光伏产业高质量发展精选(九篇)
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第1篇：光伏产业高质量发展范文
[关键词]中国；光伏产品；出口优势；障碍
[中图分类号]F746.12[文献标识码]A[文章编号]2095-3283（2013）07-0013-02
一、我国光伏产品出口优势
（一）成本价格优势
成本价格优势是我国光伏产品出口的主要优势。光伏产品的生产属于劳动密集型行业，我国劳动力资源丰富，劳动力成本相对较低，使产品具有价格竞争优势。虽然近年来我国的劳动力成本有上升的趋势，但是相对于欧美国家而言仍然较低。此外，我国硅矿资源和太阳能资源丰富，有利于降低成本。在产品质量相同的情况下，消费者倾向于选择价格低的产品，低成本使我国光伏产品在国际市场上具有价格竞争优势。
（二）产业集群优势
近年来，我国许多地区都建立了光伏产业集群，主要分布在环渤海、长三角、珠三角和中西部四大区域。许多地方政府看中光伏产业的发展潜力，力求以光伏出口带动本地区经济增长。因此，政府积极扶植光伏产业集群的发展，在税收、信贷、基础设施建设等方面给予优惠政策，引导和鼓励企业加入产业集群。产业集群内部产业链上下游企业协同合作，实现了资源的优化配置。产业集群的发展，实现了优势互补和效率提升，进一步降低了生产成本，提高了技术整合能力，有利于提高光伏产品出口的国际竞争力。
（三）绿色能源优势
节能减排是当今世界各国普遍倡导的主题。在鼓励发展绿色经济的时代背景下，绿色能源的开发和利用是各国政府政策支持的战略重点和发展方向，各种利好政策不断出台。太阳能是一种可再生的清洁能源，无污染。太阳能光伏产品属于绿色能源产品，一方面可以享受国家对绿色能源新兴产业的各项优惠政策。另一方面，随着消费者环保意识的提升，消费者更倾向于选择绿色环保的产品，因此，作为绿色能源产品的光伏产品具有一定的市场竞争优势。
（四）生命周期优势
产品的生命周期有导入期、成长期、成熟期和衰退期。目前，晶体硅材料尚处于生命周期的导入期阶段，太阳能电池处于成长期阶段，导入期的产品在向成长期阶段发展。处于导入期和成长期的产品的重要特征是产品迅速被消费者接受，产品需求量上升，市场潜力巨大。同时，随着需求的扩大和产量不断增加，带来规模效益的提升，进而加速了光伏产品成本的下降。
二、我国光伏产品出口面临的障碍
（一）内部障碍
1.生产能力过剩
生产能力过剩是我国光伏产业面临的一个突出问题。近年来，随着国家对光伏产业政策的大力支持，许多地区大力发展光伏产业，出台了许多配套的支持政策，行业准入门槛普遍降低，导致光伏企业数量不断增多，规模不断扩大，重复建设和产品类型趋同等问题越来越严重。虽然中国市场规模巨大，但国内缓慢增长的需求无法消化过剩的产能，因此不得不大量依赖出口。而欧美市场近年来由于经济持续低迷对我国光伏产品的进口需求下降，进一步导致了产能的过剩。目前，我国光伏组件的产能为40GW，而全球市场的需求也不过20GW～30GW。因此，国际市场竞争十分激烈，出口企业为了抢夺市场份额，往往竞相压价，在一定程度上导致了恶性竞争。贸易条件恶化，贸易摩擦频发，使行业发展步入困境。
2.缺乏核心技术
缺乏核心技术是制约我国光伏产业发展的重要因素。技术是出口产品的核心竞争力，缺乏核心技术必然导致企业处于微利甚至亏损境地，从而受制于人。目前国内光伏产品生产的行业技术标准尚不明确，企业的产品生产没有既定的标准可以参照。许多光伏企业多依靠技术引进或技术模仿，自主进行研发和创新的能力较弱，资金投入不足。以多晶硅为例，多晶硅的生产和提炼需要较高的技术门槛，而这些核心技术主要掌握在国际供应商手中。我国的多晶硅生产技术落后，因此产品质量较差，生产成本也较高。
3.材料依赖进口
光伏产品生产所需的原材料严重依赖进口。虽然目前我国在多晶硅的提炼和生产上取得了一定的发展，产量不断提升，但仍大部分依赖进口。进口依赖性过高，导致市场风险加大，一旦出现进口受阻或国际市场原材料供应短缺的现象，企业的生产必然受到影响，进而影响到成品的出口。国际市场原材料价格的剧烈波动对产品成本的影响也较大。此外，原材料过度依赖进口及生产技术落后使我国在国际分工中充当加工者的角色，出口附加值很低，出口效益较差。
4.成品依赖出口，出口市场单一
目前，我国光伏产品除了满足国内市场需求外，大部分用来出口。过度依赖出口，一旦国际市场需求出现波动或进口国实行贸易限制，出口企业的生存将受到威胁。并且目前许多光伏企业的出口主要集中于欧美等国家和地区，出口市场过于集中，在一定程度上加大了出口风险。
（二）外部障碍
1.技术壁垒
技术壁垒是影响我国光伏产品出口的第一大障碍，同样影响着我国光伏产品的出口。我国光伏产品的出口主要集中在欧美等发达国家，这些发达国家往往都没有严格的技术标准，达不到标准，产品就无法进入其市场。目前，我国的光伏产业尚未掌握核心技术，在技术上与发达国家仍存在一定差距，从而制约了产品出口。此外，企业为了达到技术标准，需要投入大量的财力和物力，从而加大了出口成本，削弱了我国光伏产品在国际市场上的竞争力。
2.双反调查
双反调查是近两年我国光伏产品遭遇的另一个障碍。美国对我国太阳能电池板发起反倾销、反补贴的双反调查，2012年11月美国宣布对我国光伏电池及组件征收最高达249.96%的惩罚性关税。计算惩罚性关税后的我国光伏出口产品在美国市场完全失去价格竞争力，加之技术优势不如发达国家产品，出口额大幅下跌，一些企业举步维艰。此外，双反贸易措施作为一种贸易壁垒具有连锁效应，继美国对我国光伏产品发起双反调查后，欧盟也开始对我国光伏产品开展双反调查，这对于已经遭遇重挫的我国光伏出口企业来说无疑是雪上加霜。
三、促进我国光伏产品出口的对策
（一）整合产业链
产业链的整合有利于提高整个产业链的经济效益。上游产业链的晶体硅生产要在重视产量的基础上重点提高质量，下游产业链的太阳能电池出口应重视核心技术的研发以切实提高质量和国际竞争力。实现产业链的一体化，上游企业可以通过整合下游企业实现利润的增长和效益的提升。下游企业也可以通过整合上游企业控制原料的供应以降低生产成本并实现原料的稳定供应。
（二）实现自主创新
自主创新是实现我国光伏出口可持续发展的根本出路。不掌握核心技术就不可能真正实现产品质量的提升和体现差异化优势。光伏技术的研发和创新应走“产、学、研”相结合的道路。因此应加快整合企业、高校、研究机构的优势资源，加大资金投入，研发和创新产品。努力拥有自主知识产权，切实掌握光伏核心技术，从根本上提高产品的核心竞争力。
（三）开辟多元化出口市场
我国的光伏产业主要依赖出口带动自身发展，出口是其核心业务。我国光伏产品的出口市场较为单一，主要集中在欧美等发达国家和地区，这些国家往往又是技术标准较高并经常实施贸易限制的国家。一旦产品在这些国家出口受阻，企业将陷入被动局面。因此，我国应该在继续巩固欧美出口市场的基础上，深入开发亚、非、拉美等市场，实现市场的多元化以分散单一市场带来的风险。
（四）积极应对贸易争端
光伏产品的贸易争端是近来导致中美经贸关系、中欧经贸关系紧张的重要因素，我国许多光伏企业因此受到巨大影响。对于贸易争端，首先应该做好预警工作，多渠道搜集国外关于光伏产品的技术信息，对可能对我国光伏产品采取双反措施的国家时刻保持警惕。在出现贸易争端时，应加强政府间磋商，建立良好的沟通协调机制，同时也可利用WTO的争端解决机制处理争端双方的争议。行业协会要组织企业进行应诉和给予企业信息支持，企业要积极应诉，争取和维护自身利益。
[参考文献]
[1]张宁.中国光伏产业与发展战略研究[D].北京：中国政法大学，2010.
