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光伏产业现状和前景精选(九篇)

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光伏产业现状和前景

第1篇:光伏产业现状和前景范文

关键词:分布式光伏发电;关键技术;发展前景

中图分类号:TM615 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 04-0000-01

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。

一、分布式光伏电站简介

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。

二、分布式光伏发电特点

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;

二是污染相对很小,没有噪声,也不会对空气和水产生污染,环保效益突出;

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]。

三、分布式光伏电站监控体系结构

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。

四、分布式光伏电站监控系统技术

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。

五、我国分布式光伏电站发展现状前景

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。

参考文献:

[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.

第2篇:光伏产业现状和前景范文

关键词:光伏产业 福建

一、福建太阳能产业发展现状

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,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)

2、邓洲:《国内光伏应用市场存在的问题、障碍和发展前景》[J].中国能源,2013(1)

第3篇:光伏产业现状和前景范文

[关键词]光伏产业;欧美“双反”调查

[中图分类号]F062.9 [文献标识码]A [文章编号]2095-3283(2012)10-0053-02

作者简介:刘先雨(1968-),男,辽宁对外经贸学院国际商品交易与模拟实验室副教授。

一、引言

随着社会经济的快速发展,资源日益紧缺,世界上许多国家确定了发展以太阳能为主的新能源产业,以应对能源、环境及气候问题。利用太阳能的最佳方式是光伏转换,利用光伏效应使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电,以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为“光伏产业”。

近年来,我国光伏产业抓住这一历史机遇,在政府的大力扶持下,在制造水平、产业体系、技术研发等方面取得积极进展,国内外市场前景总体看好。但自2008年国际金融危机爆发以来,光伏产业遭遇了需求持续萎缩、供给不断增长的严重挑战,2011年受美国 “双反”调查的影响,我国光伏产品出口形势更加严峻。2012年4月和5月,同比下降幅度均在50%左右,2012年6月美国进口中国太阳能产品总值为9960万美元,同比下降近60%。

二、我国光伏产业发展面临的危机和困境

(一)美欧“双反”的现状及原因分析

2011年10月,7家美国光伏企业向美国商务部和美国国际贸易委员会提出申诉,称中国光伏企业向美国市场非法倾销多晶硅光伏电池,中国政府向国内生产企业提供包括供应链补贴、设置贸易壁垒等非法补贴,要求联邦政府对来自中国的光伏产品征收超过10亿美元的关税。同年11月,美国商务部正式公告,宣布将对中国输美太阳能电池(板)展开反倾销和反补贴“双反“调查,该调查涉及到多达75家的中国光伏企业。同时,国际光伏巨头Solarworld正式向欧盟提交对中国光伏产品反倾销立案调查的申请。对多数中国光伏企业而言,相较于已经失去的美国市场,失去欧洲市场的后果将更加严重。数据显示,2011年中国出口的光伏产品约为358亿美元,近六成以上输往欧盟,欧盟是全球最大的太阳能板消费地区,一旦这个市场的大门关闭,中国光伏出口企业将面临毁灭性打击。

美欧“双反”的根源是贸易保护主义。新能源是全球第三次产业革命的核心,而以光伏和风电为代表的中国新能源产业近年来快速发展,并在国际市场觅得先机。欧美国家相继对中国新能源展开“双反”,从表面上看是一场国际贸易纠纷,但从深层次分析则是在全球第三次工业革命中争夺市场的一场残酷战争。

(二)光伏产业发展现状与困境

近年来,中国光伏产业高速发展,2005年无锡尚德电力集团在美国上市,仅浙江省就有200多家从事光伏产品制造的企业。但2008年国际金融危机爆发以来,光伏产业遭遇了需求持续萎缩、供给不断增长的严重挑战。2011年形势更加急转直下,多晶硅已从2008年的500美元/公斤跌至21美元/公斤~28美元/公斤。目前,该行业库存高企、经营性现金流锐减,面临资金链条紧绷甚至断裂的风险。2012年一季度,包括江西赛维、尚德电力、英利在内的10家境外上市光伏企业全部亏损,总计亏损高达6.12亿美元。

