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关键词光伏发电 ;并网系统;光伏与建筑一体化
Photo-Voltaic Power State of the Art &Future Trends
Lan Jie
(Shenzhen World Land Design co.,Ltd,Guangxi Nanning,530011 )
Abstract:The current solar photovoltaic power is developing rapidly, the application scale and scope is constantly expanding, this paper elaborates the principle of solar power generation, building-integrated photovoltaic power generation system, introduces the roof of small PV power system solutions.Photovoltaic power generation and building closer integration is the development trend of the future.
Key words:solar photovoltaic;photovoltaic power generation;building-integrated photovoltaic
中图分类号:TK511文献标识码:A文章编号:
0引言
能源与人类是息息相关的大事,没有能源 ,就没有社会的进步和发展,能源是人类生存与科技创新、社会发展的重要物质基础 ,而太阳能光伏发电又是电能开发的重要能源、资源,前景十分广阔。近几年,国际光伏市场竞争趋于激烈,造成行业内产能过剩,整体利润持续下滑,尤其是美国"双反"和欧盟的反倾销更使中国光伏企业产品出口雪上加霜,今年以来我国已有60个光伏发电项目获批,有利于缓解目前光伏产品产能过剩压力。
1太阳能发电原理
1.1“光伏发电”是将太阳光直接转换成电能的一种发电形式。1839年,法国科学家贝克勒尔首先发现了“光生伏打效应(Photovoltaic Effect)”。然而,第一个实用单晶硅光伏电池(Solar Cell)直到一个多世纪后的19574年才在美国贝尔实验室研制成功。20世纪70年代中后期开始,光伏电池技术不断完善,成本不断降低,带动了光伏产业的蓬勃发展。
光伏发电原理如图1左图所示,PN结两侧因多数载流子(N+区中的电子和P区中的空穴)向对方的扩散而形成宽度很窄的空间电荷区W,建立自建电场Ei。它对两边多数载流子是势垒,阻挡其继续向对方扩散;但它对两边少数载流子(N+区中的空穴和P区中的电子)却有牵引作用,能把它们迅速拉到对方区域。稳定平衡时,少数载流子极少,难以构成电流和输出电能。但是,如图1右图所示,光伏电池收到太阳光子的冲击,在光伏电池内部产生大量处于非平衡状态的电子-空穴对,其中的光生非平衡少数载流子(即N+区中的非平衡空穴和P区中的非平衡电子)可以被内建电场Ei牵引到对方区域,然后在光伏电池中的PN结中产生光生电场Epv,当接通外电路时,即可流出电流,输出电能。当把众多这样小的太阳能光伏电池单元通过串并联的方式组合在一起,构成光伏电池组件,便会在太阳能作用下输出功率足够大的电能。
图1光伏发电原理
太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置,主要用于无电网的边远地区和人口分散地区,整个系统造价很高;在有公共电网的地区,光伏发电系统与电网连接并网运行,省去蓄电池,不仅可以大幅度降低造价,而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。
2太阳能光伏发电系统的组成
2.1制造光伏电池的商品化实用半导体材料主要是硅(产量占光伏电池的94%),包括:a,单晶硅b,多晶硅c非晶硅
2.2太阳能光伏发电系统的组成
基本组成:一套基本的太阳能发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池构成,下图为建筑型光伏发电系统解决方案:(图2)
图2
光伏组件的输出电流经汇流箱、配电柜、逆变器后,可直接作为电源驱动负荷。亦可切换到外部三相电网,实现小型光伏并网系统的运行。为保证系统安全可靠运行,还需要综合设计防雷系统、保护系统、测控系统等配套设施。
3光伏阵列的布局设计
光伏发电系统的规模确定之后,就可以开始规范系统的布局,选择满足设计要求的设备,有序的安排设备的施工。根据设计需要选择合适的太阳能光伏板,然后为光伏阵列选择适当的安装方法与安装场所,包括安装地点(地面、屋顶、建筑立面等)占用面积的选择,建筑体的支撑强度,如果安装在建筑物屋顶,应考虑屋顶的有效安装面积、屋顶结构及屋顶的密封方法,是否能够满足光伏板的承重等;同时还应考虑电池板安装架设仪器的摆放。
3.1确定光伏阵列的最佳倾角
并网光伏发电系统中,最佳倾角是指能获得全年最大光辐射量的组件倾角,通过调整组件的放置支架得到。 光伏组件支架有可变倾角和固定倾角 2种形式。可变倾角适用于大型光伏发电系统;固定倾角支架相对较为简单,一般按能获得全年最大辐射量的组件放置角度来制作。屋顶太阳能光伏发电系统设计规模较小,主要用于光伏发电系统的研究与验证,故文中采用固定倾角方式的支架,根据相关文献【2,3】向坡面的分月总辐射最佳倾角随季节变化而各不相同。 南宁全年各月最佳辐射倾角的平均值为 17°,将该角度设定为放置光伏组件支架的水平倾角。
3.2确定光伏组件阵列间距
对于屋顶安装的太阳能电池阵列,为避免光伏板之间的相互遮挡,并获取全年最大的发电量,安装过程必须要考虑电池阵列的安装间距,大多数屋顶安装的太阳能电池板为了获取全年最大的发电量,其安装位置都是南向,并根据具体地理纬度的不同有一定倾斜角度,该倾斜角度的大小又可以根据不同季节太阳高度角的变化而进行调整。两组光伏阵列间的距离D与该阵列的宽度A有如下的关系,见表1所示。
表1设计选用的多晶组件技术参数
光伏阵列间距的确定原则是冬至日当天9:00至15:00,光伏阵列不会互相遮挡,根据下面公式文献【1】确定最小间距。详图3。
D/A=cosβ+sinβ/tan a ①
其中:a =90°-δ-φ②
式中:β—阵列的倾斜角度
φ—当地纬度
δ—黄道面角度,23.5°
关键词:徐州市光伏产业;产业链;多晶硅
中图分类号:F462文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)21-0072-02
一、光伏产业综述
根据光伏特效应原理,通过太阳能电池将太阳能转化的电能称为光伏太阳能,与之相关的产业称为光伏产业。在世界各国政府对太阳能光伏发电的重视和支持下,受技术进步和法规政策逐步完善的强力驱动,光伏产业自90年代后期进入快速发展时期。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,90年代中期进入稳步发展时期,太阳电池及组件产量逐年稳步增加,2007年中国光伏企业生产的太阳能电池组件产量达到1088MWp,占世界总产量的27.2%,超过了日本和欧洲,成为太阳能电池的世界第一大生产国。
二、我市光伏产业的发展状况
我市光伏产业起步于2003年,经过几年的迅速发展,已成为我市重点发展的四大千亿元产业之一――能源产业的重要组成部分,我市光伏产业具有以下主要特点:
(一)领导重视、措施得力
我市非常重视发展以光伏产业为代表的新能源产业,出台了《能源产业规划纲要》,将其纳入重点发展的主导产业,制定了宏大的发展目标,给予全力支持,投资新能源产业除可享受正常优惠政策外,还可得到规模为1000万元的“专项基金”支持(2008年《关于扶持新能源及清洁技术产业发展的若干意见》)。
(二)产业潜力大、发展快
