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作者:管理员    发布于:2024-04-05 17:03   文字:【】【】【

  首页“鼎汇注册”首页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。

  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。

  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5×1019 kJ,约相当于1 700 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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  [3]杨忠.太阳能光伏发电现状与发展趋势[J].金陵科技学院学报,2008(01):56~58.

  [4]邓赞高,胡立伟,杜长泉.浅析我国太阳能光伏发电市场发展的趋势[J].珠江现代建设,2009(05):29~31.

  [5]李芬,陈正洪,何明琼,徐静水.太阳能光伏发电的现状及前景[J].电能源科学,2011(12):

  [6]曹峰.太阳能光伏发电技术在建筑中的应用及前景分析[J].电力职业技术学刊,2008(03):11~15.

  2011年全球太阳能发电安装量达到历史新高27.7GW,较2010年增长了约67%。而权威分析机构IMS统计出来的数据显示,截至2011年底,全球光伏组件产能可达惊人的50GW,需求增长依旧可观,但产能的增长远远大于需求的增长。从已过去的2012年一季度来看,因德国、比利时、英国的安装项目繁荣,带动整个欧洲市场需求维持稳定,新兴市场中北美和亚洲需求增幅较大,预计全年会有40%以上的增长。但由于美国对中国的“双反”进一步成为事实,受此影响预计下半年国内向美国市场出口的光伏组件将会出现下滑。同时,欧洲市场主要国家在三季度均有进一步调低上网电价补贴的预期,四季度需求量将会有一定的下滑。欣喜的是,从当前的国内市场环境来看,下半年国内需求将会表现强劲,在一定程度上将抵消上述市场需求下滑带来的影响。总量上看,全球全年安装需求量预计在29-32GW间,仍将保持增长态势,但欧洲装机量占比将从去年的69%降至今年的50%,市场权重进一步下降。

  在最上游的多晶硅环节,目前只有江苏中能、重庆大全、宜昌南玻、新疆特变、眉山瑞能、乐山永祥等少数几家企业坚持生产,国内多晶硅企业停产率达到80%以上。且除了江苏中能宣称不亏损外,其他企业皆为亏损生产。韩国OCI、江苏中能近期先后宣布延迟或取消多晶硅扩产计划,对应对、改善当前市场局面呈积极态势,后续全球几大家硅料厂主动性减产的概率增大,多晶硅价格进一步下跌的空间有限。

  硅片—电池—组件制造环节,由于近一年来多晶硅现货价格暴跌,辅材价格也全面回落,该环节企业成本转嫁情况良好,成本控制力强的企业已实现微亏甚至盈亏平衡。从下游个别大企已的一季度财报显示,目前大多数企业仍在亏损经营,但亏损有所收窄,各生产环节制造成本也明显下降。但一些企业面临着越来越严重的难以偿还银行债务的问题,为了应对资金链日益紧张的局面,上下游在积极寻求解决成本下降的路径的同时,对各环节的产品价格已开始默契保护,光伏产业现状已处于一个整个制造环节倒逼市场强行进入价格筑底过程。下一步企业仍将以持续的降低成本为首要工作,在营运方面会专注于现金管理。

  当前,全球光伏企业面临着前所未有的经营压力,各环节产品价格都掉入历史冰点,全行业进入了一个漫长的整合期。但同时可以看到,在这种低迷的市场环境下终端需求一直在保持增长,市场需求本身未出现问题,而且前景仍然广阔。尽管光伏产业还将低迷一段时期,但在系统价格大幅下降的带动下,光伏发电的竞争力提升显著,越来越多的中小型新兴市场涌现,终端需求超预期增长已成为业内共识。传统以德国、意大利为代表的欧洲市场权重将进一步降低,全球至少60个国家将成为市场贡献区域,单一市场不稳定带来的影响会越来越小,有力的促进了全行业摆脱困境,逐步建立一个健康理性的发展环境。

  (1)从宏观形势来看,欧盟已经明确2020年和2050年可再生能源比例分别达到20%和50%,美国提出到2030年清洁能源达到30%的目标;日本政府推出了绿色能源新政,提出了到2050年依靠提高能源效率和发展可再生能源减排温室气体80%以上;澳大利亚提出了2020年可再生能源满足20%电力需求;我国提出到2015年,可再生能源在能源消费的比重达到11.4%,到2020年达到15%的发展目标。目前来看,各国政府都在按照各自规划努力推进。

