很多知名的光伏电池生产商,同时也是最主要的光伏产品终端消费市场。2007年之前,欧洲和日本占据了光伏电池生产的70%左右的市场份额。2007年,中国光伏产品产量占到全球产量的26.6%,一跃成为全球太阳能电池第一生产大国。

  国际能源署(IEA)预测:2020年世界光伏发电量将占总发电量的2%,2040年将占总发电量的20%―28%。欧盟联合研究中心(JRC)预测,到2030年,可再生能源在总能源结构中的比例将占到30%以上,太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到10%以上;2040年可再生能源在总能源结构中将占50%以上,太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达20%以上;到21世纪末,可再生能源在总能源结构中将占到80%以上,太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到60%以上。

  中国光伏产业起步于1970年代,1990年代进入稳步增长期,2005年进入快速增长阶段。之后的几年,中国光伏产业平均年增长率维持在40%以上,成为全球最大的光伏产品生产国,已经占据了全球约50%的市场份额。

  虽然中国光伏产业发展迅速,但随着外部环境的变化,产业发展的弱势日益突出。由于整体技术水平落后及科技成果转化困难,中国光伏产业在国际终端市场缺乏话语权,尽管出口量大,却不掌握定价权,往往需要靠价格战进行低端竞争,短期内可能抢占市场,长期必将危及行业发展。目前为止,我国光伏产业尚未建立全面的研发创新体系,同时缺乏高新制造产业支撑,很多精密设备、高纯度硅料依赖进口,大大提高了我国光伏电池的生产成本。

  辩证地看待国内光伏产业的现状,市场低迷期往往也是产业调整期,在哀鸿遍野的产业危机中,也正悄然孕育着整个产业发展的新机遇。当经历洗牌和换血之后,市场重归正常秩序,那些走过“寒冬”的企业,必将成为未来产业的主导者与引领者。

  去年下半年以来,受欧盟光伏政策补贴标准下调、美国“双反”调查影响,我国光伏行业发展遇到一些困难。为积极应对光伏产业面临的严峻复杂局面,促进产业健康快速发展,3月份,我们以问卷方式对全省太阳能光伏企业进行调查,了解重点光伏企业现状,征求意见建议,共发放143份调查问卷,回收有效问卷112份,占总发放问卷的78%,主要涉及晶硅材料制造、光伏电池片、电池组件、终端光伏产品和光伏配套产品等领域。从调查情况看,我省太阳能光伏产业保持了平稳较快发展态势,但也存在一些发展隐忧,应当引起充分重视,及时采取切实有效的政策措施,积极加以应对。

  1.1太阳能光伏发电的基本概念。太阳能光伏发电是指利用太阳能光照射晶体材料后产生电子跃迁这一现象进行发电,是一种方便、清洁、安全的可再生能源。目前,普遍使用的光伏元件由硅材料制成,利用太阳光照射时硅元件内的点和分布状态发生变化而产生的电动势能和电流的效应发电。通常情况下,我们将基于硅材料应用开发所形成的太阳电池相关产业链称之为光伏产业。光伏发电产业链主要包括晶体硅原料生产-硅片切割-电池片制造-系统封装与应用四个主要环节。

  1.2太阳能资源概况。我省总体属于太阳能利用条件较好地区,太阳能资源理论总储量居全国第17位,具有较大可开发利用价值和节约常规能源潜力。全省三分之二以上的面积年日照时数在2200小时以上,太阳能可开发利用总量年折合标准煤超过1000万吨,其中,技术上可开发的光伏装机容量超过2000万千瓦,较为丰富的太阳能资源为光伏发电提供了广阔前景。

  1.3产业发展现状。“十一五”以来,省委、省政府高度重视太阳能光伏产业发展,将其摆上突出位置,不断加大措施,狠抓政策落实,各项工作取得积极成效,全省太阳能光伏产业发展势头强劲,有力地促进了能源消费结构优化,为推动经济平稳较快发展做出了重要贡献。一是政策体系不断完善。省政府先后出台了《关于加快我省新能源和节能环保产业发展的意见》、《关于促进新能源产业加快发展的若干政策》和《关于扶持光伏发电加快发展的意见》等一系列政策文件,为光伏产业发展营造了良好政策环境。 2011年,全省规模以上光伏及相关企业达到200多家,实现主营业务收入371亿元,光伏电池及组件产量672兆瓦,同比分别增长19.7%和20%;太阳能光伏发电装机3.7万千瓦,同比增长94.7%。二是技术创新能力逐步增强。坚持将政策引导与市场相结合,通过引进外资和自主投资,光伏电池组件制造能力快速提升,技术创新不断加快。在硅材料、晶硅电池、薄膜电池、光伏电池组件、光伏发电系统、光伏逆变器、太阳能灯具、城市照明及景观应用等领域新上了一批项目,形成了以东营光伏、孚日光伏、力诺光伏、威海中玻光电等骨干企业为主体的企业集群。三是薄膜光伏电池实现突破。拥有自主知识产权的第五代太阳能光伏薄膜电池组件,大中型薄膜电池玻璃广泛应用于现代大型建筑装饰领域,进一步拓宽了太阳能光电建筑一体化应用领域。目前,薄膜电池产能已超过150兆瓦,产量和技术水平位居全国前列,薄膜光伏发电最高光电转换效率可达10%左右。预计到2015年,全省薄膜电池年产能将达到2000兆瓦。四是建成了一批光伏发电项目。目前,在建太阳能光伏电站54个,建设规模147.4兆瓦,建成太阳能光伏发电站43个,发电能力100.6 兆瓦,同比增长110%。先后有20个项目被列为国家太阳能光电建筑应用示范,装机容量30兆瓦。青岛、烟台、威海、德州等四市和沂水、即墨、兖州、垦利、巨野等五县先后列入国家可再生能源建筑应用示范市,一批太阳能光电建筑投入使用。五是骨干企业保持较快增长态势。2011年,东营光伏公司电池组件产量220兆瓦,增长39.5%,主营业务收入30.22亿元,增长58.49%;埃孚光伏电池组件产量50.88兆瓦,增长128%,主营业务收入5.17亿元,增长50.02%;商河晟朗、禹城汉能建设的光伏电池生产线季度,全省光伏行业实现主营业务收入101亿元,光伏电池及组件产量达到197兆瓦,同比分别增长16.7%和19.8%,光伏发电并网容量超过10万千瓦。其中力诺光伏公司产、销量分别增长10.07%、35.32%。

  以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为“光伏产业”,简称PV(photovoltaic),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。

  世界各国为了尽可能利用这个“永不枯竭”的能源,不断地发展光伏组件技术。目前,全球的光伏产业的产能在迅速扩充,在2008年金融危机非常严重的情况下,全球光伏产业的装机容量增长了49%,而2009年、2010年光伏产业的装机容量的增长率都超过了70%。

  我国也专门针对光伏产业制定了一系列的优惠政策,促进光伏产业发展。2012年上半年全球光伏装机容量增长了35%。这些增长的数据大部分是由中国创造的,全国31个省市自治区均把光伏产业列为优先扶持发展的新兴产业;600个城市中,有300个发展光伏太阳能产业,100多个建设了光伏产业基地。目前我国光伏产业已经形成了比较完整的产业链,由于生产成本较低,我国成为国外太阳能光伏产业生产基地,连续3年成为全球太阳能电池的第一大国。

  但是,我国在光伏发电领域的技术和应用只是处于世界下游水平,其主要原因是电池所需要的多晶硅提纯技术被国外的大企业所垄断,国内还没有掌握该技术,因而国产太阳能光伏电池的成本很高。光伏发电的成本是一般发电成本的数倍,也因此造成无法广泛普及。

  全球多晶硅产量20万吨,我国占近9万吨,却不掌握核心技术;产能巨大,国内市场总量却较低,严重依赖国际市场。这就是我国光伏产业的现状。

  近年来我国光伏产业的产能已经远远超过了市场需求。截至2011年,我国光伏产业的产能已经达到了50GW~60GW,而全球的需求也只有25GW~30GW。此外,由于美国和欧盟采取“反倾销、反补贴”等传统贸易保护手段,将使我国光伏产业主要依赖国际市场的状况难以持续,从而加剧光伏组件产能的继续过剩。

