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光伏电站安装在屋顶,不占用宝贵的土地资源,就地发电就地并网消耗,是目前国家积极倡导的分布式能源应用的典型方式。同时,隔热效果好,减少夏天空调的使用,可达到节能减排效果。光伏发电可以减少碳排放、改善生活环境,更是一项能够让用户形成稳定投资、稳定收益的绿色项目。随着分布式光伏发电在全国的逐渐普及,分布式光伏发电已经成为了人们眼中的“香饽饽”。在工厂的楼顶或是在自家屋顶装上安装光伏电站越来越多,通过光伏发电自用和余电卖给国家电网,享受国家的光伏发电带来的收益。
由深圳市首航新能源有限公司举办的“光伏沙龙2017全国行”近日在河南省郑州市启动,旨在对光伏上下游新技术、新产品进行交流,对分布式光伏系统问题进行研究与解答。该公司中国区销售总监孙郑晨表示,“就全国用电而言,光伏能很好地补充电力缺口。同时光伏发电是在白天进行,而社会经营活动的用电主要发生在白天,光伏发电与用电时间及需求刚好匹配。”
分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太阳能直接D换为电能的分布式发电系统,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、就近并网、就近转换、就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还能有效地解决电力在升压及长途运输中的损耗问题。可以充分利用当地太阳能资源,替代和减少化石能源消费。目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统,是建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目。
市场的推动离不开政策的支持
《太阳能发展“十三五”规划》中明确提出,大力推进屋顶分布式光伏发电,继续开展分布式光伏发电应用示范区建设,到2020年建成100个分布式光伏应用示范区,园区内80%的新建建筑屋顶、50%的已有建筑屋顶安装光伏发电。从2016年底光伏累计装机容量来看,分布式光伏仅占13.3%,今后还有较大的发展空间。因此,分布式光伏在“十三五”期间将会成为推动光伏发展的一个重要着力点。
据悉,屋顶分布式光伏发电项目及全部自发自用地面分布式光伏项目不限制建设规模,各地区能源主管部门随时受理项目备案,电网企业及时办理并网手续,项目建成立即纳入补贴范围。这或意味着个人光伏电站项目将迎来建设高峰。
孙郑晨表示,分布式光伏发电项目在家庭用户中的成功应用,是对分布式光伏发电领域的重要尝试,对节约传统能源、保护环境起到了示范作用,同时也是对农村居民普及应用光伏发电的有益尝试。
自2013年8月国家发展改革委将全国范围内分布式光伏补贴标准定为0.42元/千瓦时后,全国各省份在此基础上又陆续推出了当地补贴政策。自国家能源局下发《2015年光伏发电建设实施方案》以来,已有多地出台了地方性光伏扶持政策。北京市发展改革委和财政局公布,北京市域内并网的分布式光伏项目可以获得0.3元/千瓦时市级补助,连续补助5年;湖北省公布,给予分布式光伏项目0.25元的省级补贴,期限为5年;上海市也采取了与湖北省相同的补贴力度;此外,江西、山东、安徽、广东、河南、福建、山西、江苏等省及其下属地级市也先后出台各种补贴政策,地方级补贴均价为0.2元左右。
分布式光伏电站逆变器需求旺盛
分布式光伏发电的构成主要包括:太阳能电池组件、保护装置、电路和逆变器。逆变器是将直流电转换成交流电的设备。当前,电网接口光伏逆变器行业围绕组串式逆变器、储能逆变器争议不休。“组串式逆变器效率持续领跑,储能逆变器海外分布式需求高。”孙郑晨说。
他表示,在组串式逆变器方面,随着近几年光伏市场发展重心从西部向中东部地区转移,以及国家提倡光伏扶贫、就地消纳等政策,首航新能源迅速在中东部地区众多光伏发电需求高的省份布局市场,去年在河北、河南、江苏等地分布式项目中取得一定成果。从去年的项目统计来看,非商业的分布式项目中,例如,江苏南通、泰州、江阴等地的民用光伏电站发展很快,山东德州、日照、烟台等地采用了民用农光互补电站等。在光伏商业项目中往往不止一台逆变器接入电网,安全稳定性要求高。该公司率先解决多台逆变器接入同一并网点,解决了逆变器容易震荡、无法稳定运行的难题。
从“太阳能”到太阳能
建筑环境与能源研究院的主要工作是研究新能源或可再生能源产品如何和建筑匹配,从而节省建筑的耗能。据何涛介绍,“太阳能和地热能是建筑规模化应用的主要部分,太阳能主要是光伏和光热,客观地说在建筑上应用的比较好的是光热,主要是太阳能热水,在中国产量非常大,占了世界的70%,中国既是光热太阳能产品的生产制造大国,也是应用的大国”。光伏和光热不一样,光伏特征是“两头在外”。光伏在建筑上的应用,从2006年开始才走上快车道,不论是住建部还是建筑行业领域,越来越关注光伏的应用。尤其是金融危机爆发后,出口逐渐受到限制。“我们从2006年开始参与住建部和财政部牵头的‘可再生能源建筑应用示范工程’,这个工程中就包括光伏,国家拿出政策和补贴,在于继续拉动太阳能尤其是光伏在建筑上的应用,培养国内的市场”。
据了解,“可再生能源建筑应用示范工程”从2006年到现在一直在推进,2009年之前是以单个项目为单位申请,到了2009年之后是以城市为单位申请,将城市打包去申请光伏建筑应用,这说明光伏建筑一体化的范围成倍增加。之后,为了更好推动光伏应用,国家在“可再生能源建筑应用示范工程”中专门为太阳能光伏设计了一个项目,进行专门的补贴。依据结合程度的不同,补贴的金额也不一样,与建设结合程度比较好的(即构件化或建材化),1瓦补贴25元,最少的也有15元。一般一个光伏项目在几百千瓦,或者一两个兆瓦,一个项目的补贴在几百万到一两千万。“应该说到目前为止,住建部和财政部开展的这个示范力度比较大”。据何涛介绍,地热能和太阳能光热在建筑上的应用前期比较成熟,在这些方面研究院做了很多工作。随着国家示范工程的推进,从2008、2009年,研究院陆续接手一些光伏方面的工作,现在所做的主要是对国家示范工程做测试、评价和验收。因为国家给予示范工程的补贴,按照流程会先拨付一部分资金,剩余资金要等测试验收评价通过以后拨付,这样验收工作就显得尤其关键。验收指标主要包括示范工程完成量和运行性能是否和申报标准一致。随着国家开展大量的光伏应用示范工程,光伏发电迅速走入人们的生活。
可再生能源建筑应用评价标准即将出台
据何涛介绍,建筑环境与节能研究院正在编制“可再生能源建筑应用评价标准”,包括光伏、光热和地热。目前处在征求意见阶段,待年底报批。住建部主持建设了一个光伏检测平台,希望实现通过远程技术来检测、监控国家示范项目,把相关项目的实时数据收集起来,而这一标准的出台正是为了配合住建部的平台建设。将来国家示范工程的技术数据(包括节能的量和效率),可以集中发送到国家的数据中心实现实时监控。根据节能的量和运行的情况,便于国家掌握比较准确的目标性能。建立检测系统,积累相关数据,通过数据支持来协助国家制定下一步光伏政策。
据了解,该标准明确提出要检测哪些数据,用什么样的仪器设备,所用仪器设备要满足怎样的精度、准确度等要求,包括统一的测试方法。目的是希望能提供一个统一的衡量标准,以彰显说服力。目前来讲该标准重点关注的方向在太阳能和建筑结合应用方面。
政策引领光伏应用前进
据何涛介绍,光伏和建筑结合得比较好的国家是日本。国际上不论与建筑结合比较好的还是相对欠缺的国家,光伏建筑一体化最大的问题首先是“价格问题”,即价格太高;其次是并网技术有一定难度;再次就是在管理上或者政策上有一定难度。当然,政策上的难度一般还是要归于上网电价的设定方面,技术上的难度主要是光伏发电的品质不能够满足大电网的需求,毕竟大电网对电的品质有自身的要求。针对光伏建筑一体化的诸多难点,除了提高技术水平外,更主要的是在政策上予以引导扶持,为此各个国家结合本国国情纷纷制定了相应的产业政策。
