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常规能源在未来几十年内将耗尽,人类必须尽快寻找新的清洁能源。其中包括太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等,而太阳能以其储量巨大、安全、清洁等优势使其必将成为2l世纪最有希望大规模应用的清洁能源之一[1]。
中国蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳能利用前景广阔。目前,我国太阳能产业规模已位居世界第一,是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家以及重要的太阳能光伏电池生产国。近几年光伏发电快速发展,光伏发电已由补充能源向替代能源过渡。
光伏发电是利用半导体材料光伏效应直接将太阳能转换为电能的一种发电形式。早在1839年,法国科学家贝克勒尔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”。然而,第一个实用单晶硅光伏电池直到1954年才在美国贝尔实验室研制成功,从此诞生了太阳能转换为电能的实用光伏发电技术[2]。
太阳电池的基本原理为半导体的光伏效应。当太阳光照射到太阳电池上时,电池吸收光能,产生“光生电子—空穴”对。在电池内电场作用下,光生电子和空穴被分离,从而在电池两端积累起异号电荷,即产生电压。光伏发电系统发出的直流电通过一系列逆变、控制、检测、保护等手段并入电网。
近几年我国为促进可再生能源的开发利用,增加能源供应,改善能源结构,保障能源安全,保护环境,实现经济社会的可持续发展,2005年第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过并制定了《中华人民共和国可再生能源法》,鼓励各种可再生能源的开发利用,通过制定可再生能源开发利用总量目标和采取相应措施,推动我国可再生能源市场的建立和发展。
国外太阳能光伏发电发展自1839年发现“光生伏打效应”和1954年第一块使用的光伏电池问世以来,太阳能光伏发电取得了长足的进步。1973年的石油危机和20世纪90年代的环境污染问题大大促进了太阳能光伏发电的发展。随近几年国际上光伏发电快速发展,2008年,全球光伏发电市场增至5.5GW。在亚洲,日本的太阳能光伏发电系统已经形成了稳定的技术和产业体系。太阳能光伏发电系统得到了迅速发展,尤其是住宅建筑的太阳能光伏发电系统,已经成为最大的太阳能光伏发电系统的设置用户。
美国同样推出相关政策推动太阳能发电技术发展。美国法律中促进太阳能产业发展的主要有颁布于1978年的《公共事业政策管理法》(最新修订于1999年)、1992年的《能源政策法案》、1990年的《清洁空气法修正案》等。面对可再生能源发电成本高于化石能源的现实,该法强制规定了利用可再生能源发电的电价制定标准。最后,给予可再生能源技术支持政策。
相比于国外,中国蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳能利用前景广阔。就目前看,我国太阳能产业规模已位居世界第一,是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。
我国地域广阔,是太阳能资源丰富的国家之一,三分之二的地区年辐射总量大于5020Mj/m2,年日照时数再2200h以上。光伏发电系统总安装容量约20MW。这些光伏电站对提高当地人民物质文化水平和带动当地经济发展都起到了非常积极的作用[3]。通过国家太阳能产业扶持,我国光伏发电产业有了长足的进步,尤其是在电池封装、系统集成、并网发电技术等方面与国外的差距进一步缩小,但是,随着未来光伏发电产业的扩大会对太阳级硅材料产生巨大的需求的增长,我国的原材料自给率能力低的矛盾将日益突出。虽然我国也在扩大硅材料生产能力做出了努力,但仍然无法摆脱对进口的依赖,已有的生产线普遍存在开采不足,原材料的短缺将成为未来我国光伏发电产业发展的一个瓶颈。
目前,太阳能电池创新技术的研究开发,主要围绕加大吸能面,如采用双面电池,减少反射,运用吸杂技术,减少半导体材料的复合;电池超薄型化,如薄膜电池;高效聚光电池;改进现有制造工艺;开发新的电池材料;改进理论、建立新模型等。如以玻璃为基板材料的非晶硅薄膜太阳能电池,属新型太阳能电池产品,具有成本较低、工艺较成熟、便于规模化生产等优势[4]。
我国在京都议定书的签订,环保政策的出台和对国际的承诺,给太阳能利用产业带来机遇;西部大开发,为太阳能利用产业提供巨大的国内市场;原油价格的上涨,中国能源战略的调整,使得政府加大对可再生能源发展的支持力度,所有这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会。
2007年8月,国家发改委了《可再生资源中长期发展规划》,规划提出,从2010年-2020年,我国太阳能光伏发电将有更大地发展。
目前,发达国家以“太阳能屋顶计划”和并网发电为基本形式,积极推广光伏产业。与发达国家相比,我国的光伏发电产业还处于初级阶段,2008年我国太阳能电池仅占世界总产量的7%左右。个人认为,我国在光伏发电发展方面主要存在以下两点问题:
(1)没有形成一个权威机构管制;缺少长远发展规划实践;缺乏相关鼓励政策;
要有效解决上述问题,一方面需要加大资金投入和政策扶持力度;另一方面,积极研发创新技术,如着力开发“第三代”光伏发电技术,以降低光伏发电系统成本,乃是我国光伏发电产业发展之关键。现阶段光伏技术最关键的问题,就是要提高电池效率和降低成本。通过采用更先进的电子器件及高效模块降低特定系统平衡成本;通过高效的生产方案、通用型材料的增用以及新蓄电池的观念等手段降低电池成本;通过引进先进封装技术及提高电池工作效率来降低特定模块的生产成本。
目前能源的短缺,巨大的太阳能资源必将为以后人类解决能源问题做出巨大贡献。太阳能利用技术和产业已由技术开拓期步入蓬勃发展时代。到下世纪的一、二十年代,太阳能发电成本有可能降低到与常规电价相竞争的水平。而光伏发电技术必将展现他辉煌的篇章。
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高一翔(1990—),男,满族,辽宁丹东人,大学本科,现就读于华北电力大学电气工程及其自动化专业,研究方向:电力技术。
关于我国光伏产业发展的战略思考 浅谈我国光伏产业的理性发展 我国光伏产业发展的危与机 目前我国光伏产业发展的思考 浅谈我国光伏产业现状与发展战略 中国光伏产业发展战略分析 2012年我国光伏产业发展形势前瞻 世贸规则与我国光伏产业发展研究 我国光伏产业发展问题与对策研究 欧盟对我国光伏产业征收反倾销税举措对黑龙江光伏产业转型发展的影响分析 我国光伏产业的前景与出路 我国光伏产业的兴衰巨变 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 我国光伏产业发展的风险及应对策略 我国光伏产业发展面临的问题及应对策略 基于低碳经济背景下我国光伏产业的发展探讨 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 基于因果关系图的我国光伏产业市场技术现状分析 常见问题解答 当前所在位置:l.