  2009年和2010年整个行业高速扩张,欣欣向荣,然而,仅仅过了两年形势便急转直下,2012年全行业更是陷入集体亏损。作为全球最大的光伏市场,欧洲正在经历严重的债务危机,信贷出现紧张局面,光伏市场状况不佳。目前,光伏行业停产破产等层出不穷,企业从市场上拿到资金亦十分困难。

  面对中国光伏产品的竞争及国内经济形势下滑、贸易保护主义盛行的困劲,美国首先对中国光伏产业进行了双反调查。2011年10月,美国太阳能电池生产商Solar World要求对中国75家企业展开“双反”调查。2011年11月,美国开始立案调查中国75家光伏企业。2012年3月,美国商务部初裁,决定对中国输美太阳能电池征收2.9%至4.73%的反补贴税。2012年5月,美国商务部初裁对从中国进口的光伏产品征收31.14%至249.96%的高额反倾销税。2012年10月,美国商务部10日作出终裁,认定中国向美国出口的晶体硅光伏电池及组件存在倾销和补贴行为。

  无独有偶,继美国对中国光伏产业征收惩罚性关税之后。2013年5月15日,欧盟委员会与欧盟成员国就对华太阳能产品加征反倾销临时性关税进行闭门磋商。根据欧盟贸易委员会的规则,如果欧盟27个成员国中投反对票的成员国少于15个,那么欧委会将会在6月6日起对中国输欧太阳能产品征收临时性关税。据国内媒体报道,在5月24日的投票中,德国、英国、荷兰、瑞典等18个国家投了反对票。此外,法国、意大利、葡萄牙、立陶宛四国选择站在欧委会一边,而波兰、西班牙、奥地利、罗马尼亚、拉脱维亚五国选择了弃权。2013年6月4日,欧盟委员会公布对中国光伏产品反倾销调查初裁结果,决定从6月6日至8月6日对涉案中国光伏产品征收11.8%的临时反倾销税。

  为打击以法国为首的5国投赞成票的国家,中国高调对欧洲红酒进行双反调查,明显针对法国。

  经过多轮谈判,2013年7月27日,中国光伏产业代表与欧委会就中国输欧光伏产品贸易争端达成“价格承诺”协议。8月6日,此项协议正式实施,中欧贸易史上涉案金额最高的一起贸易争端落下帷幕。

  目前,我国的市场现状有如下两个特点:一是中国巨大产能对国际市场影响巨大。光伏产业大量立项,除了企业投资者的逐利心态外,更有一些地方政府政绩顾虑。作为新兴产业,大量吸引光伏企业投资,不但可以增加GDP,更可以获取城市经济发展的政治资本。有的城市根本不具备开展光伏产业的基础条件,没有产业配套,就从头做起,完全不顾实际情况。另一个是中国无法处在产业链上游,受他国影响大。由于盲目投资,我国光伏产业发展快速,目前产能已处于绝对的世界第一,产业链也比较完善。但与发达国家相比,我国光伏产业在技术上还相差太远。光伏行业盲目建设、低水平重复、同质化竞争现象仍十分严重。行业景气指数较低,迫使国内光伏生产企业面临加快产品结构调整,提高产品质量,向高端领域发展的局势。

  最近一段时期,面对光伏产业暗淡的市场形势,国务院先后多次表示,要解决中国的光伏产业危机。然而政府出台扶持政策确实给欧美“双反”调查提供了“口实”, 如果政府不采取“急救”措施,中国光伏产业可能遭遇毁灭性打击。我们不能着眼于短期利益,而是要看产业长远发展。从长期来看,光伏行业的产业结构存在许多问题,不是换一个市场就能解决,更不是补足资金可以解决的。政府和企业还是应该在危机过后,长远地看待行业发展。因此,对于这样一个新兴产业,无论是从产业发展、抢占新能源市场,还是调整中国经济结构都至关重要。

  光伏产业是战略性新兴产业。发展光伏产业对调整能源结构、推进能源生产和消费方式变革、促进生态文明建设具有重要意义。我国光伏产业当前遇到的困难,既是产业发展面临的严峻挑战,也是促进产业调整升级的契机,特别是光伏发电成本大幅下降,为扩大国内市场提供了有利条件。要按照创新体制机制、完善政策措施、扩大消费市场、规范市场秩序、推进产业重组、降低发电成本的思路,统筹兼顾、综合施策,着力提升产业竞争力。

  中国的光伏产业有95%的市场都在国外,国内的应用仍十分有限。长远来看,中国再不广泛应用太阳能光伏发电技术,中国经济发展所遇到的能源问题将会越来越严重,能源问题必定成为中国经济发展的巨大障碍。中国是太阳能资源丰富的国家之一可见,中国具备了广泛应用光伏发电技术的地理条件。扩大国内太阳能的利用技能解决能源危机,也能带来光伏产业的新春。

  可喜的是继2012年美国对中国光伏企业发起双反之后,欧盟也开始对我国光伏企业展开反倾销调查,在接二连三的打击下,中国政府于今年1月1日了《国务院关于印发能源发展“十二五”规划的通知》,即将“十二五”光伏发电装机容量的目标提高到21GW,比先前的规划上调了66.7%。

  目前,中国的光伏产业受政策导向很严重,这也是导致光伏产业投资失衡,效率低下的原因之一。为推动光伏产业的市场化,应从以下几个方面入手:一是确保合法电站的并网及运行发电。要综合考虑光伏电站、电网公司和发电端的利益,对于电网、调峰电源的建设和光伏发电进行一定的补贴,鼓励光伏电站的开发和可再生能源的应用,因此这是一个亟待落实的问题;二是打开大型投资基金进入光伏市场的大门。降低商业银行进入光伏发电市场的门槛,对光伏产业进行利息补贴,引导资本进入;三是考虑退税政策,鼓励民间资本。根据美国法案,光伏发电投资额的30%可获政府现金补助。为此,大量资本涌入住宅光伏和公共事业光伏市场,百花齐放的局面促成了美国光伏市场的良好发展。中国在这方面也可以借鉴美国的成熟模式,通过退税政策吸引优质投资者进入光伏市场。

  【摘要】2014年以来中国光伏产业迎来了新的增长周期,然而由于对光伏产业认识的不全面和国内金融市场的不成熟,其融资存在

   我国光伏产业融资问题研究 我国光伏产业发展问题与对策研究 我国光伏产业政策存在的问题及改进建议 我国光伏产业发展面临的问题及应对策略 我国光伏产业遭遇“双反”调查现状及对策 我国光伏产业发展的风险及应对策略 我国光伏产业发展遭遇的反倾销影响及对策 我国光伏产业未来发展方向及主要的问题 金融支持我国光伏装备产业健康发展的对策研究 “双反”调查背景下我国光伏产业发展的对策探讨 我国光伏产业发展现状及政策探析 我国光伏产业遭遇双反调查原因分析 我国光伏产业发展环境及其战略路径的SWOT分析 我国光伏产业国际竞争力影响因素实证分析 我国光伏产业遭受欧美反倾销案例分析 基于因果关系图的我国光伏产业市场技术现状分析 影响我国光伏产业市场技术内部因素分析 我国光伏企业发展对策 我国光伏产品出口问题研究 我国光伏发电有关问题研究 常见问题解答 当前所在位置:l 2016-01-05.

  [15]谢冬冬.新能源产业融资困境及项目融资模式分析[J].南阳师范学院学报.2014(08):23-26.