造成这一局面是因为光伏产业虽投入大,但能创造高额GDP且环保节能,符合“经济发展方式转型”的政策要求,从而造成光伏产业的过度发展和各地方政府的过度激励。中国光伏产业迅速崛起,不是因为中国光伏企业的技术如何领先,而是因为中国的污染成本极为低廉,拥有欧美企业难以奢望的成本优势。国内光伏企业普遍采用电弧法用炭还原制取低纯度的工业硅,然后作为工业原料常常以1美元/公斤的极其低廉的价格出口国外,工业技术极为简单却需要消耗大量的电力资源,从生产工业硅到太阳能电池全过程综合电耗约220万千瓦时,同时带来极为严重的环境污染。

(三)面临进入新兴市场的门槛

当前,日本已经正式通过可再生能源激励政策,批准了太阳能补贴政策,将鼓励本国新增至少96亿安装量即320万瓦的光伏以及太阳能,输出量相当于三个核反应堆的发电量。这个政策意味着日本政府将为光伏发电提供每千瓦时42日元的补贴,这个补贴量是德国补贴金额的两倍,是中国补贴金额的三倍之多。面对日本高额的补贴政策,中国光伏企业跃跃欲试,但结果却不尽人意,并非日本无需求,而是中国光伏企业很难进入该市场。尴尬的市场门槛、复杂的操作流程让中国光伏企业无所适从。此外,印度、中东、非洲、南美、澳洲等被行业分析机构看好新兴市场,同样让许多中国企业感到极度困惑。这些新兴市场国家的市场需求、未来潜力、盈利模式、行业标准、产品操作模式等一直困扰着中国一大批光伏企业。

三、我国光伏产业发展的对策建议

(一)国家层面

面对国外“双反”调查,要正面交锋,据理力争,充分利用世贸规则以维护自身权益;要创新机制,对国内产业运行机制进行大力改革,强化光伏企业的市场化地位,争取国际贸易的平等地位;政府应寻找在国际产业链分工中占据主动地位的产业,对欧美国家实行相应制裁,以此缓解光伏产业遭遇“双反”调查的危局;国家应在财政上资助战略性科技研发,以国家的力量研发多元化光伏材料,攻克具有自主知识产权的光伏装备技术,提高转换率,大幅降低成本;改革能源管理体制,发展分布式能源系统,积极推进绿能回购;优化国家产业的区域分布,倡导高耗能产业追随光伏电站的脚步向西部转移。

(二)企业层面

积极布局海外,由于“双反”制裁的仅仅是光伏产业的某个环节,所以在牢牢掌握产业核心的基础上,可以将其制裁的环节转移到第三方国家,或者直接投向美欧国家,进行产业渗透;积极开发日本、澳大利亚、东南亚、中东、非洲、南美等国际新兴太阳能市场,认真研究新兴市场国家的市场规则和操作流程,争取快速进入;积极投资科技,创新产品,保证质量,保持产品在全球的良好信誉。

[参考文献]

第4篇:光伏产业现状和前景范文

    除了光伏电池板和电器元件以及变压器的使用时间较长之外,光伏并网逆变器整机的有效使用时间只有25年,内部电容元件等使用寿命一般为15年,更换的光伏元件一般可进行返厂处理进行再利用,较少产生固体废弃污染。但光伏产业中的主变压器所产生的废油若在事故中处理不当则很有可能产生泄漏造成污染。

    多晶硅电池组件的玻璃表面结构也会产生化学光污染,因此光伏企业一般都会采用透光率高的防眩光涂层材料,这种材料透光率高达98%,主要散射阳光,防静电、高耐磨,如合理利用放置地点则可以有效避免产生光污染。

    二、光伏产业环境污染的对策

    1.加大监管力度

    加大光伏产业监管力度,对光伏产业项目进行严格把关,完善光伏产业投资监管制度,做到光伏产业既高产又安全环保。企业根据国家相关法规进行项目审批,环保部门要严格按照“98.7%HCI(氯化氢)、99.3%SiCl4(四氯化硅)、99.5%Cl2(氯气)的回收利用标准”的规定对光伏产业的尾气回收执行严格执法监管。