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随着能源短缺与能源需求的矛盾日益突出,能源价格会不断升高,严重阻碍了社会发展的步伐,寻找可再生能源,走可持续发展道路迫在眉睫。太阳能作为一种最常见的可再生能源,不仅分布广,无污染,而且可再生,被国际上认为是最好的化石能源替代品[1]。
太阳能光伏产业作为可再生能源产业,引起了各国政府的重视和大力支持。很多国家正积极研究光伏发电技术,并出台分布式光伏发电的财政补贴等政策,以促进光伏产业的快速发展,来应对能源短缺现象[2]。
光伏发电技术是一项优化未来能源构成的高新发电技术,分布式光伏电站的快速发展将加速远程监控系统的开发和推进相关技术的市场需求。随着计算机网络技术和通信技术的快速发展,远程监控系统将成为一种重要的手段。
分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。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,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。
分布式光伏发电是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近使用,就近转换,就近并网的原则,以满足特定用户的需求,可以有效提高同等规模光伏电站的发电量,还可以降低电力在升压及长途运输中的损耗。具有以下特点:
一是输出功率相对较小,一般而言,一个分布式光伏发电项目的容量控制在数千瓦以内但小型光伏系统相比大型的投资收益率并不会降低;
三是可以在一定程度上改善当地的用电状况,但是分布式光伏发电的能量密度相对较低,并不能从根本上解决用电紧张问题,而且具有间歇性;
此外,还有安全可靠性高,抗灾能力强,非常适合于远离大电网的边远农村、牧区、山区供电,不需要远距离输送电力,成本低、效率高[3]。
分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池阵列、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备,另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下,分布式光伏发电系统的太阳能电池阵列组件将太阳能转换输出的电能,经过直流汇流箱集中送入直流配电柜,由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载,多余或不足的电力通过联接电网来调节。
分布式光伏发电倡导尽可能就地消纳,通过配电网接入电力系统,配电自动化系统需要对光伏发电进行监控和管理,以保证电网的安全可靠运行。分布式光伏发电一般在农村、牧区、山区,发展中的大、中、小城市或商业区附近建造,通常建在工业厂房、公共建筑以及居民屋顶上。这给分布式光伏电站的监控和管理都带来了挑战,我们可以通过远程监控来解决这一难题。
(一)通讯技术。分布式光伏发电系统的通信方式有多种类型。主要取决于城市中心、市区、郊区、农电等不同的地理位置。通信介质也分多种,包括:光纤、电力线载波、无线等方式。光纤通信具有容量大、传输距离远、抗电磁干扰、无辐射等特点,是市区配电网自动化首选的一种通信方式。随着光纤通信技术的不断普及和发展,其性价比也比较适中。无线方式通信实施比较方便,而且布置灵活,但容易受干扰。电力线载波通信方式比较适合农电及远距离线路,价格也相对便宜。
(二)监测系统的构成。由数据采集系统、数据传输系统、数据中心组成。数据采集系统应至少包括环境监测设备,电参数监测设备等。
1.数据采集。数据采集是指从传感器和其它待测设备等被测单元中采集需要的数据,送到上位机中进行分析、处理的行为。电压传感器用于采集光伏阵列的输出电压、蓄电池电压、逆变器输入电压、直流负载的输入电压。电流传感器用于采集光伏阵列的输出电流、蓄电池电流、逆变器输入电流、直流负载的输入电流。智能传感器用于采集逆变器的输出电压、电流、功率、功率因数。温度传感器和调理板用于采集室外、光伏组件和蓄电池的温度。辐照仪用于测量水平面的太阳总辐照度和光伏阵列表面的辐照度。
2.数据传输系统。电站数据监测系统中监测装置与数据采集装置之间、数据采集装置与数据中心之间的数据传输。根据分布式光伏电站、电力部门的不同情况选择相应的通讯方式进行数据传输,并确保数据传输的方便和安全。
3.数据中心。通过实现统一的数据定义与命名规范,集中多个光伏电站数据的环境。软件部分是整个监测系统的核心,从传感器采集得到的信息量将全部送至该部分进行数据处理和显示。提供了强大的图形界面,显示画面生动,一目了然。
中国光伏产业的发展曾过度依赖国外市场,尤其是欧洲市场,受欧债危机、欧盟及美国“双反”等事件的影响,国外市场持续低迷,中国光伏产业的持续发展也因此呼吁国内光伏市场的快速启动。
目前分布式光伏发电已被广泛应用在家庭供电、道路照明、景观照明、交通监控、大型广告牌、发电站,市场规模逐步扩大,呈现出广阔的市场前景。2012年12月19日,国务院召开常务会议提出要着力推进分布式光伏发电,鼓励单位、社区和家庭安装和使用分布式光伏发电系统。在《关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知》文件中,将在每个省建设500MW分布式光伏的规模化应用示范区[4],这是国内启动的至今最大的光伏项目,这些政策极大鼓舞了国内分布式光伏产业的发展,我国分布式光伏产业迎来了重大的挑战和机遇。
[1]陈晨,陈明明.太阳能光伏发电现状分析及发展方向[J].动力与电气工程,2013.