从2003年起步至今,我市光伏产业从无到有,已形成多晶硅1.8万吨、太阳能电池80兆瓦、组件230兆瓦的产能,2008年实现产值53亿元,预计到2011年产能将达到:多晶硅2万吨,拉棒、切片1万吨,电池组1500兆瓦,总产值超500亿元,成为全球知名的光伏产业基地。
(三)产业链不断延伸、产业集聚能力增强
我市光伏产业主要聚集在徐州经济开发区内的光伏产业园中,建成项目有:江苏中能硅业、江苏艾德太阳能和宁波麦克森,签约项目有:台湾强茂集团年产700吨单晶项目、中美硅晶投资1亿美元建设生产太阳能晶片及半导体晶片项目、中能投资2亿美元的铸锭/单晶项目等,逐步形成了从高纯多晶硅、电池板、电池组件到太阳能发电系统的产业链,以江苏中能为龙头的光伏企业都聚集在徐州经济开发区内,布局合理,初步形成企业集群。
(四)产业特色鲜明、原材料具备优势
我市光伏产业的突出优势是多晶硅材料制备,中能硅业的多晶硅产能和产量均居全国首位,亚洲第一,世界第三,现已被江苏省规划为省重点硅材料产业基地,预计2009年多晶硅产量能达到1万吨,约占全国总产量的一半。产业链下游的核心企业――台湾强茂集团综合实力强大,在太阳能电池、组件封装以及产业延伸方面具有竞争优势
三、存在的主要问题及分析
我市光伏产业虽然经过几年快速发展,产业规模和技术水平都有了很大的提高,但受到金融危机影响,光伏产业发展环境恶化,仍存在以下四个突出问题:
(一)全球金融危机影响巨大,我市光伏企业面临困境
由于全球经济危机的蔓延和深入,国际市场需求严重萎缩,我市光伏产业产品95%以上出口,因此受冲击很大。一是订单巨减,如江苏泰德太阳能产能闲置,被迫限产;二是产品价格大幅降低,企业效益快速下滑,多晶硅原料价格从最高时每公斤500美元下降到80美元以下,受此影响中能硅业的毛利率下降幅度很大;三是欧元汇率下降使出口企业遭受较大的汇率损失,江苏艾德太阳能2008年10月份对欧洲出口2亿多元,因欧元汇率变动减少毛利近3000万元;四是在建项目和规划项目压力增大,新投资和企业扩张趋于谨慎,普遍处于缓、停观望状态,中美矽晶晶片、强茂单晶硅、中能硅铸锭等签约项目均处于缓、停状态。
(二)上游多晶硅产能优势没有充分发挥,产业发展不平衡
目前产业链结构不够合理,呈现上游大下游小的格局,从上到下依次薄弱,目前上游的多晶硅年产能已达1.8万吨,不论规模还是技术都在全国属于领先地位,处于下游产业太阳能电池年产能80兆瓦,与上游原材料产能相比发展滞后,同发展目标年产能1500兆瓦有很大差距,而产业链中的硅铸锭、切片、光伏发电集成生产环节是空白,还有很大发展潜力。
(三)国内区域竞争增强,企业风险加大
国内已有20多个省市都把光伏产业作为主导产业和产业结构调整的重点,其中江苏、江西、河北、四川、河南、浙江、青海等省分别拥有一批优势制造企业集群,产业发展各具特色,全国区域之间竞争发展的态势明显。经过几年高速发展,光伏产业现在已经有产能过剩的迹象,而且由于光伏产品市场严重依靠国际市场,产业风险正在逐渐增大。我市光伏产业未来的发展面临着激烈的竞争,相关企业面临的风险也日益增加。
(四)人才培养薄弱,专业技术人才紧缺
我市光伏产业专业技术人才紧缺,技术力量不足。一是已成立的光伏产业科研机构少,目前全市只有“江苏中能”科技研发中心;二是没有充分利用我市的高等教育资源,目前我市各大中专院校无相关专业,而且高校与企业合作很少,仅有徐州工程学院与江苏艾德太阳能科技有限公司于近期签署战略合作协议;三是对人才培养,提高科研水平重视不足,目前我市尚无针对吸引光伏产业人才和支持光伏企业研发的激励政策。
四、我市光伏产业面临的机遇
随着全球市场继续保持增长势头、国内光伏市场开始启动,我市光伏产业在面临挑战的同时,也面临着前所未有的机遇。我国加快产业结构调整力度,光伏产业作为国家支持的朝阳产业受到国内外投资者的青睐。并且经过此轮国际金融危机,部分弱势企业被淘汰和整合,产业环境得以净化,给具有先发优势的地区和大型规模企业更好的发展环境。
五、促进光伏产业发展的对策建议
(一)全力以赴应对金融危机,降低不利影响
为消除金融危机不利影响,应采取以下措施:一是以企业为中心,提高对企业的服务水平;二是做好已签约项目的落实工作;三是重视招商引资工作。目前光伏产业处于低潮期,投资机会少,但不能忽视招商引资工作,招商人员应该积极走出去,拜访符合我市光伏产业规划要求的企业,加强与客商的联系,积极参加和举办行业论坛,结识新的客商,宣传我市光伏产业,把工作重心放在提高招商引资水平上,为产业景气时的招商引资工作做好准备。
(二)制定产业扶持政策,优化发展环境
一是要加大财税扶持力度;二是要加大落实扶持政策的力度;三是要加快投融资体系建设;四是要加快太阳能示范应用步伐。积极与省政府协调,争取规划项目落户或项目资金支持,以政府为主导建设一批示范性小区、示范性道路、示范性小型太阳能电站,引导鼓励全社会应用太阳能光伏电池,建设一批具有示范意义和科普功效的应用工程,引导和推动光伏产品的普及应用。
(三)结合当前形势,完善现有产业链
一是提高多晶硅生产技术水平,扩大产业链上游优势。在上游原材料制备环节,国内多个大型多晶硅项目逐步达产,供需趋于平衡,近期不宜盲目扩大产能,应重点围绕关键技术的突破和应用,通过引进一批采用冶金法、流化床法、硅烷法、CP法等新技术制备多晶硅材料的企业,使生产更加多样化,降低成本,提高竞争力,进一步增强我市多晶硅产能优势;二是加大对中游产业的招商引资力度,争取获得突破。硅铸锭和切片环节位于产业链中端,在我市光伏产业链中尚属空白,随着上游原材料多晶硅产量的增加,以及国内新开发出性价比很高的大型硅铸锭设备,目前具有较大的发展前景,我们应当抓住机遇,争取引进一批有实力的企业,在该环节取得突破,完善我市光伏产业链,与多晶硅一起形成更大的优势;三是适度超前规划,发展下游产业。太阳能电池和组件及其他光伏应用产品开发环节处于产业链下端,由于目前晶硅类电池产能总体过剩,近期投资机会不多,但随着光伏发电成本不断降低,以及各国政府越来越重视太阳能的开发及利用,不断扶持政策,光伏产业的市场潜力巨大。
(四)针对光伏产业投资特点,加强招商引资工作
一是提高重视程度,加强招商引资的组织领导工作。成立“徐州市光伏产业招商引资领导小组”,由市领导担任负责人,相关部门领导参加,统一指挥产业发展和招商工作,统筹资源,加强组织、指导、协调、调研和规划工作,形成专业招商力量,适应专业化、精细化招商的要求。二是发展产业集聚功能,依托龙头企业以商招商。充分利用江苏中能多晶硅产能优势,使用行政手段,要求中能公司对来我市投资的中下游企业提供优惠优先的多晶硅供应,其中差价政府可以给与补贴,并且政府应支持江苏中能、强茂集团等龙头企业扩充产能、兼并重组,扩大企业规模优势和对上下游企业的辐射,通过政府行政行为引导企业经营活动,影响行业竞争格局,加快产业集聚,形成具有规模优势与技术优势的光伏产业集群,使之成为我市招商引资的重要资源和以商招商的主要依靠。三是举办光伏产业招商会,提升招商引资实效。定期在我市及光伏产业发达地区举办专题招商会,结合我市产业规划要求来邀请有实力客商参会。四是针对投资多元化特点,加强招商项目策划和包装。针对光伏产业特点建立规范性和专业性的策划和包装机制,提升招商项目策划和包装水平。
(五)企业主导与政府指导相结合,提升我市光伏产业技术水平
一是紧紧抓住龙头企业,由政府牵头,建立产学研、科工贸群体,将政府目标和企业利益结合在一起进行运作;二是在我市有条件的大中专院校及研发中心培养光伏行业的专门人才,并积极引入国内外发达地区专业人才,制定相关人才激励政策,提高光伏产业人才待遇,要做到“引得进,用得好,留得住”,缩小我市光伏产业人才缺口;三是引导和支持企业加大研发投入,推动企业成为技术创新主体,提升企业核心竞争力,对自主确立研究开发项目的企业给予研发资金补贴;四是加强与中科院等国家级科研机构以及实力行业组织的合作,利用他们专业水平高和对外联络渠道广泛的特点,获取光伏产业市场行情和世界最新的技术发展动态。
参考文献
[1]关于扶持新能源及清洁技术产业发展的若干意见.
[2]2009~2012年中国太阳能光伏发电产业投资分析及前景预测报告[R].