    大力支持太阳能多晶硅环保产业技术的研发,引导光伏企业中的多晶硅电厂与化工联营的生产模式,对不合格企业进行坚决取缔与严惩,确保企业在进行多晶硅提纯时所生产出的有害物质能够被有效回收和处理,使我国尽快成为低能耗、低污染的高纯硅材料生产大国。

    2.鼓励企业升级

    国家和政府鼓励光伏企业产业进行升级改造,进一步优化我国的工业布局,同时加快我国产业结构的调整,有效节约土地资源,加强环境保护,实现节能减排。

    美国是拥有最先进的多晶硅生产技术国家,而我国目前的多晶硅生产企业项目技术仍然处在短缺阶段,若我国能够获得美国的强大资金支持,成功引进美国先进的多晶硅提纯生产技术,这将势必成为我国光伏产业进行自我调整和升级的重大契机。因此,我国应尽快制定相应的政策鼓励企业和地方政府积极参与产业升级。

    3.建立CDM机制

    CEM清洁能源发展机制可有效提高能源节约,根据现有能源结构来看,我国CDM项目主要是可再生能源的研究,这类项目成本低、收益高,往往能够给企业带来较好的发展前景。

第5篇:光伏产业现状和前景范文

关键词:光伏产业;现状;问题;战略

1前言

近些年来,我国的光伏产业经历了飞速的发展,特别是在2007年,光伏产业主要是呈现出爆发式的增长,在很多的关键生产技术装备上的研究都取得了非常令人鼓舞的进展。但是,我国的光伏产业也出现了一系列的问题,引起了高度的关注和激烈的争议,主要包括:不是特别协调的产业链结构、生产过程中导致的国内的高能耗、全球技术的竞争、光伏发电的商业化前景等。这些问题都备受人们的争议,同时也是推动我国光伏产业利用的重大课题。

2中国光伏产业发展现状分析

2.1在光伏产业链的各个环节当中,中国的中下游的优势要强于上游

从整体上来看,国内的很多企业进入的是后端的太阳能电池和组件的生产环节,但是像晶体硅这类型的主要材料则掌握在发达国家的手中。中国在多晶硅的环节上并没有什么优势,在建设的多晶硅厂中主要是采用西门子改良的工艺,成本比较高,污染较为严重。而下游的电池封装产业的发展最为成熟,具有明显的优势。

2.2竞争较为激烈

因为竞争的激烈,产品的价格下降的趋势会比较快,自从2009年供给超越需求,规模比较小的企业将被并购或者倒闭,存在的企业也将面临着很大的压力。

2.3光伏产业面临着局部调整

光伏产业链主要包括硅料、硅片、电池片、电池组件和应用系统五个环节。一般来讲,上游是硅料、硅片的环节;中游是电池片和电池组件环节;下游是应用系统等环节。随着上游的利润长期处于低水平,企业将会越来越多的将中心投向下游。上游厂商及其风险投资将会加大太阳能电池片及其应用系统的资金投入,从而导致产业化趋势加强。

2.4技术逐渐的趋于多元化

当前薄膜太阳电池技术已经逐渐的成为光伏领域的热点,在未来的两年里,薄膜技术的进步和转换率的提高,将逐渐的凸显薄膜太阳能的优势。受到硅材料的限制,各个较大的厂商已经逐渐转向投产薄膜技术,这都促进了薄膜技术的成熟。

3中国太阳能光伏产业发展存在的问题

3.1全球产业链上的“依附性发展格局”

在我国全球化的背景下,产业活动主要是基于全球化产业链的垂直分离使价值创造活动成为跨越地理空间、不同区域内的多个企业共同完成。同时,中国的光伏产业也逐渐的嵌入到了全球光伏产业链当中。但是从国内光伏产业链内部发展的情况来看,中国的企业大多是处于光伏产业链的最末端的环节,在多晶硅的生产上处于一个落后的状况,特别是在循环工艺的控制上,仍存在着很大的差异,而太阳能光伏技术的整体水平并不是很高,核心技术基本上都是依赖于国外。