鉴于上半年光伏产业的国际市场波动很大,国内不少光伏企业进军海外受阻,纷纷转向国内市场。此时,国家发改委的标杆电价真有种及时雨的味道。已经加快升温的国内光伏市场势必出现井喷。光伏建筑一体化覆盖领域包括一般住宅和公共建筑,目前国内市场,光伏在住宅上的应用不是很多,主要偏重于公共建筑,比如办公楼或者工厂厂房。据了解,现有的一些示范项目,解决建筑用电的额度还不大,一般来讲只能满足10-20%之间的用电需求。这一问题的产生,一方面是造价,都用光伏发电不太现实,另一方面受并网的限制,由于建筑用电的需求未必恒定在一个固定的数值上,如果太阳能光伏发电量设计过高,多余的发电就会造成浪费。因此,并网发电是很好的解决方式。
据介绍,日本在光伏建筑一体化并网发电方面有着明显的优势。日本的光伏建筑在实际应用中,用户未必直接用自己发的电,可能白天家里没人,或者用电很少,富余的电就发送到大电网上,晚上就直接用大电网的电。对大电网来说可再生能源进来了,整体上白天工业用电更多,实际上建筑屋顶的光伏发电用在了工业领域等其他功能上,这是算了一个总账。白天卖给大电网的电假如是一度两元,用大电网的电一度只有一元,这样发电户可能是赚钱的。反观中国在政策上就不是很到位,主要原因之一是多个部门参与,“九龙治水”,以至现在是“一事一议”,就事论事。不过,毕竟外国比中国开展光伏建筑一体化应用要早很多年,客观上有差距很正常。面对国外在光伏建筑一体化的成功经验,如何借鉴着实是个问题。事实上,国内在光伏建筑一体化项目上的国际合作很多,而中国领头的企业很多都有国际背景,在和建筑结合的技术上,不能说有很大的差距。何涛表示,“到底主要还是政策上,是否允许上网或者并网。毕竟国家电网是自成体系的,将光伏建筑考虑进来在管理上很麻烦”。因为问题的复杂性而止步不前,或许不是一个明智的考量,惟有不畏艰难,解决问题,才能开拓出新的出路。
蛋糕显现 变数陡增
根据发改委正在拟定的《可再生能源发展“十二五”规划》,光伏发电装机目标被确定为到2015年达1000万千瓦,到2020年达5000万千瓦。值得注意的是,到2015年,屋顶光伏电站规模为300万千瓦,到2020年则达2500万千瓦。截至2010年,屋顶光伏电站的装机规模约30万千瓦。目前,屋顶太阳能发电系统在国内的推广仍显不足。据了解,“金太阳示范工程”(90%项目为用户侧光伏发电项目,即屋顶太阳能电站)过去两年启动的近60万千瓦示范项目,截至目前只完成30万千瓦左右。“十二五”规划提出300万千瓦的装机目标,相当于在目前基础上增长9倍,而到2020年实现2500万千瓦的装机目标则相当于是目前规模的80多倍。
何涛认为,近年来国内屋顶光伏市场已逐步打开。随着政策支持的进一步加码,建设屋顶光伏电站,推广中小型光伏系统应用将逐渐成为产业发展的主流,相关的组件生产商和系统集成商将从中集中受益。2010年末,屋顶光伏占光伏总装机容量的28.8%,结合光伏“十二五”规划总装机容量的目标看,2015年光伏屋顶计划占比与目前基本持平,预计产业规模的复合增长率达到63.5%。而2015-2020年,屋顶光伏产业将成为整个行业的发展核心,其装机容量将达到总装机容量的一半,年均复合增长率达到52.8%。
太阳能作为一种取之不尽,用之不竭的新型绿色能源已受到社会各界的普遍重视,随着太阳能电池技术的进步,材料成本的降低,太阳能光伏发电技术现已逐渐步入成熟,太阳能光伏产品也从原来的特殊专业化用途逐渐向市场化的消费类产品发展,其应用范围扩展到了各个领域。近来,我国相继出台多项政策鼓励太阳能发电的应用,独立光伏供电系统被广泛应用在新疆、内蒙、青海、等我国西部缺电地区及游牧民族家庭。对提高我国西部无电、少电地区人民的生活水平起到了相当重要的作用。与此同时,游牧地区的蒙古包内、野外作业、科学考察、探险旅游及军事活动都需要一些便携的太阳能供电系统,供电脑、通讯设备和生活之需。
拉杆便携式光伏供电系统的材料选择
拉杆便携式光伏供电系统的箱体基板材料选择。拉杆便携式光伏供电系统的箱体基板均采用8mm厚的环氧树脂板。环氧树脂材料具有优良的力学性能,高介电性能、耐表面漏电、耐电弧,具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性,化学稳定性能好,耐大多数霉菌,可以在苛刻的热带条件下使用。基板外层贴有一层橘皮纹氧化压花铝板,可做成各种颜色,即防水又美观,优良的材料性能使得本拉杆便携式光伏供电系统能适应复杂恶劣的环境,例如沙漠,山地,海边,盐碱地,高原地区等场合都可以使用。
拉杆便携式光伏供电系统控制面板贴膜材料选择。拉杆箱的半开结构处设置有一块L型面板,面板基板采用5mm厚环氧树脂板,面板上贴有荧光膜,提高夜视能力,夜间使用该系统操作面板时不需要其他辅助光源,更适合夜晚作业。
拉杆便携式光伏供电系统的组成
拉杆便携式光伏供电系统分为太阳能组件对折发电箱和拉杆式供电箱两部分,太阳能组件对折发电箱包括箱体、太阳能电池组件、支架三部分;拉杆式供电箱包括拉杆把手,蓄电池、控制器、逆变器、电源输出面板,底轮等。太阳能电池组件发出的电能储存到蓄电池中,经过电压高低变换后可直接提供直流电源供直流负载使用,也可以经过逆变器转换成交流电供交流负载使用。
太阳能组件对折发电箱的设计。太阳能组件对折发电箱包含两个箱体,两个箱体通过铰链连接,每个箱体密封固定一块太阳能组件,组件边缘上部固定有三角形铝材,三角形铝型材与组件用硅胶粘接,粘接后将铝型材与箱体用铆钉固定,密封效果良好,而且不会对电池片造成阴影遮挡。
太阳能组件对折发电箱箱体背面设有内嵌式支架,支架材质为冷轧钢板,支架采用冲压工艺制作而成,使用时可手动拉开支架,使太阳能组件在工作状态保持一定仰角,使其受到的光照最强,以达到最大发电效率。为了减小整个组件箱体积,使支架部分内嵌入组件箱内,不占用多余空间。
箱体上部中间各设有一个航空插头,可以将导线与供电箱面板上的航空插头连接,供电箱设置有四个航空插头,可同时连接两个太阳能组件对折发电箱即4块太阳能组件。具体结构见图1右半部
拉杆式供电箱的设计。整个拉杆式供电箱采用半开口式设计,如图1左半部分所示,箱体前部设有L型开口,开口边缘为凹字型铝型材,箱盖与其配合,箱盖边缘处为凸字型铝型材,凸字型铝型材上部嵌有橡胶密封圈,箱盖扣合后,凸字型铝型材与凹字型铝型材配合起到防水作用,箱盖开合方便,箱体的开口处设有L型控制面板,面板上设有开关,直流输出接口,交流输出接口,散热风扇,航空插头等器件。拉杆式供电箱底部固定一块蓄电池用来储藏电能,箱体内侧壁固定有控制器和逆变器,控制器用来控制蓄电池充放电,逆变器是将直流电转换为交流电的装置,以供交流负载使用。面板上设有排风扇,用来加快空气流动,增强散热效果。拉杆供电箱后端安装加强可伸缩拉杆和爬坡轮,拉杆可上下伸缩,并设有自锁装置,提高其野外运行能力,移动更加便捷,可实现攀爬山地斜坡或攀爬楼梯功能。
拉杆便携式光伏供电系统的功能优势
拉杆便携式光伏供电系统的两个箱体的开合边缘处均采用铝包边内镶嵌防水橡胶圈的结构进行防水,面板边缘处贴有橡胶条。为了减小整体的箱体体积,使拉杆部分内嵌入拉杆式供电箱的箱体内,使支架内嵌入太阳能组件对折发电箱的箱体内,使用时方便取出,不用时嵌入箱体内部,不占用多余空间。
应用前景
风能与太阳能是一种可再生的清洁性能源,分布范围十分广泛,作为后化石燃料时代重要的能源来源,风能与太阳能将对能源结构的调整与环保事业发挥出至关重要的作用。本文主要就当前国内外风力与太阳能资源的应用现状,以及相应的发展趋势展开了具体的分析与阐述。并就风能与太阳能所具备的特性,明确的指出了采用此两者互补发电的方式,相较于单一性的发电方式其优越性更为显著。最终希望通过本文的分析研究,能够给予相关的风力及太阳能发电工作提供一些可供参考的内容。