  (2)从需求方面看,根据欧洲光伏协会的研究,全球148多个国家(占国家总数的74%)日照充足,有发展太阳能发电的条件。OECD国家尤其是欧盟、美国和日本,新增电力需求庞大,中国和印度等新兴国家电力需求增长强劲。至2011年底,全球太阳能光伏发电累计装机容量达到69GW,2012-2020年期间,按照全球主要市场的需求规划预计新增光伏装机量将超过300GW,平均每年新增装机量约为33.3GW。由于年新增基数已达到阶段性发展的较高水平,后续需求增幅将难以维持前期的水平,需求端将进入一轮平稳增长期。因此,目前光伏产业制造环节严重的产能过剩短期内将难以有效改变,落后工艺、产能将在竞争中逐步淘汰。预计从2020年后,伴随传统能源的日益减少及开发成本快速上升,光伏发电的优势将更加突出,市场将会出现新一轮爆发性增长。

  (3)从成本趋势来看,美国应用材料公司统计指出:2012年全球已有28个国家实现光伏平价上网,而常规电价从2000年以来以每年4%的幅度上涨,在今后预计将以5-7%的速度上涨,光伏系统安装成本却在2011年出现大幅下跌,将前期业界预期的平价上网时间再次推前。对基本情景的预计是,2014年左右光伏发电可以在欧洲国家普遍实现平价上网,2018年前后可以在大多数新兴国家实现平价上网,2025年前可以在全球范围内实现平价上网。

  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.

  “据我所知,目前国内比较大的光伏企业已经有情况不一的停产关闭厂子的情况出现了,因为供不应求,今年还是得消化去年过剩的产能,保持资金链的正常。并且其实从上市公司的角度而言,在现在的情况下,或许老总们也在考虑退市,因为上市后考量的问题实在是太多了。”一位国内光伏高层对时代周报记者谈及。

  在过去的2011年,国内光伏企业经历了自2008年以来的最大寒冬,超过半数的光伏企业处于停产或半停产状态,多家公司股价由最高点一路下跌至“一毛”股票,多家上市的光伏企业首席财务官纷纷离职,更有甚者被纳斯达克退市或自动启动退市计划。

  “光伏行业缓过头还早着呢。2011年情况很差,2012年也会不好,美国和欧盟市场不好的话,他们也不会好过的。思可达有他的想法,愿意冒险。如果市场愿意接受就没有问题。只能说,现在一般的企业是不会选择上市的。”国家能源专家咨询委员会委员、厦门大学能源经济研究中心主任林伯强对时代周报记者称。

  在上市企业纷纷有退市迹象,整个行业供过于求并不需要产能扩张的情况下,河南思可达公司,为何反其道而行地选择逆势上市?而根据证监会公布的招股书,时代周报记者同样发现了诸多问题。

  据悉,河南思可达公司在光伏行业的市场占有率中占比仅有5.63%,就其招股书显示:公司此次拟发行股数3450 万股,发行后总股本 13450 万股,将在创业板上市。本次募集资金投资项目建成达产后,公司光伏玻璃原片、超白光伏玻璃产能、超透光伏玻璃产能将分别增长40.00%、65.54%、333.33%。

  然而,就其招股书数据显示,河南思可达公司事实上并未做到完全消化产能的情况。并且各项财务状况也出现诸多“难关”。

  据其招股书显示:2009年至2011年间,思可达公司经营性现金流量净额分别为-4062.51万元、4764.91万元、3374.54万元,投资性现金流量净额分别为-2206.98万元、-1.09亿元、-2.45亿元,筹资性现金流量净额分别为6480.33万元、8434.38万元、1.93亿元,现金及现金等价物净增加额分别为255.67万元、2311.37万元、-1910.95万元。

  上述财报数据显示的结果是:思可达的经营性现金流量净额不仅无法满足投资性现金流的需要,并且明显低于净利润。此外,从2011年的数据来看,主营产品产能为2512.33万平方米,销量为1847.49万平方米,换言之,还有664.84万平方米产能没有完全消化。