第2篇：光伏产业高质量发展范文
我国作为能源消耗大国，在2008年前后我国已经开始着手开发大型地面光伏电站，进入2011年光伏电站产业进入高速发展期，但限于需求量大、增速快、技术研发不到位等因素限制，现阶段我国地面光伏电站项目工程建设、管理方面问题突出，存在一定质量和安全隐患。展开相应的研究和实践，对于推动相关产业发展具有积极意义。
关键词：
光伏电站；工程管理；建设
经济社会的快速发展，使环境污染问题成为一个全球性突出问题。绿色经济、清洁能源成为备受瞩目的关键词，现代经济社会发展对于更为清洁和环保的能源需要越发强烈。太阳能作为可持续利用的自然资源，将阳光转换为电能已经成为太阳能利用的主要方式。从应用角度分析，展开地面光伏电站项目工程管理研究具有一定实用性价值。
1大型地面光伏电站的项目特点
随着大型地面光伏电站施工项目的增多，该项目的基本特点更加突出，其施工和管理他特点决定着光伏电站的发展未来。
1.1项目分布不够平衡
我国主要的大型地面电站更多集中在西北地区，西北地区相对地广人稀，基础设施建设存在滞后问题，进而对电站建设造成影响。同时由于西北气候特点、地质特点和环境情况，使得光伏电站施工面临更多挑战。由于西北地区冬季不适宜光伏电站的施工，进而使得大部分的地面光伏电站一般从4月份开始到11月份就已经结束了，施工期只有半年时间。
1.2政策导向因素突出
政策使得光伏电站项目阶段性突击开工建设的现象频发，这一现象也成为该项目的一种主要特点。现阶段我国国内光伏电站产业发展更多需要政策扶持和推动，每一个政策出台后，都能够引起项目的集中开工建设。尤其是政策利好落地之前，更是容易出现抢工建设情况。政策导向使得我国光伏电站总量呈现出跳跃式增长趋势。根据中电联统计信息，截至2013年末我国国内光伏累计装机容量达到16.5GW，在2013一年当中就已经完成了10GW，2014年不完全统计，年内新增装机总量已经超过10GW。
1.3大型地面光伏电站建设集成度高
限于建设周期短等因素，现阶段我国国内大型地面光伏电站项目建设集成度高，短期采购量大，需要从系统管理角度将设计、采购、施工、管理高度集中，进而才能降低成本、提升效率。同时限于项目建设位置等因素影响，一般情况下，大型光伏电站项目因交通不便需要整体协调的工作非常多，形成系统化工作程序和流程有助于进一步提升工作效率，确保项目的整体质量。在光伏电站施工作业过程中因设备分散、需要实现分区域安装，施工的区域范围非常大，安装工程则多集中在阵列区。一般情况下一个20WM的广泛电站面积约为0.8平方公里，在施工中一部分工作属于重复性作业，做好阵列区工程施工时确保电站项目能够顺利完工、控制施工成本的关键所在。
2大型地面光伏电站项目中存在的问题
目前在大型地面光伏电站项目工程管理过程中出现了管理效能低、管理不科学等问题，这些问题的出现一定程度上影响着施工作业进度，甚至容易影响工程质量，导致工程难以达到预期的实际效果。
2.1管理效能低
一些地名光伏电站项目当中存在管理效能低，施工成本控制不到位的情况，个别项目甚至出现管理滞后、违规操作的问题。相对于其他一些投资项目而言，光伏电站项目的投资回报率虽然较高，但是其投资的周期长，如果在建设过程中不注意成本控制，那么无疑将延长投资回收周期。施工项目管理要遵循基本的管理原则，同时也需要结合光伏电站的实际情况。造成管理效能低的主要原因是施工作业方存在不注重管理的问题，使得管理人员管理规范化意识弱化。
2.2成本控制不到位
地面光伏电站项目的整体投入高，如果做不好成本控制很容易导致项目的投资回报周期延长。对于成本控制而言，光伏电站施工方应结合施工要求和成本投入情况做好工程预算，避免额外非预算支出。一些项目最终的实际投入要超预算近20%左右，可以说较高的额外成本多数源于采购端成本控制不到位。
2.3施工标准化水平问题
地面光伏电站项目的施工标准化是决定项目有序展开和高质量达到施工建设目标的关键所在。但在实际的施工过程中标准化问题较为突出，限制了施工作业水平的提升。如存在材料缩水问题，工程项目施工过程中，原材料引起的质量问题往往都是隐性的，不容易被发现，如在光伏支架方面，地面光伏电站需要大量光伏支架，部分项目使用非标准厚度和参数的支架，进而降低了电站的承重、抗风和抗地震能力减弱，无法达到原先的项目设计要求。
3大型地面光伏电站项目工程管理的具体实施
3.1设计管理
大型地面光伏电站项目工程管理质量、效率高低，首要因素是设计管理水平，设计管理要将设计技术和现场实际情况结合起来，进而才能通过科学规划和分析研究，设计出适合项目实际施工条件的技术方案。针对光伏电站项目而言，设计管理主要包括光伏阵列区设计、电气设计、基础土建设计、房建设计、辅助设施设计。科学实现设计管理才能使后续施工符合实际要求，进而提升光伏电站项目的整体质量。
3.2采购管理
采购管理是地名大型光伏电站项目能够顺利建设的基础保障。采购管理关乎到成本控制和工程质量。一般情况下光伏电站项目的采购设备主要是光伏组件、组件支架、逆变器、光伏监控系统、箱变等电气一次设备等。在建设过程中光伏组件、逆变器和箱变的用量非常大，采购成本高低对于对项目施工和项目运营所产生的经济性影响大。在光伏电站项目当中要积极提升招标采购的规范性，提升采购的效率，严格按照采购标准实施采购，进而为施工提供优质材料，确保工程质量。
3.3施工管理
施工管理的基础要求就是要严格按照施工计划和方案开展施工，确保各个施工环节能够达到标准要求。同时要做好定期的检查和监管，对于地面光伏电站项目施工而言，必须突出环境因素影响，在施工中注重对环境的检测，避免气候和环境对施工造成影响。
结束语
地面光伏电站项目的工程管理是一个持续性话题，从安全、规范施工入手，结合项目特点展开管理已经成为必然。而科学做好设计管理、采购管理、施工管理等方面工作，将成为科学实现施工目标的关键。
作者：梁雅淼 单位：中国能源建设集团广东火电工程有限公司
参考文献
[1]余祖良,陈魁.光伏电站方阵基础的施工方法探讨[J].企业科技与发展，2013(9).