关键词:
风力发电;太阳能光伏发电;现状;发展趋势
伴随着人类社会生活的持续发展,对于各类能源的消耗需求也越来越大,能源危机的警钟声不绝于耳,鉴于此种情况,世界上绝大多数的国家,都重新审视了对于风能和太阳能等可再生能源的开发利用工作。特别是现代社会对于电力的需求越发严重,电力供应情况愈发紧迫,采用传统的火力发电方式不但会对大气环境产生严重的污染问题,并且这些火力发电所应用到的化石燃料是相对有限的,因而,就探寻新的可再生清洁能源问题已经越来越引起人们的重视与思考,据此下文将主要就目前风力发电与太阳能发电,在国际与国内的现状及趋势展开具体的分析与探讨。
1风力发电现状及趋势
风能的产生主要是由于地表层的空气压力差所导致的,在高压区向低压区移动的过程之中会产生一部分的动能,同时在太阳辐射的影响之下转变为风能。目前利用风能来进行发电的技术手段已经较为成熟,此种发电方式能够有效地降低对于化石燃料等不可再生能源的使用量,从而降低二氧化碳等温室气体的排放,能够从侧面实现对生态环境的有效保护。
1.1国外发展现状与趋势世界上的首台风力发电设备出现在十九世纪末,是由丹麦人所发明,同时也建设了世界上首座风力发电站,在此以后针对风力发电的研究越来越引起人们的关注与重视,各个国家对风力发电的研究工作也越来越深入,促使风力发电的机组设备、技术以及价格乃至于政策方面均取得了极大的进步。目前丹麦、芬兰、德国等国家的风电装机量位于世界前列,并且在这些风力发电十分发达的国家,其风力发电机的功率已经越来越大型化,其中主力机型的级别已经达到了兆瓦级别。因为风能是一种可再生的清洁能源,具有零污染的特性。要想在满足人们能源需求的同时还要实现对生态环境的保护并改善温室效应问题,风力发电方式的重要性不言而喻。因而目前一些发达国家均对风力发电企业给予了一定的优惠政策。其中以美国为代表,由于政府大力推出扶持政策,在上个世纪末美国的风力发电机组装机量已经位居世界首位。其中欧洲各国针对风力发电的价格制定以及相关产业的发展,均给予不小的优惠幅度,大力推动风力发电产业的蓬勃发展。
1.2国内发展现状与趋势我国的风力发电起始于上世纪的50年代后期,在发展的初期阶段仅仅是为了解决一部分海岛及偏远地区的居民生活用电问题,所集中发展的发电项目主要是离网小型风电机组。在进入到上世纪70年代末以后,我国逐步实施了并网风电的相关研究工作,同时期引进了一些国外的风机电设备并进行示范性电厂的建设,在1986年,我国首座风电场—山东荣成马兰风力发电厂正式并发发电,这也成为了我国风电发展历史上的一标志性事件。至此以后,我国的风电建设事业才算步入了发展的正轨。依据中国产业信息网在2016年1月所的《2016-2022年中国风电市场供需现状及投资战略咨询报告》指出,当前,我国的现已成为了全球风力发电市场规模增长幅度最快的国家。在全球风能理事会所的统计报告中指出,截止2014年,我国的新增风电装机量达到了23,195MW,占据了当年全球整体装机量的45.2%,其中累积风电装机量达到了114.608MW,占据全球累积风电装机量的32%,现居世界首位。当前我国的风电市场中国有企业依然占据着较大的比例,但是于此同时民营企业的比例也表现出了逐年增长的趋势,截至2014年底,我国的国有企业占据了全国风电市场81.67%的份额,民营企业占据了5.67%的份额,外商独资企业占据了2.06%的份额,中外合资企业占据了10.60%的份额。通过对我国当前风力发电市场现状的横向对比后,再纵观其发展趋势,能够明显的发现当前风力发电市场具有较高的区域集中度,截至2014年末,内蒙古的累计并网发电容量占据了全国市场的21.08%,远超第二名甘肃的10.35%。此外,我国风电行业的市场化程度目前还相对较低,由电力供应方面来看,电力销售对象十分有限,同时由于相关国家政策法规的扶持,受到政策性干预的影响较为严重,使得市场化的程度也就相对较低;并且从资金角度而言,风力发电行业的前期资金投入较大,资金的回笼周期相对较长,因此存在有天然的行业门槛,并由此使得市场化程度较低,这同时也是造成民营企业比例较低的主要原因。但是伴随着国内电力供应需求的不断扩大,以及人们对于环境保护问题的日益关切,对于风力发电这一清洁、环保可再生能源的需求也必将得到持续性的增长,因此从长远发展的角度考虑,我国的风力发电市场仍然具有十分广阔的增长空间。
2太阳能发电现状及趋势
2.1国外发展现状与趋势自20世纪中期美国研制出了具备实用价值的单晶硅半导体后,太阳能发电产业也便逐步发展起来。在此以后太阳能光伏发电取得了极快的发展速度,在美国、德国、日本等过均建成了MW级别的光伏发电群组,而且伴随着技术的进步与发展相关的太阳能光伏电池,以及相关的组件设备价格逐步降低,太阳能发电得到了大规模的普及应用。
2.2国内发展现状与趋势当前,我国的太阳能光伏发电应用日渐增多,光伏产业得到了快速的增长,然而在实际的发展过程当中却也存在有诸多的问题,太阳能发电的价格一直居高不下。太阳能光伏发电的成本要远超风能发电成本,且为风能发电的7倍之多。并且又以光伏电池组件成本最大。然而伴随着近些年来国内相关科研单位及企业,在开展了一系列的科技攻关后在相关技术手段方面取得了突破性的发展,致使其成本出现了大幅度下降的趋势。在将来要使太阳能光伏发电逐步实现市场化与产业化的发展趋势,便需针对其发电的价格采取合理性的调整,以使之得到更为广泛的市场接受。对此,需要政府能够提供以相应的政策扶持,以促使太阳能光伏发电的相关核心技术能够完全实现国产化,打破国外的专利垄断降低发电成本,从而使其能够得到更为广泛的普及应用。太阳能光伏发电在我国拥有广阔的市场前景,首先,由于其所具备的清洁、环保、可再生等显著优势必将会实现对传统化石燃料的替代。其次,我国国土面积广阔,幅员辽阔,拥有着充足的光照条件。另外,不论是普通民众还是我国政府对于可再生能源也越来越重视,目前我国已经结合实际国情状况出台了大量的法规政策,来支持可再生能源的开发与利用工作。因此综合各方面因素来看太阳能光伏发电的未来发展前景十分可观。
3结束语
与传统能源相比,风能与太阳能不仅清洁、无污染,而且分布十分广泛。将风能与太阳能进行综合利用,能够发挥出极大的互补性价值,其发电效用要显著优于单一性的风力发电亦或是太阳能发电方式。当前,风力与太阳能发电的互补性研究依然还不甚成熟,因而应当由法律、政策以及相关的研究工作中进行共同努力,推动其发展的步伐,从而为新型清洁能源的开发与利用做出不懈的努力。
参考文献
关键词:光伏发电并网;跟踪技术;发展;探讨
前言
21世纪是一个全新的时代,科学技术不断发展,经济社会不断进步。但是在新的发展时期人类社会也面临着不可再生资源不断减少的局面,能源危机是我们必须面对的问题。为了解决能源问题,开发新能源是非常有效的途径,尤其是一些可再生资源,具体包括风能、水能和太阳能等等。现阶段,太阳能越来越受到人们的青睐,这主要是因为太阳能属于清洁能源,对环境无影响,以及不用担心能源耗尽的问题。如何合理的利用太阳能资源是人们关注的焦点问题,目前光伏发电是一种利用太阳能资源的主要方式。本文以光伏发电为研究对象,首先对国内外光伏发电的发展现状进行了综述,接下来探讨了光伏发电最大功率点跟踪技术的发展现状,最后论述了光伏并网对电网的影响和解决方案。
1光伏发电国内外发展现状与前景
1.1 国内
上世纪七十年代我国开始关注光伏发电问题,迎来了光伏发电的起步期。此后,大量的学者投入了光伏发电的研究中,我国政府也十分支持光伏发电在我国的发展,光伏发电在我国迅速迎来了飞速发展的时期。经过一段时间的发展,我国已经构建了七座发电量大于二十千瓦的光伏发电站,三个大型光伏并网发电站,这三个并网发电站的构建是我国新能源行业里程碑式的存在。