3.2产业与市场倒挂

近些年来,我国的太阳能光伏产业飞速的发展,成为全球第一大太阳能电池生产大国,与中国巨大的太阳能电池生产能力相比,中国的太阳能需求确是比较缓慢的,与生产大国的地位相差较远。目前我国的大多数的依靠消耗能源制造的太阳能电池主要是应用于出口,与国外需求相比,国内的应用较少,内需严重的不足。可见,中国的光伏产业主要是一个典型的出口导向型的产业,原料和市场主要是在国外,产业和市场的倒挂现象较为严重。

3.3环境污染较为严重

在我国,主要是以金属硅生产出口为主。金属硅的生产处于冶金产业,在生产的过程中排放出的二氧化碳等气体及其废渣等对于环境具有很大的影响。而我国因为政策和意识等方面的原因,并没有对此采取相应的措施。同时,采用改良西门子法的生产过程中会产生大量的四氯化硅以及其他的物质都排放掉,也是造成太阳能光伏产业环境污染的重要原因。这些与低污染低排放、甚至是污染零排放的循环经济的模式相差的较远。

3.4原料及其废弃物不能够重复利用

我国的硅企业是单一的进行生产,只是为生产太阳能用硅而进行生产,国外生产多晶硅的企业一般是从事符合的化工生产。假如能够将循环经济中的工业生态园区模式应用到我国的太阳能光伏发电产业当中,形成相互利益转化,这是一个非常关键的问题。

3.5政策不够完善,技术不够成熟

光伏发电的配套技术现如今还不是很成熟,生产出来的产品可靠性低,基本上是依赖于进口;独立系统中的蓄电池技术还没有过关,并且寿命比较低。虽然鼓励光伏发展的政策已经出台,但是并没有相关的可操作性措施能够与之配套。所以,怎么样才能够将循环经济的理论应用到太阳能光伏产业生产链当中,使太阳能利用不仅在使用的过程中,同时在生产的过程中更好的实现效率的最大化,实现环保的要求。

4我国光伏产业循环经济发展的对策

4.1以整体为对象,以长远的发展进行宏观调控

在推行产业循环改造的过程当中,需要特别注重企业间的信任机制的管理。企业之间的信任机制能够强化光伏产业及其企业之间的一体化物质和能量的共生关系,从而更好的实现光伏产业网络成员之间的信息共享。以上是提高生态效率和实现工业生态化的非常重要的步骤。信任机制的建立同时需要依靠于企业之间的合作,这里包括企业与企业之间在心理上的契合、开发者的管理等,这些都对于企业的合理制度的安排起到重大的作用,这也是环境管理创新的必然性选择。

4.2坚持技术创新,提升核心竞争力

当前来讲,光伏产业链的发展还不是很平衡,科研实力和产业链的各个环节与国外相比还是比较落后的。加强光伏产业的全球竞争力,就需要在技术上取得突破。未来的市场主要体现的是产品的成本和品质,技术创新能力是企业发展的原动力。中国应该建立高水准的技术研究中心,使之成为促进光伏产业技术进步的平台。

4.3加大政策扶持,营造良好发展环境

在2009年,财政部推出的补贴政策主要标志着中国光伏产业将逐渐的补位。中国的光伏产业的大门已经开启,并且有望在政策的推动下像发达国家一样进入到快速的发展阶段,中国有望形成生产强国和消费大国。在今后,中国应该在包括科技攻关、融资服务、人才开发和物流等政策的扶持下,为光伏产业的快速发展营造一个良好的发展环境。

[参考文献]

[1]曾胜,刘朝明.我国能源消费与GDP增长的比例关系研究[J].华东经济管理,2009,(2).

[2]王茂洋,王林.构建光伏产业生态网络的思考[J].经济问题探索,2009,(10).