第3篇：光伏产业高质量发展范文
全方位全过程推行绿色生产流通消费
到2025年，沧州市绿色低碳循环发展的生产体系、流通体系、消费体系初步形成，城市空气质量优良天数比例比2020年提高10个百分点以上，单位GDP能耗下降15.5%、单位GDP二氧化碳排放下降19%，高新技术产业增加值占规模以上工业比重累计提高10%，非化石能源消费占比提高到11%
河北日报讯（记者王雅楠）日前，《沧州市建立健全绿色低碳循环发展经济体系实施方案》印发，其中提出，沧州市将全方位全过程推行绿色规划、绿色设计、绿色投资、绿色建设、绿色生产、绿色流通、绿色生活、绿色消费，使发展建立在高效利用资源、严格保护生态环境、有效控制温室气体排放的基础上，统筹推进高质量发展和高水平保护，建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。
根据实施方案，到2025年，沧州市绿色低碳循环发展的生产体系、流通体系、消费体系初步形成，城市空气质量优良天数比例比2020年提高10个百分点以上，单位GDP能耗下降15.5%、单位GDP二氧化碳排放下降19%，高新技术产业增加值占规模以上工业比重累计提高10%，非化石能源消费占比提高到11%。
健全绿色低碳循环发展的生产体系。推进钢铁、装备制造、石化等重点行业和园区实施工业节能低碳改造、绿色化改造，打造一批绿色制造典型示范。推行产品绿色设计，争创省级绿色设计产品、绿色工厂、绿色园区。推进汽车零部件、工程机械等领域再制造产业发展，加强再制造产品认证与推广应用，加快推进河间创建国家再制造产业示范基地进度。以绿色产品为导向，发展生态种植、生态养殖，打造绿色优质农产品，加大认证开发力度，2025年“两品一标”认证产品达到100个以上。发展生态循环农业，推进农业废弃物资源化利用，全市规模养殖场粪污处理设施装备配套率保持100%，2025年畜禽养殖粪污综合利用率达到85%。探索构建“一张网、两本账”机制，推进农膜回收利用工作，加强肃宁县、吴桥县地膜回收试点建设，2025年农膜基本实现全回收。实施土壤改良工程，开展轻中度盐碱耕地治理试验，推进土壤污染治理修复，2021年至2025年建成高标准农田80万亩。加快发展壮大信息智能、生物医药、汽车及零部件制造、新能源、新材料等战略性新兴产业，推动互联网、大数据、人工智能与各产业深度融合。加快推进沧州临港经济技术开发区等9家园区实施循环化改造，推动企业循环式生产、产业循环式组合，搭建能源互济、资源共享、废物协同处置的公共平台，推进能源梯级利用、水资源循环使用、废物综合利用。
健全绿色低碳循环发展的流通体系。推进港口集疏运铁路、物流园区及大型工矿企业铁路专用线等“公转铁”“公转水”项目建设，推动大宗货物及中长距离货物运输向铁路、水路有序转移。加快铁水、公铁、公水等联运发展，加快布局建设“无水港”，2025年具有铁路专用线的大型工矿企业大宗货物绿色运输比例达到95%以上。继续推进港口岸电设施建设和电驱动货物装卸。加快5个智慧物流园区建设，引导企业使用单元化、厢式化物流载具，鼓励采用“挂车池”“托盘池”等共享模式。健全废旧物资回收网络，合理布局建设“交投点、中转站、分拣中心”三级回收体系，推进垃圾分类与再生资源回收“两网融合”。以汽车产品为重点落实生产者责任延伸制度。引导再生资源回收龙头企业建立信息平台，推行“互联网+回收”模式，发展智能回收终端，创新商业模式，提升行业竞争力。优化贸易结构，鼓励企业扩大高质量、高附加值的高新技术产品、机电产品和农产品出口，严控高污染、高耗能产品出口。强化绿色丝绸之路合作，引导企业对接多双边节能环保、清洁能源合作机制，带动先进技术、装备、产能走出去。
健全绿色低碳循环发展的消费体系。大力宣传绿色消费，倡导设立绿色产品销售专区，鼓励企业和居民选购绿色产品，提倡有条件的县（市、区）采取补贴、积分奖励等方式促进绿色消费。引导企业开展绿色产品、有机产品等高端品质认证，探索创建质量认证示范区，强化认证机构信用监管。严格执行机关食堂制止餐饮浪费管理规范，大力倡导“光盘行动”，提高收储运等各环节节粮力度。推进生活垃圾分类，2025年沧州市城区基本建成生活垃圾全程分类和处理系统。继续推动塑料污染治理工作，加大监督执法、替代产品推广和宣传引导力度。组织开展限制商品过度包装执法行动、计量监督检查执法行动，严厉打击计量器具不准等违法行为。推进快递包装绿色转型，2025年电商快件基本不再二次包装。
加快基础设施绿色升级。加快新能源发展，积极开发利用光伏发电、地热能、生物质能、氢能等非化石能源。推动黄骅市南排河镇140兆瓦渔光互补、泊头市齐桥镇120兆瓦农光互补复合发电等光伏项目建设，合理有序推进农村地区分布式光伏发电。推动城镇污水处理设施及配套管网建设，推广“厂—网—河（湖）”一体化、专业化运行维护，因地制宜布局污水资源化利用设施，2025年城市、县城生活污水基本实现全收集、全处理，污泥无害化处理率分别达到97%、95%以上。全力推进城市黑臭水体长治久清，对城区内5条河流开展全面排查“回头看”，杜绝水质反弹。确保建成的7座垃圾发电项目稳定运行，肃宁县垃圾发电项目开工建设，2025年生活垃圾焚烧处理实现全覆盖，“原生垃圾”零填埋。将生态环保理念贯穿交通基础设施规划、建设、运营和养护全过程，集约利用土地、海域、岸线等资源，加强生态红线区域与交通线网规划协调，积极推进绿色铁路、绿色公路、绿色港口建设。
第4篇：光伏产业高质量发展范文
一、总体要求
以新时代中国特色社会主义思想为指引，全面贯彻“四个革命、一个合作”的能源战略思想，以及视察时提出“争当全国能源排头兵”的重要指示，按照省、市能源革命综合改革的统一部署，坚持稳中求进工作总基调，坚持新发展理念，坚持推动高质量发展，以能源供给侧结构改革为重点，以构建现代能源体系为目标，争当全省、全市能源革命综合改革先行县，实现从“一煤独大”到“能源革命排头兵”的历史性跨越。
二、工作目标
以“绿色引领、改革创新、市场主导、重点突破”为原则，根据全县资源禀赋、能源发展现状和优势，把握能源发展的新机遇，深入开展能源革命综合改革，在推动煤炭清洁高效开发利用、推动非常规天然气高质量发展、提升清洁电力发展水平、增强新能源可持续发展能力、构建绿色能源消费体系等方面积极探索并取得突破，率先走出具有特色的资源型经济转型发展新路。
三、工作任务
(一)启光2×35万千瓦低热值煤发电项目，1#、2#机组分别通过168小时试运转，试运转达到预期目标，同时该项目正在办理相关手续，筹备竣工验收，争取今年进入正常商业运营。
(二)持续推进电力市场化进程。进一步支持我县符合条件的新能源发电企业积极参与市场直接交易，扩大电力市场化交易规模，营造公平竞争市场环境。
(三)深化清洁低碳用能模式改革。2020年我县将分别以不同方式推进冬季清洁取暖，目前已制定2020年冬季清洁取暖方案，下一步将进入实施阶段。
(四)做强“新能源”产业。加快绿色能源供给体系建设，目前正在和天合光能股份有限公司洽谈在县境内的光伏项目，已完成考察测绘，正在进行评估，如能达成协议，预计今年将进行施工建设。
（五）积极有序化解煤炭过剩产能，力争在“十四五”期间去产能200万吨/年。关闭退出60万吨以下煤矿，全县煤矿单井产能达60万吨/年。
（六）积极推进煤炭产业优化升级。大力发展先进产能，促进产业优化升级，加快推进技改提能项目建设，努力为煤炭行业的持续健康发展注入新动力，全面提升我县煤矿先进产能占比，在“十四五”期间优质产能占比达到60%以上。在安全高效矿井方面，全面提升我县煤炭工业安全高效矿井先进产能占比，在“十四五”期间，全县煤炭工业安全高效特级矿井达到70%。
（七）加快煤矿智能化改造。大力推进煤炭“减”、“优”、“绿”发展，促进绿色、智能化开采应用创新和技术融合，高标准推动煤炭绿色、智能化开采试点，全面推动煤炭工业的转型升级，加快煤矿智能化矿井改造，推动煤机装备产业向智能化、高端化发展。
（八）积极推进煤炭绿色开采即“矸石返井、充填开采、保水开采、煤与瓦斯共采”等绿色开采试点。
四、保障措施
(一)健全工作机制
成立县能源局“能源革命综合改革试点”工作领导组，指导协调相关重大事项。各股室要高度重视、统一思想、提高认识，深入理解加快推动能源革命的重要性、紧迫性和艰巨性，切实负起责任，密切协调配合，强化信息共享，形成强大合力，抓好工作落实，确保完成各项任务。
(二)加强宣传引导
县能源局各股室要加大宣传力度，做好政策解读，大力营造开展能源革命的良好氛围，传递有利于加快能源革命的好声音和正能量，推动形成社会共识和自觉意识，不断把能源革命向纵深推进。
第5篇：光伏产业高质量发展范文
市场预期,新能源产业振兴规划是全国两会后值得期待的产业政策,2010年将是低碳经济的提速之年。作为嗅觉灵敏的投资机遇发现者,中国的风险投资家们对新能源产业的最新变化有何想法,作何谋划?道杰资本管理合伙人俞铁成、德信丰益资本执行合伙人姚锦聪3月做客《董事会》杂志,探讨低碳投资新攻略。
《董事会》:您担心中国新能源产业泡沫化吗,如何正确看待这一产业的产能过剩问题?