[2]王斯珍.我国已成为全球主要太阳能电池生产国[J].四川水利发电.2008(124):14-15.
由于环境污染日益严重,寻求可持续的能源发展道路,选择太阳能作为目前新新产业新能源的开发对象具有巨大的发展前景。近年来世界各国对太阳能光伏组件产品的开发与应用越来越广泛,而光伏组件产业是太阳能发电系统中的一个十分重要的部分,所以新新产业太阳能的发展也将会带来光伏组件产品的日益兴起。在太阳能发电组件制造业的不断发展过程中,新新产业光伏组件封装、硅片加工以及在光伏晶体硅太阳电池的制造方面均有着巨大的成功,从而明显缩短了生产时间与发展进程,我国在该领域的发展也使得当前国内光伏组件封装设备制造在自主创新方面也取得了较大的成绩。这为我国光伏产业的快速而可持续的发展奠定了良好基础,同时也为我国光伏组件封装制造做出了巨大贡献。本文对目前的市场现状以及发展方向进行了阐述。
光伏组件封装设备主要是用在新新产业的太阳电池组件封装过程中。主要由装框机、层压机、打胶机、敷设机、组件测试仪以及焊接机等设备组成。此外还可以装有激光划片机以及电池片分选仪等设备。
太阳能光伏组件的封装的过程具有十分重要的作用,在产品制造的过程中对光伏电池片的封装应满足密封与抗雷击两项基本指标,由此可以满足对太阳能光伏电池设备的使用寿命要求。在太阳能光伏组件封装设备中应用最广泛的是层压机,其主要功能是通过层压机把EVA、太阳能电池片、钢化玻璃、背膜在高温真空的条件下压成具有一定刚性的整体。这是制造太阳能光伏电池组件的一种重要设备。目前我国的层压机和国外层压机的主要在制作精度、控制程序、设备的稳定性等方面和国外有差距。我国生产的层压机从2000年开始,经过几年的不懈努力,和国外产品的额差距在不断缩小,现国内绝大多数组件生产厂家使用的层压机都是国产的,其产品性能能够满足太阳能光伏组件生产的要求。此外,光伏组件封装设备中的焊接机主要是用于电池串接;而装框机则主要是安装光伏组件的边框,从而增加组件的强度;铺设机则将电池组件串、EVA、玻璃以及背板等进行分层次铺设;注胶机则主要是对电池片进行封装。
新新产业太阳能光伏组件封装设备已经在我国发展超过了10年,目前我国已经拥有了完成整线装备的能力。从市场规模上看,目前我国国产的太阳能光伏组件封装的市场占有率超过了80%,而相关评估显示,5年后将我国将有90%的光伏组件封装均达到国产化。市场统计可以看出,我国目前的光伏组件封装设备在整个行业中的总产值已经占到了34%,其中2006~2010年间国产光伏组件设备容量统计如下。
在太阳能光伏组件封装设备的制造流水线中,对设备焊接所需要的技术较高,而我国现有的焊接技术仍无法满足要求。但是随着自动焊接机引入我国市场,在国产太阳能光伏组件封装设备生产国产中已经取得了较好的效果。其中我国已有部分产品型号在光伏组件测试仪设备中达到了3A标准,此外我国的9A太阳模拟器已经给成为德国SCHMID整线产品的标配设备,在国外已经打下了很好的市场。我国的装框机生产商也越来越多,我国的层压机市场国产化已经达到了97%,己经有65家太阳能光伏组件封装设备生产厂家,可见我国的太阳能光伏组件封装设备制造技术与发展已经获得了巨大的成功。
此外,从光伏组件封装设备价格来看,我国国产设备的价格比同种国外产品低30%~50%,也具有明显的价格优势,可以预测我国的光伏组件封装设备的制造将推动着整个光伏组件设备制造行业的快速发展。
我国未来光伏组件封装设备的制造上仍然会向自动化进一步发展。这是由于自动化程度的提高将更有效的控制光伏产品的质量及其稳定性,同时自动化生产线的生产能力优于人工操作生产线,可以减少了人员的使用,同时还可以通过降低封装环节人工成本来实现对光伏组件生产成本的控制。因此如何实现光伏组件生产自动化是目前光伏组件封装设备生产的主要方向。目前来看,我国在新新产业太阳能光伏组件封装设备的生产行业中主要是实现由节点设备向流水线的发展趋势,这是受国外先进的自动化生产线影响而成的,这种模式可以有效的减少生产过程中的人工干预,实现设备生产车间的自动传送,提高生产自动化及整线生产效率。此外,在光伏组件封装设备制造业中还会随着新型电池和新材料的出现而发生变化,如对光伏薄膜电池封装的特殊要求也成为光伏封装产业自身发展需要关注的重要方向。
