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光伏发电发展前景范文

发布时间:2023-12-26 14:53:47

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光伏发电发展前景

篇1

中图分类号:TK514文献标识码:A文章编号:1009-9166(2008)10-0052-01

一、家用太阳能光伏发电系统的组成

家用太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件,光伏系统电池控制器,蓄电池和交直流逆变器构成,其中的核心元件是光伏电池组件。其中,光伏电池组件:将太阳的光能直接转化为电能。交直流逆变器:用于将直流电转换为交流电的装置。此外,逆变器还具有自动稳压功能,可改善光伏发电系统的供电质量。蓄电池:用于存储从光伏电池转换来的电力,按照需要随时释放出来使用。充放电控制器:具有自动防止太阳能光伏电源系统的储能蓄电池组过充电和过放电的设备,它是光伏发电系统的核心部件之一。

二、光伏发电的优点

进入70年代后,由于二次石油危机的影响,在客观上使人们认识到:现有的能源结构必须彻底改变,应加速向未来能源结构过渡。从而使许多国家,尤其是工业发达国家,重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持。光伏发电的优点充分体现在以下几个方面[2]:1.太阳能资源取之不尽,用之不竭。照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。另外,根据太阳产生的核能计算,太阳要照耀地球600多亿年。2.绿色环保。光伏发电本身不需要燃料,没有二氧化碳的排放,不污染空气,不产生噪声。3.应用范围广。只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统。4.使用寿命长、维护简单、可靠性高。晶 体硅太阳能电池寿命长达20-35年;由于无机械转动部件,操作、维护简单,可靠性高,加之现在均采用自动控制技术,基本不用人工操作。5.太阳能电池组件结构简单,体积小且轻,便于运输和安装,光伏发电系统建设周期短。6.系统组合容易。若干太阳能电池组件和蓄电池单体组合成为系统的太阳能电池方阵和蓄电池组;逆变器、控制器也可以集成。所以光伏发电系统可大可小,极易组合、扩容[2]。

三、太阳能资源在我国的分布情况

我国幅员广大,有着十分丰富的太阳能资源。据估算,我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50x1018kJ,全国各地太阳年辐射总量达335-837kJ/cm2・a,中值为586kJ/cm2・a。从全国太阳年辐射总量的分布来看,、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大,那里平均海拔高度在4000m以上,大气层薄而清洁,透明度好,纬度低,日照时间长。例如被人们称为“日光城”的拉萨市,1961年至1970年的平均值,年平均日照时间为3005.7h,相对日照为68%,年平均晴天为108.5天,阴天为98.8天,年平均云量为4.8,太阳总辐射为816kJ/cm2・a,比全国其它省区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小,其中尤以四川盆地为最,那里雨多、雾多,晴天较少。例如素有“雾都”之称的成都市,年平均日照时数仅为1152.2h,相对日照为26%,年平均晴天为24.7天,阴天达244.6天,年平均云量高达8.4。其它地区的太阳年辐射总量居中。

我国太阳能资源分布的主要特点有:太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°-35°这一带,青藏高原是高值中心,四川盆地是低值中心;太阳年辐射总量,西部地区高于东部地区,而且除和新疆两个自治区外,基本上是南部低于北部;由于南方多数地区云雾雨多,在北纬30°-40°地区,太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬

度而变化的规律相反,太阳能不是随着纬度的增加而减少,而是随着纬度的增加而增长。

四、家用太阳能光伏发电的现状及发展前景

目前,家用太阳能光伏发电系统现阶段主要是用于无电、缺电的人口通电。中国的西部地区,包括、贵州、甘肃、内蒙古、青海、新疆和四川,中国的大部分有人居住海岛离海岸线约15-100Km,主要分布在浙江、福建和广东省,还有一部分分布在山东和辽宁,其余的则在海南、中国台湾和广西。目前,有些岛屿使用柴油发电,但由于很高的运输费用,电价很高,且供应时间很短。一些地方则仍然使用蜡烛和煤油灯来照明,有些则用电池,无电、缺电在很大程度上制约了当地经济发展。另一方面,中国这些西部省份和沿海岛屿有着极丰富的太阳能资源,它们中大部分完全可以利用既环保又经济的可再生能源来解决其用电问题。