俞铁成:所谓过剩问题我认为只是发生在具体产业链上的某个环节,而且存在一个理论产能和有效产能的统计口径问题。以风电行业为例,据统计,去年风电的总装机只有1200万千瓦,占电力总装机容量的1.5%,发电量只占全国发电总量的0.3%,因此从整体产能上看没有过剩。但是由于国内企业一窝蜂上风电项目,造成在风电某些环节出现产能过剩,比如在叶片和整机组装两个领域这几年上了许多项目,总产能已经超出近两、三年国内的风电装机计划。此外,有关部门在统计时经常把理论产能作为统计基础而忽略有效产能。我们都知道一个企业考虑到未来可能的市场增长,一定会留出一定的有效产能发展空间,否则等到市场爆发性增长时临时新建生产线就来不及了。因此,在叶片和整机组装领域的过剩更多的是理论产能而不是有效产能过剩。在风电的核心控制系统、变桨系统、高端精密铸件等核心部件领域,目前国内能生产符合国际标准要求的厂家还非常少,根本不存在所谓过剩问题。我们目前仍然看好这些核心部件领域的投资机会。
姚锦聪:中国新能源产业的过剩是一种特定的相对过剩。我们注意到直到现在电网所能承受的新能源占比远远未到设计的可承受的静态百分比,更不要说将来引入智能电网后电网所能承受的提升后的新能源占比的动态百分比。一方面因为个别领域的新能源产业具有两头在外的特征,国内的新能源应用鼓励措施仍未到位,导致了一些新能源加工产业相对过剩,另外是由于国家电网作为一个唯一的电场客户,在一些新能源电场的电力接入和接收上存在实际的困难以及积极性有待提高等等原因,导致了一些新能源设备提供上的相对过剩。我们相信随着低碳经济的深入开展,这些都将日趋合理化。
《董事会》:能否用PE投资者的眼光,预测一下未来几年中国低碳经济的成长空间。
俞铁成:中国低碳经济在未来几年有巨大增长空间。目前核电已经提前实现2020年装机4000万千瓦的目标,我们预期国家很可能于近期上调2020年核电装机规划至8000万千瓦。未来3年有望迎来核电投资高峰,预计未来3年核核电总投资将达到3500亿元,年复合增长60%。
中国光伏市场在2009年正式大规模启动,全球太阳能市场将在2010年开始走入下一轮高速成长期,预计2009-2011年全球光伏市场复合增速40%左右。相比前一轮纯政策市,本轮将有经济利益支持,更具成长空间和持续性。
中国风电行业预计2009-2011年平均增长20%左右,待消化现有产能后又会迎来快速发展机会。高效电机潜在市场容量400亿元,高压变频器未来3年复合增速30%。另外,能源合同管理领域也会孕育巨大投资机会。
《董事会》:这么乐观的预期之下,您掌握的资金想怎么花?
俞铁成:作为国内少数长期以新能源为主的投资机构,曾投资尚德电力、天威英利等,我们将在未来3-5年内继续加大以新能源为核心的低碳经济板块投资,重点是光伏、风电和核电。
光伏领域在“多晶硅-拉晶-切片-电池-组件”这条产业链主线上的每个环节已经形成几大巨头割据的局面,新进入者没有太大机会成长,而且行业集中度会进一步加深,我们不会参与。我们依旧看好为上述主产业链配套的零配件和消耗品企业,在已有成功投资案例基础上进一步加大投资力度,通过对若干核心光伏辅料配件企业的投资影响和推动中国光伏产业的发展;另外,我们很看好具有成熟技术和成功案例的光伏电站系统集成商。
风电领域我们主要关注2MW以上风机核心铸件以及风机核心变频系统、变桨系统、风电逆变器等细分领域,对于叶片、塔架、总装类企业兴趣不大。核电领域目前为国有大型企业和外资垄断,我们关注的是能切入核电配套体系的少数民营企业。
姚锦聪:我们的新能源投资重点关注方向包括新能源汽车动力组件、超高智能电网与电表、光伏建筑一体化所需特种薄膜组件和特玻材料、新一代核电设备、能取代纸质印刷作为新一代电子化信息传播和教育应用的系统等,投资策略是重点投资一些即使在政策鼓励措施减弱的背景下,仍然真正能作为大规模引领新能源替代产品群的企业与行业。
《董事会》:除了行业前景,人的因素将决定投资成败。您最喜欢从事新能源产业的企业家具备哪些素质?
俞铁成:首先要能建立起企业的“护城河”,拥有独到技术和商业模式,建立和稳定核心大客户。比如光伏配套领域原来某核心辅料都是外资垄断,我们3年前投资的一家公司成功研发出替代产品,用3年时间就占据了中国该细分市场垄断性的份额,靠的就是高性价比和高质量。
其次要善于和资本合作,在企业产品成型和有初步客户基础上要尽早引进有产业资源和其他增值服务的资本合作以实现快速扩张。我们关注到许多新能源企业在起步阶段都差不多,但一旦有资本介入后成长速度就明显拉开。
第6篇：光伏产业高质量发展范文
作为一项重要的战略决策，我国提出的碳达峰、碳中和目标（以下简称“双碳”目标）不仅是技术问题，也不仅是单一的能源、气候环境问题，而是一个影响广泛和复杂的经济社会问题，势必对今后发展产生重大影响。
从长远看，实现“双碳”目标有利于实现经济高质量发展和促进生态环境改善。
一是倒逼产业转型升级，提高经济增长质量。“双碳”目标将推动我国工业制造业尤其是初级制造业向绿色低碳转型升级，并将大大增加绿色发展相关新技术的研发投资，巩固我国在此领域的优势地位。
二是加速我国能源转型和能源革命进程。通过大幅提升能源利用效率和大力发展非化石能源，逐步摆脱对化石能源的依赖，以更低的能源消耗和更清洁的能源，支撑我国经济社会发展和居民生活水平提高，在倒逼能源清洁转型的同时保障我国能源安全供应。
三是加快高耗能、重化工业等产业去产能和重组整合步伐。钢铁、石化、建材、水泥、有色金属等高能耗、高排放产业，产能扩张力度将受到较为严格的碳排放限制，产能退出和压减速度加快。而且，产业内技术、设施更为先进的龙头企业有望进一步占据竞争优势，兼并重组整合趋势加强。
四是新增大量绿色投资需求，改善投资结构。为实现“双碳”目标将新增三大投资需求：新增大量风电、光伏等非化石能源投资；高耗能、高排放产业为降低排放，需要新增大量清洁能源设备、低碳排放设备等技术改造投资；为实现快速降低碳排放，需要新增大量绿色、低碳、零碳等技术投资。这三大新增投资需求分布在能源、工业、建筑、交通等众多行业领域。
五是有利于打破“碳壁垒”，推动产品出口。未来，在碳减排倒逼下，为满足本国环保团体要求并保护本国产业，部分国家或将碳减排与贸易联系在一起，动用“碳壁垒”、严格审查发展中国家基础设施投资的可能性增大。我国提出“双碳”目标，可打破“贸易壁垒”，消除出口产品被征收碳税的潜在风险。
同时也要认识到，我国仍处于工业化发展阶段，工业化和城市化持续推进，二氧化碳排放量在一定时间里还会有所增加。在以产业结构调整、行业节能和非化石能源发展为主要减排手段的前提下，短期内碳减排或对经济运行带来某些压力和挑战。
企业生产成本增加可能带来商品价格上涨。在现有技术条件下，传统化石能源的碳减排以及大力发展风电、光伏，提高风、光的电力电量，将增加终端电价上涨压力，并导致整个能源使用成本的上升。
高碳企业面临相应发展压力。我国将在2060年前实现碳中和，要求大部分行业在30年至40年间大幅度降低碳排放，对此，煤炭、油气等高碳产业和企业应保持清醒认识，并积极应对。
区域协调发展面临新挑战。我国地区经济发展差异大，不同地区资源禀赋、产业优势和经济发展水平的差异性，造成不同区域绿色低碳发展的成本有着显著差异。“双碳”将给不同地区、不同人群带来不同程度的影响。
第7篇：光伏产业高质量发展范文
关键词：光伏发电;线路保护;短路电流;电网系统;重合闸;
中图分类号：TV212文献标识码： A
引言：