关键词:光伏发电 市场 现状 发展趋势 特点
中图分类号:TK514 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(c)-0128-01
由于全球经济的飞速发展及人口的急剧增长,化石能源正在被逐渐耗尽,如:煤、石油、天然气等,能源危机摆在世界各国面前。另一方面,由化石能源引起的环境污染与生态不平衡等问题也影响着社会经济的发展,甚至可能成为影响人类生存的重大障碍。新能源的应用逐渐变成全球的热点。其中,太阳能属于一种最常用的可再生能源,不仅分布广,无污染,而且可再生,被国际上认为是最好的能源代替品。
1 地区简介
某镇在长江下游南岸,土地总面积为10 km2,农户有1696户。其中,新建村落34439 m2,入住农户189户,户均占地为126 m2。位于北纬31°46'42″~31°17'26″和东经118°21'38″~118°52'44″之间,属于亚热带湿润的季风气候,年平均气温为15.7 ℃。峰值日照时数的均值是3.94 h,连续阴雨的天数按5天算,两连续阴雨天数之间的设计最少按15天算。
该地年均能源消耗为:蜂窝煤为0.3/块,电为0.58元/kWh,液化气为75元/15 kg,该村最大的能源消耗是电费,年耗费12万元,占到总消费的73.03%,节电势在必行。
2 光伏发电原因与特点
太阳能光伏发电是借助太阳能电池产生的光生伏打现象直接把太阳辐射能变成电能的一种发电技术。按照应用场合不同,光伏发电系统有离网的光伏发电系统及并网的光伏发电系统。光伏发电受气象条件的影响,出力的变化总是呈现一定的周期性,比如日变化与季节变化的周期性呈现;由于太阳能辐射的时空分布具有任意性与间断性,使得光伏发电出力呈现出不连续性及不稳定性。光伏发电的预报技术不仅是电网科学调度与进行发电规划的根据,而且能减少光伏发电的出力波动对电网的不断撞击。
光伏发电能将太阳能电池的俘获通过直接辐射、散射辐射或者反射辐射等方式直接变为电,常见优点有:(1)没噪音,没公害,不会泄漏,无毒,不会引起温室效应;(2)旋转部件少,仅有跟踪式外,难损坏,易安装,易维护;(3)与能源危机和燃料市场的稳定性无关;(4)发电组件的使用时间通常多于25年;(5)能回用;(6)适合偏远无电区域,减少长距电网的设立和输电损耗;(7)发电方式多样,容易于建筑物进行集成;(8)建设光伏系统的能量能很快回收(当前能量的偿还周期是6个月到3年),而且回收将越来越快。
3 光伏发电技术的现状分析
(1)环境污染严重太阳能属于绿色能源,但是太阳能的上游组件以及硅原料加工却能产生很严重的污染。生产太阳能薄膜电池时,会产生四氯化硅、氯化氢及氢气等废气。尤其是四氯化硅,假如不处理,可能会变成盐酸等酸性物质从而污染土壤。许多欧洲国家都无力承担太阳能制造引起的消极影响,因此,中国才会成为世界太阳能的制造中心;(2)产业化产品长时间出口 中国太阳能的光伏发电业里的众企业多数自顾自发展、不够团结,往往不能齐心对外。太阳能光伏发电行业之前并没着力于各企业间的协作,面临反倾销危机的时候,合作很重要。可是,中国太阳能的光伏发电行业缺少一个大家都认可的组织或者协调机制去调和大厂与大厂、大厂与小厂之间的利益纠葛,单凭为数不多的光伏产业协会可以发挥的功用十分微弱。
4 光伏发电技术在我国的发展
我国首次研究太阳能电池是1958年,在1971年,第一次成功的将其应用于东方红二号卫星的发射,1973年以后,太阳能电池逐渐被用于地面工程。20世纪80年代初,我国的光伏工业刚刚起步,太阳能电池的年产量基本低于10 kW,且价格不便宜。20世纪80年代以来,国家开始关注光伏工业及光伏市场的发展状况,中央和地方政府都在光伏领域有一些资金投入,这让我国渺小的太阳能电池工业有机会发展同时在众多应用领域成立了典范,例如微波中继站、部队的通信系统及水闸与石油管道的保护系统等等。
目前,我国致力于光伏发电技术的研究开发,相继进行了晶体硅高效电池、非晶体硅薄膜电池与碲化镉及铜铟硒薄膜电池的应用系统的主要技术的研究。尤其是“十五”期间,国家利用科技攻关与863计划大力支持了一系列提高现有装备的生产能力的工程,使得光伏发电技术得到很大发展,产业水平也相应提高,也使得我国光伏发电制造业水平与国际水平的差距减小。
就应用技术而言,国家“十五”期间计划并实施了屋顶的并网发电技术以及高压并网发电技术的科技攻关,建设了一系列10~50 kW的屋顶系统,替我国2010年及2020年屋顶光伏的并网发电技术以及沙漠电站技术的成批发展奠定了基础。对于产业化,现在国内光伏发电最常用的产品是晶硅电池和少数的非晶硅电池。到2006年年末,我国已经建立了10余个相当规模的、专门的光伏电池生产厂,每年生产的光伏电池组件多于200 MW。特别是它可以增强晶体硅光伏电池组件的封装水平,年生产能力在10 MW及以上的光伏电池的封装技术和它的配套设备已变成商业化的工业设备。
但是,现在我国批量生产的单晶硅、多晶硅及非晶体硅电池的效率通常比发达国家低一些,一般为11%~14%、10%~12%及4%~6%。此外,到2006年,中国还没生产用于光伏系统的蓄电池。小功率逆变器的生产水平相对较高,但大功率的逆变器生产水平和国外的差距很大。
5 结语
受城市道路的照明需要及有关控制的影响,现在的太阳能路灯系统只是用于城市居民区、公园及农村乡镇等非主干路线。但资源危机一步步深化,太阳能一定会被重视。针对太阳能用于道路照明存在的质量好坏不一、转换率低、亮灯率低等问题,国家可通过规范市场,制定专门的国家标准或者行业标准等办法来解决。总体看来,太阳能路灯技术的使用利大于弊,可以节省能源,减少有害气体排放。把太阳能发电技术应用于新农村建设,一定会推动经济社会的可持续性发展,同时对目前我国正在进行的节能减排工程具有深远的意义。
参考文献
[1] 王晏,甘贵林.太阳能路灯在城市中的应用探讨[J].青海科技,2008(4):10-12.
论文摘要:近年来,随着《内地与香港关于建立更紧密经贸关系的安排》(cepa)补充协议的实施,粤港两地在社会服务方面的交流与合作更为密切,继2008年1月1日起允许香港服务提供者以独资民办非企业单位形式在粤举办养老机构之后,2009年1月1日起,广东进一步扩大服务业开放领域,允许香港服务提供者以独资民办非企业单位形式举办残疾人福利机构,为进一步推动粤港社会服务合作,提供了新的机遇。
一、广东社会福利服务由补缺型向适度普惠型发展
社会福利是国家保障人民生活、促进社会公平和进步的一项重要制度。社会福利发展水平,是 经济 发展和人民生活质量的重要标志,也是现代化建设的重要标志。社会福利的定义有广义和狭义之别。直至上世纪九十年代中期,民政部门负责的社会福利,主要是指狭义的社会福利,即为生活能力较弱的儿童、老人、残疾人等提供社会照顾和社会服务,是我国社会福利的一部分,也是我国社会保障的重要组成部分。
改革开放前我国还没有把社会保障列上议事日程,因为与当时计划经济相适应的单位 管理 制度已把社会保障,包括社会福利给统揽了。因此,民政部门主管的社会福利服务,面很窄,仅限于一些需要提供服务的民政对象,主要是孤老残幼人员。我们称之为救济型或补缺型社会福利服务。
上世纪九十年代中后期,随着改革开放的不断深入,我省各级民政部门积极适应 社会主义 市场 经济发展新形势,解放思想,转变观念,推动社会福利服务由传统的单位包办向政府主导、民间组织积极参与、社会化福利服务供给模式转变,由过去的补缺型逐渐向适度普惠型转变,促进了全省社会福利事业的全面发展与进步。2000年4月,民政部在广东召开了全国社会福利社会化工作会议,介绍推广了广东开展社会福利社会化工作经验,基本内容为 投资 主体多元化、服务对象公众化、服务内容系统化、服务队伍专业化、管理形式多样化,提出了社会福利社会化政策,即政府在倡导、组织、支持和必要的资助下,动员社会力量建设社会福利设施,开展社会福利服务,满足社会对社会福利服务的需求。2008年12月,民政部在广东召开全国养老服务社会化现场会,推广了广东推进养老服务社会化的经验,适度普惠型社会福利服务成为民政部门改革创新的重点工作,提上各级民政部门重要议事日程。所谓适度普惠型社会福利服务即服务对象向有需要的普通城乡居民转变,帮助脆弱人群保持基本生活水平;向应对和 预防 突出社会问题转变,维护社会的稳定和谐,促进经济社会的发展。