至2005年底,已有大约75万套家用太阳能光伏发电系统进入用户家庭。在这些用户之中,大多数都是牧区的牧民家庭,这些家庭的通电水平还比较低,一般只能满足基本的照明需要。除此以外,还有林区和农区的农户和养蜂户以及无电的公路道班、学校、商店等小单位以在使用家用太阳能光伏发电系统,还有一些缺电地区的城镇居民,也成为家用太阳能光伏发电系统的用户。如果这些家用太阳能光伏发电系统的保有量按80%计,加上国家光明工程和送电到乡工程的光伏电站,中国目前至少有100万户家庭主要依靠光伏发电系统解决基本的生活照明用电。

到2005年底,中国的光伏发电市场累计安装量达到70MW,其中约43%为农村电力建设方面的应用,而全国大约还有300万无电户,估计其中至少还有150万户需要在今后的十年内采用光伏或风光互补发电系统来解决。由于居住条件的限制,他们中的大多数只能采用分散的供电方式,即采用家用太阳能光伏发电系统。而许多已经用上光伏系统的用户也将升级换代,提高用电水平。因此,中国的光伏市场潜力仍然很大。

在人口稠密的都市中,光伏发电系统也正起着越来越重要的作用。2006年,《上海市10万个太阳能屋顶计划》可行性调研完成初稿。根据计划,未来上海10万个屋顶有望安装太阳能发电系统,每年至少发电4.3亿度。对于处在电荒中的上海,这当然是好消息。“中国缺能,我们不能辜负头顶的大好阳光。”这是《上海市10万个太阳能屋顶计划》的主持者,上海交通大学太阳能研究所所长崔容强教授的呼吁。面对迫在眉睫的能源危机,太阳能因其清洁、高效和永不衰竭的特点受到了世界各国能源专家的青睐,并被业内人士称为“黄金电”。没有油田煤矿的上海拥有两亿平方米的屋顶,每天只要有阳光,每个屋顶将会是一个小型的绿色发电厂;把上海的大小屋顶、建筑立面联合起来,可建成一座巨型“发电厂”。以上海现有两亿平方米平屋顶的1.5%,即十万个屋顶(约300万平方米),为其安装“太阳能并网屋顶光伏发电系统”,每年至少能发电4.3亿度,这将很大缓解上海的用电紧张。

光是一种清洁、可再生能源,并且太阳能资源在我国广泛分布。由于我国是一个能源消耗大国,并且人口分布极不合理,因此发展太阳能光伏发电系统对于我国的可持续发展、保持能源供给的独立性和安全性,以及分散人口地区居民用电具有重要意义。对能源的需求,对新技术的追求以及人们不断提高的物质文化的需要,都将促使太阳能光伏技术成为21世纪的关键技术,而家用太阳能光伏发电系统也必会走进千家万户。

作者单位:华北电力大学能源与动力工程学院

参考文献:

[1]冯垛生,宋金莲.太阳能发电原理与应用[M].北京:人民邮电出版社

[2]刘宏,吴达成,杨志刚,翟永辉.家用太阳能光伏电源系统[M].北京:化学工业出版社2007

篇2

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

1引言

光伏发电是一种利用光生伏打效应,将电能转化为电能直接供人们使用。它的核心是半导体材料,通常我们使用的是晶硅。光伏发电系统通常分为独立系统和并网系统,独立系统是将太阳能电池作为唯一的直接电源为外部供电;而并网系统则是将整个系统接入公共电网,并且要求所转化的电流符合电网要求可以直接使用。

近年来,随着经济增长和人口的增加,人们对能源的需求量越来越大。石油、煤炭等一次能源经过数百年的开发和使用日渐枯竭,同时由于使用一次能源所造成的环境污染和生态系统的破坏严重的影响了经济的发展并且为人类的生存带来了不小的威胁。太阳能具有资源丰富,分布范围广,可以再生,无污染等特点,可以说是人们心目中最理想的替代能源。光伏发电将太阳能转化为电能直接供人们使用,作为一种新型的零污染、零排放的发电方式在世界的范围内得到逐步的推广应用,成为一种发展趋势。