我国新新产业太阳能光伏组件封装设备的研发与生产起步较早,同时我国的国产设备市场占有率也非常高。随着我国制造工业的不断快速发展,使得光伏组件封装、硅片加工以及晶体硅太阳电池制造上都获得了很大的成功,由此导致了光伏组件封装设备的国产化日益显著。由于光伏行业的生产设备属于一体化大型综合性设备,其中也包括了复杂的软硬件技术,而这些软硬件还涉及到许多现代工艺细节,因此在我国光伏组件封装设备制造业的良好发展势头下,还需要掌握到这些先进的光伏组件封装设备的制造生产技术,并且保持技术的创新性,从而不断提高新型产业太阳能光伏组件封装设备的制造水平,扩大产业的发展前景。
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中国春节之后第一周,在美国上市的中国太阳能股迎来一轮大跌。自从年初德国补贴政策传出有变,太阳能板块悲观情绪便开始弥漫,与这一轮下跌直接有关的是英国投行巴克莱资本分析师Vishal Shah的一份悲观报告。这位知名太阳能分析师称,德国太阳能补贴政策将于今年收紧,太阳能生产企业面临压力,他对太阳能板块前景提出质疑,并对一系列太阳能股进行了降级。shah预测,太阳能股票将持续受压,直至美国或中国需求前景更为明朗。 不过,德国银行、美国投资分析机构Lazard CapitalMarkets等随后分析报告认为,中国生产企业成本优势将帮助中国企业在激烈价格战中提升份额。德银认为,中国太阳能企业比欧洲同行有成本优势,整体低30%~40%,上游硅成本在大量产能下正经历利润挤压,反而会惠及中国太阳能组件生产商。这份在低迷中刺激了投资者神经的德银报告认为,如果太阳能组件价格今年下降19%~24%,中国太阳能厂商的毛利仍有21%~27%。德银因此上调了包括英利、常州天合、无锡尚德在内的几家中国太阳能企业目标价。
果然,继阿特斯公布正面业绩之后,3月4日公布的尚德四季度财报结果再次提振了中国太阳能企业股价。在北京召开的全国“两会”上,新能源成为热门话题,这使得太阳能板块近一个月被机构投资者大肆追捧。根据wind资讯统计,自今年2月以来,与太阳能发电有关的23家企业整体涨幅达到了9.1%,其中,风帆股份、力诺太阳等涨幅都超过了15%,明显高于同期全部A股5.18%的涨幅。
“目前市场正在回暖,股价在回升,更多的政府将会通过补贴政策支持太阳能市场。”英利绿色能源控股首席财务官李宗炜显得自信而踌躇满志。国内券商也普遍认为,新能源中太阳能的发展前景较为明朗,目前的调整对行业长期发展是利好因素。多数券商均认同,今年太阳能光伏行业业绩增长会超过40%。
所有这些乐观的预期都立足于一个基本的假设:中国国内太阳能消费市场即将启动。多晶硅跃进
发改委能源所所长韩文科2009年12月的全国人大常委会专题讲话中回顾了中国光伏发电市场的爆炸式增长。“在‘送电到乡’工程和国际光伏发电市场的拉动下,中国太阳能光伏电池/组件制造业出现了跳跃武发展。2000年,中国光伏组件的生产能力不到1万千瓦,2008年太阳能电池生产量已经达到了260~-千瓦,居世界第一位。近几年来,我国先后有20多家光伏企业在海内外上市,2008年世界前30名的光伏电池生产商有十家在大陆,四家在台湾。”
光伏产业链包括多品硅、电池、电池系统等多个环节,多晶硅则是整个产业链的关键原材料。和光伏行业近十年的跳跃式发展相比,中国式多晶硅的跃进更令人叹为观止,短短四年就从鼓励类产业走入了疑似过剩行业队伍。
2005年以前,原材料供给、多晶硅核心的提纯技术掌握在少数发达国家大厂商手中,国产太阳能多品硅厂家技术水平低,不仅产量小,而且产品成本高,整个光伏制造业完全沦为两头在外、微利代工的尴尬局面。多晶硅成本平均占到下游总成本的70%,太阳能企业的利润率被上游多晶硅厂商挤压。
多晶硅材料提纯进入门槛高,产量成为制约中下游的发展瓶颈,也令多晶硅成为太阳能行业链条的暴利环节。国际多品硅价格一路飞升,从2004年每公斤几十美元,到2008年9月涨至接近每公斤500美元。
