光伏技术发展趋势实用13篇

光伏技术发展趋势
光伏技术发展趋势篇1

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生绿色能源,不产生任何的环境污染。我国76%的国土光照充沛,光能资源分布较为均匀;与水电、风电、核电等相比,太阳能发电没有任何排放和噪声,应用技术成熟,安全可靠(图1)。进入21世纪,中国光伏行业逐渐发展起来,中国具有如无锡尚德、江西LDK、常州天合、天威英丽、浙江昱辉等一批世界级光伏企业以及世界最大的太阳能光伏制造基地,但是由于成本较高,中国95%的太阳能产品只能出口到发达国家。近年来,在国家大力倡导发展新型能源的大背景下,大阳能光电研发是近些年来发展最快、最具潜力的研究领域,随着成本问题将逐步解决,加之国家政策支持,中国太阳能市场将变得很大。

图1 能源消费组成展望图

1、光伏发电的基本原理以及优势

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。在阳光照射下,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏特效应”,而这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护就可形成大面积的太阳电池组件,再配合功率控制器和逆变器等部件就形成了光伏发电装置。

光伏发电作为新型能源与常用的火力发电系统相比,具有以下优势:

a)无枯竭危险。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80×104kW,如果把地球表面0.1%的太阳能转为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012kW·h,相当于目前世界上能耗的40倍;

b)安全环保,无噪声,无公害。由于光伏电路是利用光能和电能之间的转化,故其无污染物的排放;

c)采集太阳能的地点的地理位置要求不高,不受资源分布地域的限制。太阳能电池板只要能接受光照就能产生电能,所以可以安装在屋顶或者是始终能接受到光照的墙壁,充分利用空间资源;

d)可靠稳定寿命长,安装维护简便,适用范围广,就算一般家庭也可以利用太阳能发电。

2太阳能光伏产业应用现状

1)在各国政府对再生资源的重视和大力支持下太阳能光伏产业得到了快速的发展,2011年,全球光伏新增装机容量约为27.5GW,较上年的18.1GW相比,涨幅高达52%,全球累计安装量超过67GW。全球近28GW的总装机量中,有将近20GW的系统安装于欧洲,但增速相对放缓,其中意大利和德国市场占全球装机增长量的55%,分别为7.6GW和7.5GW。2011年以中日印为代表的亚太地区光伏产业市场需求同比增长129%,其装机量分别为2.2GW,1.1GW和350MW。此外,在日趋成熟的北美市场,去年新增安装量约2.1GW,增幅高达84%。

图2 光伏产业的发展

其中中国是全球光伏发电安装量增长最快的国家,2011年的光伏发电安装量比2010年增长了约5倍,2011年电池产量达到20GW,约占全球的65%。截至2011年底,中国共有电池企业约115家,总产能为36.5GW左右。其中产能1GW以上的企业共14家,占总产能的53%;在100MW和1GW之间的企业共63家,占总产能的43%;剩余的38家产能皆在100MW以内,仅占全国总产能的4%。规模、技术、成本的差异化竞争格局逐渐明晰。国内前十家组件生产商的出货量占到电池总产量的60%。

2)太阳能光伏电池材料主要有晶体硅材料,主要分为单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池三种。单晶硅电池技术成熟,光电转换效率高,单晶硅电池的光电总转换效率可以达到20%~24%,是目前普遍使用的光伏发电材料。但其生产成本较高,技术要求高;多晶硅电池成本相对较低,技术也成熟,但光电转换效率相对较低,多晶硅光电池的转换效率最高才达18.6%,与单晶硅相比多晶硅的转换效率少多了;而薄膜电池是一种可粘接的薄膜,有以下优势:①生产成本低,所以可以大批量生产;②发光效率更好地利用太阳能,但目前其在技术稳定性和规模生产上均存在一定的困难。随着技术的进步,目前CdTe、CIS等薄膜光伏电池已逐步进入市场,但现在只占市场的9.3%,随着薄膜光伏电池技术不断进步,薄膜光伏电池的市场份额将快速增长相对而言有更大的发展空间,未来薄膜电池会有更好的发展前景。

表1 市场份额分析

在2000年以前中国的电力供应不是很紧张,2001年以后,在中国经济高速发展下,电力需求以每年超过20%的速度在增长,2003年在全国出现电力供远远少于求的严重现象,电力供应的紧张情况在以后的一段时间内很难缓解。可再生能源得到了中国政府的重视,在中国政府大力支持下已形成了完整的太阳能光伏产业链。截至2010年底,我国光伏发电装机规模达到60万千瓦,光伏新增并网容量为21.16万千瓦,累计并网容量为24万千瓦,较上年的2.5万千瓦,增长了960%。从产业布局上来看,国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区业已形成各具特色的区域产业集群,并涌现出了无锡尚德、江西赛维、浙江昱辉等一批知名企业。2011年中国多晶硅产量达到7.8万吨,占全球比重约33%;国内产能结构中,成本低于35美元/千克的企业不足十家,约9.5万吨,其他40余家中小企业总产能近5万吨。

光伏技术发展趋势篇2

光伏产业因其资源丰富、无污染等优势,有较大的发展潜力,随着能源危机和环境污染问题的日益加剧,越来越多的国家开始加强对光伏的开发利用。光伏的应用领域非常广泛,最终可归结为光伏热利用和电利用两方面。当前,美国、日本等国都将光伏列为未来的主要重点开发能源,其研发重点在于太阳能电池,在这一领域发达国家已取得了很大进展。与国际上蓬勃发展的光伏发电相比,我国光伏技术相对落后,多数跨国公司通过申请大量的高质量专利,抢占我国该领域的制高点,对光伏技术领域关键技术进行层层部署,意图垄断未来的光伏产业市场,针对现状我国光伏企业应根据各自的实际情况量身定做个人的专利布局,迎接国际市场的挑战。

1、光伏领域技术国内外现状

1.1国外现状

在全球太阳能专利技术领域中,日本、美国、德国等为太阳能技术及应用大国,非常重视太阳能光电利用技术的研发与保护,以日本为例,日本经济产业省运用各种措施,发展本国的光伏产业,相关资料显示,日本经济产业省在1993年开始实施“新阳光工程”,布局建立日本本土的太阳能光伏产业和太阳能市场。通过一系列的政府资助和相关研究、开发、示范,在太阳能电池制造技术和降低成本方面取得了长足进步。

1.2国内现状

根据国家知识产权局公布的数据显示,在中国申请的太阳能核心技术专利统计中,外国公司排名明显靠前,特别是日本公司。一个国家、一个产业知识产权的强弱,主要看它的发明专利,我国光伏发明专利市场主要为国外人占领,而光伏实用新型专利则为我国企业所占据,从而出现技术水平普遍较低、专利保护较弱,处于产业链下游的现状。国内企业技术的投入的周期循环总是慢人一步,使得我们的企业技术常常处于“微笑曲线”的底部。

1.3光伏产业的前景

预计到2030年,全世界可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。到2020年,我国力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW(百万千瓦),到2050年将达到600GW(百万千瓦),光伏发电装机将占到5%。未来十几年,我国太阳能装机容量的复合增长率将高达25%以上。

2、国内专利分析

2.1总体趋势分析

通过整体趋势可以看出,1987年-2005年属于技术起步阶段,国内光伏材料专利申请量较低,每年申请量都在20件以下。从2006年起,专利数量逐年递增,增长幅度不断加大。从分布来看专利主要分布在广东、江苏、上海、北京等省市。这些地区集中了较多的与光伏材料相关的大型企业及科研院所,起步基础高于其他省市,排名前五位的城市除北京外都为南方地区,说明南方地区在接受新的技术上要强于北方地区。整体趋势表明,随着国家对环保、节能和可持续性发展能源技术的进一步推广以及外来技术的引进,该技术领域的专利的增长趋势还将进一步持续,光伏材料相关技术在日后将进入高速发展期。

同时,日本、韩国等国家也在中国申请了光伏材料方面的专利,一方面可能是与中国企业的技术合作;另一方面也可能是为了占领中国广大的市场所做的技术铺垫,这部分专利尤其要引起我们的注意。

2.2申请人分析

通过前10位申请人的综合比较发现,申请人的专利申请量差距明显,除李毅外相对活动年期较短,专利平均专利年龄较低,不少申请人为近几年申请的;其中李毅申报专利较早,活动年期为10年,说明该创益科技公司(李毅)对该领域较为重视投入的精力相对较多、较早,但是专利平均年龄偏低,经检索后得知该公司虽然申报较早但是专利数量偏低,大部分的专利都是2007年申请的,所以造成平均年龄偏低;多数申请人也是在近3年专注专利申报的,相对平均年龄较低,说明企业都逐渐重视专利保护。

2.3技术领域分析

根据各个IPC号对应的专利数量的多少,进行统计分析,研究发明创造活动最为活跃的技术领域,发现技术分布,通过分析发现,国内在光伏材料技术领域的发展重点方向主要集中在以下几个方面:

一是H01L31将光能转化为电能的半导体器件,占总数的63%;二是C01B33光伏产片的材料,占总数的13%;三是C30B29光伏产片的材料占总数的8%。

从IPC申请人构成可以发现,大部分申请人在H01L31领域内都有专利申请,李毅在该领域内申请较为突出,说明东南大学在频率选择方面的研究处于领先地位;通过整体来看除李毅外,其他的公司申请专利的技术领域主要为C30B领域即光伏材料的加工与生产,而李毅主要的技术点分布于生产光伏材料的设备上。

透过技术趋势分析,可以发现我国光伏技术的热点:

1、太阳能电池表面工艺与材质的构成为近几年专利申请的热点,专利数量较为集中;2、光伏材料中的硅片、晶硅的深层次的开发利用正在形成下一个发展趋势,专利的数量在不断的集中;3、新兴技术晶硅薄膜正在受到大家的重视,但是专利分布的较为分散,还没有形成领域,这部分技术可能为下步发展的重点。

3、国外专利分析

3.1趋势分析

从趋势来看,国外在光伏材料领域的专利申请量虽然存在一定的波动,但整体上处于上升的趋势,说明光伏材料相关技术在国外还处于发展期,该技术领域的专利申请数量在一定时期内还将处于上升的趋势,总体来说国外在专利申请增长上较为稳定。

3.2申请人分析

由趋势可以发现前十位专利申请人都为日本和美国的企业,其研发具有延续性与可持续性,专利申请步步为营,每年都会形成一批专利,其中2003年日本企业KYOCERA CORP申请量突增至55件,2004年日本企业SHARP CORP在申请突然增至73件,经检索两家企业申请的主要专利都集中在:将太阳能转为电能的转换器件的电压、电流发生器;说明日本的企业2003-2004年已经感觉到太阳能利用为以后新能源发展的主要方向,都在努力争取该市场的份额,尤其是针对如何将太阳能转换为电能的电子材料与设备,而国内还是将生产太阳能板的材料作为发展的重点。

通过对排名前10位的申请人分下可以看出,日本的申请人占据绝大多数,SHARP CORP和KYOCERA CORP从事研发的人员数量较多,研发实力强;日本企业申请的专利平均年限都为5年左右,活动年期为9年左右,说明日本企业早在10年前就关注该领域的发展,在现有技术的基础上正在在该领域内不断延伸,而且近期申请量正在不断增加,以上公司都是该领域强有力的竞争对手,需要对其密切跟踪、分析。

3.3技术趋势

国外在光伏材料技术领域的发展重点方向主要集中在以下几个方面:一是H01L31(对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射,或微粒辐射敏感的,并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件;专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或设备;其零部件)占总领域的67%。二是H01M14(电化学电流或者电压发生器)。三是H01Q1/28(专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备)。由此可见国外的重点在光伏材料生产设备与光电转换材料和设备上面。

4、光伏材料专利的现状

通过分析得知,当前竞争日益加剧,进入规模、成本、质量、技术竞争时期。总体来说光伏专利分布为:上游由国外厂商居多,国内企业处于中下游位置。只在最简单的环节发展迅速,其它方面都受制于发达国家,整个产业的竞争能力还有待大力提高。