2光伏发电行业的现状分析

在我国,随着城市现代化进程的加快,城市用电快速增长,而光伏发电的应用缓解了城市供电的压力。现在,已有许多在建或建成的项目中应用了光伏发电技术,太阳能光伏发电系统依附在建筑物表面工作,这种光伏发电系统与建筑物的结合,将太阳能这种可再生的清洁能源转化电能,用一种绿色环保的方式向电网直接提供电力。在寸土寸金的城市中节省了空间,而且零排放,零污染,具有非常显著的节能功用,并且创造了巨大的环保效益。光伏发电还具有结构简单,体积小,维护简单,稳定性好,安全的特点,这些优点使得它被人们越来越多应用在建筑上。其中著名的建筑有北京鸟巢,上海世博主题馆,天津新建的生态城等。这些建筑采用并网光伏发电系统,系统所转化的电能可以供应内部用电,多余的可以卖给电力公司,在太阳能供给不足时可以从电网买进市电补充。

我国的光伏发电产业刚刚起步,还处在初步发展的阶段,我认为,我国的光伏发电行业的发展还存在以下两方面的问题:

2.1还未形成管制光伏发电行业发展的权威机构

光伏发电作为一种可再生的清洁能源,在一些太阳能相对丰富但是难于输送电力的地区设置光伏发电系统显得尤为重要。但是,这些系统在当前的科学技术的前提下是否能够真正发挥其优势,并且创造经济效益,推动电气节能的进一步的发展,还是一个未知数,没有具体的检测和判断的方法。在相关的规范中也未能设立相关判断标准和选取的方法。在实际操作中,也只是依据需求方的要求来建设需要的光伏发电系统的绿色建筑。没有一个权威的管制机构来制定长远的发展规划。

2.2行业所掌握的核心技术不够先进

光伏发电中最重要的也是最基本的元件就是光伏电池,光伏电池的制造原料是晶硅,晶硅电池发电的稳定性相当好,而且发电功率高,几乎没有光衰效应。但是生产晶硅的消耗较大,其中百分之七十以上都来自于生产多晶硅。我国生产多晶硅还是采用的国外技术的改良方法,这已经是目前所掌握的较为成熟的生产工艺了。但是美国、日本的发达国家掌握着其中最重要的提纯工艺。薄膜电池虽然用硅量较少,但是由于其昂贵的生产设备,我国主要依赖于进口。而与外国合作研制的生产设备,其成本虽然相对来说较低,但是由于技术不够成熟,薄膜电池的稳定性有待提高。

3改革创新,完善行业的管理

3.1政府应该加大政策扶持的力度,投入资金

以目前的技术条件来说,光伏发电系统的造价昂贵,再加上建设时期银行贷款的利息、光伏电池的正常的衰减问题和对整个系统运营维护的费用,其经济效益的优势在与其他的发电方式相比较的情况下并不明显,需要国家在政策上的对其进行扶持。如果没有政府的扶持,那么以目前的情况来说,这个系统在整个可以使用的周期内收回成本的可能性非常低。这时候如果加上前期系统元件的生产消耗和环境效益,那么它的经济效益可能成为负值。

3.2研发新技术,降低成本是我国光伏发电产业发展的关键

我国的光伏发电市场潜力巨大,如何保住我国光伏产业在整个行业中的地位,抵制外国产业对我国市场的冲击,对于我国光伏产业的从业人员来说是一个巨大的挑战。技术创新是关键,我们可以在以下几方面中进行创新:

(1)钻研核心技术,特别是多晶硅的提纯技术,从而打破发达国家对其的垄断状态。

(2)提高电池的效率,降低成本,确保现有的工艺精益求精。

(3)研发创新技术,改进现有的制造工艺,选用新的电池制造材料。研究新类型的太阳能电池,从而达到降低成本、工艺成熟、可以大规模生产的目的。

3.3积极引进技术型人才

光伏行业的发展,说到底靠的是人才。现代的行业竞争说到底是人才的竞争。引进、培养高端技术人才迫在眉睫。抓紧人才队伍的建设,创建技术平台。可以采取以下几点方法:

(1)招募具有过硬的专业水准的的人才,严格考察专业知识水平和动手操作的技能,同时也要考察其道德水平的优劣。

(2)对内部人员组织进行以提高其工作能力的专业培训。

(3)制订一定的奖惩措施,提高从业人员的积极性,鼓励其自主创新,不断进取,提高自身的专业素养,从而促进整个行业的长足的发展。

4总结

太阳能光伏产业作为一种可再生的优质清洁能源,具有很大的发展潜能。在大中城市,由于经济发达、现代化水平较高,在公共建筑上建设并网光伏发电设施,逐渐成为了一种节能环保的标志,并且逐步的应用到居民区和办公区的建筑上,在城市公共设施的用电中提倡使用光伏电源必将成为一种趋势。同时,光伏发电在交通领域,通讯领域和石油、海洋气象领域等方面有着广阔的前景。虽然太阳能光伏发电行业的发展还有诸多问题,但是越来越多的国家开始重视它的发展,并且制定许多相关政策类似扶持该行业的发展,促进其产业扩大产业规模。该行业的技术的创新和进步,使我们相信,在未来光伏产业将能够和常规电力竞争。我国应该将光伏发电产业作为新兴的国家战略产业来发展。

参考文献

篇3

随着人类社会的不断发展,传统能源被不断的消耗,同时也带来了严重的环境问题。为了减少环境的污染,保证能源的可持续利用,就必须改变现有的能源结构,重视新能源的开发和利用。从长远发展的角度看,可再生资源是人类未来的主要能源来源,因此,世界上很多国家都开始重视太阳能等新能源的开发利用。在这些可再生资源中,光伏发电的发展速度最快,而太阳能光伏发电已经成为可再生能源领域中继风力发电之后产业化发展最快、最大的产业。世界各国都非常重视太阳能光伏产业的发展,我国拥有丰富的太阳能资源,对太阳能的开采具有很大的优势,因此,太阳能光伏发电成为我国开发新能源的重要内容。本文介绍了光伏发电系统的组成,并对太阳能光伏发电系统的现状及前景进行分析。

1 光伏发电系统的组成

一般的太阳能光伏发电系统主要是由光伏电池组件,交直流逆变器、蓄电池和光伏系统电池控制器组成。首先,通过光伏电池组件将太阳能转换为电能,其次,再利用交直流逆变器将直流电转变成交流电,同时逆变器还可以自动稳定电压,改善光伏发电系统的供电质量。利用蓄电池将电能存储起来,在需要的时候在释放出来。充放电控制器则是可以防止太阳能光伏电源系统的储能蓄电池组过充电和过放电的设备,它是光伏发电系统的核心组成部分。

2 太阳能光伏发电系统的现状及发展前景

2.1 国外的太阳能光伏发电的现状和发展趋势

作为20世纪80年代世界上增长最快的高新技术产业之一,太阳能光伏发电产业快速发展。截止2004年,世界太阳能光伏发电系统的装机总容量达到了964.9 MW。到了2006年底,这个数据达到了4961.69MW。像单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、带状硅电池、聚光电池以及薄膜电池等太阳能光伏电池已经商品化和实用化。在国际市场上,太阳能光伏电池的价格一般在3.15美元左右,并网后的价格为每瓦6美元,发电成本为每千瓦时0.25美元。光伏电池的发电效率在不断的提高,晶体硅光电池的转换率为15%,而单晶硅电池转化率则达到了23.3%,砷化镓光电池更是达到25%的转化率。同时太阳能光伏电池组件的使用寿命也大大的延长,最多可达30年之久。目前,世界上太阳能光伏发电系统应用最多的国家为美国、日本和欧盟,它们的太阳能发电总量占世界光伏发电量的80%。专家预测,日后的世界太阳能光伏发电系统将会朝高效率、高寿命、低成本和美观实用的方向发展,太阳能光伏发电系统的发电总量也将占13-15%,预测到2100年光伏发电总量将占60%以上。