二、广东老年社会福利服务现状
随着 人口 老龄化程度的不断提高,养老服务逐步成为社会福利服务的重点。早在上世纪90年代,广东已进入老龄化社会,人口老龄化的压力和形势十分严峻。2008年末,全省户籍人口8267万人,其中60岁以上老年人口1014万人,占户籍总人口的12.27%。近年来,我省各级民政部门在落实儿童、残疾人福利政策的同时,积极应对人口老龄化问题,按照民政部提出的大力推进养老服务社会化要求,积极承担政府的主体责任,摆正政府与市场的关系,以公益性为导向,在管理和运行上引入市场机制,努力开拓以养老服务社会化为重点的社会福利服务新路子。目前,广东初步形成了以社区居家养老为重点、以公办养老机构为示范,以民办养老机构为导向的养老服务发展新格局。全省拥有各类社会福利机构1615所,床位共10.2万张,服务对象约7.1万人,其中城市福利机构252所(公办147所、民办105所),床位35754张(孤残儿童床位11859张),服务对象3.2万人;乡镇敬老福利机构1363所,床位66528张,服务对象3.9万人。另有社区老年人福利服务设施和活动场所4683个。截至2008年底,全省37个社区居家养老服务示范点已为5万多名居家老年人提供过到户服务。
(一)大力推 行政 府购买服务。随着我省人口老龄化进程的加快,家庭小型化和空巢家庭的出现,家庭养老功能日益弱化,为改善居家老年人的生活质量,减轻家属的照顾压力,大力推进社区居家养老模式是符合广东养老传统和现实情况的主要选择。2005年9月,根据民政部的统一部署,广东全面开展了以社区居家养老服务为切入点的养老服务社会化示范活动,探索实践以政府购买服务的方式推进社区居家养老服务,形成了政府资助服务提供者的“广州模式”和政府直接补贴服务对象的“深圳模式”。如广州越秀区率先推广建设街道托老中心的政府资助模式:由政府提供养老设施,把政府建成的街道托老中心向社会招标,择优选择信誉好、管理经验丰富的社会福利机构或其他组织承办。政府规定承办机构必须拿出总床位数的20%作为社区救济孤老的托老床位。政府以购买服务的形式,拨付资金给承办机构,为支付在机构内收养的社区孤老的相关费用。深圳市则是采取“管办分离”的办法,政府不再兴办专门机构从事居家养老服务,而是按照不同标准,对传统的“三无老人”、经济困难老人、80岁以上的高龄老人直接进行补贴。为他们每人发放一本服务记录簿(相当于服务券的代币功能),除确认服务内容与时间的签字外,老年人不须办理任何手续,不经手货币,即可享受到所需的服务。区民政局按照补贴对象服务本所记录的服务时间和应付金额,将补助款按季度直接划到服务机构帐户上。所有老人均可以自由选择服务机构,自主选择服务内容,政府不指定服务机构,也不限制服务范围。
(二)积极构建“信息联动服务网络”。“信息联动服务网络”是将社区医疗、护理服务、家政服务、义工服务四个服务网络通过“平安钟”、“平安通”居家养老呼援服务平台,为老年人提供24小时的信息支援服务。如广州市越秀区设置的“星光平安钟”呼援服务中心,依托“120”急救、红十字会医院、社区卫生服务中心等医疗机构,在全区建立平安钟用户医疗应急援助机制,为社区老年人实施区、街、社区三级应急医疗救助网络服务;依托160个社区医生互动点,为每个星光平安钟老年用户建立“社区养老健康 档案 ”,为老年人及时提供“病前查、病 中医 、病后养”的社区护理优质服务;吸纳家政服务中心加盟,招聘、培训一批星光助老服务员,建立起社区家政服务网络;依托义务工作者协会携手搭建义工联动网络,通过义工长者结对子、义工慰问热线、义工上门探访等活动,为老人提供亲切、热诚的生活关爱。目前,广州市已全面铺开“平安通”服务,深圳市、佛山市顺德区、江门市蓬江区也相继推行“关爱之声”呼援服务试点工作。
(三)全面引进“ 管理 认证评估体系”。广东各福利机构积极引进先进的科学管理理念,由经验型管理向科学化、系统化管理转变。如广州市老人院2002年通过了国际质量管理体系认证,佛山市南海区福利中心通过了国际质量、 环境 、健康安全管理三体系认证。通过对 社会 福利机构质量、环境、健康安全等多方面的管理评估,有效地提升了福利机构的管理水平和效能,明确了福利机构内部各部门的职能、职责,规范了各项工作流程,使管理目标、岗位职责、工作规程、责任考核整合成一个有机整体,管理更加规范。同时,积极培养和引进包括社会工作者在内的各类专业人员,逐步建立了一支专业化的社会福利服务队伍。近年来,我厅每年都举办一至两期社会福利机构从业人员培训班,邀请香港或本省社会福利机构专家进行授课,收到良好成效。截至2008年底止,广东各类社会福利机构中,具有初级以上医疗、护理、 康复 、特教等专业技术职称的工作人员的比例达到40.8%。
(四)鼓励港澳服务提供者参与养老服务事业。近年来,广东充分利用毗邻港澳的地缘区位优势,不断加强与港澳社会福利界的合作交流,鼓励港澳民间团体和个人到广东 投资 兴办养老机构。2005年12月8日至9日,我厅组织在香港国际会议展览中心联合举办了“广东省首届养老福利机构香港合作交流会”。cepa补充协议四签署后,我厅与香港特区政府劳工及福利局于2007年8月2日建立“粤港社会福利合作专责小组”合作机制,保障cepa补充协议四相关政策的推进和落实。截至2008年底,全省已有深圳复康会颐康院、肇庆伸手助人护老颐养院、开平市三埠美仙养老院等5家香港机构和个人来粤开办的养老机构。
三、广东老年社会福利服务面临的挑战与机遇
尽管广东老年社会福利服务取得了长足发展,但也面临着严堠的挑战。主要表现在:
(一)养老服务发展滞后。当前,广东省已成为全国老龄化最快的省份之一,社会福利服务所面临的最严峻挑战,是养老服务难以满足人民群众对养老需求日益增长的需要。2008年末,我省福利机构中养老床位数还不到老年 人口 的1%,养老服务发展水平与社会化养老的潜在需求尚有很大差距。在未富先老的前提下,应对突如其来的老龄化问题,发动社会力量共同发展养老服务事业,成为了解决养老困境的必然选择。
(二) 公共 财政 投入不足。养老服务是比较特殊的福利服务领域,既有 市场 性的特征,也有公共性及福利性的特点。因此,在推行养老服务社会化过程中,要正确把握政府责任与社会化的关系、公益性与市场化的平衡问题,坚持政府主导,不能简单地将养老服务社会化等同于民营化和市场化。当前,广东一些地方政府公共财政对养老服务投入不足,未能充分体现政府的主导作用。
(三)政府购买服务制度尚未建立。香港地区的养老服务,主要以政府购买服务的方式提供,通过政府立项、公开招标(或委托)、民间操作、政府评估的流程来运作。近年来,广东学习借鉴香港先进经验,积极推 行政 府购买服务机制,广州、深圳、佛山等市率先推出了政府购买社工岗位、购买民间社会组织服务项目、为符合一定条件的老年人发放补贴、津贴等方式。但到目前为止,省和各地级以上市财政部门还没有建立政府购买服务制度。
(四)政策瓶颈问题有待突破。推行养老服务社会化,必须及时有效地解决诸如土地、规划、布局、政府投入、优惠政策、管理、队伍建设等问题。近年来,广东积极制定出台了《广东省民办社会福利机构管理规定》等一系列政策,鼓励社会力量兴办社会福利机构,但相关政策尚欠协调,一定程度上影响了社会力量兴办养老机构的积极性。
在看到危机和挑战的同时,我们也认识到,挑战中蕴含着机遇,当前,广东社会福利服务事业正面临着前所未有的发展机遇。
一是政府对民生的重视。党的十七大报告将民生问题提高到了前所未有的重要位置,提出“必须在 经济 发展的基础上,更加注重社会建设,着力保障和改善民生,推进社会体制改革,扩大公共服务,完善社会管理,促进社会公平正义,努力使全体人民学有所教、劳有所得、病有所医、老有所养、住有所居,推动建设和谐社会”,“要以社会 保险 、社会救助、社会福利为基础,以基本养老、基本医疗、最低生活保障制度为重点,以慈善事业、商业保险为补充,加快完善社会保障体系”。全国上下,全党上下都关注和重视民生,是我们做好民生工作的基础。