1、在国外太阳能专利技术领域中,日本、美国、德国等太阳能技术大国,非常重视太阳能光电利用技术的研发、专利申请与保护

2009年在全球前十名光伏专利持有公司中,日本公司占据了9位,目前日本已不满足早期的传统光伏技术,而是把更多注意力放在新一代光伏技术(如聚光发电技术等)方面,保持技术领先。通过分析发现这些国家的太阳能专利均有一半以上集中在制备太阳能光伏材料的设备中,这表明太阳能光伏应用技术与市场紧密结合,为其赢得了先发优势,不失为我市企业学习借鉴的对象。

2、2003年之后薄膜电池的各类专利申请均呈现增长趋势

国内对于薄膜电池的专利申请虽然活跃,情况不容乐观,以硅基薄膜太阳电池为例,20世纪70年代末我国开始对其展开研究,80年代末,小面积电池效率达到11.2%,大面积电池效率超过8%,均达到国际同期先进水平,但在产业化进程中却远远落后国外,那时国内没有一条具有自主知识产权的硅基薄膜电池生产线。

3、薄膜电池产业核心技术专利仍然掌握在国外企业手里

最明显的表现特征是:以美国、日本、德国和韩国为代表的国家对于薄膜电池专利的申请量开始逐年增加,这些国家的太阳能专利一半以上集中在太阳能薄膜电池领域中,而我国专利在相关技术领域只占到三分之一,其中在华专利申请量中,日本又占据优势,中国薄膜企业则相对落后。一个产业的诸多产业链环节出现技术与市场寡断的局面,这很让人感到尴尬,同时也制约着国内薄膜电池的发展。

4、相比薄膜电池,晶硅电池的局面显然要好些,但对于相关核心技术专利不多,国内呈现专利数量多但质量不高的现状

根据报告,目前晶硅领域的专利申请分三类:一类为太阳电池及其组件制作工艺等技术的专利,其申请数量占一定比例;第二类为光伏系统、并网发电、光伏屋顶等太阳电池主要产业应用领域,占一定量的专利申请;第三类是一系列技术门槛较低、实用性强的太阳能应用产品,如太阳能庭院灯、草坪灯、交通标志、广告牌灯,此类专利有大量的申请数量。

5、国内本土实用新型专利占实用新型专利申请总量的95%以上,国外实用新型专利仅有几件

在中国申请的太阳能核心技术专利统计中,外国公司排名靠前,特别是日本的公司,如佳能株式会社、夏普株式会社、三洋电机株式会社等。当前的情况是,我国光伏发明专利市场主要为国外人占领,而光伏实用新型专利则为我国企业所占据,我国企业的技术水平普遍较低、专利保护较弱,处于产业链下游。

5、针对光伏材料现状的两点建议

技术不是一蹴而就,但需要一个积极的氛围,比如国家重视,提供必要的研发条件与资金,比如国内大企业间进行技术攀比,甚至先模仿后超越等,这些主动的、进攻的方式在处于落后状态的情况下都可以倡导。以下提出几点建议以供参考:

1、根据企业不同需求,采用不同专利策略

第一、国内光伏产业的主力军上市企业,其具有自主品牌、一定规模、长期发展计划,这类企业都应重视专利技术与知识产权的获得和保护,根据自己的核心技术建立起技术专利池,同时加大产学研合作交流,做好技术转型机遇的准备。

第二,国有企业,具有资金雄厚、产品性能与质量欠佳、各项建设处于起步阶段的现状;国有企业有条件且有必要申请专利,目前此类企业多拥有自己的实验室与技术中心,同时与国外之间存在合作的专利技术项目。

第三,国内的私营企业,可以通过申请专利来获得专利技术,进而获得丰厚的垄断利润。部分中小型企业在缺乏研发条件时,根据需求可寻找适合的专利技术发明人,进行专利转让、许可、购买等方式。

2、国内太阳能企业应逐步建立专利联盟

与跨国公司主导的各种国际专利联盟相比,我国太阳能企业的专利无论在数量上还是质量上都处于起步阶段,需要大力倡导与发展。我国太阳能企业实施专利战略应考虑企业的实力,不同企业由于其技术领域的实力差距在实施专利时也不尽相同。具有较强实力、在技术上处于领先地位的企业可以采用进攻型专利战略,其方法主要是采取专利技术垄断,通过专利技术许可、专利申请等方式,以获取最佳的收益;经济实力较弱、技术落后的企业,通常采用防御型专利联盟战略,即利用对专利技术的二次开发、技术引进等方式开拓自己的市场。

参考文献

光伏技术发展趋势篇3

引言:

随着城镇化建设的不断推动和扩大,绿色发展、低碳发展、循环发展以及节能环保成为了新城镇规划的主旋律;且目前中国面临着电力紧张、土地紧张、环境污染等众多问题;而光伏发电系统是一种节能环保的新能源;不仅能缓解电力紧张问题还无需占用可利用的土地面积,是适合中国现状及发展规划的新能源。

光伏发电技术在有公共电网的地区使用趋势

用电高峰在白天的光伏发电应用趋势

若客户端用电高峰在白天(如工业、商场、工厂等用电),光伏发电时段也处于白天,为了提高电力使用效率、缓解工业用电紧张现状,并网发电系统凸显其优点;我们可以利用客户端的屋顶或空余的厂区(无需占用其他土地资源)安装太阳能方阵,采用低压并网方式直接将所发的电能送至工厂负荷使用,多余的电能还可以卖给电网,这是现在和未来白天用电比较大的客户端使用的发电模式(自发自用,余电上网)趋势。(附图一)

用电高峰在晚上的光伏发电应用趋势

若客户端用电高峰在晚上,且电力供应稳定,晚上用电电价比较低,“自发自用,余电上网”这种模式将是经济合理的发展趋势;但电力供应不稳定或晚上用电电价比较高,混合系统将是经济合理的发展趋势。混合系统中的直流并接及交流并接系统将是未来的发展趋势中的重点。(附图三)

光伏发电技术在无公共电网的地区使用趋势

在无公共电网的地区,离网系统是解决此类地区用电问题的经济方案,离网系统可以独立存在,无需依托外部电网,且不需要架设昂贵的电力线路。在没有外部电网的偏远农村、渔船、探险、通信等区域,离网系统将会体现出很大的优势和便捷性,是无电地区未来的发展趋势。(附图二)

光伏发电模式及适用范围对比

附图1---并网系统构成示意图

附图2---离网系统构成示意图

附图3---混合系统构成示意图

光伏技术发展趋势篇4

1.1 太阳能光伏发电系统

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。

1.2 太阳能光伏发电原理

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。

2.光伏发电方式现状

2.1 光伏发电耗能

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。

2.2 光伏发电的能效利用现状

2.2.1 光伏发电的能效利用状况

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。

2.2.2 光伏发电能效利用存在的问题

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。

3.光伏发电方式的未来发展趋势

3.1 国家政策下光伏发电前景展望

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。

3.2 光伏发电方式整体未来发展趋势

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。

3.3 光伏发电方式在建筑构件上的重要应用

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。

4.结束语

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。

参考文献:

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[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.

光伏技术发展趋势篇5

事实上,这仅仅是这些年来国内光伏产业所面临危机的一个侧面。产业专家指出:“聚光发电将会成为晶体硅、薄膜电池的替代者。”这更让光伏产业的未来,充满了变数。

那么,未来10年国内光伏产业又将何去何从?为此,记者专访了中国科学院院士何祚庥和中国光伏产业联盟副秘书长高宏玲。

跟风恶果

CEI:2005年底,尚德成功登陆纽交所,其董事长施正荣也荣登当年国内新首富。之后,大批跟风者进入光伏产业。这是榜样的力量还是另有深意?

何祚庥:与榜样无关。一般而言,民营企业的资金短缺是制约其发展的重要因素。民营企业不像国有企业那么有实力,融资难是它们的老大难问题。

高宏玲:光伏作为技术相对成熟的可再生能源之一,其巨大的应用前景和盈利潜力是吸引企业进入该产业的根本原因。

在国外,风力发电是常采用上市股票募集资金的可再生能源项目。通过引入股票方式,在一级市场、二级市场均可以赢利,其收益比单纯可再生能源发电要高许多,因此非常值得国内的光伏企业效仿。

CEI:从现状来看,国内的企业和地方政府对光伏产业几近谄媚,这也难怪一窝蜂地盲目上项目。

何祚庥:我觉得地方政府即便是为了政绩,也应该做太阳能。像北京就应该做,因为北京现在的太阳能没有那么多。大力发展清洁的太阳能是必须的。据我所知,上海的清洁能源占到了50%,而北京却相差很远,可能也就5%。北京市的电几乎都是火力发电,火力发电哪有不污染的。

不是批评它不做,而是批评它做的技术含量不高。而由此造成大量的低端产品充斥市场,这就需要有高端人才的进入,帮助把关和提升产品的质量水平。

高宏玲:在未对技术、资源、人才、市场和竞争优劣势等发展要素进行深入分析研究的情况下,持续不断地扩大产能,肯定是不符合科学发展观的需要,应谨慎而为。

因此政府要推动该产业的发展,首先要在了解本地的资源、人才、市场和竞争优劣势的基础上,制定出切合当地实情的发展规划,统筹兼顾,有序推进;其次,应透析光伏产业发展趋势,包括技术、市场等方面,引进一些有技术优势,发展潜力巨大的企业,确保产业发展的竞争优势;此外,在细分光伏市场的基础上,做强做大某些细分领域,填补市场的空白点。最后,政府应积极采取鼓励措施,引导当地光伏产业平稳健康发展。

连锁效应

CEI:目前,国内光伏领域是民营企业一家独大,但是随着类似于敦煌光伏招标民企因成本被拒之门外的事情发生,未来民企是否退居其后,这将是个巨大的命题。同时,面对国际市场的风云变幻,国内光伏企业如何做到进退自如?

何祚庥:已经造成了很大的冲击。比如说竞标,国有企业资本雄厚,敢不惜赔本去竞标,而民营企业就不敢那么去赔钱。所以,民营企业几乎没有国内市场。但并不是说民营企业就没有机会。因为有些国有企业的技术也不先进,甚至是很落后的。整体来看,国内企业在这个领域的研发工作不够扎实。

高宏玲:目前,特许权招标工程所启动的装机量与我国电池产量相比微不足道,对国内光伏企业影响不大。不过,它采取低价中标的方式,本身就存在一定的局限性,容易引发恶性竞价,此种竞标方式在后续肯定会得到订正。实际上,特许权招标是为了摸清光伏发电的合理价格,为后续出台的上网电价法奠定基础,国内光伏市场将大规模依托上网电价法而非特许权招标工程,届时民企将与国企站在同一起跑线上竞争。

对于国际光伏市场的波动,国内光伏企业要通过持续的投入、技术进步、管理水平的提高等方式首先练好内功,提高产品竞争力;同时,要加强沟通与合作,积极与国外相关企业合作,通过合资建厂或在外建厂方式,使产品接近终端市场;最后,敦促政府主管部门,加快启动国内光伏市场,规避国际市场波动所带来的影响。

CEI:没有核心技术,也没有雄厚的资金实力,有人因此认为,国内的光伏产业有沦为加工厂的危险。

高宏玲:我国光伏产业在产业化技术方面已经走在世界前列。在电池生产技术方面,我国已经基本上掌握了全套的晶硅电池关键生产技术,单晶硅、多晶硅电池的产业化光电转换效率在世界上处于比较先进的水平。在专用设备方面,中国以较快的速度完成了从无到有的发展过程。2010年光伏设备销售已超过30亿元,相当一部分设备已经实现国产化,有的还实现了出口甚至出现批量出口。出口的光伏产业均达到国内外相关的认证标准,总而言之,我国质优价廉的光伏产品为全球光伏产业的发展做出了巨大贡献,而少部分产品质量不合格的光伏企业也将在产业整合过程中被市场所淘汰。

CEI:多晶硅污染向来被看成是光伏行业中挥之不去的阴影。有人说,国外由于环保标准高、要求严格,污染的事情相对较小,果真如此?国内的多晶硅污染治理与国外还有哪些差距?