2.2 国内太阳能光伏发电系统现状和发展趋势。

我国太阳能光伏发电系统的启用较晚,20世纪90年代以来我国光伏发电快速发展。在这一阶段我国光伏组件的生产能力不断提升,产品生产成本降低,市场不断扩大并出口到国外,装机总容量也逐年增加。截止2006年底,我国光伏发电总量为35MW,占世界总量的3%。到2020年之前,我国太阳能光伏发电技术不断发展和完善,光伏市场也将发生巨大的变化。发电成本也逐渐降低,2010年我国光伏发电的价格约为每千瓦时1.2元人民币,预计到2020年,这个价格将会降低为每千瓦时0.6元人民币。

随着我国光伏企业的不断发展,近年来受到西方国家的反倾销等政策的打击,一些光伏组件的生产厂商面临着巨大的挑战。在这个背景下,太阳能光伏发电系统的开发应用应该转向国内,中国太阳能资源丰富,尤其是西北等内地地区,光照充足,必须加大财政支持,推进太阳能光伏发电系统在中国的应用,促进光伏产业的健康发展。

3 结语

随着太阳能的开发和利用,我国光伏发电系统的应用快速成熟起来。太阳能光伏发电系统不但具有环保的特点,而且科技含量高,发电成本低,是对传统发电模式的重大突破。但是,光伏发电系统的使用率还不高,主要原因是光伏发电系统的组成科技含量高,对材料的使用要求严格,因此必须加快研发太阳能光伏电池的新材料,提高光伏发电的效率,降低发电成本。加大对光伏产业的扶持力度,开发国内市场,将光伏发电系统广泛的应用到国内,提高光伏产业竞争了,不断推进光伏产品的更新和升级,为我国的电力供应开辟新的途径。

篇4

中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(a)-0128-01

最近这些年,能源危机、环境污染等问题越来越严重,人们不得不去寻找一中新型清洁能源、可再生能源。如风能、太阳能和水能。现在的太阳能发电主要有两种形式,其中光伏发电因其规模可大可小,建设时间短,维护简单,被各国争相研究。但是我国的光伏发电仍处在起步阶段,发展水平远落后于发达国家。近几年随着我国经济快速发展,光伏发电的发展也尤为重要,所以我们必须认清光伏发电的现状以及存在的问题,只有这样才能更好地促进该产业健康发展。

1 目前光伏发电的大趋势

环境问题在最近几年变得越来越突出,多以绿色发展理念的倡导越来越刻不容缓,全世界已经将低碳经济定位经济发展的方向和导航标,也越来越重视太阳能光伏产业。

大力发展战略性新兴产业,例如节能环保、新能源等,在我国“十二五”规划纲要里被提出,新能源产业发展的中点也转向太阳能热里利用以及光伏光热发电、生物质能等。太阳能光伏产业发展收到各方面的的重视,目前我国的太阳能光伏产业链已经趋于完整。

随着我国的太阳能光伏发电的大规模应用以及快速发展,多晶硅大规模产业化生产及应用技术形成了较为成熟,从现有的生产工艺水平看,我国已可实现整个多晶硅生产产业链和系统内部的封闭运行,排放水平已接近零。各国的光伏发电规模不断的快速增长,但是我国光伏发电的增速必将将远高于其他各国的平均水平。

在光伏发电大国调控措施下,其成本下降迅速,光伏产能普遍过剩,而其市场面临的发展环境较为复杂。在这样情况下,世界及我国光伏发电规模仍会快速增长,且我国光伏发电的增速将远高于世界平均水平。

目前来看其持续增长不会改变。最近几年各个光伏发电的国家纷纷调整电价补贴政策。这些国家实行这些目的就是为了避免由于其本下降太快而引发市场过热和行业暴利。最近的一次事件:在日本的福岛,其第一核电站核泄漏,这起事件引发了部分国家对核电前景的担忧,但是同时推高了政府对其发展的预期。

2011年12月18日,在召开的太阳能光伏市场与装备制造论坛上,我国可再生能源学会理事长石定寰讲话,呼吁光伏企业需要在根据市场情况,在适时的调整企业发展战略,预计2011年光伏产品可能出现阶段性产能过剩,在2011年的高速增长之后,2012年可以看作是光伏产业的调整年。