起初,由于多晶硅需要高投入和相对长的投资周期,几乎没有企业投资。而光伏电池组件投资壁垒低,投产见效快,一般组件厂建成投产仅需三个到六个月,几乎成了所有投资者的选择。
但在暴利吸引下,2006年开始,大量资金进人上游硅料提纯。同时,在科技部“863”攻关计划、“十一五”计划、国家发改委《高纯硅材料高技术产业化重大专项》等多方推动下,中国多晶硅行业开始启动。
此后两年,在四川、江苏、江西、河南、湖北、内蒙古等20多个省份,有近50家公司先后进军多晶硅领域,动辄预算投资10亿元的多晶硅项目在各地纷纷上马:赛维LDK在江西有年产1.5万吨多晶硅项目、大陆集团在内蒙古有年产1.5万吨项目、通威集团在四川投资了年产1万吨项目,还有中能江苏在徐州年产1万吨项目、爱信硅科技在云南的年产l万吨项目、南玻集团在湖北的年产5000吨项目、江苏阳光在宁夏的年产4500吨项目。
如果说光伏组件的投资是民企带头,多品硅投资热潮背后的资本则相对多元化,背景纷杂不一。在A股上市公司中,有主营业务为变压器、早早尝到投资太阳能企业(英利)甜头的河北天威保变,有总部在四川、集团主营为饲料的通威股份,还有四川省投资公司背景的川投能源,与同样位于四川的传统电力企业乐山电力和岷江水电,也有上海航天工业总公司背景的航天机电,以及毛纺织业背景的江苏阳光。其中有相当部分为国有背景。
根据中投顾问能源行业研究部的数据,从2006年到2009年初多晶硅项目累计投资超过700亿元。产业投资者受行业高利润的吸引蜂拥而上,而地方政府被认为是这一波投资浪潮的推波助澜者。从广东顺德、辽宁锦州到上海、河北廊坊,一个个地方光伏产业园把如火如荼的多品硅投资推向了高潮。
多晶硅项目遍地开花的原因之一是中国对多晶硅项目实行备案制度。从审批来讲,由于一度属于国家鼓励类的产业,获批相对容易,同时由于资金密集、产值巨大,迅速贡献大量CDP,不少地方政府利用低电价、资源优势等条件吸引企业投资,并在办理手续方面给予了诸多便利。
地方政府对光伏产业的扶持手段主要包括:直接补贴,主要针对科研项目和引进的重大项目;税收优惠和返还;人才政策、宽松的土地政策和审批便利;银行信贷的倾斜。在具体的招商引资项目中,由于大项目争夺的激烈,一些地方政府还会利用对电价的控制权给予低电价政策,这对用电成本占总成本比重很高的多晶硅制造厂商来说极具吸引力。
倩贷支持成为地方政府利用的重要推手之一。根据里昂证券报告引述对12家多晶硅生产商的调查,绝大多数厂商表示2009年获取当地银行信贷支持“相当容易”,银行信贷占到这些生产商的总资本42%,居融资渠道之首。
据英利CFO李宗炜透露,河北英利2009年境内外融资总额中,约70%来自国内信贷,除去地方信贷支持,“相当部分是总行对行业龙头企业的直接信贷支持”。
当2008年下半年金融危机袭来,太阳能企业在资本市场的“过山车”开始进入下滑通道。这一年的胡润百富榜前20位富豪财富缩水报告显示,中国光伏业龙头老大无锡尚德股票市值由100亿美元一度缩水至低于20亿美元,公司创始人、中国光伏产业标杆人物施正荣的个
人财富缩水了80%左右,跌幅位居第一。另一家光伏企业江西赛维LDK太阳能高科技有限公司创始人及董事长彭小峰个人财富也缩水80%。行业协会调研数据显示,在金融危机中光伏企业有四分之三倒闭歇业。
硅料投产一般要两年时间。2008年底,来自中国的硅料上游企业开始出产,而2009年上半年开始,关于上游过剩的说法开始不绝于耳。由于统计口径等原因,产能是否过剩在政府不同部门和投资者中尚有争议,但价格高台跳水则是不争的事实。
2008年9月开始,多晶硅价格从每公斤接近500美元的高点大幅回落,到2009年5月跌破55美元。目前,现货市场价格在每公斤50美元至55美元之间,除去需求端的利空,2006年和2007年大量上马的中国产能功不可没。
根据里昂证券研究报告,2009年2月后仅半年时间,分析师跟踪的一些多晶硅厂家生产成本就从69美元/公斤降到了48美元,公斤。相当部分厂家的生产成本在优惠电价的帮助下降到了30美元~40美元。该报告认为,中国总产能将在2010年四季度达到全球产能的一半。