何祚庥:有人说,太阳能是高耗能、高污染,我不认同。我所说的太阳能是少耗能、无污染,它是当代太阳能发展的趋势之一,就是第三代光伏太阳能,或者叫“绿色光伏发电技术”。它严重冲击第一代、第二代光伏太阳能发电技术,它的优点在于绿色、高效、价廉和寿命长,其最为核心的技术是太阳能炼硅。

高宏玲:国内多晶硅污染问题并非普遍存在。对于像保利协鑫、洛阳中硅、大全等国内大型的多晶硅企业而言,由于已经采用改良西门子法解决了制备多晶硅存在的副产物综合利用问题,生产过程基本不存在污染问题。但是对于少数产能较低,投资有限的小型企业,可能存在污染的问题。

国外由于多晶硅企业历史相对悠久,企业数量少,每个企业的产量较大。经过多年的发展和与化工企业配套建设,污染问题确实很少。

从污染治理方面,国外基本没什么污染,特别是德国、美国、韩国等。我国治理污染措施严格,对于新建项目需达到2010年底由工信部、发改委、环保部共同出台的《多晶硅行业准入条件》的要求,从设厂、产能、环保、副产物利用等各方面对多晶硅生产企业提出了明确的要求,最大限度的确保了行业的健康发展。

东西失衡

CEI:东部省份向来是用电主力军,光伏发电也不例外。然而,廉价的土地优势让不少光伏发电项目落地西部,加之并网和输送制约,这是否意味着项目上马越多问题就越多?

何祚庥:目前,包括太阳能发电、风电等在内的新能源产业都遇到了这样的问题。像最新的第三代光伏发电技术,已在甘肃省武威地区建造了峰值功率总量为1兆瓦的20个转盘,已长期稳定可靠地发电,加上运费的售价是26000万/千瓦,现在又加改进,包括逆变器在内的整体组件“峰值功率”售价是1.5万/千瓦~1.6万/千瓦,大规模产业化后还有大幅度降价空间。不过,在管理体制上碰到了困难,国家至今没有制定出此类技术的标准,虽价廉价但国内市场上难以大规模出售,而且不能参与竞标。

高宏玲:光伏的应用主要是并网问题。就区域而言,发挥地方优势在西部建电站不会对产业产生决定性的影响,就像现在的传统电力应用,发电也是以能源富集的中西部为主。

CEI:光伏产业是否会成为西部地区一个新的经济增长点?

高宏玲:西部有资源优势,有光伏应用的地域优势,所以在光伏产业链上游的多晶硅材料制备以及下游的光伏电站建设方面有明显的优势,这也是光伏产业进入西部地区的重要切入点。光伏产业落户西部,可以增加地方财政收入、解决当地人口就业、培养行业紧缺人才等,给地方的经济发展带来好处。

未来路径

CEI:有人认为,5~10年内晶硅的地位难以撼动,但是10年后薄膜将占据主流,这是因为薄膜具有的弱光发电、损耗小等优势是晶硅难以比拟的?

何祚庥:我很赞成大力发展聚光发电技术,应积极推进这一技术的产业化。现在国外将聚光发电技术,称为第三代光伏发电技术,意思是说它可以取代第一代光伏发电技术(晶体硅),第二代光伏发电技术(薄膜电池)。这不是我一个人的意见,已经是国际主流技术共识。

按照国外的预测,第二代光伏发电亦即薄膜电池发电成本,约是第一代光伏发电,亦即晶体硅光电池发电成本的1/2;第三代光伏发电成本,亦即“聚光”技术为核心的光伏发电的成本,又将是第二代技术的1/2。所以,并不是薄膜和晶硅谁取代谁,而是第三代技术可能取代它们。

高宏玲:虽然说薄膜电池的售价相对于晶硅电池来说较低,但实际上薄膜电池的投资成本和生产成本相对于晶硅电池来说有过之而无不及。

目前国内众多薄膜电池厂商的盈利能力仍然较弱,并且随着光伏产业的发展与技术的进步,光伏原料价格不断走低,晶硅电池的生产成本也不断下降,薄膜电池原先具备的硅原料使用相对较少的优势也被晶硅电池逐步蚕食。但不可否认,随着薄膜电池技术的进步,其投资成本、生产成本大幅下降的可能性也未可知,因此10年后到底哪种电池占主流谁也不好下定论。另外,薄膜电池与晶硅电池并不存在谁取代谁的问题,因为两者均是针对不同的细分市场,晶硅电池在大型光伏并网电站建设中有优势,而薄膜电池则在光伏建筑一体化、可定制型和柔性光伏发电市场有优势,未来薄膜电池与晶硅电池必定同时并存发展。

CEI:尽管国家已经开始启动建筑一体化、金太阳工程等试点,但国内光伏应用市场仍迟迟难以打开。除了意识不够、上网难之外,还有哪些主要症结?

高宏玲:入网标准和检测能力缺失,电网公司对光伏发电并网不积极,不配合,电网规划未能同光伏电站建设同步进行等,都是光伏发电并网难的问题所在。因此,要想推动我国光伏市场健康发展,首要解决的就是光伏发电并网难的问题。

另外,我国政府目前的光伏项目仍以示范工程为主,在大规模启动光伏市场上显得颇为谨慎,最为典型的便是迟迟未出台被业界公认为最能大规模推动光伏市场发展的政策――上网电价法。再次,我国光伏应用政策仍有待完善。前期出台的金太阳工程与光伏建筑补贴政策虽然对光伏项目的初始安装有50%的关键设备补贴与定额补贴,但盈利空间仍然有限。在光伏电站特许权招标项目中,中标价格普遍较低,财力雄厚的国资介入新能源领域使光伏民企陷入被动,初具雏形的国内应用市场基本无利可图。

CEI:光伏产业在经历了10年的高歌猛进之后,是否还会延续这种爆发式增长?

光伏技术发展趋势篇6

(一)国外研究现状

(1)国外风险评价的研究

在英美等发达国家,风险管理的实施分三个层次:由国家制订法规并进行监督;企业内部设置,专人负责,董事会决策;对人民群众进行教育,培养风险意识。已有不少国家以此模式来开展工作,并已取得了较好的效果。从现有情况看,已呈现出以下发展趋势。随着项目管理技术的发展,项目管理形成一套科学的方法体系,风险管理正式列入了项目管理的行列,构成了项目风险管理。

美国学者汉斯等在《风险管理与保险》中对风险管理进行了定义:风险管理是通过对风险的识别、管理和控制而以最小成本使风险所致损失达到最低程度的管理方法。巴格利尼在指出风险管理的目的是在保持企业财务稳定性的同时,是风险发生造成的成本损失降低到最低。Rerry和Hayes基于建设项目的主要风险源分析了风险因素。Wirbaetal将Tahetal和Cooper与Chapman的研究成果进行了综合,按照HRBS(Hierarchical Risk Breakdown Structure)方法对风险进行分类。Akintoyet和Macleod等先后归纳了工程项目风险管理的主要技术,如概率分析、敏感分析、随机控制等方法,对风险出现的后果和概率及分布进行定量分析。Terry Lyons和Martin Skitmore做了一份关于风险管理技术应用的高级管理调查,调查的研究结果认为项目生命周期的执行和规划阶段风险管理的应用多于项目的概念设计和结束阶段;在项目风险管理中,风险识别和评价尤为重要,风险应对和风险监控次之。

(2)国外光伏发电项目研究

目前国外对光伏发电项目的研究主要还集中在经济效益分析和产业发展政策研究等内容上,在光伏发电项目风险评价方面缺乏系统的研究。

John Byrne等基于需求管理的应用前景分析了光伏发电经济效益的多样性,并通过案例验证了需求侧管理系统可以为光伏发电项目使用者提供潜在的效益和功能。Kate DLatham对美国加利福尼亚州的屋顶光伏项目进行了成本-收益分析,论证了应用光伏发电替代非再生能源发电是非常可行的,并通过案例计算得出并网政策是促使州政府推广光伏发电的关键。

Lemer Ivan提出了光伏发电项目具有较好的市场前景,对美国的光伏产业发展趋势进行了分析,并且预测了到2020年世界光伏产业年收益将达到15亿美元。Jardim等分析了巴西南部地区建筑应用并网光伏系统的潜力,并将六种不同的商业光伏系统与完全屋顶安装的光伏系统进行比较,结果表明了建筑屋顶光伏系统具有优势。Masini等总结了欧洲五国推广光伏建筑一体化的实践经验,分析并设计了促进并网光伏发电项目发展的激励政策,并基于学习曲线研究光伏发电项目在四种不同政策下所表现出的不同宏观发展情景。

(二)国内研究现状

(1)关于风险评价的研究

国内在风险评价方面,主要结合不同的研究主体采用不同的评价方法进行综合研究。风险评价应用的研究主体,多集中于风险投资、财务风险管理、工程项目管理领域,评价的方法多集中于层次分析法、模糊综合评价法、灰色系统理论、神经元网络法等。汪忠、黄瑞华梳理了国外风险管理的研究状况,对风险内涵进行了深入解读,从纵向、横向、垂向对国外的风险管理研究进行了立体透视分析,进而从金融风险分析技术和项目管理风险分析技术两个大的方面阐述了风险评价的相关工具。陈建华将视角定位于风险投资项目,结合风险投资特性,阐述对风险的识别并分析了相关风险评估方法,包括客观风险评价法、蒙特卡罗模拟法、故障树分析法、Var方法、风险矩阵法等等,进而结合触发器原理、屏障分析、多层防御体系建立动态风险防范体系。吕海萌关注于高新技术风险投资项目,设计了风险投资项目综合动态评价模型,在对项目进行全面初评的基础上,结合项目的生命周期,利用风险矩阵法和层次分析法进行深层次评估。

(2)国内光伏发电项目风险评价研究

国内外学者对光伏发电项目的评价主要还集中在经济效益的分析上,对外部效益的研究还不全面,且缺乏具有普遍应用价值的评价模型和方法,对光伏发电项目投资可行性准确判断的缺失是制约光伏发电项目规模化化发展的重要原因。

国内学者对光伏技术发展也进行了相关研究,主要包括:一是从技术路线图的角度分析了特定区域内光伏产业的发展研究,耿亚新等人分析了我国光伏产业发展的技术路线图,李彦峰研究了保定光伏产业的技术路线图,二是从光伏产业的技术应用角度进行分析,张青虎对太阳能光伏发电系统和太阳能光伏照明系统的应用进行了介绍,李剑等从光伏技术应用的现实意义出发,分析了光伏技术与绿色照明在建筑领域的应用优势,张悦等从光伏技术的应用、价值链和成本分析来探讨光伏技术带来的社会效应、长期和外部的经济效应,黄鲁成等在梳理技术评价研究方法的基础上,构建了主客观相结合的组合评价模型来确定太阳能电池产业化过程中的关键技术。

三、结论

综上所述,近年来我国在光伏发电项目风险评价方面的研究已取得一定的成绩,但是我国光伏发电项目风险评价起步较晚,还未能有针对性的建立一套适合的风险评价体现,有效科学的发觉和评价风险。因此,将风险识别、评价与境外水电工程项目特点相互整合,构建一套适合我国光伏发电项目风险评价体系,显得尤为必要。

参考文献:

[1]许谨良.风险管理[M].北京:中国金融出版社,1998.