2 我国光伏发电的前景

近日国务院出台《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》提出:2015年太阳能发电装机容量将达到2100万千瓦以上,建立适应太阳能光伏分布式发电的电网运行和管理机制,光伏发电系统在用户侧实现平价上网。2020年太阳能发电装机容量达到5000万千瓦以上,光伏发电系统在发电侧实现平价上网。

为了扩大内需,各企业纷纷投向国内市场。成本的降低,国家政策的推动,使得国内光伏发电产业,技术不断进步以及规模化不断扩大,而且国家出台特许权招标、光电建筑补贴等多项激励性政策,这使得国内的光伏发电市场预计会出现出现爆发式的增长。

根据实际数据,我国光伏发电现在占据世界主导地位而且设备制造也不断的快速发展、增长,我国的光伏发电前景一片大好。

3 发展存在的主要问题

目前,制约光伏发电规模化发展的主要有以下两点。

(1)我国的技术标准不太完善。

我国进入光伏发电技术领域比较晚,目前并网电站现在都还处于试验性并网状态,并网易产生谐波、三相电流不平衡,输出功率不确定性易造成电网电压波动、闪变,因此需要满足一定的并网技术标准。

在2005年的《光伏系统并网技术要求》为推荐性国家标准,《光伏发电站接入电力系统技术规定》为指导性国家标准,且已超使用期限。2009年,国家电网公司了《光伏电站接入电网技术规定》(试行),但该标准对光伏电站分类较为粗放,缺少有针对性的细化条款。千瓦级小型屋顶并网光伏发电系统可能是未来我国分布式光伏发电应用的重要发展方向,但该标准并没有对接入220伏居民电压的技术要求作出相应规定。

(2)我国的管理办法不太统一。

国际市场上,国外的设备价格比较高,而且远高于国内。同时特许权招标项目业主为了压缩成本,也倾向于采购低价设备,所以国内市场上以次充好的问题屡见不鲜,没有好的设备,工程的质量就难以保障。随着我国科技的不断发展,现在我国已经具备检测光伏产品和入网的能力,不过在检测认证管理办法上还是有所缺失。没有统一的管理办法,没有出台强制性的办法。

4 光伏发电之我见

为了更好的发展我国的光伏发电产业,使其健康协调发展,所以需要电力系统和国家的各方共同努力。

首先要完善其相关政策法规,光伏发电产业在国家政策的驱动下,其产业的发展有赖于稳定的市场预期和发展前景。特许权招标项目执行招标电价,价格竞争导致中标电价大幅低于实际成本,通过总结,应尽快确定光伏发电上网的分区标杆电价政策,并建立滚动调整机制。而且还应拓宽可再生能源发电的发展资金来源,适当提高可再生能源发电的电价附加水平,确保财政支持到位。

其次要科学制定规划,规划以后必须严格执行。为了防止无序发展带来的一系列问题,政府能源主管部门应严把规划关,根据国家可再生能源总体规划,科学合理地制定光伏发电发展规划。以中长期规划指导年度规划,以年度规划指导项目核准。规范项目核准程序,避免“一哄而上”。

最后全力做好光伏并网服务工作电网企业应该以严格的要求和积极的姿态对待光伏发电并网的问题。一方面,要从履行社会责任、服务国家能源战略大局出发,积极推动光伏并网工作;另一方面,要以严格的管理规范行业发展。抓紧研究相关技术标准,填补标准与规定的空白,滚动修订完善现有标准。

5 结语

我国资源辽阔,但是人均资源占有的少,而太阳能资源相当丰富,现如今全球进入能源危机,所以发展可持续、可再生能源尤为重要。根据国家政策,必须走可持续发展道路,从我国未来社会经济发展的战略看,太阳能光伏产业必将是我国能源的保证。是我国更好的建设低碳社会,推动经济发展的重要方向。