第6篇:光伏产业现状和前景范文

【关键词】太阳能;光伏发电;发展前景

前言

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。

3、太阳能发展趋势

第7篇:光伏产业现状和前景范文

关键词:高职院校;光伏专业;建设目标;人才培养模式;课程体系

中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)08-0161-02

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。

光伏产业人才发展现状

“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。

对高职光伏技术专业建设的思考

(一)建设目标

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。

(二)建设重点

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。

参考文献:

[1]张世辉.低碳经济与职业教育——对中等职业类学校开设光伏技术专业的思考[J].物流工程与管理,2011(6):198-200.

[2]陈蓉,赵静,高品文.湖北光伏产业发展定位分析[J].能源技术经济,2001(5):10-13.

[3]张适阔.结合地方产业发展建设高职专业——对江西高职院校太阳能光伏专业建设的思考[J].教材建设,2011(7):127-127.

[4]宋伟杰,杨晔,王维燕,等.光伏产业:现状、前景及研究需求[J].太阳能,2011(3):15-17.

第8篇:光伏产业现状和前景范文

作者:陈育明 定价:48.00元 出版日期:2011年7月

本书系统介绍了太阳能LED照明技术的基本原理、系统构成和设计应用。全书共8章,第1章简要叙述了太阳能LED照明技术的背景、意义和基本原理;第2~5章主要介绍了构成太阳能LED照明系统的各部件的基本原理和使用特性,包括了太阳电池、LED光源、蓄电池和控制系统;第6章介绍了太阳能LED照明系统的设计;第7章介绍了太阳能LED照明系统的应用情况;第8章介绍了太阳能LED照明系统的安装和维护。

本书可供从事太阳能光伏系统设计、应用、研究和管理的相关科技人员、技术人员以及相关高等院校、专业技术学院的师生参考。

《太阳能光伏发电系统及其应用 》

作者:杨贵恒、强生泽、张颖超、郑勇 编著

定价:39.00元 出版日期:2011年5月

本书紧紧围绕我国节能减排工程计划和新能源开发利用的方针与宗旨,以从事太阳能光伏发电系统设计、开发与应用工程技术人员为读者对象,着重讨论了太阳能光伏系统及其应用技术,将光伏发电技术基础知识、光伏发电系统工作原理、光伏电池与阵列、储能装置、光伏发电系统中的电能变换技术、光伏发电系统的控制与管理、光伏发电系统的设计与应用以及光伏发电系统的运行管理与维护有机结合,以供读者在实际设计工作中参考。

本书通俗易懂,把科学性、针对性和实用性有机结合起来。

《中国生物产业发展报告(2010)》

作者:国家发展和改革委员会高技术产业司、中国生物工程学会编写

定价:98.00元 出版日期:2011年5月

本书由国家发展和改革委员会高技术产业司与中国生物工程学会组织编写,全书包括6篇,共39章,对生物产业发展战略与政策、生物技术发展前沿与热点、生物产业发展现状与趋势、生物技术专利分析、生物产业投资情况、国家生物产业基地情况等进行了阐述和说明,从多角度对中国生物产业状况进行了清楚的透视和实在的分析,对中国生物产业发展战略进行了认真深入的思考与讨论。

《现酵微生物实验技术(第二版)》

作者:诸葛斌、诸葛健 主编

定价:45.00元 出版日期:2011年3月

本书延续了《现酵微生物实验技术》(第一版)编写中“图文并茂,有论述,有操作,有结果”的特色。在内容上保留了显微技术、微生物细胞特殊结构的观察、噬菌体、标记菌种获得与应用、原生质体系列育种技术和固定化细胞生物转化等实用技术,并结合本研究室近几年的研究经验,对基因工程育种技术部分实验进行了修订,增加了基因敲除、定点突变、表达蛋白提纯等实验技术,使该章节体系更完善。