光伏技术发展趋势篇7

一、国内光伏发电的发展趋势

(1)集中光伏发电和分布式光伏发电同时发展,分布式光伏发展速度明显提升。2013年光伏新增装机中只有80万千瓦是分布式,剩下都是集中式地面电站。2014年,国家能源局计划新增光伏发电装机1400万千瓦,其中分布式光伏800万千瓦,地面光伏电站600万千瓦。2014年上半年,全国新增光伏发电并网容量330万千瓦,比去年同期增长约100%,其中新增光伏电站并网容量230万千瓦,新增分布式光伏并网容量100万千瓦。(2)光伏发电模式地域性差异更加明显。分布式光伏主要分布在经济比较发达、电力负荷比较集中的中东部地区,华东和华北地区累计并网容量分别为145万和49万千瓦,占全国分布式光伏的60%。截止2014上半年为止,分布式光伏累计并网容量排名前三的省份分别为浙江、广东和河北省,容量分别达到16万千瓦、11万千瓦和7万千瓦,三省之和占全国分布式光伏并网总容量的40%以上。

二、分布式光伏并网对配电网的影响

一般来说,分布式光伏并网对电网造成的影响主要包括以下几个方面:(1)对配网局部电压稳定的影响。我国配电线路多是单辐射状分布供电,系统安全性较低,分布式光伏接入后,由于传输功率的波动和分布式负荷的特性,使传输线各负荷节点处的电压偏高或偏低,导致电压偏差超过安全运行的技术指标,影响配电网局部的电压稳定。(2)对电网频率稳定性的影响。系统的频率稳定取决于有功功率的平衡,分布式光伏作为常规电源的有效补充,虽然小规模小容量并网对电网有功平衡的影响微乎其微,但超过一定规模后其出力变化时必然引起系统频率变化,若波动较大,将会影响电网的频率稳定。(3)对故障中短路电流的贡献。分布式光伏多接入配电网,处于电网末端,配电网发生短路故障时其短路电流必然来自系统,分布式光伏接入后必将增大配电网故障时的短路电流,将对配电网中原有的中低压设备造成影响。(4)对电能质量的影响。分布式的光伏并网逆变器采用工频调制易产生谐波,并联输出谐波放大现象难以预测与治理;分布式光伏发电具有随机性和波动性特征,发电出力变化比对接入地区的电网电压、波形造成影响,若接入比例过大,对电网频率也会造成影响。(5)对未来智能配电网规划、设计的影响。未来电网发展的方向是智能电网,分布式光伏的接入方式、消纳等必然影响智能配电网的规划、设计。具体说来,分布式光伏接入将加大配电网规划中电力负荷的预测难度,同时分布式光伏受气候等自然条件的影响,无法为规划区提供持续的电力,使配网变电站的选址、配电网的接线和投资等问题更加复杂和不确定。

三、应对措施

(1)解决分布式光伏自身的问题。改进可提高分布式光伏系统功率可控性的智能控制技术;为分布式光伏配置一定比例的储能装置、燃气发电机、动态无功补偿装置等可削弱分布式光伏功率波动的装置和设备;为分布式光伏系统开发不同的调压方式,易应对不同的工况;采用先进电力电子设备,提高分布式光伏逆变器的脉宽调制频率,减少低次谐波的发生量[2]。(2)加强配电网建设。分析分布式光伏的最佳接入位置和最优规模;在城区配电网规划、设计、建设与改造中逐渐考虑环网供电、开环运行的模式,保证配电网局部故障时分布式光伏的持续并网;加强配电网的继电保护,实现故障的快速隔离,确保分布式光伏的安全。(3)开展提升分布式光伏并网容量的辅助技术。研究光伏发电功率预测技术,建立光伏发电功率预测模型,实现分布式光伏发电功率的预测;光伏与其他电源的协调控制技术,如利用分布式光伏与分布式风电之间的错峰效应,最大程度的利用分布式能源。(4)打造良好的政策环境,激励分布式光伏的发展。制定合理适宜的政策,如制定分布式发电并网电能质量奖励政策,给予并网电能质量高的分布式光伏额外的奖励,以提高设备拥有者淘汰旧设备、旧技术,更换新设备、新技术的积极性。(5)加强标准制定和政策监督,保证分布式光伏质量。出台关于分布式光伏开发的标准合同,提供统一的参照标准,并在建设过程中加强监督管理,在投运前进行测试,以保证新建分布式光伏的质量。

结论:本文对国内光伏发电的发展趋势做了简单说明,并分析了分布式光伏并网对配电网的影响,针对分布式光伏并网带来的问题,提出了相应的解决措施。

光伏技术发展趋势篇8

在石油开采量日益见底和生态环境急速恶化的严峻形势下,太阳能作为一种自然能源,以其储量丰富且清洁无污染性显示了其独特的优势,已被国际公认为未来最具竞争性的能源之一。太阳能光伏发电成为太阳能利用的主要方式之一。

光伏发电分为离网和并网两种形式,随着光伏并网技术的成熟与发展,并网光伏发电已成为主流趋势。由于大规模集中并网光伏发电系统容量的急速增加,并网光伏发电系统输出功率固有的间歇性和不可控等缺点对电网的冲击成为制约并网光伏发电的重要元素。太阳能光伏发电系统发电量受当地太阳辐射量、温度、太阳能电池板性能等方面因素的影响。其中太阳辐射强度的大小直接影响发电量的多少,辐射强度越大,发电量越大,功率越大。

太阳辐射受季节和地理等因素的影响,具有明显的不连续性和不确定性特点,有着显著的年度变化、季节变化和日变化周期,且大气的物理化学状况如云量、湿度、大气透明度、气溶胶浓度也影响着太阳辐射的强弱。

美国、欧洲、日本等发达国家对太阳能光伏发电预测方法的较早的进行了研究与实验。我国太阳能光伏发电预测技术起步较晚,少数几个知名大学相继开展了以建模、仿真为主的技术研究。本文对对太阳能光伏发电的预测方法进行了分析与总结,归纳了各种预测方法的优点及不足,为国内太阳能光伏发电行业的发展提供重要依据。

1 太阳能光伏发电预测原理

当前,对太阳能光伏发电预测的研究主要集中在太阳能辐射强度的预测上。太阳辐射的逐日或逐时观测数据构成了随机性很强的时间序列,但太阳辐射序列的内部仍有某种确定性的规律,只有充分了解掌握太阳能光伏发电的特点、变化规律,才能建立符合实际情况的预测模型及方法。

太阳辐射分为直接太阳辐射和散射太阳辐射。直接太阳辐射为太阳光通过大气到达地面的辐射;散射太阳辐射为被大气中的微尘、分子、水汽等吸收、反射和散射后,到达地面的辐射。散射太阳辐射和直接太阳辐射之和称为总辐射。太阳总辐射强度的影响因素包括:太阳高度角、大气质量、大气透明度、海拔、纬度、坡度坡向、云层。

太阳能光伏发电预测是根据太阳辐射原理,通过历史气象资料、光伏发电量资料、卫星云图资料等,运用回归模型、人工神经网络、卫星遥感技术、数值模拟等方法获得预测信息,包括太阳高度角、大气质量、大气透明度、海拔、纬度、坡度坡向、云层等要素,根据这些要素建立太阳辐射预报模型。

2 太阳能光伏发电预测方法分析

太阳能变化趋势主要受到当地地理条件和气象条件的影响。地理条件的影响有明显规律,可以根据当地经纬度计算出全年太阳的运行轨迹,并结合光伏电池阵列自身的参数计算出太阳能变化的一个总体变化趋势。但该趋势并不能反映出几小时内,甚至不能反映出几天内的太阳能变化的大致情况。

气象条件对于太阳辐射的影响是最直接的。要实现几小时内的太阳能趋势预报,就必须找到根据气象条件推算出太阳能趋势的计算方法。近年来,随着太阳能产业的飞速发展,对太阳能光伏发电预测要求的不断增加,发达国家对太阳能光伏发电预测的研究较早、发展较快。目前,我国对太阳能光伏发电预测技术的研究还处于起步阶段,需进一步深入研究与实验。

太阳能辐射的预测方法主要有三大类:

第一类:基于历史气象数据和光伏发电量数据的研究,采用统计学方法进行分析建模;

第二类:基于卫星云图资料数据和地面监测资料数据,通过卫星、雷达图象处理,计算出实时太阳能辐射的预报方法;

第三类:基于数值天气预报的预测方法。

2.1 第一类预测方法

第一类预测方法,其模型的建立不考虑太阳辐射变化的物理过程,通过对历史观测数据资料进行分析和处理,以历史发电量预报未来发电量。一般采用回归模型预测、神经网络等数学方法,建立光伏发电系统与气象要素相关性的统计模型,进行发电量预测。该方法模型构造及运算方法较为简单,但只适应于发电量变化不大的平稳时间序列,对于发电量变化较大的时间序列,误差较大。

2.1.1 回归模型预测

回归模型预测根据历史资料,,找出天气变化与太阳辐射的关系及其变化规律,建立可以进行数学分析的数学模型,对未来的太阳辐射进行预测。该方法其特点是将预测目标的因素作为变量,将预测目标作为常量。利用给定的多组变量和常量资料,研究各种变量之间的关系。利用得到的回归方程式来表示变量与常量之间的相对关系,从而达到预测太阳辐射的目的。在大量的实验与实践中得出,变量误差较大,尤为正午时误差明显。

回归模型预测对于非线时间序列的太阳辐射数据预测结果并不理想。人工神经网络方法较回归模型预测误差较小。

2.1.2 人工神经网络

人工神经网络方法采用神经网络技术,建立发电量与太阳总辐射、板温的函数模型,历史数据结合效果较好。目前研究最多的是应用误差反向传播算法(BP算法)进行短期预期。该算法的主要思路为将历史数据和影响太阳辐射最大的几类因素作为输入量输入人工神经网络,经过输入层、隐含层和输出层中各种数据运算从而生成输出量;再以设定误差为目标函数对人工神经网络权值进行反复修正与完善,直至达到设定误差值。

在传统统计无法满足要求时,可利用人工神经网络进行预测方法,但该方法同样基于历史气象数据进行预测,发电量预报严重依赖于太阳总辐射预报准确: 未能找出影响光伏发电量的关键逐时气象要素,对突发及随机的天气变化预测较难控制。

2.2 第二类预测方法

第二类预测方法主要利用卫星遥感技术完成太阳辐射的预测。卫星遥感是指以人造卫星为传感器平台的观测活动,是通过勘测地球大气系统发射或反射的电磁辐射而实现的。它包括对地观测以及面向太空环境的观测活动,其中对地观测是目前卫星遥感的主要内容高空间分辨率图像数据和地理信息系统紧密结合,为太阳辐射预测提供了可高依据。

1960年,第一颗泰罗斯卫星将第一幅可见光云图传送至地球,使人们看到了用卫星遥感的巨大潜力。从此,以气象卫星技术的逐步完善为开始,又逐渐出现了遥感地球大气、地球表面陆地、海洋特征以及监测地球环境的各种卫星。

美国的卫星遥感技术一直处于世界领先地位,代表了卫星遥感技术的发展水平。欧洲、加拿大、日本等国都在大力发展研究遥感技术。我国的第一颗地球同步气象卫星“风云2号”,于1997年6月10升空,标志着我国卫星遥感技术迈上了新的台阶。

经过大量的研究与实践表明,卫星遥感技术获取的小时地面辐射数据与地面观测的辐射数据偏差较大,最大误差可达到均方根误差20%-25%。因此如何更好的较小误差,准确的统计、预测将成为遥感技术的发展方向。

2.3 第三类预测方法

第三类预测方法主要利用数值模拟方法进行预测,即用数学物理模式对大气状况进行分析,用高速计算机求解进行预报的方法。该方法根据描述大气运动规律的流动力学和热力学原理建立方程组,确定某个时刻大气的初始状态后,就可通过数学方法求解,计算出来某个时间大气的状态,就是通常所说的天气形势及有关的气象要素如温度、风、降水、辐照度等。数值模拟预测方法预测的时间较长,目前,可预测40 h甚至更长的数据。

数值模拟方法中的气象和环境因素最为复杂,难以精确确定,所以预报的误差不仅存在,对于短时又特别复杂的变化,准确度更是大大降低。因此精准度的提高一直是目前研究的重点和难点。

3 结语与展望

本文在阅读了大量国内外太阳能光伏发电预测方法文献,广泛调研的基础上,较为全面地论述了太阳能光伏发电量预报技术的研究现状和发展方向,对三类预测方法进行较为详细的总结与分析,阐述了各类方法的优点及缺点。如何在已有的科研成果基础上继续完善、不断改进和探索,找出影响太阳辐射的关键因素,准确预测,形成多层次、多信息融合的综合预报系统,是我国太阳能光伏发电预测的主要研究方向。

参考文献

[1]卢静,翟海青,刘纯,王晓蓉.光伏发电功率预测统计方法研究[J].华北电力,2010,38(4):563-567.