  基金项目:广东省教育厅科研项目育苗工程人文社科项目资助“东亚区域经济一体化与外需主导经济增长模式转型”(2013WYM_0059)。广东省哲学社科共建项目“中国经济转型重塑东亚生产贸易网络的机制及效应”(GD16XYJ33).广东金融学院人才引进科研项目(2013RCYJ002)。

  作者简介:张海霞(1981-),女,汉族,河南焦作人,广东金融学院经济贸易系讲师,暨南大学国际贸易博士学位,研究方向:东亚经济贸易、光伏产业;通讯作者:孙旭(1981-),男,汉族,河南南阳人,广东工业大学管理学院讲师,中山大W管理科学与工程博士学位,研究方向:管理心理学和产业经济。

  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

  随着人口数量的快速增长,传统化石能源(以石油、天然气及煤炭为代表)正面临消耗殆尽的危机,能源危机问题已经发展成为一个世界性的难题。除此之外,在使用化石能源的过程中,将会产生一系列环境污染问题,给生态失衡造成了严重的影响,制约了人类社会的进一步发展。寻找并开发新能源已经成为世界各国的一项重要战略任务。众所周知,太阳能资源不仅丰富,而且分布广泛,同时具有环保的特点,是各国公认的清洁能源。

  对于光伏发电而言,太阳能电池属于核心部分。所谓的光伏发电指的是在太阳能电池的帮助下,实现光能到电能的一系列转化过程。光伏发电的历史可追溯到19世纪40年代末期,科学家在科研实验的过程中发现了光生伏打效应,奠定了太阳能电池诞生的理论基础。太阳能电池工作原理如下:在光照条件下,其芯片PN结中的电子将会吸收光能,进入自由电子状态,并在晶体里高速移动,由此产生的空穴也会以晶体为中心按照一定的规则围绕移动,最终自由电子完成在N 结的聚集,而空穴完成在 P 结聚集,此时,PN结之间将会存在一个电势差,并发挥出电源的功用。[1]

  光伏发电系统包括以下几个主要部分:1)太阳能光伏电池板;2)储电装备;3)控制器存;4)逆变器。利用太阳能光伏电池板可实现太阳能到电能的转换,然后再利用逆变器进行相关转化之后,便可输送给用户了。

  前文提到,在光伏发电系统中,太阳能光伏电池板是核心组成部分。目前,有相当数量的企业在从事相关的生产以及销售工作。纵观世界市场,太阳能光伏电池板的年均总产量已经多年保持在4000MW以上。中国在该领域所占的份额位居世界前列。以无锡尚德公司生产情况为例。该公司的产能在327.0MW/年(2007年数据),在中国排行第一,在世界范围内位居第三。由此可见,我国在光伏发电系统设备生产方面的巨大优势和潜力。[2]

  值得一提的是,中国在光伏发电系统的装机容量方面远逊于光伏电池产业。2007年,中国光伏发电系统的装机容量仅为世界当年累计安装量的1%。

  除了太阳能光伏电池之外,光伏控制器也是相关厂家的关注焦点。在世界范围内比较,我国在这一领域的生产方面并不占优势,落后于欧洲以及日本等先进地区和国家。另外,在光伏控制器的自主创新及研发方面还有待提高。

  在我国,太阳能资源不仅丰富,而且分布广泛,整体资源占有量超过 5000兆焦/(平方米·年)。所以,中国在发展太阳能光伏发电方面具备一定的先天优势。在我国,光伏发电的应用主要集中在下列四个方面:1)农村以及边远地区;2)通信和工业;3)太阳能光伏产品;4)光伏并网发电系统。近些年来,国内陆续建成了一批示范性光伏发电系统。如600W光伏提水系统,其输出电压为220VAC,日发电量为1.8kWh,日提水量为30m/(20m)。又如100kw并网型光伏供电系统,其输出电压为220VAC,日发电量达350kWh。光伏发电产业属于政府推动的示范性工程,其商业化应用还有很长一段路要走。[3]

  我国光伏发电存在的主要问题有:1)在太阳能的开发方面缺乏战略意识。政府没有将太阳能开发作为政府的日常工作的一部分。另外,相对于常规能源建设项目而言,太阳能开发项目缺少固定的资金投入又或者资金渠道不够通畅,同时还缺乏科学、有效的激励政策;2)相较常规能源产业而言,新能源的开发还处于起步阶段。多元化、多层次的能源结构体系尚未建立。边远地区的能源紧张问题仍旧存在,生态环境的持续恶化短时间内难以改变。以上问题制约了边远地区的进一步发展;3)和太阳能光伏发电相配套的市场运行机制(包括管理和服务两大方面)还不完善,该领域的竞争尚处于无序、混乱状态;4)光伏发电市场的培育度不够,没有形成规模产业链。受经济因素和技术因素的制约,表现出了高技术含量不足的问题;5)产品质量评价标准不统一,导致光伏产品在质量方面参差不齐;6)对综合型能源系统的投入、开发力度不够。[4]

  太阳能光伏发电可以向农村以及边远地区提供满足日常需求的非联网电力,且成本较低。结合当地的具体情况,加大对太阳能的开发力度,可将其转化为高品质的生活用电和工业用电。推动光伏发电事业的发展,不仅有利于脱贫致富,而且有利于维持人和环境协调发展,这对于我国可持续发展的战略而言具有非常重要的现实意义。[5]

  光伏发电的相关发展措施:1)政府应加大投入,加强引导,从而推进太阳能这一新能源的应用进程;2)结合市场规则,促进新能源产业的市场化转变,同时对现行产业结构中的不当之处进行大刀阔斧的整改,建立起科学、规范、高效的市场运行机制;3)完善光伏发电系统相关产品的质量检测标准,使其规范化、规模化;4)建立完善的技术培训体系,结合实际需要培养不同层次的新能源技术人才,提高加工、应用相关的技术水平,从而获取更大的经济效益;5)在推广应用过程中,切忌急躁,要稳步发展。如根据当地情况,先推广那些技术条件已经相对成熟的光伏发电设备,同时将维修、管理、宣传等一系列基础工作落实到位;6)政府应制定各项优惠政策,建立高效的投融资机制,营造良好的投资环境,以此吸引国内外的人才、技术以及资金,保证光伏发电产业的可持续发展。[6]

  目前,我国光伏企业的市场重心集中在欧美等发达国家和地区,为改变这一现状,我国相继出台了诸多光伏补贴政策,以促进国内市场的开放与发展,相信不久的将来,我国光伏企业大有希望摆脱当下这种生产过剩的局面。国家已经明确提出了,在中东部地区建设分布式光伏发电系统的计划,并提出了结合城市建筑的理念,所以,我国光伏产业在未来的一段时间里将会致力于分布式光伏发电和建筑光伏一体化的研究。由此可以预见,光伏产业正在由高端市场转战下游市场,那些生产太阳能照明设备以及屋顶太阳能的相关企业将会迎来发展的契机。光伏企业应该将主要精力投入到更高层次技术的开发、研究与应用中去,例如以下几个方面:1)光伏并网电路的拓扑结构;2)分布式光伏发电系统的能量管理问题;3)对系统的显示以及远程监控技术等。与此同时,还需要提供一系列安装维护等方面的增值服务。就目前市场而言,晶硅太阳能板仍旧同类产品中主流,但是越来越多的企业开始将人力、物力投向了对薄膜太阳能板技术的研究。同晶硅太阳能板相比,薄膜太阳能板具备了更强的高温潮湿适应能力,因此多见于下游的建筑幕墙,造价方面也具有优势,在制造环节所消耗的能源还不到晶硅太阳能板的1/2。在全球经济衰退的大环境之下,薄膜太阳能板市场不见颓势,仍在稳定增长之中。[7]

  我国幅员辽阔,拥有大量的、可利用的太阳能资源。太阳能光伏发电技术不仅是一种清洁能源技术,而且在转换率方面也在日益提高,相信光伏产业的未来发展前景将会更好。随着电价补贴政策的落实以及光伏发电的使用时间增加,相信在不久的将来,太阳能发电成本将会大幅下降,甚至达到和常规电价极为接近的水平。我国石油、煤炭以及天然气等化石能源的储量正在减少,如果不采取有效的解决措施,将来必然会陷入能源危机之中。在此背景下,开发、利用太阳能等清洁能源已经成为能源领域的一个必然发展方向。

  [1] 熊燕,刘鑫,马胜红. 中国城市规模化光伏发电应用条件分析[J]. 可再生能源. 2012(01).