我国光能资源丰富,人口众多,对电能的需要量也很大,光伏发电是非常值得在我国推广的。有关专业人员表示光伏发电在中国的市场前景广阔,研究光伏发电具有十分重要的现实意义。
1.2 国外
美国是最早开始关注太阳能和光伏发电的国家之一,二十世纪末之前,美国在光伏发电领域一直处于龙头老大的位置。进入21世纪以来,美国的领先地位逐渐被日本和欧洲所取代。日本十分重视对太阳能资源的利用,这主要和日本的国情有关,众所周知日本是一个资源匮乏的国家。
总的说来,光伏发电正受到全世界的广泛关注:太阳电池组件容量不断提高,但是单价却不断的减少;太阳电池组件的工作时间不断增加;光伏电站的数量不断增加等等。
2 光伏发电最大功率点跟踪技术发展现状
光伏发电的最大功率点跟踪技术是光伏发电中的关键技术,比较常见的光伏发电的最大功率点跟踪技术有恒定电压法、扰动观测法、导纳增量法等等,下面分别具体介绍一下:
2.1 恒定电压法
可以影响光伏阵列输出功率的因素有温度和辐照度,其中影响比较大的因素是辐照度。相关研究发现在辐照度变化时,和光伏阵列最大输出功率相对的输出电压不会产生太大的波动,所以可以得出这样的结论:最大输出功率和恒定电压是一一对应的关系。恒定电压法的劣势是没有考虑温度因素对光伏阵列输出功率的影响。
2.2 扰动观测法
扰动观测法的主要思想就是将小范围的电压波动加载到光伏阵列中,然后观测输出功率的变化情况,进而明确最佳的方向并找出最佳的电压值。扰动观测法的优势就是操作简单,结果准确度高;劣势是需要持续不停的加入扰动。
2.3 导纳增量法
导纳增量法的思想是:根据光伏阵列P-V曲线的特点,可以发现在功率最大值点,功率对电压的倒数等于0。观察输出电导的变化量,一旦变化量出现小于零的值,此时说明该点就是最大功率点。导纳增量法的优势就是跟踪性能良好,结果准确度高;劣势是操作复杂,需要性能好的微处理器的支持。
3 光伏并网对电网的影响及解决方案
3.1 孤岛效应
所谓孤岛效应指的是当电力系统因为某些原因而不能运行时,使用者一端的光伏并网发电系统可以结合附件的负荷构成一个自给自足的供电系统。孤岛效应会将维修人员至于危险中,还会给整个电力系统带来危害。解决孤岛效应的有效措施是主动式和被动式保护。光伏系统中应该融入防孤岛效应保护措施,有效的方式孤岛效应的出现。
3.2 谐波污染
光伏并网在正常工作时需要许多电子设备的支持,从而出现很多干扰谐波。造成谐波污染。现阶段,解决谐波污染的方法有实时检测技术、谐波电流补偿、使用四桥逆变器等等。
3.3 无功补偿问题
光伏并网逆变器在运行中会出现无功补偿问题,现阶段,解决谐无功补偿问题的方法有设置无功补偿装置、通过检测无功电流确定补偿电流值等等。
3.4 电压闪变
辐照度是影响电压闪变的关键因素,而电压闪变可以影响电能的质量。具体来讲,辐照度对电压闪的影响随着辐照度该变量的增加而变大。
4 并网逆变器
4.1 光伏发电系统对逆变器的要求
光伏发电系统对逆变器的要求主要有五个,分别是:第一,全自动开启和关闭;第二,具有良好的最大功率点跟踪功能;第三,必须可以保证电能质量能够达标;第四,有效的避免出现孤岛效应;第五,容量、电压等可以达到要求的标准,可以有效的抵制外界的干扰。
4.2 逆变器拓扑结构的发展
随着时代的发展,逆变器拓扑结构也在不断的更新和发展,最开始的拓扑结构是单级的,后来逐渐变成了多级拓扑结构。近年来,又出现了无变压器结构、电网频率变压器绝缘结构和高频变压器绝缘结构。逆变器拓扑结构对整个光伏系统是非常重要的,随着光伏系统的不断发展,开发多模式逆变器成为了人们关注的问题。
5 结论
太阳能资源是一种清洁的可再生能源,如何开发太阳能资源以及如何充分利用太阳能资源是人们十分关注的问题。本文以光伏系统为研究对象,探讨了光伏系统中的最大功率点跟踪技术,论述了光伏并网对电网的影响,以及如何解决这种影响,希望可以为研究光伏电网、构建光伏电站提供一定的参考。
参考文献
[1]艾欣,韩晓男,孙英云.光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J].现代电力,2013,01:1-7.
[2]锋.光伏发电高效利用的关键技术研究[D].南京航空航天大学,2010.
报告提供的数据显示,尽管2012年零售业预付卡销售规模仍在增长,但预付卡销售增长率为17.38%,比2011年同比下滑8.31个百分点。即使是信誉度高、品牌大的零售业连锁百强样本企业,平均增长率也比2011年下滑了7.96个百分点。报告认为,经济增速放缓、消费预期减弱、“八项规定”发力,成为预付卡市场增长的缓冲。尽管如此,这些缓冲因素仍无碍预付卡消费总额破万亿元。
点评
作为一种新型的支付手段,预付卡支付方式便捷,使用范围广泛,发卡企业有相应的刺激消费的激励措施,越来越多消费者开始选择购卡消费,目前预付卡消费正逐渐由以团购客户为主体转为个人市场和团购市场并重格局。随着个人市场的逐步扩大,预付卡消费将会继续保持不断增长的态势。
国内光伏市场启动十二五将扩容75%
饱受国外市场挤压的中国光伏产业近期迎来重大利好,此前国务院的《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》提出,将2015年国内光伏发电装机目标在2000万千瓦基础上再上调75%,今后3年将新增装机容量3000万千瓦,并明确电价和补贴机制以及光伏准入门槛;要求大力开拓分布式光伏发电市场,扩大分布式光伏发电应用,建设100个分布式光伏发电规模化应用示范区、1000个光伏发电应用示范小镇及示范村,支持偏远地区及海岛利用光伏发电解决无电和缺电问题。鼓励在城市路灯照明、城市景观以及通讯基站、交通信号灯等领域推广分布式光伏电源。
点评
近年来,中国光伏产业在产能过剩、国外市场需求下降的双重挤压下陷入了前所未有的困境,光伏组件价格暴跌超过了50%。尽管如此,6月4日欧盟又宣布对我国光伏产品征收11.8%临时反倾销税,如果中欧双方未能在8月6日前达成解决方案,届时反倾销税率将升至47.6%。在这种背景下,启动国内光伏市场已是势在必行。此次装机量的扩容和应用市场的扩大,对目前饱受产能过剩之苦的光伏业将是一大利好。业内专家预计,光伏电站投资按平均每千瓦1万元测算,分布式光伏系统按每千瓦1.5万元测算,本次目标上调带动的投资需求将超千亿元。
国内首单RQFLP投资业务开闸 境外人民币投资境内市场渠道进一步拓宽
上海银行近日为首批境外人民币股权投资试点企业提供了首单境内股权投资服务,意味着国内第一笔RQFLP(人民币合格境外有限合伙人)境内投资业务“落地”。
据了解,RQFLP试点工作,是上海在开展外商投资股权投资企业试点工作(QFLP)基础上,允许海外机构投资者合法获得的境外人民币直接投资到上海市设立的外商投资股权投资企业,开展境内股权投资的尝试。RQFLP将有别于以往人民币境外合格投资者(RQFII)只能投资股市、债市,而是可投资未上市企业、上市企业的非公开交易股权、可转换债券、产业基金等。
此次RQFLP试点企业的首单境内投资业务,由上海银行参与企业架构设计,并创新了R+Q(即“跨境人民币+美元”的境外资本金出资方式)的试点模式,在经上海市外商投资股权投资企业试点工作联席会议评审通过后,成为该试点企业的托管银行。
点评
RQFLP试点是继外商人民币直接投资(RFDI)、人民币合格境外机构投资者(RQFII)之后,境外人民币回流的又一新渠道,将大大拓宽海外资金、特别是离岸人民币资金投资中国内地市场的渠道。
节能环保产业2015年总产值将达4.5万亿
据国家发改委此前公布今年节能减排工作方案披露,“十二五”期间,我国节能环保产业产值年均增速要达到15%以上,2015年总产值达到4.5万亿元,成为国民经济新的支柱产业。