“现在新上马的多品硅项目没法开工,因为以目前的价格水平,多数企业是多产多亏,行业产能过剩现象的确存在。”鼎晖创投负责新能源投资的梁隽章坦言。但他认为,对于低成本优势明显的中国光伏组件制造企业,也可借上游价格大跌之机挤出国外高成本的制造商,占领市场。
2008年下半年到2009年上半年,受金融危机重创的美国资本市场对于太阳能企业几乎是封闭的,这场资本市场的寒流直到2009年下半年才开始回暖。
6月底德国汉堡光伏展会上,分析师逐渐开始变得肯定的论调,使得英利CFO李宗炜相信再融资的“窗口已经打开”。回国后的李宗炜迅速部署增发,两周后,包括新老股票在内的股权发售获得了5倍认购率,融得2.4亿美元新资金。忆及当时隋景,李的叙述似乎仍带着“虎口脱险”的惊心动魄。此前的2009年上半年,由于上马新的多晶硅项目,资本市场曾传出英利资金链断裂的消息。
在此之后,H股上市公司保利协鑫(GCL-Poly)11月一举获得中国财富基金中国投资有限责任公司(下称中司)55亿港元投资,成为2009年太阳能行业资本市场一大亮点。
“为什么是保利协鑫?”华尔街的机构投资者不解地问道。接近保利协鑫的投行人士坦言,两年前多晶硅提纯曾经利润丰厚,后来由于进入者太多,产量太大,在价格战之下,利润下滑迅速,但是,“保利协鑫的优势在于地方政府的支持、电价补贴、劳力成本低,是这个行业的典型模式,投资者将其视为行业的窗口企业”。
根据投行报告数据,从2008年中到2009年中,保利协鑫将硅料成本从66美元/公斤迅速降低到了36美元/公斤,2009年其年产量1.8万吨,为国内众多竞争者中当仁不让的领先者。不过,此时国内市场硅料平均生产成本也已仅为53美元/公斤。
在过剩之争中,一些分析人士认为,发改委统计口径为规划产能,与实际并不相符,另有一些行业人士则指出,“产能过剩”不过是行业龙头们借以挤出新晋者的尚方宝剑。中国科技发展战略研究院产业经济发展研究所副所长刘峰认为,产能过剩一般是成熟产业才会得的“老年病”,多晶硅属于新兴产业,应该不会患这种病。所谓产能过剩,实际上是快速成长的产业供应链内短期出现的各环节之间、上下游之间、产能与基础设施之间的不平衡和不衔接。
今年初,德国政府宣布,拟下调德国光伏上网电价幅度达15%。这是继2009年的西班牙和2010年年初的法国之后,欧洲第三个宣布削减太阳能补贴的国家。数字显示,德国2009年光伏组件安装量高达25亿瓦以上,占全球市场份额超过50%。有分析人士指出,德国消减补贴将引来更多的仿效者,欧洲太阳能补贴政策退出力度加大。中国太阳能企业的出口前景蒙上了重重阴云。
2008年以前,全球最大的光伏电池消费国是德国,曾经长期占据世界安装量的一半左右。主张环境保护的绿党在德国很早就拟定了“10万屋顶计划”和企业级、公用事业级的太阳能电站扶持计划,给予很高的上网电价补贴,从某种角度可以说,当时是德国的补贴政策扶持起了整个中国太阳能产业。
西班牙进行大规模补贴比德国晚,但发展激进,在2008年已经取代德国成为第一大光伏电池消费国,一度消耗了全球三分之一到一半的光伏电池。中国太阳能电池生产商多把德国和西班牙当做主要市场,占中国太阳能电池销量的70%~90%。
从整个太阳能光伏产业链来看,中国的制造能力已接近全球的三分之一,但从发电来看,2008年全球累计光伏发电6850兆瓦,而中国仅为140兆瓦,其中已经并网的仅有10兆瓦,占全球总安装量的比例仅为0.73%。
随着包括德国和西班牙在内的主要光伏出口市场补贴政策的不确定性与欧元汇率持续走弱,仅仅凭借出口似乎已不能消化迅速堆积的产能。不论多晶硅产能过剩论辩两方看法如何,在外需疲软,产能扩张迅速的背景下,如何启动内需已经摆上决策者的议事日程。
韩文科在上述讲话中承认,“由于光伏发电成本较高,目前我国太阳能光伏发电市场还很小,太阳能光伏发电仍主要用于解决电网覆盖不到的偏远地区的居民用电问题。到2008年,全国累计光伏发电容量约14万千瓦,并网的光伏发电系统所占比例并不是很高。”
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.