光伏技术发展趋势篇9

1 太阳能光伏发电概述

进入21世纪后,随着人类工业化文明的日趋发展,能源问题越来越受到重视和关注,电力的需求量也随之增长,其中火电、水电、核电等占了很大的比重。我国发电的主要来源仍是火力发电,但火力发电需要燃烧大量的煤炭、石油等化石燃料,造成了资源的匮乏和环境的破坏。太阳能光伏发电技术逐渐兴起,这是一种将太阳辐射能转化为电能的新型发电技术。目前中国的太阳能发电尚处于起步阶段,由于技术问题,中国的太阳能光伏产业成本高,竞争力弱,这不仅需要技术的引进、开发,产业的管理模式,这更是政府的政策引导和扶持作用。

2 太阳能光伏发电技术的具体应用

2.1 光伏并网发电

光伏并网系统通常可以看作是大电网的组成部分,它可以传输有功功率和无功功率到与之相连接的电力系统中。按照有无储能装置,光伏并网系统可分为有储能装置光伏并网系统和无储能装置光伏并网系统。根据功率级别和光伏阵列的分布情况,可将光伏并网系统分为集中型大型光伏并网系统和分布式小型光伏并网系统。光伏并网发电就是利用并网逆变器将光伏系统连接到大电网中,将光伏系统所产生的电能传输到大电网中,由电网进行分配,为当地的负荷供电。随着对系统稳定运行要求的逐步升高,光伏并网发电已成为当今社会光伏发电系统主要采用的运行方式。

2.2 独立光伏发电系统的建立

独立光伏发电系统由于不与公共电网相连接,因此其建设地点一般选在与电网隔离的偏远地区,比如海岛、移动通讯站及边防哨所等。储能元件是独立光伏发电系统中不可缺少的,这是由于太阳能发电一般选择在白天,然而负荷用电是全天24h实施,这就需要在光伏系统中设置必要的储能元件。在气象环境影响下,其供电可靠性很难得到保障,然而对于偏远无电地区而言这一系统的建立已然产生十分重要的社会价值。

2.3 光伏建筑一体化应用

关于光伏建筑的一体化应用主要表现为两个方面: 通过在建筑物屋顶安装光伏器件的方式实现电网与光伏阵列的并联,进而构成光伏建筑一体化系统; 通过建筑和光伏器件集成化的方式于屋顶位置设置光伏电池板,利用光伏玻璃幕墙替代原有幕墙,提高墙面积屋顶的太阳能吸收量,这就同时实现了建材功能与发电功能,是对光伏发电成本的有效控制。与此同时,在墙体外饰材料研究方面也出现了全新的彩色光伏模块,这在充分利用太阳能光伏发电原理的同时也使得建筑物外观更具美学欣赏价值。

2.4 混合型光伏发电系统的构建

所谓的混合型光伏发电系统是将多种发电方式相互融合并应用于光伏发电系统的过程,混合型光伏发电系统的构建旨在发挥不同发电模式的技术优势,扬长避短,从而更加有效地提高电能的利用率。例如光伏发电经常会受到天气状况的影响,在冬季风力较大地区,就可通过光伏发电和风力发电的混合模式,尽可能减少天气变化对发电系统的影响,进而达到控制负载发电率的目的。

2.5 光伏发电在LED照明中的应用

作为半导体材料制作而成的组件,LED与光伏发电的结合可实现电能至光能的转化。这一半导体照明技术不仅有着环保、节能、高效的技术优势,并且照明周期较长,且易于维护。光伏发电在LED照明系统中的应用突出了光生伏特效应的技术原理,通过太阳能电池实现对太阳能至电能的转化,再借助LED照明系统将其转化为最终的光能。

3 太阳能光伏发电系统的前景展望

目前在太阳能光伏并网发电的应用,通常是通过建立集中式大型并网光伏电站及一些分散式小型并网光伏系统来实现光伏发电。此外,光伏建筑一体化发电系统也不断发展,其投资小,而且不需要占有多大的面积,建设周期较短,发展较快。总体来看,当前光伏发电的主流还是大型并网电站和分布式电站,而分布式发电具有广阔的发展前景。

首先,太阳能光伏发电与常规的发电系统相比具有较为明显的优点,由于其是利用太阳能来进行发电,不仅安全可靠,而且无污染,没有噪音产生,同时太阳能资源也不会存在枯竭的危险。利用太阳能进行发电不用受到资源分布地域的限制,而且可以充分的利用建筑屋面,不需要消耗燃料,同时也不需要架设输电线路,能源质量较高,而且易于建设,可以在较短时间内即可获取到能源,使用者对太阳能光伏发电更易于接受。其次,随着不可再生能源的大量开采与利用,使人类面对的能源危机问题日趋严重。太阳能取之不尽、用之不竭,低成本、高效益,尤其具有极高的清洁性,越来越受到关注。合理利用太阳能等可再生能源发电是解决能源危机和环境污染问题的一种有效方法,对可持续发展具有极其重要的意义。随着科学技术的不断进步,光伏组件材料的价格也随之不断降低,光伏发电越来越明显地显现出其经济效益和可利用的社会价值,使其作为缓解能源压力和改善环境的重要战略引起发达及发展中国家重视。此外,目前我国太阳能光伏发电项目已经取得了大量的成功经验,近年来国家也针对光伏电站的前期核准备案、电价补贴、电力接入以及税收等方面出台了一系列的支持政策,这对于太阳能光伏发电的建设起到极为重要的作用,而且随着各项目的建设和投产,我国光伏发电的装机总量将不断增加,根据国家能源局的“太阳能发电十二五规划”,2015年中国光伏累计装机容量可达35GW。

4 结语

近年来,我国太阳能光伏发电行业得以快速的发展,无论是太阳能电池的产量还是太阳能光伏发电装机容量都得以不断增加,相信在不久的将来,太阳能光伏发电将取代常规的发电系统,成为能源的主体。

光伏技术发展趋势篇10

太阳能取之不尽,用之不竭,利用太阳能的最佳方式就是光伏发电。光伏发电是解决能源危机的有效途径之一,现已成为世界各国和地区重点关注的新兴产业和可持续发展的战略选择。以杰里米・里夫金为代表的全球主流学者认为人类在经历了以蒸汽机使用为标志的第一次工业革命、以电力和石油使用为标志的第二次工业革命后,在未来25至50年时间内,将进入以新能源使用为主的第三次工业革命。在第三次工业革命中,能源革命与互联网技术、新材料技术和3D打印技术相结合,以实现“每个建筑都是一个发电厂”的梦想,并通过“能源互联网”实现绿色电力共享,从而彻底摒弃给地球带来温室气体和各种污染的化石能源,使人类社会发展进入新的历史时期。里夫金的第三次工业革命核心理念,就是以太阳能为主的新能源革命。德国国际合作机构(GIZ)出版的《关于德国能源转型的十二个见解》,其中第一个见解就是“太阳能和风能决定一切”。在国内,中华全国工商联副主席、全国政协委员、全联新能源商会会长、汉能控股集团董事局主席兼首席执行官李河君,在出版的《中国领先一把――第三次工业革命在中国》中认为虽然风光并举的总体方针没错,但是并非每种新能源都能担当“能源革命”的历史重任,能帮助实现“每个建筑都是一座发电厂”美好愿景的主要就是光伏发电。中国政府出台了《关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知》、《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》、《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》、《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》和《光伏发电运营监管暂行办法》等政策,在多个层面推出一系列政策鼓励支持光伏产业的发展。

江西作为国家新能源试点的主要地区,具有发展新能源的得天独厚的资源和条件,必须牢牢把握这一战略机会,加快发展新能源,构建具有江西特色的多元、绿色和低碳的能源供应体系,以增加能源供应、保护环境和应对气候变化,同时可以转变经济发展方式,保障能源安全,是实现江西科学发展、进位赶超、绿色崛起的必然选择。光伏产业代表当今世界新能源和清洁能源发展方向,作为江西新能源领域的重要产业是江西十大战略性新兴产业中的“朝阳产业”和“亮点产业”。江西光伏产业在经历了短暂初生期,快速增长期,调整阵痛期后,面对当前光伏产业的复苏迹象亟待科学分析其所面临的优势、劣势、机会与威胁,进而制定合理的产业未来发展战略,对将其培养成为千亿元战略性新兴产业具有重要的现实意义。

二、江西光伏产业发展的SWOT分析

西光伏产业经历了从无到有的初生期,在快速发展短短几年后遭遇了2011年和2012年的调整阵痛期。当前光伏产业已出现复苏迹象,究竟会如何发展江西光伏产业,取决于对光伏产业的分析认识和策略选择。SWOT是一种企业竞争态势分析方法,又称强弱机危综合分析法,通过评价企业的优势(Strengths)、劣势(Weaknesses)、竞争市场上的机会(Opportuni

ties)和威胁(Threats),对企业进行深入而全面的分析定位后,用于在制定企业的未来发展战略。借助SWOT分析方法,可以系统地、客观地认识江西光伏产业具有的优势、劣势,面临的机会和威胁,从而有针对性地制定相应的未来发展策略。

(一)优势分析(Strengths)。(1)产业自然资源储量丰富。江西省拥有丰富的用来制造太阳能光伏电池的晶硅原料――石英矿产资源,现已探明的石英储量将近2000万吨居全国首位,其品质优良二氧化硅含量可达99.5%以上。岩盐探明储量100亿吨以上,萤石探明储量近1000万吨。天然的优质资源禀赋为江西发展光伏产业提供了持续、稳定、安全的矿产资源供应体系保障。(2)产业智力资源密集。江西省在光伏产品研发以及相关人才培养都居于全国领先水平。南昌大学太阳能光伏学院是继澳大利亚新南威尔士大学光伏与可再生能源工程学院之后,世界第二所在高等学校设立的光伏学院,同时也是是中国第一所在大学设立的光伏学院,具有完整的实验平台和较强的研发能力。2008年新余学院设立了全国首个光伏专业,培养从事光伏相关产品的生产运行、技术管理、检测和质量控制等人才。南昌理工学院太阳能光电工程学院在光伏组件和电池生产、光伏系统工程等领域取得显著成绩。江西新能源科技职业学院是全国首家、也是唯一一家太阳能专业特色职业学院。同时,国家光伏知识产权信息中心也落户新余,赛维LDK获批组建国家光伏工程技术研究中心,进一步提升了江西省在光伏领域的自主创新能力。(3)产业综合实力持续增强。2013年,江西光伏产业主营业务收入809.5亿元,并已形成了硅料2.6万吨、硅片7450兆瓦、电池片2235兆瓦、组件3728兆瓦、薄膜电池130兆瓦的生产能力。江西省战略性新兴产业检测预警与决策支持平台的产业监测雷达图显示,江西太阳能光伏产业的发展水平、竞争能力、创新能力都高于全国平均水平。在细分指标中,也只有创新投入略低于全国平均水平,其余细分指标都是高于全国平均水平或与全国平均水平相当。(4)产业集中度高。截止到2012年,江西在册光伏企业达170多家,投产企业70多家,海外上市2家,在建项目60多个,总投资逾千亿元。初步形成了以新余赛维LDK、新余瑞晶太阳能、上饶晶科能源、上饶光电高科、九江旭阳雷迪、南昌LDK太阳能等为龙头企业,以新余、上饶、九江三市为产业集聚区的发展态势,并形成了从硅料、硅片、电池、组件到系统集成、装备制造的较为完备的产业链。规模前十的企业主营业务收入占全省行业总量的75%,行业集中度较高。