地球上太阳能资源丰富、分布广泛，是21世纪最具发展潜力的可再生能源。在此背景下，全球光伏发电产业增长迅猛，产业规模不断扩大，质量提出了更高的要求。
光伏发电系统的并网,使海南电网从单系统放射状网络变为分布有中小型系统的有源网络,对电网的短路电流和继电保护造成一定的影响。在进行电网设备选择、校验和继电保护配置、整定时,应该考虑光伏系统对短路电流的影响。
目前,光伏系统的研究以光伏发电系统本身以及对外部电网的影响为主。因此，很有必要分析不同位置和容量的光伏发电系统并网对海南电网继电保护和自动重合闸的影响。
1光伏发电系统模型
基于换流器并网的三相光伏发电系统由光伏阵列、逆变器及交流电路组成。其中,交流电路由滤波器和变压器组成。
1.1光伏阵列模型
光伏阵列由大量光伏组件组成, 其输出电流：
式中V、I 光伏阵列输出电压和电流;
N 光伏组件串的串联数;
M 光伏组件串的并联数;
Il 单位光伏组件产生的光电流;
I0 二极管反向饱和电流;
A光伏组件的理想因子;
Rs、 Rsh 单位光伏组件的串联和并联阻抗;
k 玻尔兹曼常数;
q 电荷常数;
Tp电池表面温度。
1.2逆变器模型
采用基于电压源逆变器的光伏并网系统, 根据图 1 由KCL 和 KVL 得到一组方程
θ=ωt-δu=Uc/2
式中： ua 、ub 、uc交流母线电压基波分量;
ia、ib 、ic逆变器三相输出电流;
r、l电阻、电抗;
ω系统基波角速度;
Uc逆变器输出电压的基波分量;
δu 和 Uc 之间的相角差
2含光伏发电系统的电网短路电流分析
2.1传统的电网保护主要采用速断和过电流两种保护方式
考虑到电网大部分故障为瞬时性故障,通常主馈线上装设三相一次自动重合闸装置以提高供电可靠性。光伏发电系统并入电网后,当线路发生故障时,如光伏系统未能从系统解列,则光伏并网系统会对瞬时电流速断保护和一次自动重合闸产生影响。
含光伏发电系统的仿真系统图：
2.2不同位置和不同容量光伏发电系统接入电网后短路计算
根据传统电网保护配置情况，在快速切除光伏系统的前提下，电网出现故障时，光伏系统只对电流速断保护产生影响。光伏并网并网对保护产生的影响，主要取决于光伏系统的接入位置和容量。
取基准容量100MVA，含光伏发电的系统在节点1、3、4、6不同位置发生短路时流过保护的电流如下：
短路节点 名称 短路点的 短路电流 流过保护B的电流
B1 B2 B3
节点1 9701.5 0 0 0
节点3 4271.8 4279.0 4271.3 0
节点4 3002.8 3002.3 3007.9 0
节点6 1889.4 1926.7 1909.8 1889.1
接入不同系统容量的含光伏发电系统，在节点2、3两个位置发生短路时流过保护的电流如下：
光伏系统容量/MW 短路点的 短路电流 流过保护B的电流
B2 B3
0 1889.4 1909.8 1889.1
1.5 2943.0 1316.8 2942.6
3 2972.1 1291.1 2971.6
5 3002.3 1265.8 3001.8
3光伏并网对系统电流保护的影响
3.1当光伏系统在保护范围, 故障点在保护下游时, 由于光伏系统对短路电流的助增作用,短路电流会增大电流速断保护的灵敏度, 但如果线路为非终端线路,光伏系统距离故障点越近, 短路电流增加越明显,则相邻下一级线路故障有可能使保护失去选择性。
3.2如果容量没有加以限制随着保护距离的不断增大,保护延伸至下一级线路, 可能会引起误动，失去保护选择性。
3.3光伏电站对重合闸的影响
光伏系统接入海南电网后,一旦保护因故障动作跳闸,在光伏系统未从线路解列的情况下,形成由光伏系统供电的电力孤岛。这些电力孤岛虽然能够保持功率和电压在额定值附近运行,但是将对自动重合闸产生以下两种潜在的威胁。
(1)非同期合闸：电网形成电力孤岛后,在线路断路器断开至重合闸动作这段时间内,光伏系统与系统电源 的电势角会摆开,当电势角达到一定值时,导致非同期重合闸,进而在光伏系统和系统电源之间形成很大的冲击电流或电压。
冲击电流的作用下,保护设备很可能误动,使自动重合闸失去迅速恢复瞬时故障的能力。同时,冲击电流也很可能对主电网和未解列的光伏并网系统中的逆变器等设备产生致命的冲击。
(2)故障点电弧重燃
当电网失去系统电源后,未解列的光伏系统会继续对故障点供电, 进行重合闸时,光伏系统提供的故障电流阻碍了故障点电弧的熄灭, 引起故障点持续电弧,可能导致原本的瞬时故障变为永久性故障。
4采取的措施
4.1为减小光伏系统对海南电网保护的影响，在光伏电站上网线路（即恒基伟业光伏至共和变、蓓翔光伏至恒基伟业光伏以及黄河特许共和光伏）配置光纤差动保护，当线路出现故障时立即跳闸，保证了保护的选择性和灵敏性。
4.2为减小光伏系统对重合闸的影响,光伏系统侧需装设检同期装置, 系统侧需装设检无压装置。
根据光伏系统并网控制目标:控制逆变器输出的交流电流为稳定的高质量的正弦波,且与电网电压同频、同相,逆变器通常选择输出电流为控制对象,即光伏系统逆变器本身就具有不断调节输出电流以跟踪系统电流的功能,当逆变器的输出与系统同步后再进行重合闸,实现准同期重合闸。另外,光伏系统侧装设低周、低压解列装置,在保护拒动时将光伏系统切除。
5结语:
光伏发电已成为太阳能利用的主要形式，光伏电站大规模在海南电网并网，对电网结构和短路电流分布产生深刻影响，由此给传统电网继电保护带来一些影响，本论文结合海南电网系统内光伏发电的实际，结合保护及安全自动装置理论，得出不同容量、位置光伏发电系统并网对继电保护和重合闸的影响,并提出相应改进办法，有效地控制了光伏电站接入海南电网的影响，提高了海南电网的安全可靠稳定运行，为2013年普及光伏发电并网提供了更好的依据和保证。
参考文献：
[1]王晓舟,陈鑫.分布式发电与配电网保护协调性研究[J].继电器, 2011,34(3)
第8篇：光伏产业高质量发展范文
关键词:太阳能 发电方式 规模化
引言
人类社会已进入21世纪，在新千年开始之际，热门正面临着一系列重大的挑战，全球经济发展，人口迅速增加，需要提供更多的食物、住房和原料，因而对能源的需求量也不断增加。在过去20年中，全世界能源消耗量增加了40%，其中85%以上使用的是矿物燃料。这些矿物燃料燃烧时要产生大量温室气体，全球单是CO2排放量每年就超过500亿吨，而且还在不断扩大。形成的酸雨造成土壤退化，危害动植物。全球气候变暖可能会产生灾难性后果，必须采取坚决措施，减少温室气体的排放。因此，治理环境污染，已成为当务之急。同时，矿物燃料的储藏量是有限的，按目前探明的储藏与开发速度的比例计算，地球上可再开采的能源，石油为40年，天然气约为60年，煤炭为200年。如不采取有效措施，到本世纪中叶，人类必将面临矿物燃料枯竭的严重局面。
为了减少大气污染、保护人类生态环境、保证能源的长期稳定供应，必须实施可持续发展战略，逐步改变现有的能源结构，大力开发利用新能源。这已成为各国的共识。
在新能源中，公认技术含量最高、最有发展前途的是太阳能发电。下面就这两大类太阳能发电方式逐一介绍。
1. 太阳能发电的类型及其优点
太阳能发电可分为太阳能热发电和太阳能光发电两大类。
1.1 太阳能热发电
聚光式系统的集热部分由聚光器、跟踪定位器、吸收器构成，不同的技术常在此部分有所区别;传输部分由管道和介质构成，介质常是空气或水;储热部分用来保证发电的连续性，介质多为熔盐。聚光式系统可分为塔式太阳能热发电系统、槽式太阳能热发电系统以及碟式太阳能热发电系统。