  此外,2009年至2011年,公司负债总额分别为2.7亿元、3.4亿元和5.3亿元,资产负债率分别为80.34%、61.74%和65.28%。对此,思可达招股书称:公司负债逐年上升的主因是生产经营规模扩大,资产规模增加,负债随之增加。

  公司负债率居高不下的原因是因其规模扩大所致,那么为何仍要继续扩张产能?并且,2009年至2011年,公司流动负债分别为2.50亿元、3.23亿元、4.78亿元,占负债总额的比重高达91.56%、93.13%、89.77%。与之相对应的是,流动资产分别为2.13亿元、3.26亿元、3.43亿元,占资产总额的比重分别为62.65%、58.1%、42.04%。

  思可达的流动比率、速动比率均明显低于可比同行业上市公司平均值,资产负债率明显高于可比同行业上市公司平均值,其应对短期负债的偿债能力明显不足,一旦公司面临较困难的经营环境,将很可能出现大的偿债风险。

  “目前通过市场发展民用光伏能源很难,成本价格不能实现和常规能源相比,如果做到了平价上网就不存在补贴问题,如果不能的话,就必须靠政府补贴差价,因而光伏行业对于政府补贴的依赖性是极高的。”国内一光伏企业高层对时代周报记者称。

  对政策依赖性过大这一现象也得到了林伯强的认可。在2009-2011年三年间,我国晶体硅太阳能光伏玻璃供应能力增长迅速,产量由5225 万平方米增至15050 万平方米,年均复合增长率高达69.72%。

  一切的背景,均为国外政府对于光伏行业的较大政策性补贴。令中国光伏企业在过去三年间数量迅速增多,用业内的话为“看到有赚头了全都投产”,同时令光伏产能不断增加。目前据估计,有一半的产能属于过剩产能。

  在思可达招股书中提及:公司存在销售集中的风险。如果光伏产业受到不利因素的影响,对本公司主要客户的经营状况造成重大不利影响或者本公司与主要客户之间的稳定合作关系发生变化,则会对本公司的经营业绩产生不利影响。

  然而,从2011年起,几大光伏海外市场纷纷下调了各项补贴政策。3月21日凌晨,美国商务部再次对中国光伏行业雪上加霜,宣布针对中国光伏“双反政策”中的反补贴方面的初裁结果:针对中国出口美国的光伏产品征收反补贴税率为2.9%至4.73%。其中针对无锡尚德征收反补贴税率为2.9%,针对天合光能的反补贴税为4.73%,其他光伏企业为3.61%。

  而在此前,德国早已宣布大幅下调光伏补贴。其中大型光伏电站项目则面临高达30%的补贴下调,随后,德国的政策调整导致了一系列连带效应:英国、意大利、西班牙等欧洲多个国家随后也宣布了光伏补贴削减计划。

  “现在光伏行业还是以政府补贴为主,我们是看政府脸色吃饭,它要受到财政影响。没有形成真正的盈利模式,光伏的电价还没有到平价上网,所以能支撑多久,真正需求是来自于成熟的市场,或者电价较高的居民屋顶市场没有出来。”上述企业高层对时代周报记者称。

  产能严重过剩,海外市场的不断萎缩。中国光伏前景未能明朗。而对于思可达而言,公司前五大客户中国英利、赛维LDK、中国天威、江苏海润、上海超日、浙江向日葵,均在2011年出现了诸多的财务问题,更有一度传出塞维LDK破产的消息。

  这前五大客户的销售金额,却占据思可达公司营业收入总额的比例分别为57.19%、49.64%和62.02%不等。英利2010 年财务报告显示,其2010 年客户主要分布在欧洲、美国以及中国,分区域收入数据显示,德国占比约59%,美国占比约12%,中国占比仅为4%。

  受制于其客户区域定位,即使思可达公司选择在国内上市,但却不可避免地会出现客户端市场大部分为海外的事实,那么,国外政府对于中国光伏企业政策补贴的不断下滑,则将势必影响到思可达公司的各项财务数据。

  在思可达公司的招股书中提及:2010 年度,公司主营业务和净利润的高速增长主要得益于光伏行业的快速发展以及新产品的推出,2011 年度,公司主营业务和净利润的增长主要得益于公司高附加值产品的销量以及销售占比的提升。