(二)劣势分析(Weaknesses)。(1)集群效应尚未显现。虽然江西光伏产业的总体经济规模仅次于江苏,位居全国第二,但有竞争力的骨干企业数量不多。光伏企业依然依靠原材料和劳动力成本低廉,政府的扶持政策等打造中国式的竞争力,导致龙头企业缺乏核心竞争力。大部分企业规模较小,区域配套协作较少,产业合作深度尚需进一步挖掘。除新余外,其他地市尚未形成具有竞争力的产业集群,整体集群效应不够突出。(2)过度依赖国外市场。“产品出口”与“技术进口”是江西乃至全国光伏企业共同面临的产业链困境。虽然我国已启动光伏应用市场,但国内光伏产品消费仍十分有限,96%以上的光伏产品以及

90%以上的太阳能电池都用于出口,行业发展高度依赖国外市场,这使得光伏产业命运受控于海外,一旦国际市场需求萎缩,国内光伏产业就将面临停滞或倒退的窘境。近几年,德国、意大利等国家能源政策调整、相关补贴下降以及与欧美等国已发生的多起针对中国光伏产业的贸易纠纷,都会直接影响到江西光伏产业发展。与此同时,多晶硅关键技术仍落后于国际先进水平,晶硅电池生产用精细高档设备仍依赖进口,薄膜电池工艺技术及装备水平明显落后。另外,在光伏并网、储能设备生产及系统集成等方面的关键技术没有掌握成为江西光伏产业发展的技术痛点。

(三)机会分析(Opportunities)。(1)光伏产业发展前景广阔。全球极端气候异常和PM2.5飘升等等现状都为靠煤炭和石油等传统能源的时代敲响了丧钟,能源危机已经成为既定事实,光伏产业前景依然看好。2002~2011十年间,全球光伏产业的年平均增长率是53%。而中国光伏产业的发展,则更超乎人们的想像。2003~2007五年间,中国光伏产业的年平均增长率高达191.3%。用不到10年的时间,中国打造了一个世界级的产业。2005年2月,《京都议定书》正式生效,成为各国发展新能源新的动力之一。世界各国都在不断加大对新能源市场的投入。全球有多个发达国家和发展中国家相继出台了各种形式的促进新能源发展的政策。欧、美、日等发达国家和地区率先推出新能源政策,补贴太阳能发电,成为光伏发电装机的主力市场。中、韩、印、非等新兴市场也开始启动并迅速崛起。光伏发电占全球发电总量的比重逐年上升,预计将从2010年的0.2%,发展到2020年的1.3%,到2050年将达到10.8%。(2)中央与地方政府积极扶持。为了鼓励和扶持光伏产业发展,我国相继出台了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行方法》、《关于实施金太阳示范工程的通知》、《关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知》、《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》、《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》、《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》、《光伏发电运营监管暂行办法》等一系列支持光伏发电的国家层面政策。江西省也出台了《关于加快光伏产业人才培养工作的实施意见》、《江西省光伏产业发展规划》、《江西省人民政府关于科技创新六个一工程的实施意见》、《江西省十大战略性新兴产业(光伏)发展规划(2009~2015)》、《促进我省光伏产业健康发展若干政策措施的通知》、《加快推进全省光伏发电应用工作方案》等省级支持政策,并于2013年6月,正式启动万家屋顶分布式光伏发电示范工程,纳入项目除享受国家规定电价补贴外,还将享受3元/瓦的省专项资金的初装补贴,超过5 KW部分按1.5元/瓦补贴。列入全省年度建设计划的项目(万家屋顶项目除外),建成并通过验收后,在享受国家补贴基础上,按发电量每度电给予0.2元补贴,补贴期20年。

(四)威胁分析(Threads)。(1)国际欧债危机与美国“双反”同在。受欧债危机的影响,占据全球光伏需求量80%的欧洲市场急剧萎缩。雪上加霜的是占据中国光伏产品出口份额10%的美国自2011年10月起,首次对中国新能源发起“双反”调查,这也是中国光伏行业发展近十年来在国外遭受的第一起贸易限制调查。2012年10月,美国商务部对华太阳能光伏产业“双反”做出终裁,认为中国太阳能光伏企业“双反”成立,对中国企业征收高达18.32%~249.96%的反倾销税和14.78%~15.97%反补贴税,对国内光伏市场给予重击,同时引发了在全球范围内光伏贸易争端的连锁反应,使整个产业链陷入混乱。美国之后,欧盟、印度也相继对中国光伏产品展开“双反”调查。2014年1月美国再次展开针对中国输美光伏产品的反倾销调查和反补贴调查,7月初裁认定补贴幅度为18.56%至35.21%,随后欧洲太阳能代表机构向欧盟控告中国光伏企业违反反倾销协议,涉及赛维与晶科两大光伏产业龙头企业,江西光伏产业复苏之路再次遭遇挑战。(2)国内重复建设严重与企业之间同质化竞争并存。金融危机过后,新兴产业因此受到各方面关注和追捧,一些尤其是风电产业和光伏产业,被一些地方作为下一轮经济发展的重要产业和解决危机之道。国内许多地方都积极上马光伏企业,据了解,全国至少有17个省市将“光伏产业”作为地区的支柱型产业,有600多个城市把光伏作为战略性新兴产业。江西省内各市、县的情况也类似,一哄而上,缺乏有序发展。同时,江西省内光伏企业同质化竞争现象突出,不仅带来企业相互间的过度竞争,也制约着光伏产业科学发展和整体转型升级。(3)新型太阳电池的潜在威胁。按照技术成熟度分类,市场化最高的晶体硅电池属于第一代太阳电池,而第二代太阳电池中的非晶硅薄膜电池、碲化镉太阳电池、铜铟镓硒太阳电池、砷化镓太阳电池和染料敏化太阳电池等薄膜太阳电池正在从实验室走向市场化。第二代电池以其价格低廉、转化效率高和工艺简单等优势正在挑战晶体硅电池的地位。而第三代新概念太阳电池如叠层太阳电池、热光伏电池、量子点太阳电池、钙钛矿太阳电池等等不断的提出,其实验室效率已经达到或者超过其他传统太阳电池。江西对于此领域内技术门槛高的太阳电池未完成完成相应的技术储备,也没有进行前瞻性布局,使得江西光伏产业未来很难在太阳电池新老交替过程中保持现有竞争优势。

三、江西省太阳能光伏产业未来发展战略

运用SWOT分析制定战略的基本思路是发挥优势、克服劣势、把握机会和消除威胁,寻求未来的可选战略集合,包括:SO(Strengths―Opportunities)策略,考虑优势和机会,努力使这两种因素都趋于最大;WO(Weaknesses―Opportunities)策略,考虑劣势和机会,使劣势趋于最小机会趋于最大;ST(Strengths―

Threats)策略,考虑劣势和威胁,使优势趋于最大威胁趋于最小;WT(Weaknesses―Threats)策略,考虑劣势和威胁,使劣势和威胁因素趋于最小。

(一)SO(Strengths―Opportunities)策略:把握政策红利,发挥资源优势,推动协同创新,提升产业实力。“世界潮流,浩浩荡荡,顺之则昌,逆之则亡。”发展光伏产业不仅顺应了世界潮流,而且得到了政府的大力扶持。江西光伏产业应抓住当前产业复苏的大好机会,充分利用利用省内矿产资源丰富优势,扩大产业规模,优化产业链条,加强“政产学研资”五位一体的产业协同创新,提升产业竞争力,推动品牌塑造的转型升级,使江西成为具有世界影响力的光伏产业基地。

(二)WO(Weaknesses―Opportunities)策略:加快产业集聚,强化自主创新,拓宽海外市场,启动国内市场。江西光伏产业要把握机会,变劣势为优势:一是要加强块状特色经济,在光伏产业已具备一定规模的新余、九江、南昌等地应加强产业集聚,发挥产业集群效应;二是在继续保持成本优势的基础上,以太阳能电池高效高质和新工艺新技术的研发和产业化为方向,推进光伏产业科技取得长足进步,赢取核心竞争优势;三是在积极拓宽海外市场的同时不断挖掘国内市场,降低光伏产业的对外依存度,改变光伏产业“国外节能,国内耗能”的出口创汇模式。

(三)ST(Strengths―Threats)策略:审慎海外设厂,独辟细分市场,加大新技术储备。面对外部威胁,国内光伏企业要利用自身优势积极应对:一是要启动海外设厂计划降低欧洲市场比重,分散风险,把主要客户锁定在不受“双反”影响的地区以及付款条件好的客户。但是海外设厂成本到底增加几何,需要具体产地具体分析,不应盲目上马,而应提前布局,如晶科的海外工厂主要是南非工厂,以满足南非市场为主是早有布局,并非针对欧美“双反”。二是要开辟细分市场。光伏企业既有公用事业市场,也有住宅民用市场,应进军已有的并开拓未有的细分市场,针对各类市场需求开发多样化的消费光伏产品。三是要加大新技术储备,以应对技术新老交替的威胁。

(四)WT(Weaknesses―Threats)策略:合理降低产能,积蓄腾飞力量。在产业内部劣势与外部威胁同在,即企业存在内忧外患,面临生存危机之时,企业应当坚持有所为有所不为的原则,在科学考察与严格评估自身企业实力和产业发展前景的基础上,坚决淘汰污染重、效益差的产能,开发新工艺,简化生产工艺过程,提高原材料利用率,进行设备与产品的更新换代,努力开辟新市场或等待原有市场的复苏。

参考文献:

[1] 王薇. 促进江西战略性新兴产业发展的对策探析――以光伏产业为例[J]. 企业经济,2011,08:121-123.

[2] 陈枫楠,王礼茂. 中国太阳能光伏产业空间格局及影响因素分析[J]. 资源科学,2012,02:287-294.

光伏技术发展趋势篇11

1 太阳能光伏景观外形设计的意义

从理念层面而言,太阳能景观就是一种由光伏发电技术支撑,将景观要素与光伏要素结合的设计。[1]光伏景观设施的设计,主要以更好地规划人们的生活环境为主要目的,将光伏景观设施与环境相适应,提高光伏景观设施的外观设计美感,加强视觉效果,将便于向市场推广。光伏景观设施的设计不仅仅带给人们一定的美学享受,同时对于光伏行业的发展有着极其重要的现实意义。总之,光伏景观设施的设计适应当今时展的潮流,有着很好的应用前景和发展趋势。

2 目前太阳能光伏景观外观设计中出现的问题

第一,传统的光伏景观设施都是将光伏光电板隐藏在人们的视线之外,并没有将高科技光伏设备融入装饰领域,没有把它作为装饰的主体。另外尝试将光伏光电板直接暴露在人们的视线焦点上的光伏景观设施,并没有和谐地融入装饰领域,过于突兀,美观欠缺。第二,在全国范围内,把光伏设备运用在景观雕塑、景观小品等设计中的实际工程项目,寥寥无几,景观设计与光伏设备应用设计的道路仍需拓展。国外的光伏设计大多都是针对某一个项目量身定做的,尺寸大,花费也大,这样的设计在中国运用的较少。第三,光电板的功能要求光伏景观设施必须被放置在可以常年接收到阳光的位置,但是在施工不合理的情况下,一些树木遮挡了某些光伏设施使其无法发挥节能的作用,而成为了摆设。第四,光伏景观设施的设计中,往往忽略了背景及周边环境的设计,以不同的设计风格混杂在一起,破坏了整体的视觉效果。