新增了第八章“菌种保藏与机构”和第二章中“酵母菌子囊孢子的形成及观察”等相关实验技术。

《基于生物质的环境友好材料》

作者:张俐娜、陈国强、蔡杰、

周金平 等编著 定价:48.00元

第9篇:光伏产业现状和前景范文

[关键词]大规模 光伏发电 电力系统 影响

中图分类号:TM615;TM721.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)46-0135-01

随着人类的发展,自然资源的不断开发与利用,资源短缺的现象越来越严重。因此,如何合理利用可再生资源成为人类共同面临的主要问题。太阳能发电的使用为电力系统注入了新的活力。大规模光伏发电在电力系统中的地位越来越重要。

一、 大规模光伏发电的现状和发展前景

(一)大规模光伏发电的现状

光伏发电是一种将光能转化为电能的一种技术,它的产生原理是利用半导体界面的光生伏特效应原理。光伏发电由太阳能电池组件、控制器和逆变器组成。 太阳能是一种分布广泛的可再生资源。在我国太阳能资源的分布很广,尤其是我国的西北地区。伴随着光伏组件的成本越来越低和技术的不断创新,将太阳能转化为电能成为电力系统中越来越重要的一部分。大规模的光伏发电是今后不可限量的可再生资源。

当前我国太阳能光伏发电主要应用于独立光伏发电系统中,比如农村电气化和通信、工业供电、建筑集成系统和荒漠光伏电站中都有应用。独立光伏发电系统的供电电源是利用光伏组件方阵,成立小型电网为居住在一个区域的居民进行供电的系统。其供电半径不超过一千米,以确保处于最后位置的用户的供电电压正常运行。此系统通常应用在偏远山区和沿海的村落中,帮助他们解决供电困难。除了独立光伏发电系统还有并网光伏系统,它是将太阳能电池组合通过电力变换器与电网并联发电。

太阳能光伏发电不仅仅在独立光伏系统、并网光伏系统以及大规模光伏电站领域中有运用,太阳能光伏发电的应用还在不断地延伸和发展,比如石油、交通、野外监测、城市应用、军事领域、通讯事业等方面。

但是,在太阳能光伏发电的应用上,我国光伏发电还存在很多不足。首先,对于光伏发电的原材料需要国外进口,而制作太阳能电池却用于出口。因此,光伏发电的成本很高。其次,由于国外市场限制进口太阳能电池,影响到我国的伏电产业的经济利益,不利于伏电产业的发展,再加上国内光伏产业的不断增加更影响其产业的发展。第三,对偏远地区的独立光伏电站的维护没有得到及时地处理,成为光伏发电的效能得不到发挥。最后,虽然有《可再生能源法》的保障,但是其实施的效果却不明显,有待提高。

综上所述,太阳能光伏发电虽然存在一定的问题,但是,其发展前景确是光明的,大规模的光伏发电在许多领域都会得到有效的利用。同时,可以解决可再生资源的开发与运用。

二、 大规模光伏发电对电力系统的影响

(一)大规模光伏发电对有功频率特性的影响

光伏发电的特性决定了大规模光伏进入系统时,会使系统的状态发生改变,因而影响系统的正常运行。光伏波动对系统的有功频率具有很大的影响,进而使频率的质量超越限制的风险增大。光伏的进入也会影响系统备用优化策略,同时多种类型电源的有功频率和调频参数也要及时适应。而且,光伏电源是不旋转的静止元件,因为要替换常用的电源,系统相同效果旋转动惯量下降,使系统应对功率缺额和功率波动的能力降低了,特殊的功率状况功率会发生极大的变化,造成许多运行方面的问题。

(二)大规模光伏发电对无功电压的影响

大规模光伏发电主要在沙漠地区,这样的地区负荷水平偏低,电网的短路容量小,大规模光伏发电要通过高压输电网进行长距离送到,其波动的有功频率穿过附近区域电网和输电通道,对电网无功电压有影响,对途径的主线电压会产生影响。而且,光伏电源无功电压的控制能力不高,产生电压质量和稳定性的危险。大规模光伏进去既定的电网,改变了电网的原本构架,单一电源演变成两个甚至两个以上的电源模式,使整个电网的控制增加了难度。