  矛盾的是,2009年度、2010年度、2011年度,公司营业收入分别为16855.87万元、32898.98万元、41038.53 万元,净利润分别为 1164.77 万元、4862.47 万元、6799.28 万元。在公司前五大客户各项财务数据均出现下滑的情况下,思可达公司财务数据却出现一片飘红之态。

  一业内专家对时代周报记者称:“在思可达上市之前,我并未听过太多这一公司的消息,光伏行业就是这样,冷不丁地就冒出一个陌生的企业来,它应该不是国内各项指标较好的企业。”

  在当今气候变化和能源短缺的背景下,太阳能发电越来越受到投资者的追捧,光伏产业作为我国战略性新兴产业之一,近年来遇到的市场情形可以用惊心动魄来形容。可再生能源法于2006年1月1日开始实施,这部法律对支持光伏发电等可再生能源列有专门条款,但很长一段时间内缺乏实施细则和配套政策。今年1月1日,我国政府于了《国务院关于印发能源发展“十二五”规划的通知》,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%。通过调查和分析发现,光伏产业的各种利好因素正在出现,如能尽快解决边远地区独立光伏电站的运行维护问题,使得已经建成和即将建设的太阳能光伏电站能长期、可靠地运行下去,那么我国光伏产业将在解决中国无电、缺电地区电力建设和电力并网发电市场中正扮演越来越重要的角色,使之不断造福于民。

  我国光伏产业发展目前正处在上升期,如果能够突破政策和技术方面的瓶颈,必然前途无限。2011年全球太阳能发电安装量达到历史新高27.7GW,较2010年增长了约67%。而权威分析机构IMS统计出来的数据显示,截至2011年底,全球光伏组件产能可达惊人的50GW,需求增长依旧可观,但产能的增长远远大于需求的增长。从已过去的2012年一季度来看,因德国、比利时、英国的安装项目繁荣,带动整个欧洲市场需求维持稳定,新兴市场中北美和亚洲需求增幅较大,预计全年会有40%以上的增长。但由于美国对中国的“双反”进一步成为事实,受此影响预计下半年国内向美国市场出口的光伏组件将会出现下滑。同时,欧洲市场主要国家在三季度均有进一步调低上网电价补贴的预期,四季度需求量将会有一定的下滑。欣喜的是,从当前的国内市场环境来看,下半年国内需求将会表现强劲,在一定程度上将抵消上述市场需求下滑带来的影响。总量上看,全球全年安装需求量预计在29-32GW间,仍将保持增长态势,但欧洲装机量占比将从去年的69%降至今年的50%,市场权重进一步下降。

  在最上游的多晶硅环节,目前只有江苏中能、重庆大全、宜昌南玻、新疆特变、眉山瑞能、乐山永祥等少数几家企业坚持生产,国内多晶硅企业停产率达到80%以上。且除了江苏中能宣称不亏损外,其他企业皆为亏损生产。韩国OCI、江苏中能近期先后宣布延迟或取消多晶硅扩产计划,对应对、改善当前市场局面呈积极态势,后续全球几大家硅料厂主动性减产的概率增大,多晶硅价格进一步下跌的空间有限。

  硅片—电池—组件制造环节,由于近一年来多晶硅现货价格暴跌,辅材价格也全面回落,该环节企业成本转嫁情况良好,成本控制力强的企业已实现微亏甚至盈亏平衡。从下游个别大企已的一季度财报显示,目前大多数企业仍在亏损经营,但亏损有所收窄,各生产环节制造成本也明显下降。但一些企业面临着越来越严重的难以偿还银行债务的问题,为了应对资金链日益紧张的局面,上下游在积极寻求解决成本下降的路径的同时,对各环节的产品价格已开始默契保护,光伏产业现状已处于一个整个制造环节倒逼市场强行进入价格筑底过程。下一步企业仍将以持续的降低成本为首要工作,在营运方面会专注于现金管理。