发改委确定的重点节能减排工程包括:实施节能改造、节能技术产业化示范、节能产品惠民、合同能源管理推广和节能能力建设等节能重点工程,形成节能能力6000万吨标准煤。实施城镇污水垃圾处理设施及配套管网建设、重点流域水污染防治、重点区域大气污染防治、脱硫脱硝等减排重点工程,新增城镇污水日处理能力800万吨,形成化学需氧量、氨氮年削减能力60万吨、6万吨;新增燃煤机组脱硫装机容量700万千瓦、脱硝装机容量1.5亿千瓦,对77条水泥生产线安装烟气脱硝设施,形成二氧化硫、氮氧化物年削减能力24万吨、160万吨。
点评
长期以来,我国资源能源利用效率低、环保欠账多。加快发展节能环保产业,全面提升节能环保技术装备水平,不仅有利于破解资源环境制约、释放消费潜力,而且会拉动有效投资,带动新兴产业成长。可以想见,未来节能环保产业市场将会有巨大的发展空间。
首座民企LNG加注站投建 民企进入LNG领域破题
舟山群岛本岛定海的东北岬角,新奥集团正计划投资47.5亿元建设国内首座民营企业国际远洋船舶LNG加注站。
今年3月,国家能源局向新奥集团出具了《关于同意浙江舟山国际航运船舶液化天然气(LNG)加注站项目开展前期工作的函》,允许新奥集团可以围绕这个项目进行前期的准备工作。这意味着该公司开展液化天然气进口、转口、贸易和分销业务获得国家发改委的认可,这也是我国民营企业首次获准进入LNG进口领域。
据悉,根据规划,舟山LNG加注站项目一期工程将包括接卸266000m3LNG船舶泊位1座(远期预留同等规模码头一座)、60000m3LNG船舶装船泊位1座、槽车滚装船(兼工作船)泊位2座、16.0×104m3储罐2座,接收能力为300万吨/年,年销售额达到160亿元。2016年底舟山LNG项目将卸载第一船进口LNG,未来舟山LNG项目接收能力将能达到3000万吨/年。舟山市政府希望新奥集团能推动舟山群岛成为辐射整个东北亚市场的LNG转口贸易中心。
资料显示,2012年,新奥集团旗下最主要的天然气分销平台新奥能源天然气销量62.3亿立方米,较2011年同比上升24.2%;2013年公司预计销量增长25%,达到78亿立方米。近年来,新奥集团以不同方式介入了油气开采、管道运输、天然气液化、出口基站建设和远洋运输等环节的LNG全产业链。
点评
近年来我国天然气对外依存度不断上升已是不争的事实,今年上半年我国天然气进口量(含LNG)约合247亿立方米,增长24.6%。而长期以来天然气进口一直由三大石油央企垄断,既无法满足国内市场的需求,又阻塞的民营企业的投资渠道。新奥舟山LNG项目的启动或将开启民企进入天然气进口领域的先河。
星级酒店受累抑制三公消费 酒店行业将新一轮洗牌
在抑制“三公消费”等多重因素影响下,星际酒店难抗需求疲软、业绩大幅下滑的趋势愈演愈烈。中国旅游饭店业协会最新的《2013年上半年星级饭店经营情况报告》显示,今年1至6月,全国三星级及以上星级饭店平均出租率为53%,较2012年同期下降6个百分点;平均客房收入同比减少8.5%;平均餐饮收入同比减少17.2%;平均会议收入同比减少17.8%;平均总营业收入同比减少11.8%。
调查结果显示,本次在中国旅游饭店业协会调查范围内的全国多个城市的2000多家三星级及以上星级酒店的平均出租率已经跌破了60% 的“保本线”。在星际酒店的各项收入中,平均会议收入降幅最大。其中,四星级饭店同比降幅达到21%,五星级饭店同比下降17%,三星级饭店则同比下降15%。
报告还显示,2013年上半年,全国三星级及以上星级饭店对2013年至2015年酒店市场前景判断为“非常乐观”或“乐观”的占26.1%,对前景判断为“非常不乐观”或“不乐观”的占31.1%。
点评
酒店业绩下降与抑制“三公消费”有直接的关系。目前与公款消费相关的政府、国有大型企业、学校各事业单位等经济主体占国民经济50%左右,对这些公款消费依赖性越大的酒店,营收下降越明显。当然,也与今年入境游客数下降有一定关系。1月至7月,我国入境游客数整体下降5%左右,并由此也带来客房出租率的下降。在大兴节俭之风的今天,高端酒店的新一轮洗牌在所难免,酒店业的结构调整转型迫在眉睫。
中储粮订购96万吨美国转基因玉米
美国农业部证实,因进口成本下降而且中国国内价格依旧居高不下,中储粮近期已订购了96万吨美国转基因品种玉米。据悉,这是我国继7月初通过一连串交易购买130万吨美国软红冬麦创下单日近10年来最高纪录后,又创下的至少两年内国内最大一笔玉米进口订单记录。
数据显示,去年我国玉米进口521万吨,同比增长了197%,基本上都是转基因品种。而我国农业部日前的信息显示,去年就有孟山都、先锋国际、先正达等多家公司的转基因玉米品种获得农业部批准进口,用途都是“用作原料”。此前,已经有中粮、新希望等大型企业进口了国外的转基因玉米,并称此前进口的转基因玉米主要用作了饲料。
点评
近年来中国进口转基因玉米已经进入常态化,包括中粮、新希望等企业都成为美国转基因玉米的重要买家,但作为国家的粮食储备企业,中国储备粮管理公司订购美国转基因玉米并不多见。作为企业行为,中储粮的此次订购更多的是基于市场的考虑。据分析,由于近期天气较为理想,今秋美国玉米收成将创下纪录高位的预期使新作玉米价格此前跌至每蒲式耳不到5美元,为几年来最低水准。而包括运输成本、保险和进口关税在内,美国玉米价格仍较中国国内便宜,目前中国玉米价格徘徊在每蒲式耳10美元左右。
老牌国企唐钢建23家非钢公司 拟后年创收800亿
成立于1943年的唐山钢铁集团公司在全行业吨钢利润几乎为零的情况下,目前正在经历着痛苦的转型。按照规划,未来3年,唐钢将实行大规模“钢厂搬迁”, 22000钢铁工人将告别70年的主业,进入新的产业领域, 2015年新产业创造800亿的收入、20亿以上的利润。
近3年来,唐钢的转型已经在一步一个脚印向前推进,公司已先后成立了包括LED、房地产、物流、信息自动化、液化天然气、大专院校等22家非钢子公司,正在筹备的第23家子公司,业务方向是环境治理和清洁生产。
按照规划,唐钢将23家非钢子公司,划分成钢材深加工与大物流、资源开发和综合利用、装备制造与工程技术、化工、房地产、服务与教育培训六大类产业。其中商贸、物流、华冶三家公司将打造成年营业收入过百亿的企业。同时,培育支持唐钢气体公司和物流公司上市。2013年,唐钢的非钢产业目标是全年实现营业收入超过130亿元,增效3亿元以上。唐钢希能够在8年内收回22家子公司在非钢产业的投资,纯利润率达到12%以上。到2015年,唐钢非钢产业将达到800亿的销售收入,实现20亿以上的利润,而整个唐钢集团到2015年年底的收入目标是1500亿。这意味着,三年后,唐钢的非钢收入将超过钢铁主业。
点评
在全国钢铁产能严重过剩、钢铁行业吨钢利润几乎为零的大背景下,如何实现钢铁企业的转型,各家钢企都在试:武钢养猪、首钢做葡萄酒、唐钢做LED,各家钢厂都在寻找更好的盈利模式。这不仅是为了钱,更是为了生存。以唐钢目前1800万吨的产能,已经难以支撑起3.7万人的重负。唐钢表示,今后几年,唐钢的资金、技术、人员都将转向非钢产业。唐钢期望通过扩大非钢产业完成企业转危为安的蜕变。
中国平安携手eBay为eBay卖家提供量身定制的融资产品
深圳平安金融科技咨询有限公司8月15日与全球在线交易平台eBay签署战略合作协议,正式启动双方的合作,推出为eBay卖家量身定制的融资产品。
据悉,eBay是中国卖家开展外贸电子商务的重要平台,中国卖家正崛起成为全球跨境B2C贸易中的新锐力量。随着业务的不断发展,eBay卖家对资金的需求不断提升。而本次金科与eBay的战略合作旨在帮助eBay中国卖家破解融资难题,进一步开拓跨境贸易商机、获得新的发展机遇。
根据协议,eBay卖家将授权eBay向平安银行提供自己的商品、交易流水等经营状况的信息,而平安银行会根据这些信息对商户的经营状况和还款能力进行综合评估,并给予商户一定的授信额度。未来平安金科将依据互联网公司提供的商家交易和行为信息进行风险测评,并与平安银行合作可为客户提供最高100万元的信用贷款额度。与市场上其他的小额融资产品相比,该融资产品既不需要客户提供企业银行流水和财务报表,也不需要卖家提供任何固定资产做抵押或提供任何形式的担保,完全凭借卖家的个人信用及销售数据授信和以卖家交易行为信息作为审核依据,平安金科提供的贷款无抵押、无担保,具有额度循环、还款灵活、申请简便的特点。