(三)大规模光伏发电对功角稳定性的影响

光伏电源由于是静态元件,其自身不参加功角振荡,因此,它的稳定性不会有波动。但因为它拥有随机波动等特点,大规模光伏进入电网,影响了电网既定的传输速度和潮流的分布,缩减了系统的等效惯量。由于光伏具有动态的控制功能,大规模光伏进入,电网功角稳定性受到很大的影响,光伏进入对功角稳定性具有双面的影响,既能改进功角稳定性也能对功角稳定性造成危害。光伏并网还能造成脱网的风险,影响系统的稳定性。青海光伏基地是我国第一个大规模的光伏基地,它的大规模进入影响了整体布局,影响了功角的稳定性。因为光伏发电系统具有独立控制的特征,因此可以利用光伏发电系统来控制电网功角振荡的方法。

(四)大规模光伏发电对小扰动稳定性的影响

光伏电池虽然没有动力学稳定问题,却有电气运行不稳定问题,因此大规模光伏进入对电网的稳定性有影响。小扰动分析法可以分析出电网运行的不稳定性部分,其不稳定部分多出现在与最大功率接近的地方。不稳定功率的发生使直流侧电压升高,影响电源的稳定运行。

(五)大规模光伏发电对电能质量的影响

伴随着大规模光伏的进入,电子的应用系统加入了大量非线性负载,造成电力系统污染,使电能质量受到影响。在太阳光剧烈变化和输出功率低下的状况下,会产生很大的谐波,也会产生电流谐波叠加等问题。国内外许多大型光伏电站的运行经验说明了多台并网逆变器的电流谐波很有可能超出标准。面对这个问题,可以对多台逆变器电流谐波问题进行建模,分析出电网阻抗耦合效应在大型光伏电站逆变器并联系统中的存在,是影响并网电流谐波含量超标的关键,滤波电容是光伏电站长距离输入电网,造成谐波不稳的可能因素。光伏波动会影响电压变动的诸多问题。对光伏进入电网后的电能质量问题,提出了控制谐波的有效途径:比如增加谐波补偿器、无源固定频次滤波器、有源滤波器和混合滤波器等。

(六)大规模光伏发电对配电系统保护的影响

光伏电源接入配电网后会对配电网故障有影响,继电保护和自动装置会受到不同程度的影响。首先,多电源的复杂结构会影响故障的电流的各个方面。第二,以变压器连接方式为依据,逆变器形成接地回路影响着电流和电压,会对继电保护的动作特性产生影响。第三,对敏感的并网光伏变换器添加了一定的保护,低电压超越、输出直流分量超出标准和输出谐波超出标准等。第四,非同期合闸是 PV系统反孤岛保护功能时间无法配合自动重合闸等装置引起的。为预防非同期合闸的发生,对有逆变器接入的线路,逆变器反孤岛保护最大动作时间要大于三相一次重合闸起动时间。

高密度光伏发电系统是数条或者一条低压配电线路接入相同主线而发电。光照变化受到光伏发电功率的影响,导致配电网部分电压发生波动。当一些与高密度光伏发电系统相同主线的馈电线路发生短路时,可能会导致上下级熔断器无法配合,严重地会使流过某些负荷支路上的短路功率超过断路器的遮断容量。

结语

随着人类资源的不断开发,资源出现匮乏的状态,因此,可再生资源的开发成为全人类共同面临的难题。以太阳能为主要形式的大规模光伏发电的应用,对电力系统有许多方面的影响,大规模光伏发电的发展前景也是可观的。

参考文献

[1] 丁明,王伟胜,王秀丽等.大规模光伏发电对电力系统影响综述[J].中国电机工程学报,2014(1).

[2] 胡学浩,周孝信,白晓民等.极大规模光伏发电在我国的发展前景展望[J].科技导报,2004(11).

[3] 韩华玲,李臻,施涛等.大规模光伏发电接入对直流输电系统的影响研究[J].电网与清洁能源,2013,29(5).

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