光伏发电就是能够利用半导体将太阳光转换为电能的法术,原理是根据光生伏特的效应。光伏的发电系统主要包括逆变器、太阳能的电池板、控制器等结构部分。在这些组成部分中,太阳能的电池板主要将太阳能转换为电能,同时它还能够对电能进行储存;而控制器则能够对整个系统进行有效的控制,决定太阳能的电池板以及一些其他的部分能够有序地进行控制;而逆变器则主要是将在运行过程中产生的直流电转换成为交流电;而保护装置则能够确保系统的安全性[1]。
在白天,太阳能板正常地进行发电的工作,而控制器进行相应地操作和控制来将电能储存到蓄电池中,在这个过程中,控制器会对逆变器进行相应的操作,以此来给家用电器进行供电的工作;而到了晚上,由于没有了太阳,太阳能电板就会停止发电,主控制器就要将电能转换成为交流电,这样能够保证给家用电器的供电工作不会受到影响。如果蓄电池中的电量不足或者发电的系统中出现了一定的故障,控制器就会自动切换到电网供电的线路中,这就是光伏发电的整个过程和其中的原理。
通过对供电的环境与设备系统进行升级和改造,光伏发电的系统在结构上具有很多的控制方案来进行选择。如远程控制、智能控制等等,根据实际生产的需要来进行方案的选择,这是设计人员要重点进行解决的问题。在进行光伏发电系统的设计时,要根据不同类型的发电规模,从各个方面来对系统进行操控,从而使得各方面能够得到优化,提升项目的运行效率[2]。
g――每天的发电量;hI――每个小时的发电量;Pm――光伏组合的总功率;y――单台机组的发电量;其年平均的量为G=g×365(kWh)。
对于并网逆变器的选用,其判断的标准和要求主要是一下几个方面:第一,逆变器的额定功率为0.85-1.2Pm;第二,逆变器的最大输入电流电压一定要大于光伏方阵空载的电压;第三,逆变器的输入直流电压范围要大于光伏方阵中的最小电压;第四,逆变器的最大输入直流电流大于光伏方阵的短路电流;第五,逆变器的额定输入直流电压与光伏方阵的最大功率电压要保持相等;第六就是额定的输出电压与电网的额定电压也要相同[3]。除此之外,其额定的频率与电网的频率、相数与电网的相数也要相同,短路、过压以及弱压等保护功能也是并网逆变器应该具备的。
对于光伏组件的水平频角来说,对其能够产生影响的要素包括发电系统所处的地理位置以及一年中各个季节对电量分配的要求。
①如果该系统所处区域的各个季节电量的要求基本均衡的话,那么可以利用下表来进行组件频角的选择工作(表1)。
②具体到我国来说,很多地区的地理位置不同,但是其地质环境比较相似,所以可以选择纬度加7°的组建水平的倾角。而对于一些条件比较特殊的地区,则要根据不同季节的情况来选择适合的水平角。
光伏方阵的倾角是影响发电效率的一个重要因素,对于发电量的影响比较大,是区域中发电效率的决定性因素。一般情况下,光伏方阵的朝向应该为北半球,这样能够提高光伏发电作业的效率[4]。对发电生产的调度也能够起到一定的辅助作用,这样便于实现光伏发电生产的一体化。
光伏发电的项目发展具有很重要的现实意义,国家也比较重视,在这个项目中不断地进行投资,也出台了相关的政策起到扶持。这在很大程度上推动了新发电模式的应用,为电力转型起到了引导的作用。设计的过程就是对光伏发电系统进行总体性的规划,对于发电的生产模式起到一个调整的作用,从而实现发电系统的可持续性。光伏发电系统在进行设计时,要根据实际的生产平台来确定应用的形式。
由于电流的形式不一样,光伏发电的系统要考虑到电流之间的转换,在进行设计时,要更加注重电力调控系统的灵活性,这样能够提升发电的效率。交、直流的供电系统具有转换的作用,能够在两种电流之间实时地转接,这就形成了相对稳定的电力传输模式
在M行并网的布局阶段,太阳电池组会对电流的形式造成一些影响,在逆变器进行工作时,城市的电网会形成交流的形式。而并网的系统运行能够使网络供电系统形成有效的连接,提升电流转换的效率。在这个过程中,是将电网的信号直接反馈给调度中心的,直接将电能输入到电网当中去,这就省去了配置蓄电池的步骤,节省了工作和负担,同时也能够降低能量的损耗。
太阳能光伏系统,除了使用太阳能的电池组件阵列以外,还可以将燃油发电机作为备用的能源来进行使用。而这样就使得供电系统是混合性的,好处就是能够综合两种能源的优势,弥补各自的短板和不足[5]。使得可再生能源能够得到更好地利用。可再生能源具有不稳定性,会不断地进行变化,所以在进行系统设计时一定要以最少的能量时期来进行。
要想发挥光伏系统的最大功能,可以对不同种类型的电网进行综合性的改造,这是一个比较漫长的组网过程。使用并网混合供电系统,能够构建出不同的网络处理方式。并网混合供电的主要特点是组合性,能够将控制器以及逆变器进行组合,这样就提升了可调度,使得电能的资源能够与数字控制协调的运行。
在确定了外部的条件适合采用太阳能光伏发电后,就要对光伏发电系统的细化进行设计,其主要有独立和并网两种系统形式。
①独立运行的光伏发电的系统主要有电池板、控制器、太阳电池方针、逆变器等几个部分构成的,由于蓄电池是整个系统中不可或缺的一部分,配备蓄电池的成本又比较高,整个系统的成本就比较高,而由于蓄电池是有一定的期限的,废弃的蓄电池会对环境造成二次的污染。