3 太阳能光伏景观的外形设计要点分析

太阳能光伏景观的外形设计主要分为两个设计层次:材料与构件,前者着重体现它的色彩和质感,后者着重体现它的形态与功能。

3.1 色彩与质感的分析

光伏材料分为晶硅和非晶硅,晶硅的基本原色是深蓝色、黑色和深灰色,非晶硅则是灰色、棕色和黑色。光伏材料作为装饰材料在色彩的选择上,若需要改变颜色和肌理,可以通过镀膜技术。在质感上,光伏材料是半透明状的,具有一定的透光性,在光伏景观中可呈现虚实对比作用,若需要加上底板,可以根据设计需要选择不透明、半透明或者透明材料,但要避免眩光造成的光污染。光伏材料在模板中以多种网格状的排列和拼接方式呈现,非晶硅可加工为弯曲形状,其不同的间距、大小、形状会呈现不同的肌理。

3.2 材料的搭配分析

在光伏构建与各种材料进行搭配设计,如何呈现自然美观的视觉效果,笔者从天然石材、清水混凝土、玻璃等六个方面,对光伏材料作为装饰材料与各种材质的搭配后的视觉效果和实际运用情况进行了总结归纳,见表1。

3.3 设计原则

太阳能景观设施的外观要与功能相结合,才达到整体视觉的均衡美感,而根据其所处环境的不同对其设计还有更为具体的要求。太阳能景观设施设计的基本原则可以大致归纳为因地制宜兼具美育、保障材料、结构、工艺及形态的安全性、避免光伏构建被遮挡和保证设施的耐久性且方便日后维护等四个方面。设施的造型和功能尽量因地制宜的同时,还的功能。

笔者选取了太阳能景观设施四大分类中的一些主要内容,对这些太阳能景观设施的设计原则进行概括整理,见表2。

4 结语

太阳能光伏景观设计既能达到节能发电的功能,又能提供精美的外观享受,是可持续和低碳景观的必然趋势。设计研究也正在迅速发展,但是仍然出现了许多问题,未来在设计与技术上有待深入和提高。

参考文献:

[1] 徐.太阳能景观的集成设计[J] .中国园林,2014(02):119-124.

[2] 秦文展.我国低碳文化建设的基本途径探析[J].市场论坛,2012(1):9-10.

光伏技术发展趋势篇12

李耀新:太阳能光伏发电是新能源产业的重要领域,上世纪以来,美日欧等国家和地区加大光伏产业推进力度,2000-2008年全球光伏市场年均增长50%,2008年后特别是2012年来,全球光伏产业进入调整期。国内外光伏产业发展的主要特点有:

1、发达国家加强光伏产业规划和政策支持。美国自1974年起陆续颁布推动能源可持续发展的法令,1997年起实施“百万太阳能屋顶”计划;2010年奥巴马政府对绿色能源制造业提供23亿美元税收优惠,发放给132家企业183个绿色能源制造项目。日本1993年制定“新阳光计划”,2003年出台可再生能源配额制法;2006年颁布“新国家能源战略”,提出到2030年的能源结构规划。德国1990年、1998年分别提出“千屋顶计划”、“十万屋顶计划”,2004年《新可再生能源法》规定了光伏发电上网电价,推动光伏产业快速发展。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国也纷纷制定光伏产业发展计划,并投入巨资开展技术开发,加速产业化进程。

2、全球光伏市场波动和竞争加剧。由于各国光伏产能迅速扩张导致供过于求,以及受到国际金融危机等影响,2008年后光伏市场产品价格逐步下滑,太阳能组件制造企业普遍亏损。在此背景下,全球贸易保护主义抬头,2011年美国对中国光伏企业发动“双反调查”,2012年美国商务部终裁对中国光伏企业征收反倾销税、反补贴税;2013年6月,欧盟基于“双反调查”,对中国光伏企业执行11.8%的临时税率,近期中欧就中国输欧光伏产品贸易争端达成价格、出口数量等承诺安排;印度也对来自中国、美国等的太阳能电池组件发起反倾销调查。

3、国内光伏产业发展面临困境。我国光伏产业2004年后快速发展,从无到有、从小到大,从粗放发展到技术提升、结构优化发展,2007年至今光伏电池产量居世界首位,产能占全球60%,成为全球最大光伏产品输出地。我国光伏产业最大挑战在于“两头在外”,多晶硅材料约50%从国外进口,光伏电池生产设备主要依靠进口;光伏电池产品90%出口国外,其中60%出口欧盟。受美国“双反”影响,我国对美光伏产品出口下降八成,欧盟市场对国内光伏企业影响更大。在国外市场低迷及国内市场未启动背景下,我国光伏产业出现严重产能过剩,2011年四季度以来半数以上电池组件企业停产,2012年以来制造环节全线亏损,企业普遍融资困难,当务之急是调整产业结构、淘汰落后产能、开发国内市场。

4、光伏产业发展前景分析。据欧洲光伏工业协会EPIA预测,太阳能光伏发电21世纪将成为能源供应主体,预计2030年、2040年占世界总电力供应比重分别达到10%、20%以上,21世纪末占比达到60%以上。根据各国光伏发电技术路线和装机容量规划,美日欧2020年装机量将是2010年的4倍左右,2030年装机量是2020年的6倍左右。同时,随着节能要求及环境约束收紧,火力发电成本将呈上升趋势;而光伏组件出货量每翻一番平均售价下降约20%,能源转换率可望提升至30%以上,光伏发电设备成本尚有30%下降空间。预计全球光伏市场过剩产能经整合重组将重拾升势,可再生能源将逐渐发挥对传统能源的替代作用。

财经界:上海也是我国光伏产业发展比较快的地区,目前发展情况及其发展趋势如何? 上海在光伏产业方面的引领企业有哪些?

李耀新: 1、上海发展光伏产业具有技术研发、服务集成、金融资源组件、EPC总承包、电站运营到装备研发等垂直一体化的光伏产业链;建成上海、内蒙、江苏三大产业基地,具备4500吨多晶硅、500MW电池片、500MW组件的产能。承担了上海世博会太阳能应用总体规划研究及永久性场馆太阳能应用设计,建设了世博中心兆瓦级光伏电站、酒泉卫星发射中心问天阁风光互补照明系统、国家级“光明过程”等项目,参与上海虹桥枢纽太阳能光伏发电项目建设。同时实施全球化发展战略,与美、德、意、韩等国光伏运营商成立合资公司,提高光伏产品市场份额,持续提升海外业务竞争力。

2、加强技术研发应用做精做强企业。积极打造产业链核心技术研发平台,依托上海太阳能工程技术研究中心,累计投入1亿多元,加强硅材料、BIPV组件、聚光电池、薄膜电池、硅电池、PECVD等产品的技术研发,拥有相关专利超过30项。正在加快双面胶带电池组件、标准成本组件、抗PID组件等新产品的研发;探索应用3D打印技术提高电池组件转换效率,应用离子注入技术提高装备生产水平;将在连云港电池组件制造厂应用自动化焊接机器人,预期生产线可扩大40%产能,进一步降低生产成本、提高生产质量。

3、以集成服务为主的盈利模式。当前光伏制造环节普遍亏损,产业链利润向电站建设运营环节转移,其中电站项目授权开发、EPC建设、电站项目开发商环节毛利率分别为3.5%、7%和10.15%。航天机电正从光伏制造商向电站运营商转型,以电站项目建设为突破口,拓展综合集成业务,已累计建设国内外600多座光伏电站。2011年、2012年,航天机电在光伏系统集成市场排名全球第15位、国内第6位,预计2013年将进入全球光伏系统集成市场前十位。

4、具备多样化融资支持路径。随着国内外光伏行业陷入困境,银行收紧对光伏企业贷款,电站项目融资困难,光伏企业IPO受阻,VC/PE投资案例大幅下降。航天机电具有强大的金融支撑服务能力,由航天集团提供财务支持,搭建海内外融资平台;已申请使用国家开发银行44亿元授信额度,通过资本市场融资累计约40亿元;与上实集团加强战略合作,组建合资公司收购运作国内外电站项目;探索组建新能源产业发展基金等。

财经界:上海光伏产业如何面对国际国内严峻形势,结合产业结构调整,因地制宜,再创佳绩,引领我国光伏产业健康稳定发展。

李耀新:根据国内外光伏产业发展格局及上海产业链整体情况,上海必须在把握技术升级规律、成本结构、产业链细分和价值分析的基础上,确立融入世界、服务全国、发展自身的定位。坚持核心高端引领,发挥核心技术研发、高端装备制造、集成配套服务等优势,形成在全国的产业龙头地位和引领作用;坚持引进开发并举,把握发展空间、载体和资源,一手抓结构调整优胜劣汰,一手谋市场可持续发展;坚持创新发展模式,推动建立行业联盟,加强国内外合作,提升产业链优势,努力打造上海光伏产业核心竞争力。发展目标是到2015年,形成3-5家有较强市场竞争力的龙头企业,光伏产业链核心装备技术水平和产业规模保持国内领先,进一步提升光伏总集成总承包等现代服务业发展优势,推动能源结构转型,促进经济社会可持续发展。

1、研究制定城市能源发展路线图。2010年5月国际能源署(IEA)太阳能光伏路线图报告,描述了光伏技术发展现状及到2050年的发展前景。国内相关机构和省市也开展了光伏产业发展路线图的研究和制定工作,分阶段明确光伏技术发展路线、产业格局及政策措施等。上海在资源能源缺乏、环境约束趋紧的背景下,更需从长远发展的角度,规划制定包括太阳能光伏在内的能源发展路线图,明确新能源替代的总体部署、领域空间、阶段步骤、载体主体和资金支持政策等,加快建设资源节约型、环境友好型城市。

2、加强核心技术和高端装备研发。根据未来技术升级发展路线,加强超前谋划和技术装备研发。如在卷对卷薄膜太阳能电池领域,空间电源所已建成柔性薄膜电池卷对卷中试生产线;多层非晶硅、微晶硅领域,理想能源开发的PECVD和LPCVD设备性能达到国外一流进口设备水平,售价仅为进口设备一半。下一步,上海将依托承担的国家重大专项及本市战略性新兴产业重点专项,支持N型晶硅电池、异质结、离子注入等新一代光伏技术发展,加强产业链配套,扩大首台套应用;通过引进消化吸收再创新,促进从生产技术到产业技术的跨越,推动技术产业化、生产规模化发展。

光伏技术发展趋势篇13

福建省非常重视太阳能光伏产业的发展。2007年4月起,先后出台了《福建省促进LED和太阳能光伏产业发展的实施意见(2007~2010年)》《太阳能产业发展行动计划2007-2009》,《福建省新能源振兴实施方案》。这些文件包括推进公共应用,奖励自主创新,推广ED和光伏产品,对产业实行优惠的财税和用电政策,鼓励优先采用省内生产的LED和光伏产品,建立公共技术服务平台等。在这些政策的推动下近年来,福建省太阳能光伏产业迅速发展,已经形成矿山开采、粗晶冶炼、精制提纯、晶体制作、硅片切割、扩散印刷、组件封装等环节在内的较为完整的产业链。2010年LED和太阳能光伏产业规模约200亿元,其中LED外延片和芯片产能占全国50%以上。主要分布在福州、厦门、漳州云霄、龙岩永定、泉州晋江和南安、莆田城厢等光电园区。

工业硅。福建硅矿资源丰富,产量约占全国的9.4%,世界的6.7%,是国内乃至世界上品位,纯度最高的矿区之一,这为当地较低成本获取多晶硅原材料提供了充足的资源储备。福建省的硅石资源丰富、品位高;而且小水电站遍布全省各区,由于丰水季节电价较低有利于与硅矿资源配套,降低了生产成本,为福建省的初级硅提纯提供了重要的基础。目前省内硅材料生产企业多集中在硅石资源与水电资源相对丰富且配套的山区县,尤以三明、龙岩地区为主。2010年福建有各类工业硅冶炼企业40多家,工业硅年产量约10.85万吨,产能20余万吨,已成为国内重要的工业硅生产地。