点评
电子金融业务的重大拓展!长期以来,许多外贸电子商务中小企业融资困难主要是因为其无法提供传统金融机构评估风险所需要的各种信息资料,而一般的电子商务平台也不愿提供融资企业的业务信息。此次平安金科与eBay合作将突破传统的线下评估模式,为金融机构提供更加真实有效的数据,为互联网商家与金融机构之间搭建一个重要的是信息平台,进而为外贸贸电子商务企业融资提供极大的便利。
快递产业受青睐 招商局中信资本等入股顺丰
快递巨头顺丰速运近日与元禾控股、招商局集团、中信资本等签署协议,前三者以总体投资不超过顺丰25%的股份,成为顺丰新股东。
据悉,中信资本是通过旗下人民币基金——中信资本(天津)股权投资合伙企业(有限合伙)参与这次交易的。本次交易有望成为本年度人民币股权投资市场最大的交易之一。据了解,融入的资金将深入顺丰核心资源,夯实和强化核心资源的力量,如顺丰信息系统、中转环节及航空枢纽等。投资方入股后,并不会改变顺丰目前的战略方向和品牌主导权。
数据显示,目前顺丰旗下已有30架全货机、5000多个营业网点、150余个一、二级中转场和一万多台营运车辆。2012年,顺丰旗下高端食品网站“顺丰优选”正式上线,并已从北京复制到全国9个城市;同年,顺丰建成22个仓储,推广供应链配送服务。目前,顺丰的年营业收入为200多亿元,占据了快递业较大的市场份额。
点评
产业资本青睐顺丰主要是看好中国快递产业良好的市场前景,此前中通、全峰、天等均已高调引入了外部资本。而此次顺风引入产业资本不仅会进一步增强自身的竞争力,而且也会进一步优化企业的股权结构和企业治理,为进一步走向国际化奠定基础。
中石化认购俄罗斯橡胶厂股权 并参与管理
中国石油化工集团此前透露,旗下中国石化股份有限公司所属的中国石化化工销售(香港)有限公司与俄罗斯西布尔控股股份公司签署了关于克拉斯诺亚尔斯克市合成橡胶厂股份公司(“克市橡胶厂”)股东协议,认购该橡胶厂“25%股份+1股”,并参与管理。
据协议,合资公司设立后,双方股东将可能探讨将现有丁腈橡胶装置从4.25万吨/年扩建至5.6万吨/年。不止如此,据新华社2011年的报道,中石化和西布尔还打算在上海设立合资企业,商讨生产丁腈橡胶和异戊橡胶的项目可能性。
据悉,西布尔是俄罗斯及东欧最大的石油化工公司,其生产链包括天然气处理,单体、塑料、橡胶、轮胎等,并在俄罗斯克拉斯诺亚尔斯克市拥有一座产能4.25万吨/年的橡胶厂。2012年4月28日,中石化与西布尔签署了关于在克市橡胶厂基础上设立合资企业、生产丁腈橡胶的合作框架协议。当时,为参与管理,中石化认购了该橡胶厂25%股份+1股。
点评
克市橡胶厂项目是中石化股份公司第一个境外化工项目。该项目的交割标志着中石化股份公司的国际化业务开始向化工领域扩展,同时将进一步稳固中石化在化工市场中的领先地位。从战略意义上看,中石化与西布尔的合作,也将进一步密切中国与俄罗斯在能源领域的合作关系。
美国惠而浦34亿元购合肥三洋 持股51%将成大股东
美国惠而浦公司近日宣布,将以34亿元人民币的价格,通过协议收购中国领先的家用电器制造商合肥荣事达三洋电器股份有限公司大股东,持股比例达到51%。
据悉,此次交易,惠而浦的子公司将从三洋电机株式会社和三洋电机(中国)手中收购其持有的全部合肥三洋股份,并通过非公开发行认购合肥三洋发行的新股。交易获得批准后,惠而浦将用约34亿人民币(根据2013年8月9日的汇率,约合5.52亿美元)的现金取得合肥三洋51%的股权。该交易预计于2014年年底前完成。惠而浦公司期望该交易在合并后的头12个月便会带来收益。
关键词:光伏产业 现状 问题 可持续发展 策略
2011年美国针对原产于我国的光伏产品实行“反补贴”及“反倾销”的打压政策,随后欧盟步其后尘,在2012年对于我国的输欧光伏产业“双反”展开调查。这两次打压及调查对我国尚在发展中的光伏产业造成了较大影响,针对“双反”我国光伏产业必须结合自身的问题和特点,针对性提出相应的策略,才能使国民经济避免遭受巨大损失,达到可持续发展总目标。我国光伏产业的发展业已成为企业界、学术界及政府政策讨论的热点话题。
一、我国光伏产业特点
从效益理论分析,目前我国的光伏产业在生产环节中环境效益较低但是经济效益却比较不错,而在使用环节中环境效益比较高但是经济效益却较差,也就是光伏产业在产品寿命周期不同阶段,经济效益与环境效益出现分配不平衡的问题。
针对光伏基站建设及光伏产品生产环节,我国光伏产业同时呈现清洁安全及环境污染风险两个特点
一方面,光伏产品为清洁安全新型能源产品。光伏作为太阳能利用产品,自身具备资源丰富、清洁性及安全性等特点。光伏电站建设比起其他传统能源电站,具有以下特点:第一,相较风能与水利电站,对于建站的地理位置相对没有什么要求;第二,相较水电站,组建发电站需要用时与成本都比较低;第三,和风力发电做比较,发电可预测,遵循一定规律,调度起来也较为容易。除此以外,光伏电站使用安全,运行可靠,使用周期长,维护成本相对较低。基于以上特点,全球都积极备战太阳能光伏组件技术研发,希望能够进一步替代传统化石能源亦或将其完全替代。而在这里面,欧盟在最近20年光伏产业发展积累了充分的经验,光伏产业利用远远大于全球平均水平,为目前全球光伏发电量的最大地区。根据预期,至2020年,太阳能光伏会占据整个欧盟体发电总量的比例超过20%。据国际能源署有关报道,2020年全球光伏发电总量会占据发电总量的比例在2%左右,而至2040年这一比例大约会在20%至28%左右。
其次,光伏材料的生产过程会有一定环境污染风险产生。即使光伏能源产品具备诸多优势,但是我们不可否认其较传统石化能源比,成本翻了几番,目前世界各国光伏产业利用大体上还依赖政府扶植和补贴,资金回报见效慢,通常情况下回收期要超过10年以上。同一时间,较为理想的情况下,即使利用太阳能过程不会对环境产生污染,但是占据光伏产品主要环节的多晶硅类仍然具有较高的腐蚀性与剧毒性,生产全过程亦需要消耗大量能源并形成污染。基于以上原因,多晶硅制造的快速扩张与多晶硅原材料商上游产业的无序发展也难免会存在有一定的污染风险。
二、我国光伏产业发展现状
(一)我国光伏产业现阶段发展情况
光伏产业发展阶段包含政策体系建构、市场开辟,科技水平提升与产业链延伸等方面。提及我国光伏产业,一组数据可能更为直观的反映其发展现状:我国光伏产业原始注册资本超3亿元,光伏产业装机容量增长率已超过70%,总占地面积约60.32平方公里。其中,2013年我国光伏装机容量超9300MW,且占全球光伏装机容量的31%,同年我国光伏产业总投资规模超16.90亿元。
2010年5月,中国光伏产业联盟成立,吸引22家国内光伏骨干企业、行业协会及研究机构加入。之后,我国光伏企业在联盟内,立足光伏资源生产经营的主业,为推进循环经济发展,不断开创相关能源产业链,实现能源产业化目标,参与了多晶硅,硅片及电池等多项分支产业。目前,我国光伏产业正处于稳步发展阶段,凭着以科学发展的指导理念,努力发挥资源优势,不断拓宽经营领域,酿造企业文化,树立自有品牌,在全球的光伏发展中分的一杯羹。
(二)我国光伏产业发展中存在的问题
1、相关人员缺少营运意识
目前光伏企业的营运概念多来源于国外,因此国外市场对此的重视要先于国内。总体来讲,因为光伏产业属于能源产业,该行业里,企业领导层更多重视企业成本管理与生产管理,对企业生产经营血液系统重视程度不够。大多光伏企业领导层对于营运管理问题不够重视,原因大致可分为下述两点:其一,公司融资环境影响,资金层面的压力比较小,作为能源企业,它的融资渠道和来源相对广阔并具有保障;其二,光伏产业利益相关者针对于营运管理也不够重视,较为重视财务指标结果与报表分析,营运管理的能力不高。