二是《规划纲要》的实施。2008年12月,国务院批准实施《珠江三角洲地区改革发展规划纲要》,明确把加快珠江三角洲地区的改革发展上升为国家战略,并赋予“科学发展、先行先试”的重大使命。为贯彻实施《规划纲要》,广东省委、省政府决定,在加快发展 经济 的同时,着力完善和落实改善民生及发展 教育 、 文化 、卫生、体育等 社会 事业的普惠政策,实现人人享有基本 公共 服务和社会保障,加快建设平安和谐广东,不断提高城乡居民的生活质量和幸福感,并推进与港澳更紧密合作,不断拓展三地合作的深度和广度,认真贯彻落实中央支持香港、澳门发展的政策措施,与港澳共同推进实施《规划纲要》,大力推进cepa政策先行先试工作。
三是部省协议的签署。2009年7月20日,国家民政部与广东省人民政府签署了《共同推进珠江三角洲地区民政工作改革发展协议》,将“探索建立普惠型社会福利制度”列为合作的主要内容之一,提出了积极稳妥地扩大社会福利制度覆盖范围、健全养老服务体系、探索建立多元化的社会福利服务供给模式、加强与港澳地区的交流与合作等具体目标。同时部省协议还约定:共同推进社会组织改革与发展,深化社区建设和基层 管理 与服务体制改革,率先建立现代社会工作制度,完善促进慈善事业发展的体制机制等等,将为广东的社会福利服务创造必要的条件。部省协议的签署,是贯彻落实《规划纲要》的重要举措,充分体现了民政部和广东省委、省政府对广东民政系统的充分信任和和殷切期盼,为广东社会福利事业,特别是社会福利服务的发展带来了重大机遇。
今后,我们将以《珠江三角洲地区改革发展规划纲要》和部省协议的签署为契机,认真学习借鉴香港地区的经验做法,加强粤港社会福利服务交流与合作,率先在我省建立与经济社会发展相适应的现代社会福利服务制度。
第一,要加强对社会福利服务的研究。这次粤港社会服务交流与研讨会就是我们研究和探讨社会服务的开始。今后,我们要组织力量进一步开展理论研究,为实际工作提供 指导 。
第二,要加大对社会福利服务的宣传。社会福利服务作为我国社会保障的重要组成部分,地位和作用越来越重要。我们要加大宣传和普及有关社会福利服务常识,使全社会了解、支持、参与社会福利服务,充分发挥社会福利服务的社会保障作用。
第三,要积极推动社会福利服务立法。目前,有关社会福利服务的立法还很不完善。要真正把社会福利服务作为社会保障的三根支柱之一,发挥其作用,必须首先建立起全国统一的社会福利服务制度,通过立法的形式,建立基本的社会福利服务框架。
关键词:高速公路广告 管理 分析 前瞻
一、高速公路广告及其经营权
1.1 高速公路广告。高速公路广告,广义上包括所有以高速公路使用者为主要受众对象的广告,既有以固定的建筑(构筑)物为支撑设施的广告牌匾,又有以车体等流动实体为载体的广告,还有以票据等为载体的广告等;而狭义的高速公路广告则指高速公路、高速公路用地范围内的广告,同时还包括高速公路两侧除公路标志以外的大型广告牌、广告塔、宣传牌、电子显示屏、灯箱、招牌、标牌、实物造型和其他广告设施等。
1.2 高速公路广告经营权。高速公路建成通车,项目投资者除了向使用道路的车辆收取通行费之外,其权益还包括服务设施经营权和广告经营权。广告经营权主要是指高速公路管理公司充分利用高速公路资源,在公路两侧许可范围内设置广告媒介,向刊登广告者(或者广告公司)收取一定报酬的权利。
二、现状及存在的问题
2. 1现状
2.1.1高速公路的发展现状。福建省高速公路牢牢把握千载难逢的历史机遇,持续提速加快高速公路发展,从1997年12月15日福建省第一条81.4公里的泉厦高速公路正式通车,到2010年福建省高速公路通车里程达到2400公里;从海西高速公路网规划“三纵四横”3234公里,到2010年调整为“三纵八横三环三十三联”6100公里;截至2010年底,福建省已有66个、79%的县市实现半小时内上高速,形成了省会福州至各设区市的“四小时交通经济圈”,并与周边相邻省份广东、浙江、江西全面对接。
2.1.2高速公路广告的现状。纵观福建省高速公路道路两侧,现有三种类型的广告牌。第一类,是设立在“高速公路用地内(隔离栏内)”和“高速公路建筑控制区以内”的广告,这种广告牌事先需要得到省高速公路管理部门、业主单位双方同意;第二类,指未经批准,私自设立在“高速公路建筑控制区”内的广告,即通常意义上的违法广告;第三类,是设立在“高速公路建筑控制区以外”的广告,这种广告牌的设立在法律上不涉及公路,任何一级公路部门已经无权管理。
2.2 存在问题
2.2.1适用法律实用性不强。从我国目前法律体系看,现有的法律法规对高速公路广告的立法调整不足以解决现实中发生的问题。《中华人民共和国公路法》只规定了“不得在公路用地范围内设置公路标志以外的其他标志”,而未涉及广告。《收费公路管理条例》规定了广告经营权属于收费公路的权益,但操作性较差。《福建省人民政府关于高速公路管理的通告》第七条规定“高速公路及其设施受法律保护,未经高速公路管理机构批准,……不得在高速公路两侧设置非交通标志和广告”,但其强制力不够。
2.2.2广告开发问题日益突出。一方面,部分高速公路邻地所有人或使用权人在其土地上也设置了以高速公路过往司乘为主要受众的各类广告,无偿使用高速公路资源取得利益,对高速公路投资人产生了负面影响;另一方面,少数不法分子受利益驱动,在法定的高速公路建筑控制区内未经相关行政管理机关批准即设置广告,造成高速公路广告管理无序的结果。
2.2.3广告视觉效果不尽人意。由于前期福建省广告开发以地市为主,没有统一的广告设置规划,设置距离、高度、密度均不尽相同,加之违章广告的事实存在,从最北的宁德到最南的厦门,沿线两侧林立的灯箱广告、双杆式广告、单柱双面或三面广告等,对开车行驶在高速路上的司机来说,在某种程度上是一种混乱无序的视觉冲击;加之受广告公司设计能力的制约,部分广告版面设计随意、表达混乱、艺术性、美观性有待改进。少数控制区外无人管理、维护的广告立柱锈蚀、牌架或立柱倾斜,一定程度上影响了城市形象。
三、管理浅析与前瞻展望
3.1 管理浅探
3.1.1完善福建省高速公路广告经营管理相关的法律法规。《中华人民共和国公路法》是公路管理的基本法,但其中有关广告经营管理相关问题所述甚少。应考虑福建海西建设大发展的现实迫切需要,积极推动相关部门尽快完善高速公路广告管理的相关法规。一方面,是要在地方立法中明确高速公路广告经营管理的权责各方,使高速公路广告经营和管理行为真正有法可依。另一方面,是要通过立法,构建起高速公路、地方公路、工商、乡镇等多部门管理的体制,形成对高速公路广告综合治理的态势。
3.1.2 正确认识高速公路广告的内在价值。从《物权法》角度看,高速公路的所有权归国家所有,符合资格的国内经济组织以投资的方式获得了高速公路的部分或全部的使用权来获得收益。高速公路广告是依托在公路实物资产上的无形资产,其价值的大小取决于沿线城镇经济发展水平,也取决于管理服务水平,更取决于通行该路段车流量和通行车辆结构构成。这就要求高速公路投资人必然要经营管理好公路,同时也必然会在合法的条件下,努力经营广告,使其收益最大化,这也就客观上使经济形成良性互动。高速公路广告经营权的合理运用,可以创造出更大的经济价值,提高高速公路的经营效益。
3.1.3 加强公路建筑控制区外的广告管理。目前,由于执法依据不足和执法力量薄弱等原因,高速公路建筑控制区外随意设立各式广告的问题日益突出,已经给高速公路投资人的广告经营造成了严重影响。目前条件下,可依据《物权法》中有关规定,排除公路邻地所有人或使用权人以及任何第三人设置沿线公路广告。同时可以通过积极推动政府部门调整法律法规,如通过分类调整适当扩大针对广告设置的建筑控制区范围,来遏止控制区外以高速公路为主要受群的广告不断蔓延的趋势,广西省就有这一方面的尝试,其对高速公路建筑控制区的界定就是高速公路两侧往外80米范围内。
3.2前瞻与展望