  [3] 张立文,张聚伟,田葳,张晓红. 太阳能光伏发电技术及其应用[J]. 应用能源技术. 2010(03).

  [4] 李芬,陈正洪,成驰,蔡涛,杨宏青,申彦波. 武汉并网光伏电站性能与气象因子关系研究[J]. 太阳能学报. 2012(08).

  太阳能发电技术中,最具技术含量的一项莫过于光伏发电技术,近年来随着太阳能发电产业的迅猛发展,光伏发电技术已成为该行业的技术热门。我国自2005年颁布《可再生能源法》以来,逐步加强了全国高新技术院校、研究所等对光能发电技术渗透研究。尤其是在十八届一中全会以来,全国人民在的坚强领导下,坚持走绿色环保道路,深化企业改革,积极引进研究高新技术。太阳能发电在我国迎来春天,经过几年的努力,我国太阳能发电产量已占据世界40%的份额。尽管光伏发电产业规模在不断扩大,但是产业核心技术却一直掌握在西方国家手里。目前最为业界人士重视的光伏逆变器的测试研究在我国就存在着重大的技术瓶颈。在国家政策的支持下,国内光能发电产业中也已成就不少逆变器生产企业,并且均在逆变器性能检测技术方面涉足多年。因为我国工业技术起步晚,初期又缺乏技术人才和理论支持,就技术层面讲,国内大部分企业的结构工艺、智能化程度、转化效率等方面与西方国家还存在很大的差距。

  在全球环境持续恶化,不可再生资源消耗殆尽的今天,太阳能发电无疑是彻底解决“能源危机”“环境污染”的人类救星。应对可持续发展的全球战略,光能发电成为世界最前沿的尖端技术。为了大力坚持鼓励光伏发电产业在我国的发展,政府分别于2009年和2010年颁布了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》《关于加快培育和发展战略性新型产业的决定》,该政策都明确了我国将坚定发展多元化太阳能发电市场的决心,“十二五计划”以来太阳能发电等新能源产业再次被提上重要议题[1]。

  据国家能源统计局数据报告显示,仅截至到2013年我国太阳能发电的电源装机量就达到了335.1%的增幅。借助国家政策对太阳能发电产业的强大扶持力度,整个光伏发电产业链发生巨大变革,光能发电生产材料多硅晶及组件的成本降低又进一步推动了我国光伏发电工程、装机规模的迅猛发展[2]。2013年的数据显示在我国光伏发电的装机数量已突破1500万kW。

  光伏发电整个产业链及相关产业在我国已初具规模,主要包含了光能发电主要材料多晶硅的制造生产,太阳能电池的制造封装,光能专用材料、设备的制造安装维护等。与我国飞速发展的光伏制造业相比,在光伏应用领域的前进步伐明显滞后于我国光伏制造业。2000年,我国太阳能电池产量仅为3 MW,到2007年年底达到1088 MW,超过欧洲(1062.8 MW)和日本(920 MW),跃居世界第一位。2010年,我国太阳能电池产量达到8GW,约占全球光伏电池产量的一半,但2010年,我国新增光伏发电装机约500 MW,累计仅800 MW。中国要达到国际能源署技术路线图中提出的光伏发电比例的全球平均水平,累计光伏安装量在2020年前需要达到60 GW光伏,2030年达270 GW[3]。

  随我国光伏市场外部环境的不断变化,我国光伏产业的发展局限性日益凸显出来,具体表现在如下几方面。

  (1)规模庞大实力软弱,因为我国工业化程度低科研力量薄弱,我国光伏产业在国际市场难以挣得话语权,虽然全年产品出口量巨大,但不能把握产品的价格走势,短期内会因全球市场的需求消耗而占据大部分市场份额,但这样的情况会随着技术落后差距逐渐消失。

  (2)专业技术薄弱,我国的光伏产业一直受制于西方国家,其根本原因就是相关高新技术的缺失,在我国尚未建立一套全面完整的光伏科研创新体系,全国范围内与光伏相关的支撑产业如精密仪器、多晶硅材料等几乎全部依赖于进口,这就使得整个光伏产业只能屈服于整个产业链的低端,缺乏国际竞争力的产品往往只能获得薄弱的利润[4]。

  (3)国内需求不足,技术薄弱导致大部分生产原材料依靠进口,这大大增加了国内光伏发电成本,加之相关国家政策的短缺,目前为止我国当年装机量还不能达到全年产能的10%,这显示出我国国内光伏发电应用市场的严重不足。

  光能发电创造可再生节能能源,符合全球应对坏境恶化的整体趋势,将成为世界技术领域最炙手可热的科研项目是毋庸置疑的。在光伏发电系统中最为关键的一个组成部件叫做“光伏逆变器”,其功能用最专业的解释为:将光伏发电产生的直流电源通过内部结构的调整转换为交流电,以便将光能转换来的电接入实际应用中的电力网络和负载[5]。近年来受生产组件价格的大幅降低和国内标杆电价政策的出台,光伏逆变器产业的发展得到了巨大的提升。据业界专家介绍,逆变器是光伏发电系统中起功率调节的核心器件,因其特殊的功能地位使得行业对逆变器的生产加工等质量的要求极高,仅造价成本就占据了整个系统15%左右的费用。逆变器市场在我国虽具有光明的前景,但是国内逆变器的生产质量却令人担忧。在不完善的市场体制下,层次不齐的生产厂家根据不同的客户需求及应用要求生产质量水准不一致的产品,逆变器的技术改进一直得不到市场推动,缓慢的产品更新速度严重制约着我国整个光伏发电行业的飞跃。展望光伏产业未来的无限前景,立足国际市场,我国的逆变器生产不仅仅需要量的激增,更加迫切需要质的提高。

  中国光伏专业委员介绍说,光伏发电系统能否长期稳定运行很大部分上取决于逆变器的工作性能,其综合性能直接关系到光伏系统的安全可靠性、能源利用率和负载供电质量等[6]。为保证光伏系统的安全运行,逆变器在投入使用前都会进行性能检测实验,目前国内的逆变器性能检测平台多是采用室内实验室的检测方案。即通过利用人工模拟的光伏电池组进行输出试验,该模拟光伏电源可以简便帮助实验人员完成逆变器的功率转换实验。而实际上,逆变器在被应用到光伏系统中去后将要应对各种复杂的外界环境,比如:阳光强度,空气湿度,环境温度,电网及设备的运行状况等因素。实验室中人工设定的实验环境和电网条件根本无法模拟逆变器实际应用中的各种客观问题。这就导致国内大部分逆变器出现能通过国实验室质量认证却能以长期稳定的保证光伏系统运行的情况发生。为保证光能产业长期安全的发展,尽快展开逆变器的室外研究、检测是我们不能逃避的路障。但是在我国,逆变器的室外检测平台技术几乎属于空白内容,由此可见,深化发展我们新能源技术尤其是光伏发电技术,当务之急是加快逆变器的室外检测平台建设。

  平台的设计建设应当依托现有光伏电站开展,整个平台系统由三部分组成:光伏发电系统即光伏电站,逆变器测试设备和逆变器综合性能的分析系统。

  其中光伏发电系统包括了光伏电站的部分内容,光伏阵列、光伏防雷汇流箱、变压器、负载电网等。对逆变器性能的检测设备包括:气象站、电能质量分析仪、功率分析仪等。逆变器性能综合分析系统将采集电站运行及被检测逆变器的测试信息,通过分析处理有效数据对逆变器在室外实际工作环境的性能表现做出评价。

  逆变器综合性能分析系统将采用LabVIEW和QT等软件开发工具进行开发设计。在该平台做逆变器检测时,分析系统可以根据检测要求调整出符合条件的具体工作环境,同时,分析系统还将自动收集、分析、处理相关数据。测试结束后,整个实验过程的实际数据都将储存在分析系统中,由系统根据预定的性能要求标准给予被检测逆变器综合评分。