1.1.1 塔式太阳能热发电系统
塔式太阳能热发电系统也称为集中式太阳能热发电系统。它利用定日镜将太阳光聚焦在中心吸热塔的吸热器上，在那里将聚焦的辐射能转变成热能，然后将热能传递给热力循环的工质，再驱动热机做功发电。
1.1.2 槽式太阳能热发电系统
槽式太阳能热发电系统是利用槽式抛物面反射镜聚光的太阳能热发电系统的简称。该聚光镜面从几何上看是将抛物线平移而形成的槽式抛物面，它将太阳光聚在一条线上，在这条焦线上安装有管状集热器，以吸收聚焦后的太阳辐射能，并常常将众多的槽式抛物面串并联成聚光集热器阵列。该系统中机热油回路和动力蒸汽回路分离开来，经过一系列换热器来交换热量。当太阳能供应不足时，利用一个辅助加热器将油回路中的导热油加热，从而实现系统的稳定连续运行。
1.1.3 碟式太阳能热发电系统
碟式太阳能热发电系统借助双轴跟踪，利用旋转抛物面反射镜，将入射的太阳辐射进行点聚集，聚光点的温度一般为500—1000℃，吸热器洗手这部分辐射能并将其转换成热能，加热工质以驱动热机(如燃气轮机、斯特林发动机或其他类型透平等)，从而将热能转换成电能。该方式的优点是:转化效率最高;可模块化;可以混合发电。
除了上述几种聚光式太阳能热发电方式以外，太阳池发电、太阳能塔热气流发电等新领域的研究也有进展。
1.2 太阳能光发电
太阳能光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，是的那股劲太阳光发电的主流。目前世界上应用最广泛的太阳电池是单晶体硅太阳电池、多晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等。
1.2.1 单晶硅电池
单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的加工处理工艺基础上的。它的转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为23%，而规模生产的单晶硅太阳能电池，其效率为15%。硅电池进展的重要原因之一是表面钝化技术的提高。此外，倒金字塔技术、双层减反射膜技术以及陷光理论的完善也是高晶硅电池发展的主要原因。
1.2.2 多晶硅电池
多晶硅电池与单晶硅比较，由于所使用的硅远比单晶硅少，其成本远低于单晶硅电池，具有独特的优势。但是由于它存在着晶粒界面和晶格错位的明显缺陷，造成多晶硅电池光电转换率一直无法突破20%的关口，低于单晶硅电池。薄膜太阳能电池
薄膜太阳能电池发电是另一种光伏发电方式。由于受到原材料、加工工艺和制造过程的制约，若要再大幅度地降低单晶硅太阳电池成本是非常困难的。作为单晶硅电池的替代产品，现在发展了薄膜太阳电池。目前薄膜电池主要有硅基薄膜太阳电池、化合物半导体薄膜电池、燃料敏化TiO2太阳电池等。
太阳能光伏发电系统的主要优点是:可以有效利用建筑物屋顶和幕墙，无需占用土地资源;可原地发电，原地使用，减少电力输送的线路损耗;各种彩色光伏组件可取代和节约外饰材料(如玻璃幕墙等)在白天用电高峰期供电，从而舒缓高峰电力需求;配备蓄电池后，还能满足安全用电设施的不断电要求;太阳能发电板阵列直接吸收太阳能，降低墙面及屋顶的温升，减轻建筑空调负荷。
2. 太阳能发电面临的困难和解决措施
前面介绍了几种太阳能热发电技术，除碟式发电系统外，都属于大规模发电系统，只有做成几十到几百兆瓦级的发电站，成本才可能降下来。太阳能塔热气流发电和太阳池发电占地面积大，利用效率不高，仅仅在1%左右。因此太阳能塔热气流发电应放在土地广阔、人口稀少的沙漠地区使用;而太阳池发电应适合放在日照条件好、盐资源比较丰富的地区使用。总体来看，槽式发电系统技术上最为成熟，且其跟踪机构比较简单易于实现，总体成本最低。太阳能热发电系统要实现的是低成本的投资和技术上的高可靠性运行。这要求未来在技术上要进行新型集热材料的研究和开发，快速提高跟踪机构的技术并降低其实现成本。同时发电产业要努力实现规模化，建立大规模的并网系统，既节约成本，又保证系统平稳安全运行。
对于光伏发电来说，总体来看，该产业尚处于起步阶段，主要是由于太阳能发电初期投资大，控制成本高，而太阳能转化效率比较低，且容易受天气等多种因素影响。根据目前光伏发电发展状况和其技术难点，未来的光伏发电研究需要重视以下几个方面:一是加快太阳能原材料晶体硅生产技术的研究和新型替代材料的开发，降低材料成本并提高其转化效率;二是提高系统控制技术，如达到光伏电池阵列的最优化排列组合、实现太阳光最大功率跟踪等;三是研究光伏发电的并网技术，减少光伏电能对电网的冲击;四是研究光伏发电与其他可再生能源发电技术的结合应用，保证供电持续性。
3. 我国太阳能发电的优势和难点
发展太阳能发电的需求主要来自满足农村和边远地区的生产与生活用电和21世纪中持续发展我国电力事业两个方面。在太阳能发电上我国具有得天独厚的有利条件:
(1)丰富的太阳能资源。我国总面积2/3以上的地区年平均日照时数在2000h以上，年平均日辐射量在4000MJ/m2以上，要优于欧洲和日本，与美国相近。如此丰富的太阳能资源可以节省太阳能电池的用量，有利于太阳能发电在较低成本下加以推广。
(2)我国太阳能电池的生产能力超过日本、美国和欧洲，居世界第一位，2007年我国太阳能电池的产量约为1180兆瓦。2007年在全球太阳能生产企业16强中，我国占据了6席。
(3)逆变技术是太阳能发电的关键技术之一，由于在大功率开关器件开发和逆变技术的应用等方面，我国已取得长足进步，生产出适用于光伏并网、高效率、高可靠性、低污染、低成本的逆变器成为可能。
但为了太阳能发电产业的快速发展，必须解决以下几个问题:
(1)我国生产太阳能电池的原材料主要依靠进口，而绝大多数太阳能电池和切片用于出口，这种不利于产业发展的加工业局面必须尽快扭转。
(2)太阳能发电的成本在每千瓦小时3元以上，远远高于目前居民电网用店家的每千瓦小时0.5元。这也是发展太阳能发电的不利一面。
(3)目前，太阳能电池的光电转换效率比较低，比如小尺寸(1 cm2)多晶硅太阳能电池的光电转换效率为19.8%，而大尺寸(1000 cm2)多晶硅太阳能电池的光电转换效率为12%，为了降低太阳能发电的成本必须提高太阳能电池的光电转换效率。
(4)我国的太阳能发电产业起步于独立型太阳能发电设备(10kW以下)，主要用于解决太阳能资源丰富而又无电的边远地区的居民用电。而更大容量(MW级)的并网型太阳能发电设备的投产是降低成本的途径之一。
(5)截止到2005年，我国的风力发电总装机容量为1500MW左右，是太阳能发电总装机容量的20倍，到2020年规划总装机容量为30000MW，也是规划太阳能发电总装机容量的15倍。但两者特点各异。夏季日照足风速低，冬季日照弱风速强;同样白天日照强时风小，夜晚无光照时风大。太阳能发电与风力发电并网是提高电能质量和降低成本的另一途径。
4. 结束语
太阳能发电对于我国农村与边远地区发展的重要性已经深入人心，取得了显著成绩。在近期内，应用的重点仍应是解决农村及边远地区的供电。太阳能发电对于我国电力发展的重要作用也已开始被认识，独立光伏站已开始示范运行，今后有关工作应继续加强，给予更大的支持。而且经过十多年的持续努力，我国已建立了太阳能发电的研究发展，设备制造与应用的良好基础，制定了至2010年的发展规划。积极开拓市场，光电市场的增长比预期的快。与此同时，加强国际交流合作也是十分重要的。
我国太阳能发电的前景将会十分光明!