参考文献

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太阳能是地球能源的基本来源,因此,如何更好地利用太阳光发电,是人类一直面临的一个棘手的问题。太阳能是一项清洁性、安全性的能源,资源的来源广泛且充足,而且其具有很长的寿命,也不像其他能源那样,需要经常维护。基于这些其他能源不具备的特点,光伏能源被视为21世纪最有利用价值的能源。自上个世纪50年代,太阳能的应用已经从太阳能电池发展到如今太阳能光伏集成建筑等多个不同的领域。纵观全世界的光伏产业,也历经了半个世纪的发展,进入到21世纪之后,我国的光伏产业也渐渐地步入了高速的发展时期。因此,本文将以市场分析为基础,由四个方面来深入探讨技术经济:技术、企业产业、国家。

一、光伏产业的优点

光伏产业是一项绿色又环保的能源,因此被看作是一项战略性的朝阳性产业,各国给予光伏发电的很高的重视程度,并给予大力的扶持,原因如下:

1.《京都议定书》给予各国以压力,迫使各国政府落实积极开发各项清洁型能源,包含太阳能在内,这样有利于减少温室气体的排放。

2.中东是全球的石油主产区,因此,中东地区的政治趋势一直处于一种紧张的状态。为了保证稳定的能源供应,各国政府不得不大力开发国内能源,其中包含太阳能在内。

3.像石油、煤炭这些矿物能源在渐渐枯竭,各国政府不得不积极开发包含太阳能在内的可再生能源,这样才能使能源长期供应。基于以上几个原因,在上世纪末的最后十年,全国光伏发电产业以每年百分之二十的速度高速增长。在新千年以后的三十年中,全球光伏发电产业以每年百分之三十的速度高速增长。光伏能源是可再生能源中一项独具潜力的能源,它的重要性和战略性日益凸显,世界各国积极出台相关政策和法律鼓励光伏产业。自1999年来,世界各国尤其是美、日、德这些西方发达国家逐步推出了大型国家光伏发展计划和太阳能屋顶计划,这在一定程度上推动了世界光伏产业的发展,世界光伏产业是比IT产业发展还快的产业。作为一项可再生清洁能源,在21世纪前半期,光伏发电将发展成最重要的基础能源。

二、光伏发电成本分析

(一)光伏发电成本和影响因素

光伏发电的成本,直接决定了其能否大规模的快速发展,和其在能源供应中的地位。光伏发电的成本主要受两方面因素的影响:光伏发电总成本以及总发电量。光伏发电成本主要是受初始投资的影响,诸如运行维护费、税收等因素则对系统的发电成本影响较小。1.初始投资。光伏电站的初始投资主要包含光伏组件、电缆、配电设备、并网逆变器等成本,在这其中,光伏组件投资的成本就占初始投资的一半以上。2.发电量。光伏发电系统的发电量受两个因素影响:太阳能资源、太阳发电的效率,与此同时,也受运行方式、线路耗损等因素的影响。因此,在中国与建筑结合在一起的光伏发电系统大多安装在东部沿海地区。3.单位电量成本。(也称度电成本)