  目前专业的光伏测试系统对逆变器的监测项目包括:逆变器跟踪太阳辐照度,转换效率,功率因数、输出电压稳定度、输出电能质量,软启动,通讯功能等,该文就几项重要性能测试方案给予阐述。

  按照逆变器的功能要求设计,逆变器应当对发生剧变的气象参数尤其是辐照度及时有效的做出相应,以满足光伏系统的发电要求。但是辐照度急剧的变化会产生震荡功率,这将冲击逆变器内部元件甚至导致逆变器跳机情况发生[7]。逆变器如果响应迟钝失效最终将影响光伏系统的产量。测试方案是利用分析系统对比分析气象监测系统和功率分析仪、电能分析仪的三方数据。通过系统对比辐照度和功率波形之间的变化关系最终评定逆变器跟踪辐照度的性能指数。

  转换效率最直接的代表了逆变器的本质功能,即光能转换的直流电再转换为交流电的效率。目前业界普遍采用的是“欧洲效率”进行计算测试,欧洲效率是加和逆变器分别在i%额定输出功率下的转换效率的一种加权平均值[8]。功率试验利用分析系统综合计算、分析功率分析仪实时监测到的全部数据,并最终给予功率转换性能指数。

  输出电压稳定度表征了逆变器输出稳定电压的能力。当前大部分逆变器的性能要求中普遍存在电压调整率一项,电压调整率表示给逆变器输入在允许范围内的波动电压时,逆变器得到的输出电压的偏差百分比。而工作要求严格的逆变器还需要提供一项敷在调整率的参数,表示逆变器负载在0%到100%范围内变动时,其输出电压的偏差百分比。

  按照国际要求,逆变器在额定功率负载下运转,注入电流谐波的总畸变概率不得超过5%,其他负载状况下,逆变器注入电网的各次谐波电流值不得逆变器额定功率运转时可接受的各次谐波电流值[9]。在该检测平台中将利用电能质量分析仪实时监测并记录逆变器的谐波情况,最后将数据输送给逆变器综合性能分析系统,并对逆变器的谐波性能做出分析评价。

  长期以来,我国光伏发电产业具有巨大发展潜能,无论时经济市场融资组建光伏产业,还是我国丰富的光照资源,都为光伏产业的扩展奠定了物质基础。但是因我国工业化进程起步晚,专业人才缺失,大部分理论知识被欧美国家垄断,我国光能事业的进一步拓展被紧紧的捆绑在技术落后的小辫子上。逆变器室外检测平台作为国内技术空白的突破性科研项目,其被赋予和寄托了多方面的目标和希望。

  技术目标:光伏逆变器户外测试平台的建立不仅弥补了我国在太阳能利用方面的技术空白,通过户外测试平台的测试研究将进一步完善光伏产业整体产品质量和服务水准[10]。户外测试平台将彻底解决逆变器室内检测达标实际应用不过关的情况,在对逆变器的整体测试实验中,逆变器与光伏电站运营变化的对应反映,将有助于电站的进一步提升,所得实验数据是将成为光能开发利用理论研究的宝贵资料。

  经济目标:户外测试平台一旦开发建设成功,可将其投入商业运作,开放式的管理模式既能规范我国逆变器生产市场又能带动一大批新的高科技产业。户外检测平台将被纳入到光伏产业链中,立足于前景无限的新能源市场,户外检测平台将引领新一批的光能产业经济高潮。

  社会效益目标:光伏逆变器检测平台在研究之初就被赋予众望,我国光伏市场仍处于杂散乱多的状况中,市场的深化改革需要技术的支持,只有不断保障逆变器的性能指标,整个光伏市场才能够向更高更科学的远方前进。

  光伏发电在我国还有很远的路要走,就目前国际形势来看,光伏发电无论是在中国还是在全世界都有广阔的发展前景,但是我国的光伏产业不仅仅需要政府、政策的积极引导和支持,广大科研人员应当担负起重任,励志攻克技术难关,突破国外产权枷锁,为我国的光伏产业塑造强劲的“发动机”,作为光伏产业的一员,光伏企业更应当积极配合国家相关法律法规的实施要求,承担社会责任,努力营造良好的光伏发展氛围。

  [1]黄亚平,太阳能光伏发电研究现状与发展前景探讨[J].广东白云学院学报,2007(2):113-117.

  [2]朱伟刚,林海梅,周蕾.太阳能光伏发电在中国的应用[J].现代电力,2007(5):19-

  [6]许苑,王科,陆志刚,等.光伏并网逆变器入网检测平台实现方案研究[J].可再生能源,2013,31(6):30-33.

  [8]侯聪玲.太阳能最大功率跟踪技术研究[J].现代商贸工业,2008(3):285-286.

  工信部于2012年2月24日印发《太阳能光伏产业“十二五”发展规划》,规划从经济目标、技术目标、创新目标和发电成本目标四个方面明确提出了太阳能光伏产业的发展方向,作为光伏行业十二五最重要的规划文件的,使得近日来一直处于寒冬的光伏行业,终于迎来期盼的政策“温暖”。规划表示,“十二五”期间,光伏产业保持平稳较快增长,多晶硅、太阳能电池等产品适应国家可再生能源发展规划确定的装机容量要求,同时积极满足国际市场发展需要。支持骨干企业做优做强,到2015年形成:多晶硅领先企业达到5万吨级,骨干企业达到万吨级水平;太阳能电池领先企业达到5GW级,骨干企业达到GW级水平。规划还调整了光伏发电成本目标,称:到2015年,光伏组件成本下降到7000元/千瓦,光伏系统成本下降到1.3万元/千瓦,发电成本下降到0.8元/千瓦时,光伏发电具有一定经济竞争力;到2020年,光伏组件成本下降到5000元/千瓦,光伏系统成本下降到1万元/千瓦,发电成本下降到0.6元/千瓦时,在主要电力市场实现有效竞争。规划还提到了“十二五”期间对光伏产业的政策支持:提升光伏能源地位,加强产业战略部署;加强行业管理,规范光伏产业发展;着力实施统筹规划,推进产业合理布局;积极培育多样化市场,促进产业健康发展;支持企业自主创新,增强产业核心竞争力;完善标准体系,推动检测认证、监测制度建设;加强行业组织建设,积极参与国际竞争。作为河南省首批申办光伏工程本科层次人才培养的高等院校,我们的人才培养理念和人才培养方案应跟上国际形势和国内产业战略的变化,针对光伏工程专业在校学生正在实施的人才培养方案,以及教学实践的环节中发现的问题,做出及时调整,以满足市场经济对人才的需求。

  1.本科光伏人才培养的定位。从十二五规划看,我国的光伏产业要走自主发展道路,一改过去大量生产太阳能电池及原材料,企业依赖出口销售的单一生产局面,多晶硅、太阳能电池等产品适应国家可再生能源发展规划确定的装机容量要求,同时积极满足国际市场发展需要,更重要的是要大幅度调整光伏发电成本,提升光伏能源地位,将逐步实施“太阳能屋顶”计划推动市场应用和产业发展。行业的蓬勃发展,以经济为基础的同时必须有充足的人才作为支柱。就目前光伏行业人才现状来看,出现两个极端:一是高端人才,包括海归在内的太阳能相关专业的硕士博士生,他们是企业研发部门和科研单位向外挖取的对象;而另一方面是极少数职业技术学院毕业生或经过短期职业培训的技术工人,他们主要在企业生产一线从事技术劳动和管理工作。光伏行业目前的这种人才结构,不能满足行业长足发展要求。而目前作为一个新兴本科层次的光伏工程专业,人才培养方案及模式在国内同等层次的高校中,尚无可以参照执行的标准。根据这种现状,我们将人才培养目标定位在“本科层次,应用研究型”,所谓的“应用研究型”人才,是既可以在企业从事生产和管理工作,在生产一线作为技术员工程师使用,也能参与企业的产品研发,补充到行业科研人员队伍中,以弥补光伏行业人才的缺口。