参考文献
[1] 鲁华永、袁越、陈志飞等，太阳能发电技术探讨[J]. 江苏电机工程， 2008， 2( 1).
第9篇：光伏产业高质量发展范文
关键词：太阳能电池;表面织构;制绒设备;机械手
Research and Development of an Automatic Equipment for Solar Cell Surface Texturing
ZHAO Yongjin,ZHU Fusheng,FENG Xiaoqiang
(The 45th Research Institute of CETC,Beijing 101601,China)
Abstract:This paper briefly introduces the current status of Photovoltaic industry and the principle of solar cell surface Texturing . The mechanical structure and function divisions of this automatic texturing &cleaning equipment were respectively described in detail. Detailed introduction emphasizes on the design method and keypoint technique of the two important buildup components-texturing bank and manipulator. By solving the technical problems encountered in the production process, it makes the epuipment more improved and excellent.
Key Words: Solar Cell;Texturization; Texturing Equipment;Manipulator
1.引言
随着全球社会经济的发展,每年常规化石能源的消耗量巨大且不断增加，世界范围内的能源紧缺问题和环境污染问题日益严重。人类迫切的需要寻找洁净的可再生的新能源,以逐步缓解和解决社会经济可持续发展中的能源问题。太阳能是人类利用已久的能源,具有取之不尽用之不竭的特点。通常人类利用太阳能的途径是将太阳能转换成热能,这大大限制了太阳能的应用范围。从人类发现光伏效应,制造出能将太阳光能直接转换成电能的太阳能电池,太阳能的利用揭开了新的篇章。太阳能光伏发电以其无污染、无噪声、安全可靠、维护简便、资源永不枯竭等优点,被认为是21世纪最重要的新能源发展方向。
太阳能光伏技术的日趋成熟，使其应用领域不断拓宽，商业推广应用也有了长足的进展。许多发达国家和地区纷纷制定了光伏发展规划。各种太阳能光伏应用的鼓励政策和庞大的光伏工程计划,给太阳能电池产业的发展提供前所未有的发展机遇,为太阳能光伏产业创造了巨大的市场空间。全球光伏行业进入了一个飞速发展的阶段,整个光伏行业从源头产品的硅片到太阳能电池片,到终端产品组件都出现了供不应求的局面,而且未来若干年整个太阳能光伏行业仍将继续高速发展。太阳能光伏制造设备是光伏产业高速发展的保障,全球光伏装机容量的大幅增长将拉动全球市场对光伏设备的需求，也为生产和加工太阳能电池的设备制造商提供了快速发展的大好机遇。
2.工艺原理
从现有的光伏行业市场发展来看，单晶硅和多晶硅太阳能电池占据了光伏市场的主导地位。在世界光伏市场的电池和组件中,单晶硅和多晶硅的比例超过80%,而且预计在未来的10年内,高效晶硅材料太阳能电池的主导地位不会改变。如何优化生产工艺,制造出高效的晶体硅太阳能电池是生产企业不断追求的目标。
晶硅太阳能电池片的生产工艺质量直接影响到成品太阳能电池的发电效率、断路电压、短路电流、使用寿命等性能。在其生产工艺中,太阳能电池片表面织构化(又称“制绒”)技术是太阳能电池片生产工艺中的第一道关键工艺。太阳能电池表面织构化是指在一定的工艺条件下,在太阳能电池片表面形成众多凹凸起伏的角锥状“金字塔”形的微结构,其作用可以降低电池片表面的反射率,还可以在电池片的内部形成光陷阱,从而显著的提高太阳能电池的光电转换效率。处理后的表层绒面如图1所示。
图1 电子显微镜下的单晶硅表层绒面
单晶硅太阳能电池片与多晶硅太阳能电池片的制绒的方法是不同的。通常单晶硅电池片制绒是利用碱性溶液对单晶硅的各向异性腐蚀,在单晶硅片表面形成“金字塔”状的微结构。目前单晶硅的制绒腐蚀大都采NaOH 或 KOH 、水、异丙醇、添加剂的混合溶液,制绒成本较低,腐蚀效果好、可重复性和可操作性好。多晶硅制绒面则一般采用酸腐蚀的方法。
3.自动制绒清洗机主要结构和功能设计
3.1 概述
针对市场的需求，中国电子科技集团公司第四十五研究所研制开发出了适应于工业化生产、高效率、高可靠性的SFQ-1508ZT型单/多晶硅太阳能电池片自动制绒清洗机。单台设备即可满足20MW太阳能电池生产线的需求。本文以单晶硅太阳能电池片制绒生产线为例，介绍一下自动制绒清洗机主要结构功能的设计。目前槽式制绒设备，仍然是太阳能电池生产厂家广泛使用的，本设备也采用槽式的制绒工艺。操作人员在上料位手动上料后全过程由程序控制,自动完成硅片的预清洗、制绒、酸洗等工艺过程。设备的外型如图2所示
3.2 机架
由于制绒工艺过程需采用湿法化学方法，其所用溶液具有不同程度的腐蚀性还伴有加热等功能，极易造成工作环境的污染。因此,需要设备提供既能保证工艺过程的洁净度要求,又耐腐蚀、易清理的工艺环境。本设备主体框架采用碳钢型材,外部包覆工程塑料PP（聚丙烯,具有良好的耐化学腐蚀性能和物理性能）板材的结构。设备除观察窗口处需使用透明材料PVC(聚氯乙稀)外,其他造型构件也均使用PP板材焊接而成。此外由于设备尺寸较长,整体采用分段结构,最后组装在一起。设备的内部功能结构如图3所示。
图3 自动制绒清洗机内部结构示意图
3.3 工艺槽体
（1）制绒设备的工艺槽中，制绒槽是最关键的。作为太阳能电池片制绒化学反应的容器，其工艺处理质量直接影响到整个太阳能电池片生产线产品的质量和成品率。在制绒的工艺过程中，溶液成分配比、反应温度、反应时间、添加剂等因素对太阳电池片绒面的形成质量都有较大影响。制绒工艺对于制绒槽的要求主要是对反应温度和溶液均匀性的控制。设备的制绒槽结构如图4所示。
图4 单晶硅制绒槽结构示意图
制绒槽为内外双层结构，内槽材料为316L不锈钢板材，外壳材料为PP（聚丙烯）板材，中间夹层添加保温材料，可降低热能的损耗。槽体配有气缸驱动的折叠式自动盖，可减少槽内水份和化学药剂的挥发，利于保持槽内溶液成分的稳定。折叠式的自动盖还能有效的减少工艺槽所占用的工作空间，从而减少机械手臂的移动距离，缩短工艺篮在工艺槽体间移动的时间，提高电池片处理效率和质量。槽体底部安装有若干独立的易拆卸的加热管，保证加热功能的可靠和易维护性。加热管上部安装有匀流隔板，起混流和支撑工艺篮的作用。侧壁安装有高精度的铂电阻温度传感器以及浮球式的液位传感器。槽体的废液排放口设置在后下部，底面向后稍倾斜，易于槽内废液废渣的清理排放。