  随着欧洲需求的不稳定,中国政府已着手国内部署来支持庞大的建成产能。长期来看,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。中国有荒漠面积108万平方公里,主要分布在光照资源丰富的西北地区。1平方公里面积可安装100兆瓦光伏阵列,每年可发电1.5亿度;如果开发利用1%的荒漠,就可以发出相当于中国2003年全年的耗电量。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。目前,单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。其产品主要用于三大方面:一是为无电场合提供电源,主要为广大无电地区居民生活生产提供电力,还有微波中继电源、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,而我国正在大力推进分布式电站应用的工作,与此同时也面临一系列的法律问题,比如商业屋顶电站的使用权和所有权问题、电站赔偿的标准问题等;也要明确屋顶所有者和电站所有者的权利义务等。要出台相关政策确保电站持有者发电能自发自用,余电上网;同时,要消除相关的政策法规瓶颈,并使市场参与者不局限于大型国有发电集团,鼓励民间和外资资本参与竞争。这样就可以激发越来越多的投资者着眼于未来,长期持有电站。今年年初,国家电网了被认为是为推广分布式电源“破冰”的《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》,提出要“为分布式电源项目接入电网提供便利条件,为接入系统工程建设开辟绿色通道”,意味着单位个人不但能用分布式电源给自家供电,还可将用不完的电卖给电网。这就要求我们要不断完善规划、政策、标准、宣传等支撑体系,实施分布式光伏屋顶、光伏大型地面电站、光伏照明、光伏下乡、光伏与建筑一体化等工程。

  2012年以来,金太阳工程和光电建筑审批量均在放大,伴随《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》的出台,《可再生能源配额制》、《分布式发电与并网管理办法》和《并网管理办法》有望陆续定稿,在补贴上有望向太阳能屋顶项目倾斜,这将进一步刺激国内太阳能应用市场的启动。2012年,乐观预计中国的安装量将达到5.5GW,甚至不排除达到8GW的可能性,中国有望成为继德国之后的第二大光伏市场。到2016年,欧洲市场的比重将更进一步下降到仅占全球的42%,而北美和一些亚洲市场的市场将迅速崛起,预计届时中国将占全球太阳能市场17%的比重。

  当前,全球光伏企业面临着前所未有的经营压力,各环节产品价格都掉入历史冰点,全行业进入了一个漫长的整合期。但同时可以看到,在这种低迷的市场环境下终端需求一直在保持增长,市场需求本身未出现问题,而且前景仍然广阔。尽管光伏产业还将低迷一段时期,但在系统价格大幅下降的带动下,光伏发电的竞争力提升显著,越来越多的中小型新兴市场涌现,终端需求超预期增长已成为业内共识。传统以德国、意大利为代表的欧洲市场权重将进一步降低,全球至少60个国家将成为市场贡献区域,单一市场不稳定带来的影响会越来越小,有力的促进了全行业摆脱困境,逐步建立一个健康理性的发展环境。

  2.1 从宏观形势来看,欧盟已经明确2020年和2050年可再生能源比例分别达到20%和50%,美国提出到2030年清洁能源达到30%的目标;日本政府推出了绿色能源新政,提出了到2050年依靠提高能源效率和发展可再生能源减排温室气体80%以上;澳大利亚提出了2020年可再生能源满足20%电力需求;我国提出到2015年,可再生能源在能源消费的比重达到11.4%,到2020年达到15%的发展目标。目前来看,各国政府都在按照各自规划努力推进。

  2.2 从需求方面看,根据欧洲光伏协会的研究,全球148多个国家(占国家总数的74%)日照充足,有发展太阳能发电的条件。OECD国家尤其是欧盟、美国和日本,新增电力需求庞大,中国和印度等新兴国家电力需求增长强劲。至2011年底,全球太阳能光伏发电累计装机容量达到69GW,2012-2020年期间,按照全球主要市场的需求规划预计新增光伏装机量将超过300GW,平均每年新增装机量约为33.3GW。由于年新增基数已达到阶段性发展的较高水平,后续需求增幅将难以维持前期的水平,需求端将进入一轮平稳增长期。因此,目前光伏产业制造环节严重的产能过剩短期内将难以有效改变,落后工艺、产能将在竞争中逐步淘汰。预计从2020年后,伴随传统能源的日益减少及开发成本快速上升,光伏发电的优势将更加突出,市场将会出现新一轮爆发性增长。