  2.本科光伏人才培养的课程设置。“应用研究型”人才的培养,需要我们在课程设置上合理配置,设计好基础课、专业基础课、专业课的比例,本着“重基础、宽口径”的思路进行课程设置,同时满足高校本科必须的实验环节要求。为着重基础,光伏工程专业外语、计算机应用四年不间断,同时电磁学、电动力学、电工学、电路、模拟电子和数字电子技术、光学、固体物理、半导体物理与器件、工程企图等都要保证足够的学时数;专业课与专业基础课覆盖面要适中,既包括应用光伏学、光伏建筑一体化、光伏技术与工艺、光伏发电系统的设计与施工,还应该有太阳能电池材料等方面的课程;在选修课程与科技创新活动教学计划中要列举更多的与太阳能相关联的可选课目,如洁净能源与不可再生能源,能源材料、应用软件,科技创新等。在各个课程计划中应保证足够的实验学时,确保理论与实践合理配置。

  3.“应用研究型”人才是光伏行业当前的市场需求。光伏工程“应用研究型”本科人才培养以“重基础、宽口径”为思路,既符合我国光伏行业的现状,也符合当前大学生就业市场的需要。尽管在国际国内太阳能光伏产业都持续迅猛发展,我国按十二五规划既定方针,即便是五年内光伏发电系统成本下降到1.3万元/千瓦,发电成本下降到0.8元/千瓦时,与传统水力发电或火力发电成本不足0.2元/千瓦时相比,发电成本还是很高。另一方面,要上马光伏发电系享受国家财政补贴需经过严格审批制度,企业完全靠自行投资光伏发电系统回收资金周期太长,再者太阳能发电单位面积上功率小,国家电网大规模上项目受到场地的限制,所以目前和相当一段时间里,光伏发电要走用电企业自发电、供电之路,要经历一段“星星之火可以燎原”发展的模式。这种发展模式对人才的需求更是“技能+应用+研究”的多面手。我们输送的人才要对发电系统的运行、维护、故障处理等有全面的掌控能力。然而光伏发电的大规模形成需要一个过程,在这个过程中,毕业生要面对就业的双向选择,不能否认会有一部分毕业生从事光伏相关甚至相近(如LED等)行业的工作。为了扩大毕业生的就业局面,我们本着“重基础、宽口径”的指导思想,把“应用研究型”作为光伏人才培养的目标,是当下行业本科人才培养的基本模式。

  4.鼓励更多的学生参与大学生科技创新。学生综合能力的培养是一个系统工程。课程设置为学生系统学习理论知识创造了必要条件,实践性环节和校外课堂也是学生汲取知识的不可缺要的途径。鼓励学生积极参与科技创新是非常必要的。这些年来,各个高校很重视学生科技创新工作,鼓励学生积极参与教师科研课题,或者教师科研课题分出一部分作为子课题让学生来做,这是对学生科研能力、团队精神、分析问题解决问题能力培养的很好方式。我们在光伏工程人才培养方案中,很重视对学生科技创新能力的培养,学校在这方面也给予了很大支持,每年都有学生创新项目和大学生基金项目申报和审批,并有一定的资金支持,还给予必要的学籍学分。事实证明,学生参与科研的积极性主动性是非常高的。在这项工作中,既培养了学生的创新意思,提高了他们解决问题克服困难的能力,也加强了学生的团队合作精神。

  俗话说“十年树木,百年育人”,人才的培养与教育是系统工程,人才培养方案的科学性与合理性需要历经实践来检验,要在执行中不断修改和完善。光伏工程这个最新兴的行业人才培养方案正在不断地修改和完善中。

  20世纪90年代后,光伏发电快速发展,到2006年,世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统,6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划,到2003年日本光伏组件生产占世界的50%,世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价,大大推动了光伏市场和产业发展,使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国,也纷纷制定光伏发展计划,并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。

  中国的光伏发电80年代开始起步,在国家“六五”和“七五”期间,中央和地方政府首先在光伏行业投入资金,使得中国十分微小的太阳电池工业得到了初步发展,并在许多地方做了示范工程,拉开了中国光伏发电的前奏。

  本文通过介绍我国光伏组件发展的现状,再而分析我国光伏组件发展中遇到的问题,并进行细致充分的比较,讨论我国光伏组件的方向及对策建议。

  1、2020年7月25日前,确定选题、查阅文献、收集资料、拟定协作提纲、制定并完成毕业论文开题报告。

  2、2020年8月20日前,将论文初稿交指导老师,由指导老师提出修改意见。

  早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现,光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏打效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。

  20世纪70年代后,随着现代工业的发展,全球能源危机和大气污染问题日益突出,传统的燃料能源正在一天天减少,对环境造成的危害日益突出,同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能够改变人类的能源结构,维持长远的可持续发展,这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦,假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012千瓦小时,相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势,20世纪80年代后,太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。

  20世纪90年代后,光伏发电快速发展,到2006年,世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统,6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划,到2003年日本光伏组件生产占世界的50%,世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价,大大推动了光伏市场和产业发展,使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国,也纷纷制定光伏发展计划,并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。

  世界光伏组件在1990年——2005年年平均增长率约15%。20世纪90年代后期,发展更加迅速,1999年光伏组件生产达到200兆瓦。商品化电池效率从10%~13%提高到13%~15%,生产规模从1~5兆瓦/年发展到5~25兆瓦/年,并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。

  2006年的光伏行业调查表明,到2010年,光伏产业的年发展速度将保持在30%以上。年销售额将从2004年的70亿美金增加到2010年的300亿美金。许多老牌的光伏制造公司也从原来的亏本转为盈利。。

  光伏组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能,并送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。但是,随着微型逆变器的使用,可以直接把光伏组件的电流源转化成为40V左右的电压源,就可以驱动电器应用我们的生活当中。同时,光伏组件在不断创新,由于光伏组件在业内来讲叫做中国制造,应该有中国创造,进而出现光伏组件的升级创新产品,如光伏陶瓷瓦,光伏彩钢瓦,这类产品可以直接代替传统建材瓦片,还有了光伏组件的功能,一旦步入通用市场,将对光伏组件和传统建材造成一定冲击。

  光伏组件指具有封装及内部联结的,能单独提供直流电输出的,最小不可分割的光伏内电池组合容装置,由太阳能电池片或由激光切割机或钢线切割机切割开的不同规格的太阳能电池组合在一起构成。

  光伏电池片为光伏组件最重要也是最基本的发电单元,因此光伏组件质量很大程度上依赖于光伏电池片的好坏,因此组件厂家是否拥有自家的电池片厂,以自家电池片的质量可以作为一个重要的评估标准。

  一套家庭光伏发电系统主要由光伏组件、逆变器、支架、电缆以及其他零部件组成。通过本人了解,目前家用光伏发电系统的合理建设成本大概在1-5元/瓦,其中光伏组件的所占成本最大,几乎占到一半;逆变器可以占到5%-8%。对比前几年,整体上来说,确实是便宜了。

  目前,双面光伏组件有两条技术路线,即n型双面光伏组件和p 型双面光伏组件。双面光伏组件按照使用的电池类型主要可以分为3 类,分别是:n-PERT 双面光伏组件、n-HIT 双面光伏组件和p-PERC 双面光伏组件。各类型双面光伏组件的具体特点如表1 所示。

  与传统光伏组件只能利用正面入射的光照不同,双面光伏组件的背面也具备光电转换的能力。表征双面光伏组件的主要参数除了转换效率之外,还有一个重要的指标是双面率(Bifaciality),即背面效率与正面效率的百分比。n-PERT 双面光伏组件具有少子寿命高、无光致衰减效应、弱光响应佳、温度系数低的特点;且其双面率可达到90%,远高于p-PERC 双面光伏组件,背面发电量增益更高。在有限的安装面积中,n-PERT 双面光伏组件能提供更高的电力输出。n-HIT 双面光伏组件结合了晶体硅光伏组件和硅基薄膜光伏组件的优点,此类组件具有结构对称、低温制造工艺、开路电压高、温度特性好、光照稳定性好、双面发电等特点。

  p-PERC 双面光伏组件生产线只需基于现有生产线进行少量技术改造,基本不增加额外成本,性价比较高。与组件正面超过20% 的光电转换效率相比,其背面可吸收光线的区域有限,转换效率在10%~15% 之间。