2、发展目标过于单一
在我国光伏产业发展过程中,制定发展目标是一种合法、合理的规划,在实际操作过程中,会因执行人以及相关方案制定的个人意志的影响,使发展状况出现一定程度的偏差,诸多企业均认为营运的目的就是帮助企业赢利,因此将发展的目标仅仅定位在企业利润最大化方面。鉴于我国现阶段处于市场经济发展的不成熟阶段,因此光伏产业可持续发展成为了被广泛关注的重点问题,然而这就成为了一个误区。光伏产业的经营活动是一个系统而复杂的过程,受多种客观及主观因素的影响,因此,仅仅将目标定位于获利显然有着局限性。
3、缺乏完善流程和制度
光伏企业管理需要业务流程提供坚实保障,业务流程不完善大大增加企业管理难度和风险,因此对于流程监控不力,流程制度不严格执行对光伏企业管理筹划有直接影响。光伏企业资金流程和制度不够完善大致表现于下述几点:其一,资金流程与制度制定时未联系实际。光伏企业管理流程与制度制定涉及很多部门,制定过程当中,未参与及执行部门充分讨论,致使相关制度与流程制定和企业实际营运管理存在较大距离,缺少可行性。其二,光伏企业营运管理流程与制度虽然建立也有一定时间,但是有关流程与制度后续工作并未及时跟进。尤其人员轮岗后,制度流程,工作标准交接培训工作不到位,接替人员在上岗以后难以在短时间里将工作做好,所以导致有员工离岗,其岗位无人接替;或新职员虽按照规章制度办事,但并不彻底,相关制度与流程更多流于形式,难以发挥作用,致使光伏企业营运与管理风险增大。
4、缺少约束规划,产能过剩
光伏产业是战略型新兴产业,受到中央与地方政府高度重视,且市场前景看好。自从零六年来,大量光伏企业海外上市取得前所未有成功,对国内业界带来巨大影响与冲击,短期里面,有大部分企业进军光伏领域。产业跃进的同一时间,为充分引领产业发展,政府相关部门出台一些产业规划。但是,因为产业整体停留在发展初期,规划不完善以及部分主管部门针对于规划执行力度缺失,导致产业规划针对我国光伏企业非理性投资行为未起到约束作用。企业甚至陷入狂躁状态,最近几年投资方面充斥大量产能建设,伴随产能集中爆发,我国光伏产业市场“供过于求”现象逐渐显现,导致严重“产能闲置”与“产能堆积”问题,对光伏产业可持续发展造成严重影响。而这就需要国家出台相应针对性法律法规,并加大执行力度,对这种现象加以扼制。
三、我国光伏产业可持续发展策略
(一)提升光伏企业工作人员综合素质与能力
光伏产业为低碳经济可持续发展关键因素,因此要由专业的人才来完成,丰富的专业知识和管理技巧是保证此项工作有效和准确度的重要因素,因此,企业必须要加强专业人才的引入工作。光伏企业应该积极同高校建立良好的合作关系,从高校中挑选丰富专业技能的专业性人才加入到光伏产业工作当中,提高光伏产业工作人员的整体水平。同时,由于光伏企业经营过程中,相关工作人员工作量相对较大,工作内容较多,因此,企业必须要加快光伏技术人才队伍建设,保证光伏技术人才的数量和质量,保证光伏技术工作的顺利开展。我国光伏企业还必须要加大对光伏技术人员队伍的监督和管理力度,定期对相关工作人员的工作记录进行严格的审核,以保证光伏技术工作的时效性。企业也应该将光伏技术人员的工作量和工作效率纳入绩效考核当中,约束相关人员的工作行为,提高光伏技术人员的工作积极性。此外,企业也应该将光伏技术结果同工作人员的绩效考核相联系,以保证光伏企业的整体效率,保证企业健康、稳定和可持续发展。因此,光伏企业必须加强光伏技术人才的引入工作,并积极和高校建立良好的合作关系,从高校中挑选丰富专业技能的专业性人才加入到光伏技术工作当中,提高光伏产业工作人员的整体水平,这样才能保证光伏技术应用到企业当中之后,能够以实际的能力来做好企业中的环境与经济管理工作,使光伏产业最终可持续发展下去。
(二)使光伏产业相关法规逐渐趋于完善
光伏企业参照特定规章制度针对于能源利用与企业未来可持续发展做更加深入研究,得出更为合理发展方向。同时构建一套完善的光伏产业规范体系,对企业由于环境问题引发企业发展问题进行规范,这样不单光伏产业信息披露会逐渐趋于透明公正,光伏产业还会向可持续方向更为有序运行,企业发展还会更为健康科学。基于此我国政府有关部门必须参照国家有关法律,如《可再生能源法》《国六条》等对我国光伏企业进行宏观调控,引领光伏企业高举法律大旗可持续发展下去。
(三)对光伏产业财政政策支持体系进行完善
部分光伏企业采取物质流成本估算办法,物质流成本估算参照“质量守恒定律”,对企业在生产经营的过程当中物质流动去向进行分析,提出负产品与正产品两类产出概念与增量均衡原则,进一步对正产品还有由废料废品等排出物组成负产品做全面性成本核算,算出负正物质流成本价值。该核算办法很好反映光伏企业经济和环境可持续发展的结果。政府部门也对注重光伏产业,结合光伏技术举措积极促进经济发展光伏企业给予表彰暨补贴奖励。致使企业于公众面前有很好形象树立,同一时间提高企业价值。现如今,我国光伏产业财政政策体系轮廓已经基本成型,有力促进我国光伏产业向前发展。
四、结束语
综上所述,光伏产业为新世纪朝阳产业,为解决我们国家环境污染与能源供应短缺有效举措之一。最近几年,在政府及业界共同奋进下,我国光伏产业呈向上发展趋势。但还是有一些制约性问题存在,如人才短缺、融资困难及发展过度集中等,对产业可持续发展构成严重影响。目前,需要加强专业人才培养,努力疏通融资渠道,处理产能过剩,加大力度提高光伏并网的水平,同时,开拓国内市场,建构有力政策环境,由根本上提振业内信心,促进我国光伏产业可持续发展。
参考文献:
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[3]陈丽珍,胡越.“双反”下我国光伏产业的发展与调整研究[J].中国商贸,2014
[4]唐昭.浅析光伏产业的发展现状、前景及可持续发展之路探寻[J].知识经济,2011
一是重点发展庭院经济 今年,全县域发展庭院经济,90个贫困村要整村推进全覆盖,确定了两个重点镇,30个重点村,其他非贫困村采取自愿的原则发展庭院经济。采取“龙头企业+贫困户”等可持续的经营模式,以“一屯一品”为原则规范种植品种,倾力打造极具代表性的庭院经济示范户、示范村、示范镇,实现户均增收2000元以上。
二是精准实施种养殖产业项目 充分尊重贫困户意愿实施项目,农业种植优先选择经济效益好、品种优良,有市场前景的种类,尽量选择有订单、能回收的品种;牧业养殖采取托管经营、联户经营或自主经营的办法实施。二星、三星贫困户,经乡镇核实有种养殖能力的自主经营贫困户要与乡镇签订合同,防止物资、资金流失。
三是加快推进光伏扶贫 加快推进90个贫困村分布式村级电站建设,确保在6月底前并网发电。电站收益的扶贫资金由县政府统筹分配,一方面用于全县建档立卡贫困户的兜底扶贫,另一方面用于汛蟠寮都体经济。做好82个非贫困村300千瓦光伏电站的前期准备工作,力争到2018年,实现全县所有行政村光伏电站全覆盖,总装机容量达到69.6兆瓦,年筹集光伏扶贫资金4176万元。
四是着力抓好电商扶贫 通榆电商在全省乃至全国都是走在前列的,今年加快云飞鹤舞电商大厦的投运工作,尽快启动全县电商公共服务中心、孵化中心、杂粮主食化研发体验中心,发挥好引领、培育和带动作用。加快推进贫困村电商服务站全覆盖、电商扶贫合作社组建等工作,通过举办培训班、建设电商爱心淘小铺、开设示范网店等措施,推动电商扶贫深入开展。
【关键词】太阳能;热发电技术;碟式系统
中图分类号:TK511 文献标识码:A 文章编号:
引言
太阳能热发电是指将太阳光聚集并将其转化为工作流体的高,温热能,然后通过常规的热机或其它发电技术将其转换成电能的技术。经过30多年的研究和实际运行经验积累,目前太阳能热发电的技术取得了重大进展和突破,电站关键设备的成本也有较大幅度的下降。太阳能热发电技术可以分为中高温发电和低温发电。经过几十年的研究发展,中高温发电技术更为成熟,该技术需通过跟踪聚焦来获取所需高温,按照跟踪方式的不同又分为单轴系统和双轴系统。