  2.3 从成本趋势来看,美国应用材料公司统计指出:2012年全球已有28个国家实现光伏平价上网,而常规电价从2000年以来以每年4%的幅度上涨,在今后预计将以5-7%的速度上涨,光伏系统安装成本却在2011年出现大幅下跌,将前期业界预期的平价上网时间再次推前。对基本情景的预计是,2014年左右光伏发电可以在欧洲国家普遍实现平价上网,2018年前后可以在大多数新兴国家实现平价上网,2025年前可以在全球范围内实现平价上网。

  受到系统价格下跌、补贴削减而引发的抢装以及中等规模新兴市场的驱动,需求量正在出现反弹。2012年光伏市场是否将呈上涨态势已不再是一个问题,真正的重点在于增长的幅度。据2012年一季度的统计数据显示,今年至少23个国家的装机量达100MW或者更多,而去年仅有17个国家。随着市场逐渐不依赖于一个或两个市场,今年地区差异化将推动全球光伏装机量的上涨。根本上来说,这也将推动产业长期稳定发展,而不再受单一国家的政策影响出现大幅波动。

  目前,大量资本已开始撤出或者放弃进入光伏领域,领先企业扩张的步伐也开始放缓,使得供给端的产能增长得到了显著抑制,供应过剩的局面正在改善,预计此轮行业整合期将持续到2013年年底或2014年初,届时,整个产业的供求关系将达到一个阶段性平衡,光伏产业将进入一轮稳定增长期。2016-2020年,随着清洁能源在全球范围的广泛应用,光伏发电与传统能源电价实现对接,如无重大技术革新或具备极强替代能力的产品问世光伏发电将会成为能源输出的稳定、重要渠道,光伏产业将彻底实现稳定化、成熟化,真正具备核心竞争力的企业将从中受益。

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  [4] 沈国良.太阳能光伏发电系统的原理及其发展[J].科技创新导报,2012,(3).

  作为工业大省的湖北,面对“缺煤少油乏气”,风电、核电等清洁能源应用难度较大的现实,用可再生的新能源来补充、取代传统能源是大势所趋。作为21世纪最有潜力的能源,光伏产业是新兴的朝阳行业,我国的光伏产业正以每年30%的速度增长。与江苏、江西等省光伏企业扎堆相比,湖北省的光伏产业发展相对滞后,企业的数量和规模都有很大的差距,省内比较强的光伏企业仅三家。近几年,我省日益重视光伏产业发展,出台扶持政策,鼓励和支持光伏产业做大做强。

  “十二五”规划之际,湖北省已经将光伏太阳能作为战略性新兴支柱产业,正谋划打造一个千亿产值的光伏产业链,即在未来数年内,通过对光伏电站百亿元的投入,拉动从太阳能电池核心元素硅的生产到发电设备安装等全产业链,形成千亿元产值。届时,高技能光伏行业人才缺口将逐年加大。据悉,在全国1 200多所高职院校中,真正开设光伏发电技术应用专业的不超过30家。由于光伏行业的专业性和特殊性,其需要的是复合型技能人才,短期培训难以达到岗位要求,巨大的缺口亟待高职毕业生填补。

  我院位于武汉腹地,准备依托光电子专业开设光伏技术专业。在前期工作中,我们对“武汉·中国光谷”核心圈和武汉都市圈内的光伏企业,如珈伟太阳能(武汉)有限公司、武汉日新科技有限公司、武汉兴隆源太阳能科技有限公司等进行了详细的调研,对光伏专业的建设进行了探讨。

  基于湖北光伏产业当前发展布局呈现的特点,未来5年我省将形成以武汉为主体,以宜昌、黄石为两翼的“一体两翼”格局,推进“沿江光伏产业带”的形成和发展。我们应依托光谷核心圈、武汉城市圈光伏产业的领先地位和集团优势,培养区域产业升级急需的、熟悉光伏组件工艺流程、掌握光伏组件焊接与检测的初级技能型人才,培养太阳能电池应用、光伏电站安装等方面的高级技能型人才。我院要将本专业方向建设成为湖北省同类院校中在课程体系和校企深度合作等方面具有显著特色、起骨干示范作用的专业方向。