②而并网型的太阳能光伏电站与独立性构成部分大部分相同,只是其需要计量电表和连接器。其工作原理就是将太阳能转换成直流电能,通过逆变器形成交流电,最后将多余的电进行储存。就当前的大环境来看,该项目采用的是并网型的太阳能光伏发现系统方案。
在当前社会不断发展恶化变化的过程中,对能源进行战略性的开发是必不可少的,对于新型发电项目的开发也是必不可缺少的。在对光伏发电项目进行扶持建设的过程中,要对新项目的投入以及产出的效益进行综合的考虑和分析。在对光伏发电项目进行设计时,要考虑到结构模块的布局,电池板、控制器、逆变器这些当然是核心的部分,优化软硬件方面的操控系统,从而使得光伏发电系统更加科学、合理、安全。在当前的时代背景下,许多种光伏电池技术为了取得市场建立优势,都在争相地进步和发展[6]。第一代的晶硅电池比较高校,价格也比较低廉,使用相对比较广泛;而第二代的薄膜电池成本和耗能进一步提升,其发展的前景更加广阔;第三极短就是新型的太阳能电池,虽然效果要比前两代好,但是其昂贵的价格使得其市场相对较小,还处于进一步的探索中。光伏电网的发电技术的进一步发展要实现的目标就是在保证稳定性的同时,降低成本,利用光伏发电作为最主要的电源方式,这样能够与其他的装置相互配合,在用户周围实现负荷供电。具有标志性的就是微电网能够脱离主网,也可以与主网进行连接,这样就减少了太阳光间歇性带来的不利影响。这种主要适用于成本相对较高的偏远地区以及对供电要去比较高的用户来使用。
1.政府要充分发挥领头作用,对光伏产业的发展设立专项经费,同时配备相应的优惠政策进行扶持;
2.要在政府的主导下进行多元化的投资,降低光伏产业的投资风险,多方参与,共同制定出完整的产业链;
3.在技术上要坚持自主研发,同时不能够闭门造车,引进先进的技术,建立并完善技术体系;
4.对光伏产业的发展要有合理和现实的规划,提升相关的标准和要求,从而增强竞争力。
总而言之,当前的社会形势,使得能源进行战略性开发是必要的,进行新型发电项目的研究也是不可或缺的。太阳能光伏发电的绿色和环保,同时太阳能的资源是可以再生的,拥有广阔的发展前景。政府在进行光伏发电站项目的建设过程中,要对投入以及产出的效益进行综合性的考虑和分析,对模块的布局要细致,明确核心,优化软硬件的配置操控,从而保证太阳能光伏发电系统的安全和稳定。
[1] 赵吴鹏.太阳能光伏发电项目投资风险因素及管理措施研究[J].能源技术与管理,2016,41(2):152-153,162.
[2] 邓连栋.太阳能光伏发电在我国的应用价值及相关技术问题[J].中国科技纵横,2016,(20):158.
[3] 郭佳佳,呼和,郭^旺等.太阳能光伏发电并网技术的应用分析[J].科技风,2016,(2):88.
[4] 左小峰.并网太阳能光伏发电与自动化技术分析及研究[J].中国科技投资,2016,(27):140.
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。
本文阐述了并网光伏电站阴影遮挡测试的依据和主要测试方法,并结合实例论述了检测操作示例。
在光伏电站项目建设的前期,往往先进行的是电站设计,我们经常会先考虑到拟安装光伏组件的地方会否受到树木、建筑等各种遮挡物的影响,从而对发电量造成损失的问题,例如当遇到这个问题时我们需要找到一个合适的解决方案,那么我们如何来解决这个问题呢,下面我们一起沟通交流一下。
目前,谈论到建筑阴影遮挡对光伏阵列的影响,常见的检测仪器是suneyes2010(图1),因为suneye2010是由鱼眼镜头,水平仪,指南针等一系列的元件构成,放在组件上能有效分析太阳影子对光伏系统的影响,使光伏系统设计更加合理,仪器可以测试太阳行程、太阳阴影、以及朝向.。前面所提及到的光伏电站阴影遮挡主要是指所有阵列在全年12个月9:00-15:00时间段内是否有遮挡。在使用仪器suneye2010测试时,先进行的是拟测试区域的地理位置和所属时区设置;接着进行的是现场操作,事前选取所测区域有可能被遮挡的光伏阵列,将仪器水平放在组件上,并使指南针指向南边180度正南方向,按测量键,仪器自动测量和保存数据。最后就是数据处理分析,根据仪器导出的数据,可以准确地判断安装的方阵在全年12个月9:00-15:00受阴影的影响情况。
目的:检测安装的光伏组件在全年12个月9:00-15:00会不会被阴影遮挡。
操作:首先开机设置拟测试区域的地理位置,本文选取了目前华南地区最大的屋面太阳能光伏电站―格兰仕中山基地50MW光伏电站。本电站通过GPS定位,位于22°70N,113°41 E(图2),随即选取一年中9:00-15:00有可能被遮挡的光伏阵列,如图3就是有可能早上遮挡到组件的水龙头,接着将suneye2010水平放在拟被遮挡的组件上,并使指南针指向南边180度正南方向进行测量。仪器随即如图4能生成数据分析组件遮挡的实际情况。以此类推,分别到其他位置观察,就可以找到光伏阵列的遮挡情况。
近年来,我国光伏产业飞速发展,对于中国光伏市场今后的发展前景,业内人士判断称,中国每年将新增1500万kW~2000万kW的光伏发电,将继续保持全球最强劲的增长,面对如此庞大的光伏市场,为了减少阴影对光伏电站的影响,避免热斑的形成,阴影遮挡测试是非常必要的。
郭嘉荣(1989-),男,大学专科学历。现为广东产品质量监督检验研究院检验员,从事光伏电站检测工作。