3.2.1 规模化和专业化是广告经营的发展趋势。对于高速公路沿线广告经营开发,有些是由省高速公路广告公司自行投资经营,有些是部分出资与广告公司合作经营,有些是采用出租广告规划位,由广告公司自筹资金建设经营,并定期向高速公路公司支付租金的模式。分散、多种的经营方式既浪费成本,又不能合理调配资源,削弱的广告的整体竞争力,同时由广告公司的模式,又使很大一部分利润转移给了广告公司。因此,整合广告资源,向规模化、专业化和集团化发展,是高速公路广告经营的总体趋势。福建省高速公路公司在2010年成立的福建省高速公路广告公司已经在这个方面迈出了第一步。
3.2.2 开发新的广告媒介是高速公路广告发展的必然选择。
首先是高速公路通行票、卡均可作为广告载体。高速公路通行票据,或者类似行车指南等印刷品,可在背面印制小型公益文字广告,或者把公益广告与商业广告结合起来进行。这类广告发送批量大,传播广,费用低廉,适用于产品信息的传播。其次是周边冠名权出让。买断冠名权已成为近年来广告发展的一种新趋势,由于高速公路作为国家主干道,其冠名权不宜出让,但是沿线桥梁、隧道及服务区的冠名权则可以根据实际情况通过竞标出让。再者是其他媒体的开发。高速公路还有许多设施、设备可开发成为广告媒体,如独立于收费棚大型广告、高速路口收费亭广告、收费站所管理楼等相关设备设施。特别是LED屏广告的开发,可提升整个广告的档次。
3.2.3 推行项目融资获取建设发展资金是高速公路广告发展的另一途径。福建省高速公路建设资金短缺问题,是困扰其进一步发展的主要因素。作为高速公路隐性资源,福建省高速公路广告公司可以探索开展新项目融资方式,借鉴目前国际上通用共同的融资方式来从一定程度上解决建设资金问题。
一是BOT模式。即指在统一规划的前提下,将某一段高速公路的广告经营设计、建设、运营、融资和维护的权利特许给国内外私营机构的合作商和主办人,允许该私营机构在一个固定的期限内运营广告,并且允许其在该期限内收回对该项目的投资、运营与维护费用等各项合理费用,并取得预定的资金回报受益。最后,在规定的特许期限内满后,将广告设施转让给高速公路公司。
二是ABS模式。即资产证券化,它是以项目所属的资产为基础,以该项资产所能带来的预期收益为保证,通过在资本市场上发行证券来募集资金的一种项目融资方式。福建省高速公路有限责任公司在2010年将原来分属于各路段公司广告牌经营权全部收归新成立了福建省高速公路广告公司,统一负责全省高速公路广告资源的开发和管理,为ABS融资模式奠定了体制基础。
综上所述,福建省高速公路广告经过十余年的持续发展,已经初步具备了规模化、集团化运作的雏形,但也遇到了广告经营模式单一、建筑控制区外广告蔓延等发展中不可回避的难题。面对此种情况,就需要通过调整法律关系、挖掘广告形式、拓宽发展思路等方式加以解决。
参考文献
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[3]南西渠、岳红记,陕西省高速公路广告经营融资模式研究,《新西部》,2007.7;
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.
关键词 新新产业 太阳能 光伏 封装设备 现状
中图分类号:TK519 文献标识码:A
0前言
由于环境污染日益严重,寻求可持续的能源发展道路,选择太阳能作为目前新新产业新能源的开发对象具有巨大的发展前景。近年来世界各国对太阳能光伏组件产品的开发与应用越来越广泛,而光伏组件产业是太阳能发电系统中的一个十分重要的部分,所以新新产业太阳能的发展也将会带来光伏组件产品的日益兴起。在太阳能发电组件制造业的不断发展过程中,新新产业光伏组件封装、硅片加工以及在光伏晶体硅太阳电池的制造方面均有着巨大的成功,从而明显缩短了生产时间与发展进程,我国在该领域的发展也使得当前国内光伏组件封装设备制造在自主创新方面也取得了较大的成绩。这为我国光伏产业的快速而可持续的发展奠定了良好基础,同时也为我国光伏组件封装制造做出了巨大贡献。本文对目前的市场现状以及发展方向进行了阐述。
1光伏组件封装设备生产介绍
1.1光伏组件封装设备组成
光伏组件封装设备主要是用在新新产业的太阳电池组件封装过程中。主要由装框机、层压机、打胶机、敷设机、组件测试仪以及焊接机等设备组成。此外还可以装有激光划片机以及电池片分选仪等设备。
图1:太阳能光伏组件封装
1.2光伏组件封装设备用途
太阳能光伏组件的封装的过程具有十分重要的作用,在产品制造的过程中对光伏电池片的封装应满足密封与抗雷击两项基本指标,由此可以满足对太阳能光伏电池设备的使用寿命要求。在太阳能光伏组件封装设备中应用最广泛的是层压机,其主要功能是通过层压机把EVA、太阳能电池片、钢化玻璃、背膜在高温真空的条件下压成具有一定刚性的整体。这是制造太阳能光伏电池组件的一种重要设备。目前我国的层压机和国外层压机的主要在制作精度、控制程序、设备的稳定性等方面和国外有差距。我国生产的层压机从2000年开始,经过几年的不懈努力,和国外产品的额差距在不断缩小,现国内绝大多数组件生产厂家使用的层压机都是国产的,其产品性能能够满足太阳能光伏组件生产的要求。此外,光伏组件封装设备中的焊接机主要是用于电池串接;而装框机则主要是安装光伏组件的边框,从而增加组件的强度;铺设机则将电池组件串、EVA、玻璃以及背板等进行分层次铺设;注胶机则主要是对电池片进行封装。
2我国光伏组件封装设备制造现状
新新产业太阳能光伏组件封装设备已经在我国发展超过了10年,目前我国已经拥有了完成整线装备的能力。从市场规模上看,目前我国国产的太阳能光伏组件封装的市场占有率超过了80%,而相关评估显示,5年后将我国将有90%的光伏组件封装均达到国产化。市场统计可以看出,我国目前的光伏组件封装设备在整个行业中的总产值已经占到了34%,其中2006~2010年间国产光伏组件设备容量统计如下。
图2:我国光伏组件封装设备容量统计
在太阳能光伏组件封装设备的制造流水线中,对设备焊接所需要的技术较高,而我国现有的焊接技术仍无法满足要求。但是随着自动焊接机引入我国市场,在国产太阳能光伏组件封装设备生产国产中已经取得了较好的效果。其中我国已有部分产品型号在光伏组件测试仪设备中达到了3A标准,此外我国的9A太阳模拟器已经给成为德国SCHMID整线产品的标配设备,在国外已经打下了很好的市场。我国的装框机生产商也越来越多,我国的层压机市场国产化已经达到了97%,己经有65家太阳能光伏组件封装设备生产厂家,可见我国的太阳能光伏组件封装设备制造技术与发展已经获得了巨大的成功。
此外,从光伏组件封装设备价格来看,我国国产设备的价格比同种国外产品低30%~50%,也具有明显的价格优势,可以预测我国的光伏组件封装设备的制造将推动着整个光伏组件设备制造行业的快速发展。
3我国光伏组件封装设备制造的展望
我国未来光伏组件封装设备的制造上仍然会向自动化进一步发展。这是由于自动化程度的提高将更有效的控制光伏产品的质量及其稳定性,同时自动化生产线的生产能力优于人工操作生产线,可以减少了人员的使用,同时还可以通过降低封装环节人工成本来实现对光伏组件生产成本的控制。因此如何实现光伏组件生产自动化是目前光伏组件封装设备生产的主要方向。目前来看,我国在新新产业太阳能光伏组件封装设备的生产行业中主要是实现由节点设备向流水线的发展趋势,这是受国外先进的自动化生产线影响而成的,这种模式可以有效的减少生产过程中的人工干预,实现设备生产车间的自动传送,提高生产自动化及整线生产效率。此外,在光伏组件封装设备制造业中还会随着新型电池和新材料的出现而发生变化,如对光伏薄膜电池封装的特殊要求也成为光伏封装产业自身发展需要关注的重要方向。
4结论
我国新新产业太阳能光伏组件封装设备的研发与生产起步较早,同时我国的国产设备市场占有率也非常高。随着我国制造工业的不断快速发展,使得光伏组件封装、硅片加工以及晶体硅太阳电池制造上都获得了很大的成功,由此导致了光伏组件封装设备的国产化日益显著。由于光伏行业的生产设备属于一体化大型综合性设备,其中也包括了复杂的软硬件技术,而这些软硬件还涉及到许多现代工艺细节,因此在我国光伏组件封装设备制造业的良好发展势头下,还需要掌握到这些先进的光伏组件封装设备的制造生产技术,并且保持技术的创新性,从而不断提高新型产业太阳能光伏组件封装设备的制造水平,扩大产业的发展前景。