要实现电池片绒面工艺质量的可控性和稳定性，要求制绒槽在结构的设计上利于实现较高精度的温度控制和溶液均匀性控制，保证工艺试验条件的重复性。在实际生产中，由于槽体尺寸较大且一次性处理的硅片数量很多，如何使槽内各处的溶液温度和溶液成分均匀一致是制绒槽能否应用于大批量生产的关键。为满足这个要求，本设备制绒槽有三项独特的设计。第一，每个制绒槽都配有外循环泵。通过循环管路的多个注入管在底部均匀注入溶液，通过槽体上部吸出口导出溶液，加速槽内溶液的循环流动，消除加热管区域溶液温度较高而槽面溶液温度较低的现象。第二，在加热管上方区域设置匀流隔板，使底部加热后的循环溶液通过匀流隔板散布混合均匀后再向槽面上方流动。第三，在槽体的底面上安装有可产生大量均匀细密气泡的鼓氮气装置，增加槽内溶液的搅动，利于槽内溶液与电池片的化学反应。根据实际生产中工艺人员的实测结果显示，槽内各处溶液温度的偏差不超过±0.3 ℃。制绒后的电池片绒面效果很好，一致性也很好。制绒槽完全满足大批量、高质量的制绒生产线要求。
（2）按照制绒工艺过程的要求，除制绒槽外设备还应配有超声槽、溢流槽、快排槽、酸槽等。槽体的数量由设计产能决定。由于采用的是湿法化学处理方法，其他工艺槽体与传统工艺槽结构相似，就不再赘述了。
3.4 机械手的设计
设备配置有3套独立运行的机械手，它们担负着抓取料篮并按照工艺流程将料篮在工艺槽体间依次转移的任务。本设备对于机械手的要求主要是高速、平稳、安全可靠。机械手的外形结构如图5所示。
3.4.1机械手的结构 机械手主体采用厚铝板组装而成。电机、导轨、丝杠、传感器等元件固定在主体上。机械手的横向平移机构采用齿轮齿条方式。设备底部框架上铺设有长尺寸的铝型材支架。由于设备尺寸较长，齿条和直线导轨通过多根拼接成一根的方式分别固定在型材上。齿轮则安装在机械手底部与齿条啮合。运行后，齿轮运转带动机械手实现在设备长度方向上较长距离的移动。机械手的上下升降机构则使用滚珠丝杠和直线导轨机构，可执行快速平稳的抬升、下放动作。机械手臂的开合采用汽缸驱动，结构简单，工作可靠。
3．4.2机械手的防护
设备的工艺槽中放有多种化学溶液，部分酸液有强烈的腐蚀性且容易挥发扩散在设备内部。机械手要长期工作在这种恶劣的环境中，要保证它们可靠稳定的运行，必须解决其防腐蚀的问题。对于前下部区域的机械手主体采用的是负压保护的方式。对于手臂的保护，采用在不锈钢手臂上喷涂特氟龙材料的方法。手爪则使用PP材料制做，具有良好的耐腐蚀性能。
3．4.3手部喷淋装置
在实际生产中，机械手将料篮从工艺槽体中提升出来后，应尽快进入下一道工艺槽，减少料篮暴露在空气中的时间。否则电池片表面的水份挥发，极易出现水纹印和“边缘花片”的现象。为解决这个问题，在机械手臂上安装了DI水喷淋装置。当料篮从槽内提升出来后，DI水以雾状喷射的方式喷淋到电池片的表面，保持电池片表面的润泽，有效的消除了这些质量隐患。
3.5 料篮
料篮用做承载多个片盒同时进行工艺处理。由于处理过程中需要长时间浸入在多种化学溶液中，需要其即耐强酸又耐强碱。本设备的料篮采用聚四氟乙烯材料做侧边框架，连接杆和片盒支撑杆则采用不锈钢管外喷覆聚四氟乙烯的结构，使其具有轻质、高强度、耐腐蚀的优点。同时为满足设备兼容性的需要，料篮结构采用独特的设计，可以兼容常见的125mm×125mm或者156mm×156mm尺片硅片的片盒。该料篮可同时承载8盒-12盒电池片，每次200片-300片。单晶硅和多晶硅工艺处理时均可使用。其外形结构如图6所示。
图6 料篮
3.6 上下料台
设备的上下料台与主机分离独立设计。安装时将其从主机的接口插入固定好，形成设备内、外两部分。上料工作时，操作人员将料篮放置在料台的外部塑料拖链上。按动上料确认按钮后，拖链带动料篮移动至设备内部的上料位，等待机械手的抓取。下料工作时，传感器检测到料篮被机械手放置在下料位。拖链启动，带动料篮移出设备，移动方向与上料方向相反。上下料台工作可靠，独特的设计使其耐腐蚀，不漏液，易维护。其外形结构如图7所示。
图7 上下料台外形结构示意图
3.7 废气废液处理
设备在运行过程中,工艺处理时的化学反应和加热等功能会导致大量的化学药剂蒸腾和挥发,产生大量的有害气体。需要及时清除，防止其扩散对操作人员及设备环境产生不良影响。本设备的废气处理是由厂房的循环抽风系统产生负压，再通过槽体后上方的夹层引风板把有害气体导入专用废气管道来完成的。酸槽和碱槽的废液含有较多有害化学药剂，需通过专用的排放管道集中回收再处理后排放。其余废液则通过设备底部的主排液管道直接排放至废液池。
3.8 安全与防护
设备设置有较为完善的故障报警功能和安全保护装置。针对设备在实际运行过程中出现的问题，对关键部位设有安全检测和监控功能，例如气路报警、漏液报警、风压报警、维修状态报警、超温报警等功能，保证设备的运行安全稳定。对于运动的机械部件，如机械手、折叠槽盖、上下料门等则设有位置检测和保护装置，防止设备在误动作时发生破坏性的事故，避免造成不可挽回的损失。
3.9 高级功能
可以按照用户独有的生产工艺要求，为设备提供包括自动补液、配液功能、制冷恒温功能、浓度在线检测、工艺模拟等高级功能。
4.电控系统
本设备使用可编程控制器PLC结合触摸显示屏的方式实现整机系统的控制及自动化运行。设备配有专用的电气柜，安装有PLC、空气开关、电磁阀、继电器、电机驱动器等电气元件，设置在设备的后部。工艺人员的操作控制部分包括触摸显示屏、电源开关、照明开关、手/自切换按钮等则设置在设备前部的控制面板上。同时在设备相关部位设置有安全开关、工艺操作按钮、温控器和手动操作接口等。
整机控制系统以高性能的PLC为核心。设备的多个传感器、控制按钮、电机驱动器、温控器、电磁阀等均接入PLC的I/O口。触摸显示屏与PLC的通讯接口相连接。设备启动运行后，PLC扫描接入的电气元件的状态信号和触摸屏通讯信号。按照编制的软件程序进行逻辑运算，输出整机系统的控制信号，控制执行元件的动作，实现整机的自动化运行生产。
设备的人机界面采用可图形化设计编程的液晶触摸显示屏。工艺人员可通过触摸屏上的图形菜单对设备的相应工艺参数和功能进行设置。在设备运行过程中，触摸屏与PLC保持实时通讯，可以直观形象的实时显示设备的工艺进程和运行状态。
5.结束语
制绒设备是太阳能电池片生产线的关键设备。SFQ-1508ZT型单/多晶硅太阳能电池片自动制绒清洗机已经成功的应用在国内多条太阳能电池片生产线上。通过与用户实际生产工艺相结合，进行不断的技术改进和完善,设备在整体性能上表现出色。与国产同类设备相比,具有技术先进、生产效率高、工艺质量好、性能稳定可靠、兼容性好等优势。随着中国太阳能光伏产业的高速发展，该设备有着巨大的市场应用空间。
参考文献：
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[2] 席珍强，杨德仁等. 单晶硅太阳电池的表面织构化[J].太阳能学报,2002,23:285-289.
[3] 卢泽生,王伟杰等. 机械系统自动化技术[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002.