(二)多种类型的光伏发电系统度电的成本分析

中国光伏发电市场的起步并不早,主要开展了投资补贴、特许权招标等项目,一些技术的经济分析并不能恰当地反映出成本所在,本文主要结合一些典型的运电站数据来分析。

1.聚光光伏电站的单位投资成本是比晶硅光伏要高的,聚光光伏电站度电成本比薄膜光伏电站要低,但仍然比大规模地面晶硅光伏电站要高一些。

2.薄膜光伏电站的单位成本比晶硅光伏电站的成本要低,但它的效率也低,而度电成本比晶硅光伏电站高。

(三)光伏发电系统度电成本的变化趋势

光伏系统的成本包含太阳电池组件、功率控制、组阵系统平衡、间接费用这四个部分。在这其中,组阵系统平衡涵盖了支撑组件的框架和支架、电线、基础土建和土地的使用费等。功率控制分为两个方面,逆变器和电器控制系统。简介费用包含涵盖了工程建设的管理费、工程设计费、建设期中的利息、意外的费用、运费等等。目前,制约光伏发电规模化发展的一大因素就是成本过高。随着电池效率的提高、组件成本的下降以及寿命的延长,光伏发电的成本和平价上网的水平相近,因此,光伏发电非常具有发电的竞争力。一些国际机构对未来光伏发电的系统度电成本做出了预测:现如今,中国并网光伏的发电单位的初始投资成本大约为15/W,光伏发电装机的容量是3GW。按照中国发电产业现有的发展趋势来看,在技术提升和装备国产化的大前提下,每年的投资成本会有百分之十的下降。按照《可再生能源“十二五”规划》的要求,到2015年年底,中国太阳能光伏发电的装机容量已经达到14GW。预计到2020年年底,太阳能光伏发电的装机容量会达到40GW,到2030年年底,装机容量会达到200GW。根据测算结果来看,2015年中国光伏发电的单位投资成本也大概是11元/W,2020年将会下降至10元/W,2030年会出现大幅下降,降至4元/W。太阳电池成本的下降,不仅仅是依靠技术进步,规模化的生产也在一定程度上降低了成本,使得成本有二分之一到三分之一的下降幅度。而系统平衡需要的构建成本也有了明显的下降。目前微电网的发电技术仍处于深入研究的阶段,虽然成本还是很高,但伴随着技术的不断革新和进步,成本也会逐步降低,未来光伏发电技术的前景是巨大的。2020年前,全球光伏发电的市场还是主要集中于欧盟地区,占到的比例约为百分之四十,2010~2020年,光伏发电在法国、德国、西班牙、意大利等国的地位逐步提升。2020年之后,光伏发电的新兴市场主要是中国、美国、巴西等国,光伏发电技术是重要的可再生能源发电技术。

三、光伏发电发展前景分析

1.多种光伏电池技术争相发展,第一代晶硅电池具有高校、低廉、使用广泛的主要用途,为市场主导。第二代薄膜电池成本低、耗能少,发展前景良好。第三代新型太阳能电池效率高但价格昂贵,目前仍处于探索阶段。

2.光伏微电网发电技术的发展方向是高成本和低稳定性光伏微电网是用光伏发电当作最主要的电源,它可以和其他的储能装置配合,直接在用户负荷周围供电,典型的微电网是可以脱离主网运行的,也可接到主网上运行,这样可以减少配电投资,大大减少了太阳能间歇性对用户带来的影响,这比较适合成本较高的边远山区和对供电有高可靠性的用户使用。

四、发展光伏产业的建议

综上所述,发展我国的光伏产业已经变得刻不容缓了。我国光伏产业的健康稳步发展,是与国家产业政策的宏观调控分不开的,国家各项政策的颁布和落实,将在很大程度上推动我国光伏产业的发展。

1.政府要做好带头作用,设立光伏产业发展的专项经费,更要在资金、电价、税收等方面制定相应的优惠政策,大力扶持。

2.技术上既要自主研发,又要学会技术引进,也可以和国内研究共同公关,建立健全一套创新的技术体系。

3.要以政府作为主导,多元化投资,建立一套完整的产业链,多方参与、共担风险,以更高的水平进行光伏技术师范建设项目。

4.努力培养国内的光伏市场,制定一套具体的分摊上网电价的实施细则,。5.对光伏产业的发展做出合理的规划。对行业标准的制定要加速,提升光伏产业在未来产业中的竞争力。

五、总结

总而言之,太阳能光伏发电是绿色、环保的可再生能源,光伏发电技术的发展前景非常可观,在2030~2050年间,光顾能源和常规能源在价格上会有真正的竞争力出现,因此,这必将成为我国多能互补能源中非常重要的组成部分。我国的光伏产业需要在市场的规范、设备国产化、提高技术支持、产业链的发展等方面继续努力。只有这样,中国的太阳能光伏产业才能跻身世界前列。

作者:杜娟 单位:黄河水电光伏产业技术有限公司

参考文献:

[1]曹石亚,李琼慧,黄碧斌.光伏发电技术经济分析及发展预测[J].中国电力,2012(08).

[2]冯百乐.光伏发电在建筑中应用的技术经济和选型分析[J].山西建筑,2012(20).

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