参考文献
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【关键词】光伏并网系统;微型逆变器;电气结构
引言
在全球能源危机的影响,寻求可持续的、清洁的、能源效率高的替代能源,成为当今国际发展的主题之一。太阳能以其无可比拟的优势,成为人们缓解能源危机的主要选择之一。太阳能资源丰富、持续、清洁,作为一种替代传统能源的新能源具有重大的经济和战略意义。
光伏发电是目前人们有效利用太阳能的重要方式。传统的集中式光伏并网发电系统是由多个太阳能组件通过一定的串并联方式紧密相连,形成阵列。阵列产生的直流电流向集中并网逆变器,由逆变器完成DC/ AC转换连接的公共电网,并找出系统最大功率点跟踪以优化系统效。随着光伏发电技术的不断发展和新产品的不断涌现,集中式光伏并网逆变器的缺点逐步引起了关注。
(1)可靠性:集中式的并网系统中,光伏逆变器是整个系统关键环节中的薄弱环节,单个逆变器的故障可能导致整个发电系统的崩溃,光伏阵列产生的能量,在设备维护周期被浪费了。
(2) MPPT跟踪效率:尽管大多的集中光伏逆变器厂商宣称其MPPT可以达到99 % ,实际上,由于其MPPT跟踪的目标整个光伏阵列,不可能追踪到每块光伏组件。因组件匹配,局部遮荫等影响,实际光伏阵列的输出呈现多峰特性。在光照功率不均时,进行统一的最大功率跟踪,很可能使系统工作在局部最优点,而错过了真正的最大功率点。
(3)系统可扩展性:集中式并网系统的连接方式决定了系统可扩展性较差。
本文介绍了光伏并网型系统主要的并网技术形式,微型逆变器的发展现状及技术特点,结合分布式项目易受安装环境的影响,系统因组件型号规格、安装倾角、朝向、遮挡阴影、灰尘、温度、辐照度等方面的影响,在阵列中的局部甚至每块光伏组件,都各自工作在独有的状态下。为了提高系统输出效率,增加发电量,提出了支持热插拔,即插即用的微型逆变器并网系统方案,该方案下用户可根据需求随意扩容,而不影响系统整体发电效率,是拟补集中式并网系统存在问题最完善的解决方案。特别以微型逆变器为核心的太阳能建筑应用方案,是目前光伏建筑并网系统的研究热点之一。
1 光伏系统的主要并网技术方式
(a)集中式并网系统 (b)组串并网系统
(c)微型逆变器并网系统
图1光伏并网系统示意图
集中式逆变器并网系统存在的缺点,众多学者提出了各种新型光伏并网系统,其中微型逆变器并网系统为代表的分布式并网方案是当前研究的热点。图l(a)为传统的集中式并网逆变器系统,图l(b)分别为组串式逆变器并网系统和和多组串式逆变器并网系统,图l(d)为微型逆变器并网系统。
2 主流光伏并网方式的特点
表1 传统逆变器与微逆变器系统比较
微型逆变器并网 单(多)组串逆变器并网 集中式并网
单体容量范围 100-500W 500W-15kW 30kW-500kW
MPPT追踪范围 组件级 组串级 阵列单元
阴影遮挡影响
系统输出 单个组件,
影响很小 一串,
影响较大 阵列单元,
影响很大
DC侧电压 低压安全 高压危险 高压危险
AC侧并网 单电缆入户低压并网 低压用户侧并网 中高压并网传输
火灾隐患 很小 大 很大
组件要求 不同组件系统可混用 同一串组件电性能须相同 阵列单元的组件电性能须相同
监控 全球性网络监控 本地监控 本地监控
组件关断 单组件网络关断 外部开关关断 外部开关关断
防护、环境应用 IP65 -40℃~+65℃ IP20 室内机房 IP20 室内机房
安装 支架安装、简便 需要机房、壁挂 安装复杂、需要机房
由表1可知,集中逆变器每台自带MPPT数量为一个,意味着系统只能对电池板阵列单元进行最大工作点跟踪,适合无周围遮挡的大型地面电站,单(多)组串式逆变器并网系统通过DC/DC变换器与光伏组件串直接相连,MPPT跟踪每串电池组件的最佳工作点;而微型逆变器并网系统则是能够将MPPT 做到组件级别。因此微逆分布式光伏并网系统中每块组件均工作在最大功率点,光伏组件利用率高于集中式及组串式并网方式。
图1(b)组串逆变器是取了集中逆变和组串逆变的优点,避免了其缺点,适用于几千瓦至几十千瓦的光伏发电站。在多组串逆变器中,各组串输入包含了单独的功率峰值跟踪(MPPT)。每个组串中可分别包含不同的组件额定功率、组件数、生产厂家、不同技术的光伏组件、不同朝向或倾角的组件串,每一组串都工作在它们各自的最大功率峰值上。但是由于分布式电站多在屋顶,屋顶的局部遮挡阴影对光伏阵列的阴影影响还是会涉及到组串级别上。
图1(c)微型逆变器并网系统,由于每一块组件对应安装一台微型逆变器,可以有效解决集中式并网方案中逆变器的可靠性问题及组串式逆变器的局部阴影对光伏系统的影响问题,在微逆并网系统中,任何时候的局部遮挡只是局限于单块组件,而不会影响到没有受到遮挡组件的发电输出。不同的额定功率、不同的尺寸或不同技术的光伏组件、不同的生产厂家的光伏组件、不同朝向或倾角甚至遮挡阴影的光伏组件,每块组件都分别配置单独的逆变器上,并工作在它们各自的最大功率峰值上,系统电能输出比传统的逆变器多产出16%的电能。
3 微逆变器的特征及发展现状
3.1 微逆变器的组成和特征
微逆变器是功率等级较少(100w-500w)的光伏并网逆变器,它直接安装在单块组件上,将单块组件产生的直流电直接转化为交流电,若干光伏组件并联形成系统,接入公共电网。图2所示的为采用微逆变器的分布式光伏并网系统,该系统主要由嵌入微逆变器的光伏电池板和控制中心组成。微逆变器将光伏电池的实时信息通过无线网络传送给控制中心,便于诊断和管理。这种分布式发电具有集中式逆变器无法比拟的优势主要表现以下向几方面:
(1)对单块组件的最大功率点进行跟踪,可大大提高光伏系统的发电量(可提高5~25%);
(2)将微逆变器与光伏组件集成,可以实现模块化设计,实现即插即用和热插拔,系统扩展简单方便;
(3)能够充分利用空间和适应不同安装方向和角度;
(4)配置灵活,在家用市场可以按照用户财力安装光伏电池大小;
(5)无高压电,更安全,安装简单,维护安装成本低廉,对安装服务商依赖性减少;
(6)系统冗余度高、可靠性高,单个模块失效不会对整个系统造成影响。
图2 新型微逆分布式光伏并网系统示意图
传统的集中式逆变器由于工作在高电压、大电流的场合,寿命一般为5~15年,而光伏组件的寿命为20~25年,这就需要更换和维修集中式逆变器。相反,为使微逆变器同光伏组件的寿命匹配,微逆变器采用航空电源的技术设计及标准,具有高可靠性、高效率和长寿命的特色。同时,便于与光伏组件模块化,微逆变器应具有体积小、重量轻的特点。微逆变器主要由升压环节和周波变换器两部分组成(单级式微逆变器)。升压环节主要是升高光伏电池电压,保证能输出220v的交流电压,同时能够实现最大功率跟踪、孤岛保护和并网,周波变换器用于实现高频交流电变成工频交流电。
3.2 微逆变器的发展现状
美国加州的Enphase energy从2008年微逆变器第一代产品M190。之后不久,推出一系列的微逆变器产品并开始商业化量产,取得了较好的销售成绩,使得微逆变器获得了更广泛的认可,吸引了众多公司纷纷加入到微逆变器的研发行列;德国艾斯玛太阳能技术股份公司(SMA solar technology)、英国的Enecsys公司都通过技术并购或自主研发了自己的微逆产品。随着国外微逆变器市场的日益火热,众多国内厂商也尝试开始微逆变器产品的开发。最早从事微逆变器研究的公司-英伟力新能源科技公司于2010年5月了其第一代产品MAC250。后起之秀微逆厂商昱能(APS)光伏科技,2010年3月成立,在2011年、2012年连续第1代产品YC200、第2代产品YC250、YC500(一拖二单相微逆)的基础上,2013年5月,了世界首款三相微型逆变器――YC900-3(一拖四三相微逆),及世界首款双体离网微型逆变器,目前累计出货量已超过10万台套。