1 单轴跟踪技术
这一技术系统的结构特点是反射镜属于狭长型,仅绕一个轴转动跟踪,使阳光聚焦于线形吸收器上。
1.1 抛物槽式系统
1984 年美国南佛罗里达州建立的第一个太阳能发电系统(SEGS),采用单轴抛物槽式反射器,转轴按南北方向放置(夏季聚焦的偏差较大),聚光比在 19∶1 到 26∶1 之间。吸收器表面采用铬金选择性涂层和金属陶瓷涂层,而后者比前者具有更好的性能,工作温度可达 391 ℃,用天然气对蒸汽进行过热。这种太阳能-化石燃料的组合式系统较以往的发电技术具有更好的经济性,并能满足峰值负荷的需求。但由于没有环境津贴的实质性补助,该系统由于成本高而缺乏市场竞争力。
1.2 线形菲涅尔反射器系统(LFR)
这是不同于槽式系统的另一种单轴跟踪技术。系统的吸收器固定在镜面上方的空间,反射器由许多长条形镜面组成,反射光束会聚在置于高处的长形塔式接收器上,接收器随反射器转轴平行移动。无论就目前还是从长远来看,CLFR 和Solarmundo 都比槽式系统的发电成本低。
2 双轴跟踪技术
双轴跟踪系统中,聚光反射器的高度角和方位角都可调整,属于点聚焦方式,与单轴系统相比可以获取更高的集热温度。主要是碟式发电系统和塔式发电系统。
2.1 抛物碟式系统
(1) 澳大利亚国立大学 SG3 碟式系统
SG3 是一种有发展潜力的阵列技术。整个反射场中的蒸汽被集中起来,然后流过大型蒸汽轮机。反射器呈六角形,直径 25 m,由 54 块三角形镜面组成。镜面材质为薄玻璃,其支撑结构由泡沫和轻金属组成。焦距为 13.1 m。镜面背部的支架用来改变反射镜的高度,底部支架用来改变方位角。该系统的研制重点强调减轻质量,加强结构。
(2) 波音 SES 盘式系统
这一系统由美国研制,至今已运行 10 000 多小时,日平均效率为 24%,峰值效率 29.4%,峰值电力 24.9 kW,太阳能利用率为 96%。其特点是使用可工作于 720 ℃的一种斯特灵引擎,并可用天然气驱动。
2.2 单塔-中央集中式发电系统
塔式太阳能发电技术一直为大型单塔中央接收器的模式所统治。较成功的一个例子就是建于 1982 年的美国 SOLARONE 系统。该系统具有 11.7 MW 的发电能力,工作温度为510 ℃,采用水-蒸汽的换热方式,储热介质为油,介质的最高温度为 302 ℃,峰值转换效率 8.7%,年均转换效率 5.8%。其后续系统是 20 世纪 90 年展起来的 SOLAR TWO,该系统证实了熔盐作为储热介质所具有的良好性质。近年来,西班牙建成了两个更为先进的商业化中央接收器塔式系统,分别是 10 MW 的 PS10 项目和 15 MW 的 SolarTres 项目。
2.3 多塔-分布式系统
由于碟式聚光系统的占地面积和外观均不适于城市环境,而更适合建于偏远地区,在城市中,塔式系统具有发展优势。西方一些国家对电力生产和输送管制的撤销,使化石燃料电厂的分散式生产呈上升趋势,这就使得集中置塔的模式显得不合时宜,因而双轴系统在城市中的应用重点将向分散化塔式系统转移。
3 各种配套技术的发展趋势
3.1 聚光装置和吸收器
先进的发电系统多采用镀银玻璃镜面作反射器,研制的方向是减轻质量并加强结构支撑力。铬具有良好的冶金性质,目前以其作为吸收器的选择性涂层的吸收率可达 0.96。减少高温太阳能吸收器在高温状态下的辐射和对流损失可以提高系统的集热温度和效率。根据辐射光的分布,采用分级吸收器已被理论证实为可行的。在光伏 - 热组合系统中,与传统光伏电池相比,新式光吸收器可以比电子收集器维持更高的有效温度。通过真空光电物形聚光器可以提高投射到光伏板上的太阳能密度。光伏-热组合系统中新式光伏吸收板背部有翅片以增强换热。总体上说,气流温度升高时 PV/T 组件的产电量下降,怎样使两者之间达到最佳组合是今后的研究热点。
3.2 发电装置和热力循环
为了保证一定的工作温度,目前多选用朗肯循环热机。由于成本相对较低,布雷登式小型汽轮机相对于斯特灵引擎来说,在双轴跟踪技术的市场上会占有越来越多的份额。在真空管集热系统和槽式系统中采用有机朗肯循环热机,则会成为光伏系统最有力的竞争者。
要在短期内使太阳能热发电技术具有与常规热电厂的竞争力,必须使其成本降低 50%以上。新式的用于太阳能热发电的热力循环有望实现这一点。这些循环以多元混合物作为工质,如氨水,相对于常规工质如蒸汽的定温定压沸腾过程来说,改进的循环对显热资源具有更好的热匹配性,能够提高资源的有效利用。
3.3 储热装置
由于油的不稳定性和较高的价格,在朗肯循环发电系统中采用熔盐作为储热介质正成为一种应用趋势。另一种新的介质是盐的离子液体,它在常温下是液体,温度升高到 400 ℃时也能作为传热流体。离子流体的热物理和化学性质适于槽式电厂的传热和短期储热。有水、卤化物和金属离子混入时会影响其物理性质。熔点、液相范围、蒸气压、热容、导热性能、与特定金属的兼容性等是选用时的主要参数。预计离子液体会取代熔盐成为新一代的储热介质,这将使系统的运行更安全。而在采用空气作传热介质的容积式接收器系统中,氧化铝、混凝土、岩石(或与水相结合)等固体热储则日益增多。
4 应用趋势
4.1 热-光伏组合式太阳能发电系统
将入射光按光谱分开,这样就可以同时利用太阳能的高温部分和光伏吸收器进行吸收,达到产电的优化。目前对分光技术已有研究,其机理类似于用两个不同的热机来优化热效率。以色列等国正积极推进此研究,以期对太阳能进行热和光伏的组合式利用,达到提高效率的目的。这一技术是可行的,系统的总效率可达 30%~40%。不同光谱带组合的集中式 PV-T 转换技术提高了效率,例如单晶硅可以以 55%~60%的效率在 600~900 nm 的光谱范围进行光电转换,所聚集的其余的热则可用于朗肯或布雷登循环的热发电。实现途径是双曲形塔式反射器用于分光,其镜面由透明硅石玻璃覆以绝缘层组成,用来滤光。光伏组件置于上部聚光区,吸收经过分光器选择的适于光伏特性的光,组件的具置由聚光水平和光束分布的均匀程度而定。其余属于反射谱带的光则直接进入靠近地面的下部聚光区,该处设有 CPC 装置,用来收集反射光并将其聚光比提高至运行温度所需水平。
4.2 热电联产系统(CHP)
热电联产并不是新概念,但与太阳能相结合,实现热电冷三联供则在我国具有很大的发展潜力并可获得由于减少化石燃料燃烧而带来的环境效益。采用太阳能作为能源的抛物槽式或碟式电厂,其温室气体的排放量约相当于 CO2的 90g/kWh,具体数值与电厂的规模、是否具备储热系统以及是否用化石燃料作辅助能源有关。最令人关注的是小型太阳能CHP 系统在独立式建筑中的应用,对其进行研究可对大型CHP 系统的发展提供有益借鉴。小型是指 1 MW 以下的系统,一般适合于非工业性应用的低能耗场合,如停车场、独立居民楼等。系统的设计着眼于满足目标建筑的全年用能需求,由于技术复杂、售价及维护费用较高,要推广此项技术就要提高联产系统的紧凑性、成本效益,并减少噪音。值得注意的是,在由热机、发电机、余热回收装置组成的传统型联产系统中,增加一台热泵装置,则能够为整个系统的运行提供更多的模式,提高应用的灵活性和整体性能,并且不需增设其它能源,是值得研究推广的一种应用模式。
结束语
太阳能热发电技术是极具发展潜力和广阔市场前景的一项新能源应用技术,是太阳能利用中最经济的方式。在国家政策的支持下,选择研发适合我国国情的太阳能热发电系统,以加快太阳能发电的规模性利用,用阳光经济推动能源革命,这对改变我国的能源消费结构具有十分重要的现实意义。
参考文献
[1]鹏飞. 太阳能热发电七问[J]. 太阳能. 2010(09)
[2]太阳能热发电技术商业化不是梦――太阳能热发电技术发展三亚论坛侧记[J]. 太阳能. 2007(10)