  实践“项目引领”的情景式工学结合人才培养模式 实施校内实践基地与校外实训基地教学场所相补充、校内专业教师与企业兼职教师相结合、学习过程与工作过程相一致、融“教学做”为一体的理实一体化教学模式。根据企业岗位的知识、能力和素质要求,与相关光伏企业共同制定人才培养方案。将太阳能光伏技术和光伏系统相关技能作为教学的重点,实行“项目引领”的情景式教学。主要项目应包括:太阳能电池片压带、串带焊接,太阳能电池片焊接、检测,太阳能电池的选择和使用,蓄电池的选择和使用,控制器和逆变器的使用和维护,简单太阳能发电系统的使用和维护,风光互补发电系统的使用和维护、简单太阳能发电系统的设计和安装,太阳能发电系统的运行维护、故障排除。

  构建“任务驱动,能力递进”的专业课程体系 根据光伏材料加工与应用岗位(群)进行工作任务分析,从掌握原理、制造工艺等基础能力到相关电池生产等专项能力,再到设备安装与调试等综合能力,构建基于工作任务的能力递进专业课程体系。2008年9月,江西新余高等专科学校的光伏材料加工与应用技术专业开班,是我国高校首个光伏专业。高职院校光伏专业才刚刚起步,适合高职教学的教材很少,因此,有必要与企业合作、与行业专家合作,开发出适合学生实际的光伏教材。当前,我系正与企业合作,开发《光伏组件加工》和《光伏发电系统设计与控制》实训教材和学材。

  建设校企合作实验实训基地 除了电工电子线路等必需的实验实训设备外,加快建设具备光伏发电系统所特有的实验实训设备。下页表1是我系即将建设的校内光伏技术实训室部分设置。校内实训室可以完成太阳能电池和蓄电池的相关实验,包括串焊、层压、组装等训练以及电池电特性的检测训练;完成太阳能光伏系统的相关实验实训,包括系统的组装以及各部分的使用、维护训练;完成风电、光伏发电模拟系统实验。此外,由校企双方人员共同实施“校中厂”、“厂中校”和校外实训基地建设与教学质量监控。争取校企共建小型光伏发电系统以及组件加工实训室,前者可以提供校内部分照明用电,让学生参与一些管理、维护和检修的工作;后者可以满足生产性实训要求,实现“学校、学生、企业”三赢的局面。

  建设专兼结合、“双师”结构合理的教学团队 我系已建立专业带头人、骨干教师和“双师”素质教师到企业锻炼的机制,每个教师到相关企业进行不少于半年的顶岗实践。对于光伏专业教师,同样可以通过到企业顶岗实践,参与企业项目、技能培训,提高师资队水平,培养在光伏行业具有影响力的骨干教师。在条件允许的情况下,创造条件让教师参与企业的技术改造和产品研发,形成教师水平提高与深层次校企合作的良性循环。

  光伏产业是湖北省经济“十二五”规划的战略性新兴产业。湖北各高职院校应抓住有利机遇,在相关专业中增设光伏专业方向,培养多层次的光伏专业技能型人才,为湖北省经济发展添砖加瓦。

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  进入新世纪以来,受到化石能源危机和节能减排政策影响,人们开始热衷于新能源的开发和利用。太阳能资源凭借其独特魅力成为新能源开发利用的焦点。众所周知,太阳照射地球1小时产生的太能就可以满足全球人们一年的能源需求量。所以,目前摆脱对化石能源过度依赖的唯一方法就是合理开发利用太阳能资源。

  太阳能光伏发电产业是目前我国新兴能源产业中的佼佼者。它的工作原理是通过半导体电子器件和太阳能吸收太阳光辐射能,然后将其转变为电能。目前世界各国太阳能发电大多采用这种模式。整个发电过程中不需要任何燃料,也不需要排放任何气体。它的显著优势在于没有污染、安全可靠、寿命长、维护非常简单、资源分广、无限可再生。这些优越性促使这一重要的新能源被广泛用于通讯,航天,交通等重要领域中。

  目前,各国政府都采取相关措施鼓励和支持这一产业。我国光伏发电产业通过近几年不断引进国外先进技术和自主创新一跃成为亚洲最大的制造基地。

  随着新能源产业不断发展,我国将建立绿色低碳的能源系统,产业结构和技术体系,从而形成与低碳经济相适应的的生产消费模式。《可再生能源法》的修订,必定能促进和提高这一新兴绿色产业的健康快速发展。