  组件的安装倾角是影响发电量的重要因素。采用固定式安装的光伏发电系统一般按光伏组件全年倾斜面上接收到的辐照量最大,即全年发电量最大来选择组件的安装倾角,该倾角即为最佳安装倾角。

  本文以林洋安徽安庆某市政电站为例进行对比分析。该项目采用285 W 双面光伏组件,离地高度为1.0 m,分别采用10°、22°( 最佳倾角)、45°倾角布置。组件在不同倾角下的发电量测试结果如表2 所示。

  1) 在组件安装高度为0.5 m 的情况下,相对于最佳倾角22°,倾角为10°时,组件发电量减少了5.49%;倾角为45°时,组件发电量减少了2.03%。在组件安装高度为1.0 m 的情况下,相对于最佳倾角22°,倾角为10°时,组件发电量减少了2.03%;倾角为45°时,组件发电量减少了3.19%。由此可知,双面光伏组件在最佳倾角时的发电量最大。

  2) 当倾角均为10°时,相对于最佳倾角22°,安装高度为0.5 m 的组件发电量较安装高度为1.0 m 的组件发电量减少的多。由此可说明,当安装高度增加时,由于双面光伏组件背面接收反射辐射的原因,部分补偿了由倾角带来的发电量损失。

  3) 当倾角均为45°时,相对于最佳倾角22°,安装高度为0.5 m 的组件发电量较安装高度为1.0 m 的组件发电量减少。由此可知,倾角增大使双面光伏组件背面接收反射辐射的效果变差。

  双面光伏组件如果离地面太低,背面将不能接收反射辐射;而随着组件安装高度升高,其背面接收的反射辐射也会随之变化。组件最低点离地越高,组件与地面之间的空间越大,其背面可接收周围反射辐射的面积越大,背面的发电量也越多。由表2 可以得出,在最佳倾角22°时,组件的安装高度由0.5 m 增至1.0 m 时,其发电量约增加2.6%。下文以林洋山东某实证电站的测试结果为例进行分析。两组光伏组件的装机容量均为50.04kW,均采用正面功率为290 W 的双面光伏组件,且倾角均为当地最佳倾角28°,安装高度分别为1.0 m 和2.0 m。不同安装高度下的组件发电量测试结果如表3 所示。

  测试结果显示,当组件安装高度为2.0 m 时,比安装高度为1.0 m 的组件发电量增加2.82%,该值比表2 中最佳倾角为22°时,组件安装高度由0.5 m 增至1.0 m 时发电量增加的比例更大。这说明组件的安装高度越高,增加的发电量越多。但随着组件安装高度的增加,所需支架材料也会增多,组件承受的风荷载也将增大,安装和维护更加不方便。所以,经过技术经济性比较,认为组件的安装高度不宜超过2.0m。

  光伏组件的峰值功率是指在标准测试条件(STC) 下组件的额定最大输出功率。在实际工况下,大部分时间段光伏组件的输出功率都低于该组件标定的峰值。逆变器的额定功率一般是指逆变器交流侧输出的额定功率。光伏组件- 逆变器容配比( 下文简称“容配比”) 即指光伏组件功率和逆变器功率之比。

  光伏组件与逆变器功率匹配的一般原则是根据当地的太阳辐射、气温等外部条件,在不造成发电量损失的前提下,尽可能充分利用逆变器的容量。

  在西藏、青海等高海拔无电地区,电子元器件受高海拔条件的影响大,逆变器必须降容使用,因此,这些地区的容配比小于1。在海拔不超过1000 m 的地区,不需要考虑逆变器降容的问题,常规的设计思路为容配比等于1。而在太阳能资源较差的东部地区,辐照度基本达不到STC 要求的1000 W/m2,且受温度等因素影响,光伏组件大部分时间的输出功率达不到标称功率,逆变器基本为非满负荷运行,大部分时间处于容量浪费状态。

  因此,越来越多的专家提出可通过容配比大于1 来提高此类地区的项目收益。由于双面光伏组件的背面也具备光电转换的能力,根据研究结果,在不同反射背景条件下,双面光伏组件比传统单面光伏组件的发电量可增加10%~30%。而且背景颜色越浅,背景反射率越高,双面光伏组件的发电量提升越多。因此,对于采用双面光伏组件的光伏发电系统,容配比要综合考虑组件的安装地理位置、场地背景反射条件等多种因素。总的来说,双面光伏组件的容配比必须考虑组件背面增发电量的影响。相较于应用传统光伏组件的设计,应用双面光伏组件的设计的容配比应降低。

  光伏支架主要分为固定式支架、倾角手动可调式支架和跟踪式支架(平单轴/斜单轴/双轴)等。

  1) 固定式支架由于具有成本相对较低、后期维护量小等优点,应用比较广泛。

  2) 倾角手动可调式支架的成本稍高,运维工作量较固定式支架大,但是通过在不同的季节调整组件倾角可以增加系统的发电量。

  3) 跟踪式支架能够很好地控制组件的朝向或倾角,甚至可同时调节两者,能够进一步增加发电量。但跟踪式支架的成本较高,后期维护工作量较大。根据有关文献报道,与相同容量配置的固定式光伏发电系统相比,采用平单轴跟踪式支架的光伏发电系统的年发电量可提高约15%,采用斜单轴跟踪式支架的光伏发电系统的年发电量可提高约20%,采用双轴跟踪式支架的光伏发电系统的年发电量可提高37%~50%。另外,文献提出了一种适用于山地、滩涂、渔塘等地的柔性支架,其采用在两固定点之间张拉预应力钢绞线的方式,将光伏组件固定在张紧于两柱间的钢绞线上;两固定点采用钢性基础提供反力,可实现10~30 m 大间距,以满足不同地形的需要。

  传统的光伏支架系统设计主要考虑支架自重,以及在风荷载、雪荷载、施工检修荷载、地震作用等不同荷载组合影响下,支架满足强度、刚度和整体稳定性要求,并符合抗震、风、防腐等条件,满足30 年的使用寿命要求,便于安装和维修且造价合理。由于双面光伏组件的正面和背面均具有光电转换能力,为了尽可能地利用太阳光,必须考虑避免支架檩条对组件背面遮挡的影响。因此,双面光伏组件的支架檩条必须位于组件边缘。同时,还应尽可能避免其他电气设备( 如组串式逆变器)等对组件背面造成遮挡。

  作为光伏行业的终端产品,组件生产与市场结合紧密,产品更新换代较快,要求有很强的市场应变机制,对设计开发能力要求较高。近年来,全球光伏组件产量持续增长,增长速度均在20%以上。2018年,全球光伏组件产量虽继续增长至120GW,但增长速度有所放缓,仅为13.7%。伴随着光伏产业的整体情况良好以及组件价格下降使得光伏发电成本不断逼近甚至达到平价上网,预计2019年全球组件产量将会继续呈现增长势头,全年仍将保持在120GW左右。

  得益于全球光伏需求增长的推动,国内企业在近年来持续加大组件环节的投资和技术革新,近10年来生产成本持续下降,自动化、数字化程度不断提升。据中国光伏协会统计数据显示,2018年,全国组件产量达到85.7GW,同比增长14.3%,以晶硅组件为主。组件产量超过2GW的企业有11家,其产量占总产量的62.3%,集中度进一步提高。预计2019年组件产量将超过90GW。

  2013年以来,我国光伏行业发展迅速,受此影响,光伏上游材料需求量快速增长,从而带来整体产量提升迅速。从光伏组件产量市场占有率来看,我国光伏组件行业发展迅速,在全球市场份额稳步提升,2013年以来,我国光伏组件产量占全球光伏组件产量的比重维持在65%以上水平,到2018年,达到71.4%。