随着电力电子元器件的发展、数字信号处理和信息通信技术的应用以及先进的控制方法的提出,微逆变器的一些技术也得到了快速发展。主要表现在以下几个方面:
(1)电子元器件技术的进步,减少了的损耗,提高了微逆变器的效率;
(2)拓扑结构由多级的功率变换向单级的功率变换转换,减少了元器件的数量、降低了损耗和成本;
(3)高频软开关技术提高了系统的频率和效率,减小了体积;
(4)无电流电压传感器的最大功率跟踪技术替代电流电压传感器的MPPT技术;
(5)研究薄膜电容的功率变换技术和长寿命的电解电容技术替代传统的电解电容的功率变换技术;
(6)先进的并网电流控制方法改善了微逆输出波形质量,提高了系统的动态响应性能和稳定性;
(7)基于web模式的可视化监视平台,展示每台组件的实时发电状态。
4 微型逆变器的应用实例分析
实验数据表明,在集中式光伏逆变器系统中,光伏阵列即使只有10%的遮挡,整个光伏阵列的发电量输出将有50%的降低。但是在微型光伏系统中阴影遮挡的影响仅限于被遮挡的组件本身,而对于其它光伏阵列的输出没有影响。
图3 微型逆变器与传统逆变器光伏系统发电量比较
Enphase通过在美国同一地区150个微型逆变器光伏系统连续6个月以上现场运行监测数据也表明,系统发电量比标称值提高 8-11% ;而传统逆变器系统发电量却低于标称值8%;所以两种系统发电量输出相差16%以上(Data source: Gostein et al,2009 Enphase)。
由中电电气EPC总包的青海建院237KW光伏屋顶项目,是目前国内最大的微逆方案光伏电站之一。项目分布于6栋教学楼屋顶,各屋面的走势及周边环境,均有不同程度的阴影遮挡影响,综合考虑各方面的影响,最终采用在其中5栋遮挡严重楼顶采用微型逆变器,1栋屋顶采用组串式逆变器。微逆采用昱能光伏科技YC500-CN(一拖二单相微逆),整个系统共用微逆498台,光伏电池板996块,组串逆变器采用阳光15KW逆变器。本项目与2012年11月建成,目前并网运行正常。
通过对相邻屋顶的20.5KW微逆光伏系统与15.3KW组串逆变器光伏系统近6个月的发电量的现场运行数据比对,20.5KW微逆系统发电量为16681.5kWh,15.3kW组串逆变器系统发电量为11264.5kWh,微逆系统及组串系统折合到单瓦年发电量输出上分别为1.624kWh/W.年和1.47kWh/W.年,发现在微逆系统的发电量输出比组串逆变器系统输出的发电量多10.7%。根据昱能公司实验数据,在有遮挡条件下测试对比,微逆系统更有近52%的优势,晴天无遮挡条件下微逆有5-8%的优势;一般条件下测试微逆系统有10-15%优势。建院项目的数据结果也很好的验证了该结论。
5 结束语
光伏微型逆变器作为一种新型的光伏并网装置,特别是在分布式电站中由于安装条件的限制,光伏阵列中组件会在安装朝向、安装倾角、安装规格、阴影数量、安装规模等条件影响下工作,微型逆变器很好的解决传统的集中逆变器及组串、多组串逆变器系统缺点,最大化的提高了系统的输出效率,增加了系统发放电量的输出。微逆变器技术的发展和推广对我国未来的光伏屋顶计划和光伏建设一体化等分布式光伏电站的推广应用具有重要意义。随着国家对可再生能源开发、利用重视程度的加大,微型逆变器在分布式光伏并网发电的发展前景良好。
参考文献:
[1]高文祥.微型逆变器综述.电力系统保护与控制,2012(21).
[2]刘忠立.SiC功率半导体器件的优势及发展前景[J] .电力电子,2009(6).
关键词:建筑产业化 ; 分布式;光伏
中图分类号:TS958文献标识码: A
建筑产业化本来是建筑行业比较关心的事,但是现在已经超出建筑本身的范畴,成为全社会关心的一项系统性工程了。比如大家现在关心的雾霾问题,有一部分原因是跟建筑扬尘有关的;比如越来越明显的城市热岛效应,与建筑设计、建筑节能是密切相关的。我本人是从事能源行业,这几年在光伏发电领域做了一些事情,有一个切实的感受是:分布式光伏与建筑产业化也是息息相关,由此引发思考国内建筑产业化与分布式光伏两者之间的关系问题。
一、建筑产业化在国内的发展现状
建筑产业化是指整个建筑产业链的产业化,把建筑工业化向前端的产品开发、下游的建筑材料、建筑能源甚至建筑产品的销售延伸,是整个建筑行业在产业链条内资源的更优化配置。如果说建筑工业化更强调技术的主导作用,建筑产业化则增加了技术与经济和市场的结合。建筑产业化的核心是建筑生产工业化,建筑生产工业化的本质是:生产标准化,生产过程机械化,建设管理规范化,建设过程集成化,技术生产科研一体化。
建筑生产工业化在美国、日本和新加坡等工业发达国家已有近50年的发展历史,其建筑工业化的程度也达到了相当高的水平,一栋住宅有一半用预制构件组装完成,预制构件率最高达到80%以上。我国的建筑产业化研究起步比较晚,但由于受整个社会经济发展水平的限制和市场不成熟,企业不成熟、没有形成规模,产业集中度不高等方面因素的影响,一直以来成效不太大。
二、目前发展分布式光伏的困境
“十二五”规划中对国内分布式光伏提出了明确的发展目标,这几年伴随着国内光伏上游制造与下游建设成本的迅速下降以及一系列财政、产业、信贷、税收等方面的政策刺激,国内光伏发电产业逐步由起步发展阶段进入到规模化发展阶段,2008年以来年均增速超过100%,最新中电联数据表明,2013年全国新增并网光伏发电容量为1130万千瓦,比上年末增长335%。
然而,我们应该清醒的看到,一方面目前分布式光伏仍然占比不高;另一方面在财政初投资补贴政策退出后,未来能否持续快速增长仍然存有较多不确定。其中瓶颈之一是规模化屋顶资源。俗话说:皮之不存、毛将焉附。作为分布式的屋顶光伏,天然地需要与建筑屋面相结合,屋顶是基础、是一种资源。适合市场化开发的分布式光伏项目对屋顶资源有一定的要求,包括承重能力、规模大小、用电价格、并网难易等因素,举个例子,最近广州市组织做了一个屋顶资源的普查,发现现有可利用的屋顶资源达到3000万平方米,可开发建设200万千瓦的分布式屋顶光伏,如果这个目标能实现,每年可以节约燃烧53万吨的标煤,可以减少140万吨的CO2排放。如果让广州市民投票选择,是利用现有建筑屋顶建200万千瓦的分布式光伏,还是在附近建2台100万千瓦的核电机组?我想,大家一定会选择前者。放眼全国,可以利用的屋顶面积更是数以十亿计,只要有小部分能开发利用就是一个了不起的成就。然而从实际调研来看,有许多本来最适合光伏利用的规模化的工业厂房由于设计承重不足,屋顶设计五花八门,不能轻易转化为可利用的资源。这是非常遗憾的。
三、对建筑产业化的几点建议
1、加快制定建筑产业化标准
建筑产业化是建筑业界的一次改革,需要进行顶层设计。推动建筑产业化是一项庞大复杂的系统工程,涉及面广,不可能一蹴而就,需建立一套适合工业化生产的新型建筑体系。现代建筑产业要以市场为导向进行产业升级,同时也离不开政策层面的引导。在学习借鉴国外的成熟经验基础上,逐渐探索出一条适合国内的发展路径,利用国内较长一段时期内的城镇化工作推动建筑产业化的应用推广。
建筑产业化,标准是基础。目前国内相关行业标准还不够系统且缺乏权威性。建议相关主管部门尽快推动制定建筑产业化的标准。
2、将光伏安装纳入建筑产业化的设计范畴
建筑与光伏相结合,这既是可再生能源技术在建筑领域的进一步应用,也是光伏新时代下建筑产业化概念的进一步外延。
前面已经论述了分布式光伏市场化开发的困境,那么解决这一困境的出路就在于将屋顶光伏安装纳入建筑产业化的设计范畴,最主要是纳入工业厂房设计和建材的标准化要求。也就是说,在制定建筑产业化相关标准时,统筹考虑光伏组件的承重能力、安装条件等,尽可能提高一体化设计水平,。
我们常说:星星之火,可以燎原。我想说:点点能源,可以汇聚。我们的国家如此之大,可利用的屋顶如此之多,只要能够有一点点的改进,汇聚起来就是了不起的成绩。不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江河。在建筑产业化的引领下,分布式光伏的前景必将一片光明。
参考文献:
1、《2013年全国电力工业统计快报》中国电力企业联合会