  虽然太阳能光伏发电产业有着广阔的发展前景,但目前我国这一新兴行业仍然存在一系列不容忽视的问题。下面将具体阐述。

  近几年,我国许多地方都掀起了新能源开发热潮,上百个城市提出建立新能源基地。就拿原材料多晶硅来说,2012年国内多晶硅产能为19万吨/年,实际产量、进口量和需求量分别为6.3万吨、8.2万吨和15万吨。这一数据充分揭露了多硅晶产能过剩的问题。

  我国光伏发电行业起步晚,发展相对缓慢。光伏发电最上游原料多晶硅和最下游的应用都在国外。由于核心技术缺乏,我国所用的多硅晶绝大多数依靠进口,同时98%以上的太阳能电池都用于出口。这种原料和市场两头在外的产业,大幅度消耗我国能源,造成大量污染。

  虽然太阳能开发利用取得了很大提高与发展,但太阳能使用率却并不高,甚至不到总能耗的1%。高成本严重制约了其广泛应用。导致高成本最主要的原因太阳能的存储技术。目前主要使用的是高成本的压缩空气和电池存储。

  国内多硅晶生产成本约70美元每千克,然而,国际大企业的成本每千克却只需要25到30美元,并且质量高于国内。这就导致国内下游企业纷纷进口国外低价高质的多硅晶。

  目前,光电薄膜技术中最成功的是碲化镉。这一技术,必须依赖于碲这一世界稀有金属。近年来,碲的价格迅猛增长,由于受其稀有性的约束,只要扩大薄膜太阳能电池生产,碲资源就必然更加短缺。目前,碲主要是从铜里面提炼出来的,随着开发成本变高,碲的价格必然会上涨。

  虽然光伏发电是绿色环保产业,但是发电过程中必须要用到多晶硅。多晶硅的提炼过程中耗电量非常巨大。国外领先企业综合耗电量月150KW・j/kg,然而由于工艺水平影响,我国综合耗电量几乎是国外的2倍。太阳能电池其它环节也需要耗费一定的电量。

  产品质量和成本效应直接决定了企业能否在国际多晶硅行业生存和发展。核心技术缺失导致提炼多晶硅的纯度不够。直接导致了产品质量相对较差,国际竞争力降低。

  目前新能源企业必须努力适应新的经济发展形势,优化产业结构,提高自身经营水平。国家限制耗能高的多晶硅项目,同时,也在鼓励耗能低的多晶硅项目。规定新建多硅晶项目规模不得小于3000吨/年,同时逐步淘汰耗电量大的多硅晶项目。

  虽然多硅晶本身算不上高污染行业,但是,如果技术水平不达标也会造成很大的污染。因此,应该加强管制和规范,淘汰那些高污染、高耗能的企业。同时,提高准入标准,坚决抵制环保不达标的企业进入这一行业。

  高效利用资源,减低多硅晶生产成本的有效途径是将四氯化硅氢转化为三氯氢硅。传统的热氢化方法是在1250摄氏度和0.5MPa下进行的,所以耗能量和成本都非常高。冷氢化方法只需要500摄氏度就可以完成,不仅大大降低了能耗,同时减少约82%的占地面积。经计算,这种技术下,每千克多硅晶至少节约10美元生产成本。

  政府和企业共同制定相关政策法规,促进产业联盟的建立,提高多硅晶产业准入标准,联合推动多硅晶行业的发展。这里建议国家提供部分资金支持,牵头成立一个千吨级大企业,参与进来的企业进行投资,把高端技术人才和行业专家召集起来,共同研究开发。技术成果在参与企业内部共享。这样可以很大程度上减少小企业低水平重复开发,减少相关资源浪费,推动太阳能光伏发电行业的整体技术水平的提高。

  太阳能光伏发电虽然有着广阔的前景和无限潜力,但目前尚处于起步阶段,许多技术和条件还不够成熟。我们在大规模开发的同时,必须正视目前的问题,加速产业升级,淘汰高污染企业,科学降低耗能,促进企业联合,使太阳能资源开发具备环保性,科学性和长久性。

  [2]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,2014,01:69-72.

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