多晶硅材料。目前,福建省还不能规模化生产太阳能级硅材料,均由省外国外采购。2010年福建多晶硅产量614吨,仅占全国的0.14%,世界的0.04%。福建的企业、科研单位从上世纪90年代中后期开始就一直在探索采用物理冶金法从工业硅中提取高纯度硅相关技术。长期以来福建多晶硅提纯技术落后,2012年8月中科院福建物质结构所承担的太阳能级多晶硅材料提纯关键技术研发及检测服务平台标准化建设项目通过验收,项目成果已在福建亿田硅业有限公司获得应用,大规模产业化在即。

太阳能电池制造。福建晶硅电池目前不具备规模生产能力,但非晶硅薄膜电池有优势,南安市三晶电力阳光有限公司,福建钧石能源有限公司,台资企业创辉,金宝利公司等一批光伏电池企业先后建成投产,2009年福建太阳能电池组件产能达500兆瓦。福建LED和光伏产业专业园区建设已进入高潮,企业超150家,产值超100亿元。全省12个专业产业园区,分布在福州,厦门,泉州及云霄,华安,长汀等地,区域性光电产业聚集效应显现。福建光伏产业链正逐步完善,发展规模也跃居全国前列。

经过多年的发展,福建光伏产业的产业链比较完整,上游有多晶硅生产企业、硅片生产商,中下游则有阳光大地等太阳能电池及组件生产企业。自2011年以来,受债务危机的影响,欧洲光伏市场需求下降,这对福建光伏产业造成重创。在困境面前,只有促进国内市场发展,光伏产业才有可能得以突破重围,健康发展。

二、太阳能光伏产业发展前景与趋势

随着全球能源短缺和环境污染等问题的日益突出今天,人们不得不越来越依赖新能源,太阳能光伏发电是最具发展前景的新能源发电技术,今后会不断地发展壮大,并最终成为人类能源的主体。太阳能光伏发电具有十分明显的优势,首先是资源丰富,且不会枯竭,是可再生清洁能源,特别是光伏发电过程不耗水,光伏电站建设不受水资源制约,可以在任何空闲土地上、特别是可以在沙漠土地上建设光伏电站。其次是光伏电池安装建设简单,装机规模灵活,运行管理方便,既可以利用空旷场地进行建设,也可以与建筑物结合建设,几乎不需要进行运行维护,开发利用的潜力很大。

福建省“十二五”能源发展专项规划提到至2015年全省光伏发电装机容量达10万千瓦。新增太阳能热水器40万平方米,2015年累计保有量达100万平方米。太阳光伏制造业方面到2015年福建省要实现LED与太阳能光伏产业销售收入1200亿元以上,其中太阳能光伏产值达600亿元。但欧债危机及美国的光伏电池“双反”案件势对福建省这一产业发展带来不利影响。只有加快启动国内市场,才能走出困境。

太阳能被视为取之不尽、用之不竭的清洁能源,国内市场潜力巨大,用途广泛。福建海岸线长、岛屿多,太阳能可供应岛上居民用电和渔民出海打鱼使用。城乡公交亭使用太阳能的棚顶,既能遮风避雨,又能充电照明。太阳能还可用于农村灌溉用电,解决景区、偏僻农村用电难,也可用于城市夜景工程,既经济又省力。

2011年我国光伏安装量达到2.2吉瓦,首次突破吉瓦级,成为全球第三大光伏安装国。从资源优势、技术水平、生产能力、产业基础等各方面来看,我国都已具备了加快启动光伏市场的条件基础。而迫切需要生产生活用电并拥有丰富土地资源的农村市场,则成为光伏内需的新增长点。

光伏系统初始投资成本及发电成本大幅下降。2008年,国家批准的4个上网的光伏系统上网电价是4元/ k W h。受金融危机的影响,2008年底和2009年初光伏产品价格出现了大幅下降,使光伏电站建设的初始投资大大减少。2009年3月,国家能源局启动的特许权招标结果,产生了1.0928元/kWh的上网电价,光伏发电成本已经不像早些年那样高不可攀。并网型地面光伏系统和附加在建筑物屋顶的光伏系统初始投资已经下降为2万~2.5万元/ k W p,在资源条件好的地区,上网电价已经接近1元/kWh。离网系统的初始投资,也已经下降到约4.5万~5.5万元/kWp。

太阳能电池及组件主要供应两大应用领域,一是电站建设与商业供电,一是居民消费品及照明应用。目前电池组件价格的下跌总体有利于下游应用产业降低成本,增强其产品竞争力,延展应用领域等。太阳能电站发电成本目前已降至每千瓦时0.8元,预计未来仍将持续下降。虽然与煤电0.2至0.3元的发电成本相比仍有很大差距,但从环境成本及成本趋势等综合分析,太阳能发电已日趋现实。一旦通过提高太阳能转换率降低电池生产成本,最终实现光伏发电平价上网,中国光伏业将彻底完成从政府补贴型向市场驱动型的转变,整个行业才能迎来变革式的大发展。

三、光伏产业存在的问题

近20年来,光伏产业的发展已初具规模,但同国外相比在总体生产水平上还有很大的差距,光伏产业“两头在外”,福建没有高纯多晶企业,光伏应用市场弱小,即外销工业硅――购进高纯多晶及电池片――外销电池组及太阳能产品(太阳能灯及工艺品),市场、原料均高度以来外部,市场风险大。太阳能光伏产业发展不尽如人意,存在核心技术落后、产业链发展不平衡、产品附加值低等问题。而产业链的发展与产业前景关系密切。其主要表现以及制约因素有以下几点:

1 、生产数量巨大,国内消费较小。虽然现在我国太阳能电池制造厂的生产能力较大,但其成品主要出口,国内的需求并不是很大,这就势必造成生产与消费的不均衡,同时也就制约了光伏行业的发展。福建的光伏应用市场。我国生产的太阳电池连续5年96%以上出口,国内安装量不足2%~4%。2009年我国当年安装量约占全球2.2%,累计安装量只占到1%左右。目前省内光伏应用产品基本是太阳能灯系列,以外销为主。

2、 主要材料需进口。光伏发电系统的核心是太阳能电池板,而太阳能电池板的主要原材料为晶体硅,在目前就技术而言,我国的硅生产能力虽然达到一定的水平,但是大多数还是需要进口,然而成品加工完毕以后又大多数出口,这就造成了“两头在外,大进大出”的发展模式,造成了太阳能光伏产业发展和应用市场发展出现极大的不平衡,极大严重阻碍我国光伏技术的跨越式发展。同时国外对光伏行业的一系列政策等都会给我国光伏产品的出口带来直接影响;

3、 光伏技术研发投入有限,研发能力和技术创新能力薄弱。相比国外而言,我国的光伏技术比较之后,另外,虽然国家近几年的投入资金研发的力度比较大,但是总体比国外还相差甚远。再者,在国内对光伏行业的教育力度还远远不够,国内大学中开设与之相关专业的本科学校共计两所。这就造成了相关的专业人员的短缺,从技术方面极大地制约了行业的发展;

四、光伏企业的可持续发展之路

在资源日趋匮乏,可再生能源逐步为人所重视的今天,光伏产业前景依然被看好,目前的困境只是暂时的。那么,靠什么来复兴光伏产业呢?国家出台了一系列的政策鼓励、扶植,这就相应的给光伏发电企业带来了又一个春天。对于光伏企业的可持续发展可以从以下几点来着手:

1.加速启动国内市场

随着2014年1月23美国第二次对中国光伏产品发起“双反”调查,意味着今后相当长时间,我国光伏产业主要依赖国际光伏市场的状况将难以持续,政府必须着力扩大我国国内光伏发电市场,为我国光伏产业发展提供基本的支撑。我国是能源消费大国,煤炭占能源消费结构的70%左右,面临的资源和环境压力巨大,发展光伏发电势在必行,国内需求是新兴产业发展的动力。2011年我国新增太阳能发电装机容量约220×104kW,仅为欧盟新增容量的1/10,与发达国家相比,我国太阳能发电上网发电的比例较低,除了技术水平因素外,太阳能发电并网消纳不足更多是体制原因,是体制性过剩。在新能源领域,中国无疑具有优势,最大的优势在于广阔的市场,我国正处于工业化、城市化进程中,能源需求增量大,而新能源在能源结构中比例微小。太阳能资源的主要特点是分布广泛,有太阳照耀的地方就有太阳能资源,因此太阳能光伏发电的优势是分布式应用,应该采取与用户用电相结合的方式安装光伏系统,低电压接入配电网,实现就近开发就近利用,不应该集中建设大型光伏发电,以远距离高压输电方式利用,或者说至少在近期不应该以这种方式大规模建设光伏电站。

2.推进行业兼并整合

解决光伏产业产能过剩必须经历行业整合,这是一个残酷的过程,也是一个重生的过程,政府应该拯救光伏行业,施以必要“援手”维持中国光伏产业的国际地位,不能由于一些国家和地区的贸易保护使其受挫。我国太阳能产业在国际上已经占有一席之地,维持领先地位是使我国在新能源革命中立于不败之地的重要保障,同时一些龙头光伏企业已经存在“大而不倒”的问题,光伏产业的兴衰已经影响到银行贷款、当地就业、地方税收等方方面面,如果出现大规模的倒闭潮,必将引发关联企业破产、银行受损、失业增加等一系列严重问题。不过,“救市”不是救企业,而是救行业,政府应该在光伏企业整合过程中,尽量把手从企业当中抽出来,将企业的优胜劣汰交给市场决定,只要加强行业指导即可。

3.提高技术创新能力

危机本身也是机遇,面对当前我国光伏产业的困境,光伏行业应该加强技术创新、降低成本、提高转换效率,通过技术取暖来度过寒冬。光伏发电技术包括光伏电池材料、光电转化效率、光伏电池生产装备、光伏系统集成和建设,以及以光伏发电系统为主的电力系统的运行管理等等,目前这些技术仍然处于发展初期,全球的差距并不很大,但我国光伏发电技术及其应用水平相对落后,缺乏自主创新和发展能力,要使我国光伏产业在未来的发展中立于不败之地,必须把光伏发电技术的研发放在更加突出的位置,这就要加大光伏产业技术创新力度。福建省太阳能产业发展重点:一是太阳能电池为代表的光伏产业。重点发展低成本太阳能级硅材料提纯工艺技术及其关键设备、高光电转换率的晶体硅电池和薄膜电池;发展太阳能发电、太阳能LED一体化、太阳能光电建筑一体化、离网型太阳能发电模块化产品,支持开发大功率太阳能并网发电系统集成设备,推进太阳能光伏专用玻璃、电池生产辅助材料、组件封装用相关辅助材料、照明器件等配套产业发展,发展硅锭和硅片制造、太阳能电池制造以及封装等光伏制造设备,形成晶硅铸锭、硅片切割、电池组件、光伏发电产品、辅助材料及装备、工程设计施工与应用产业链,逐步实现太阳能光伏产业相关制造设备省内配套。二是太阳能发电设备。重点支持开发或引进大功率太阳能并网发电系统集成设备。到2015年,产业规模将突破1100亿元,其中LED500亿元,太阳能光伏600亿元。

4.转变政府补贴方式

光伏发电与常规电力相比经济性较差,目前尚缺乏市场竞争力,要通过优化资金使用,以有限的补贴带动尽可能多的光伏发电,通过合理的制度安排和竞争机制,促进光伏发电成本不断下降,最终达到可以与常规电力相竞争的水平。近年来推动的“金太阳工程”就是以投资补贴的方式支持用户端分布式光伏发电系统的应用,但实施的效果并不理想,应尽快调整新能源产业政策,把政策重点由过去的扶持产业转到培育与扩大国内新能源市场方面,促进新能源产业从生产到消费的均衡发展。要改变补贴方式放大带动效应。将光伏发电补贴方式从补贴装机改为补贴发电量,从补贴发电端改为补贴用户端,补贴发电量可避免虚报装机、以次充好,补贴用户端相当于降低了部分销售电价水平,可比补贴发电端效率提高数倍。

参考资料

1、魏政,于冰清:《我国光伏产业发展现状与对策探讨》[J].中外能源,2013(6)

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