  根据Global Data的数据,2018年全球组件出货量排名前10的公司中,9家来自中国。其中,晶科以11.6GW的出货量和12.8%的市场份额继续保持全球组件出货第一的位置。晶科之所以能够保持榜首的位置,得益于其向海外市场扩张的决心,而不是在中国政府削减对光伏行业的激励措施之际继续致力于中国本土市场。同时,晶澳正在以其双面组件技术向中东市场扩张,并在产品质量、可靠性、性能和创新方面处于强势地位,2018年晶澳以8.8GW的出货量排名全球第二。排名第三的是天合光能,出货量为8.1GW。

  据中国光伏协会数据统计显示,2018年,单面组件仍然为市场主流,市占率达到90%。双面组件主要应用于“领跑者”项目,其市场占有率有很明显的提升,与2017年相比提高了8个百分点,达到10%。未来随着农光互补、水光互补等新型光伏应用的扩大,双面发电组件的应用规模将会不断扩大。据中国光伏协会预计,2018-2025年单/双面组件的市场占有率变化趋势如下:

  2010年之前光伏产业建立在各国政府补贴的基础上迅速高速增长起来,此时的光伏技术是在从实验室到产业化过渡初期,由于生产成本比在实验室的预期成本大幅下降,因此才形成了短时间的暴利行市。虽然这种情形吸引了大批的投资者进入光伏产业,但光伏发电依然高于火力发电。因此在2011年金融海啸、欧债危机这些涉及到政府要动用资金救急解困的危机情形出现时,光伏产业所受的影响首当其冲。一时间诸多上市公司均破产或出售光伏业务,更有大量的企业停产,使得许多地方政府和银行望光伏而生畏。这样,就形成了2011年以来长达三年的低谷时期。

  由于光伏产业的主流技术大部分是根据实验室试验结果开发出来后很快即投向市场,往往一种设备上市两三年后,就有新的技术和新的设备使之面临淘汰的命运,从而出现了设备才投产两三年就因效率低下或生产成本偏高而不能开工,变成虽然设备完好却变成无效产能的情形。

  光伏产业初期的暴利使得不少投资者只顾大规模扩产,并不去创新研发新的技术,使得整个行业供大于求。

  国外的光伏产品80%来自于中国制造,中国出口量也一直占据了国内总产量的90%以上。在此形势下,欧美许多光伏企业纷纷破产。欧洲各国政府和美国政府都不愿看到光伏由中国制造的产品来主导,因此先后试图采取“双反”等贸易保护手段来遏制中国光伏产业的发展。这使得市场大部分依赖外国的中国光伏产业大受打击。

  中国政府从2008年发出了第一个光伏电价补贴文件,对国内三个项目给予了每度电4元的补贴;2009年6月,中国政府推出了“金屋顶”、“金太阳”计划。这些装机补贴一度带齐了市场,但实际上是鼓励了弄虚作假,打击了线月,国家发改委公布了光伏上网电价,2012年1元/度。由于未对全国不同日照条件的地区进行区别电价,也没有说明价格补贴的期限,价格的额度也不合理,多种原因导致根据上网电价倒推回来的组件价格降幅过快,这是我国光伏组件价格从13元/瓦降到4元/瓦以下的主要原因。因此,在2012年10月份以前,虽然中国政府给出了不少光伏补贴政策,但当时这些政策既不系统也不完善,导致已投资的资金回收困难,想投资的不敢再投资,客观上阻碍了国内光伏产业的长远发展。

  欧债危机对欧洲这个当时世界上最大的光伏市场带来了很大的阻力。同时,国内开始经济结构调整,在传统产业受到打击的同时,并没有给光伏等战略性新型产业以明确的政策,因此,光伏企业的不景气和一些大企业的倒闭破产,使得银行和投资机构对光伏望而生畏,导致企业面临市场和资金的双重不足,从而整个行业陷入低迷。

  综合起来,虽然中国光伏这些年获得了巨大的发展,也曾经涌现过江苏中能、无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批国际知名企业,甚至还占据过各自环节的世界第一的地位,但是,由于没有科学发展的长远性,没有对各种风险和问题的预见性,没有自主技术,加上国内外经济政治环境的影响,一旦行业波动较大,这些巨人倒下的速度,远远比他们发展起来的速度快得多。2013年无锡尚德的破产和2014年超日企业债的违约,已经证明了这一点,而今年下半年,还会有更多的光伏企业发生债务违约和破产的情况出现,这并不奇怪,均是上述问题的具体体现。

  第一,在土地面积允许的情况下,请专业的设计单位进行测算,将安装容量接近与额定容量比值的最佳值,充分利用配套设施。

  第二,在技术方案的选择上,尽量采用先进的技术与设备,如大尺寸双面组件、平单轴或固定可调等运行方式,1500V系统等,提升发电量,同时尽可能降低运维成本。

  第四,从地方政府争取相关税费减免等支持政策。第五,对项目的收益抱有合理的预期,投资企业应从思想上适应去补贴,以市场接纳能力定规模的新思路,加快内部决策速度。

  2019年6月4日,国家能源局下发了《2018年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》,值得注意的是:浙江省购买的20亿kWh(相当于200万个绿证)用于完成国家规定的消纳比重。

  浙江此举,是我国首次以“省”的名义,为了完成任务而购买绿证。浙江省购买可再生能源绿色电力证书可折算可再生能源电力消纳量20亿千瓦时。统计数据显示,江苏、广东、安徽、贵州、山东、内蒙古和广西距离达到2020年最低消纳责任权重不到1个百分点,而京津冀、黑龙江、甘肃和青海非水电可再生能源电力消纳比重较2020年最低消纳权重仍有较大差距。

  相信在不久的未来,会有更多的省份通过购买绿证完成配额的要求,并以补贴的形式受益于平价项目。因此,光伏平价上网项目是大势所趋,也一定能够带给投资企业相应的回报。

  从最初试探性的开展,例如:2009年3月23日财政部联合住房城乡建设部了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》、《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》,开始展开对光伏建设行业的支持,实施“太阳能屋顶计划”,开展城市光电建筑一体化应用,并对农村及偏远地区建筑光电利用等给予定额补助;到国家能源局组织制定的《可再生能源发展“十二五”规划》,对太阳能专题提出相关的规划,并订立“十二五”时期可再生能源发展的总体目标,即到2015年,可再生能源年利用量达到4.78亿吨标准煤,其中商品化年利用量达到4亿吨标准煤,在能源消费中的比重达到9.5%以上;再到目前的产业危机,可以看到光伏在跌宕的市场中发展着。

  市场的需求,政策的扶持,必然给行业的发展带来了可观机会,呈现出企业高速发展的时期,2011年1月,全国能源工作会议首次将光伏产业定位为中国先进的装备制造产业和新兴能源支柱产业。2010年国内光伏装机量超过380MW,同比增长约180%。2011~2012年,在太阳能电站特许权招标,金太阳示范工程,光电建筑应用一体化示范,以及各地方政府示范项目的驱动下,国内光伏装机容量未来两年将保持翻番增长。

  然而发展的同时潜藏的危机,最直接的便是产能过剩,行业专家指出中国的光伏产能估计在40GW左右,而世界目前每年能够销售的光伏组件却仅为25GW左右。产能过剩致使企业被迫在价格上开战,造成企业利润的下降,加之世界市场范围内的影响,其中欧美各国纷纷调低光伏补贴政策,对中国光伏产品实施反倾销调查,加速我国光伏企业生存状况急剧恶化。导致部分中小企业出现资金链断裂,面临被市场淘汰的危险。中投顾问新能源行业研究员沈宏文指出,目前我国光伏行业发展进入瓶颈期。

  尽管近期已有部分地方政府开展新一轮的政策扶持,但目前市场的产出利用比是不会在短时间内发生变化的。企业不能一味的依托政府的政策,更重要的是企业从自身进行产业的优化,走创新型发展的道路,市场“浪淘沙”之后,最终屹立不倒的企业才能与市场协同发展。

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