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关键词:并网光伏发电;低碳综合效益;碳减排;太阳能发电;绿色能源 文献标识码:A
中图分类号:X37 文章编号:1009-2374(2016)14-0085-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.14.043
并网光伏发电和分布式光伏发电有很大不同,其能够和常规电网连接,从而共同承担供电任务。随着光伏系统的发展以及材料研究的进步,现阶段的并网光伏发电的电压等级越来越高,其对于节能减排的效益也越来越大。我国是光伏产业大国,但是主要依赖外销,随着国家对清洁能源的重视,我国越来越重视光伏产品的本土消耗。因此在并网光伏发电的大背景下,分析其低碳综合效益也有着重要的现实意义。
1 并网光伏发电低碳综合效益概述
低碳综合效益评估是一项综合性很强的工作,从降低排放的角度来分析,并网光伏发电不完全是减少碳排放,例如并网光伏发电原材料的生产、集输、安装调试等过程中消耗的能量并不会降低碳排放,因此需要综合考虑。为此我们将其影响划分为低碳正效应、负效应和综合效益,显然低碳效应代表碳减排,由消极因素导致的碳排放增加则为负效应,两者之和称之为并网光伏发电的综合低碳效应。以上是评估的基本思路,并分别按照低碳正负效应两个角度分析其影响因素,最终获得并网光伏发电的低碳综合效益评估
结果。
2 并网光伏发电低碳综合效益模型构建
我们认为影响并网光伏发电低碳综合效益的因素主要有光伏发电成本、光伏发电收益、系统网损改善效益以及系统备用容量四个方面。发电效益节省了大量的化石能源的消耗,从而直接减少了碳排放,同时通过并网后售出还能取得经济效益;发电的能源是太阳能,能极大地减少发电成本,但是光伏产业的材料生产也会损耗大量的电能,增加碳排放;系统网损主要考虑并网和输电过程中的损耗以及对节能减排的影响;并网光伏发电会受到气候和天气的影响,所以需要系统有备用能量,补偿光伏发电的电能缺口,为此构建了低碳综合效益的模型。
2.1 光伏发电的收益
假设运行的第t年,并网光伏发电的发电量为Gt,则Gt为:
2.2 光伏发电的成本
光伏发电的成本投入(C2)主要表现在后期运行维护成本(Cm)和初始一次性投资成本(C0)两个方面,是两者之和。而初始阶段的一次性投入主要包含了原材料的成本、光伏制造成本和光伏设备运输成本,这其中低碳成本计算可以分两类计算。而原材料和光伏制造的电能消耗都可以估算,假设制造1个单位功率的光伏系统电能消耗为k,那么原材料和光制造造成的碳排放可以用kP0mc来表示。
而运输成本的计算为:计算光伏电站和光伏制造地之前的距离s,并估算其光伏系统的总重量W,运输过程的排放强度为g,则由于运输导致的碳排放可用Wgs表示,所以初始成本的表示为:
由于光伏发电在后期运行中有一定的维护费用,光伏板等材料的更换和维修也间接增加了碳排放,其计算方式类似于(4)式,结果为:
β表示光伏发电在实际投产后维修费用和初始投资之间的比例关系。
2.3 系统网损效益
系统网损改善可以采用对比法来进行,可以假设没有光伏发电系统网损为W1,有光伏并入后的网损设置为W2,通过W1和W2的差值可以得出系统网损的改善量,并将这个差值用W表示,即在某一个时段t内的网损改善,那么这个网损改善所带来的低碳效应C3为:
显然,当W>0时,表示这个时候网损改善表现出降低碳排放,反之则为增加碳排放。
2.4 系统备用容量成本
容量成本的评估可采用确定性评估的方法,假设这个电网系统能够为光伏发电所提供的备用容量系数为
,而P(t)表示在t时刻光伏发电所能够提供的光伏有功出力,则在这个特定时刻备用容量为P(t),而在这个特定时间系统所提供的备用容量带来的低碳效应自然是负的,其代表了系统备用容量等效的等效碳排放,设为C4可表示为:
3 光伏发电的低碳综合效益模型
上文分析了四个影响因素的评估,而低碳综合效益则为四个方面的低碳正负效应之和,即可以得到综合的低碳综合效益Cy结果为:
式中:表示光伏系统碳排放与运行年数的比值,表示每年光伏系统的碳排放;n为运行年限。
4 案例分析
4.1 案例简介
假设在某市建造10MW光伏电站,当地负荷为250MW,总投资1亿元,分5年完成,年运行维护费用比例为2%,回收期(计算用项目寿命期)取20年。采用并网多晶硅光伏系统,按照最佳倾斜角安装,每天平均峰值日照时间取4.074h,系统性能比取0.8。假设光伏设备总重量为863.21t,从光伏生产地到光伏电站距离为400km,运输碳排放强度g为0.1225kg/(t・km)。光伏上网电价取1元/(kW・h)。集中发电侧CO2排放指数取.0.9kg/(kW・h)。
4.2 低碳效益测算
光伏发电收益测算:结合式(1)~(3)可知,等效减少碳排放为10568.21MW・h;光伏发电成本测算:结合式(4)和式(5),算例系统在光伏制造阶段和运输过程中CO2排放量,则初始碳投资为19523.6t;取β=5%,则维护阶段低碳总成本为961.52t;得光伏发电低碳总成本为29841.12t。通过碳交易机制将光伏发电碳成本平均分配到光伏系统寿命周期内,相当于光伏发电每年产生CO2排放1010.21t;网损改善效益测算:从春夏秋冬季节中各选取3个典型日,利用MATPOWER软件确定每个典型日的网损改善情况,进而确定每个季节和一年的网损改善量。结合式(6)可知,其CO2等效减排为820.14t;备用容量成本测算:取备用容量系数为θ=0.25,结合式(7),可得出等效减少碳排放为2256.1t。
4.3 案例结果分析
从CO2减排效益来看,光伏发电替代传统火力发电能够取得良好的环境效益,算例中光伏系统每发1kW・h相当于直接减少碳排放554g。随着科技的进步,光伏发电成本将大幅下降,其经济效益和低碳综合效益也将更加突出。
5 结语
在大力发展清洁能源的趋势下,分析光伏发电的低碳综合效益有着重要的价值,本文分析了光伏发电的低碳综合效益影响因素,并对模型构建思路进行了分析,对其低碳综合效益评估提供了参考。
参考文献
[1] 曹阳,,袁越,张新松,郭思琪,张程飞.基于时序仿真的新能源消纳能力分析及其低碳效益评估
还是说从一开始我们就不适合在这里待着。
因为不管怎样走更远的路,总比在原地待着一动不动要强得多。
可是后来你穿就会发现,生活教会你的东西并不一定在书本学的到,然后书本上再问你的东西,生活中可能也用不到。
那么多的东西呀,该如何才能消化干净。
只是突然就这样想着,一丝念头就从脑海中浮现了。那个时候窗边依旧黑暗,还没有这样繁华而明亮的路灯。我在你的街角,你的路口,回望着你的脸颊,所有的小说似乎都没有办法弥补那个时候对你的思念和寂寞。
那样漫长的光阴似乎只是在一瞬间就无限缩小,小到能够放在耳朵里面,任由我们去倾听。
但是,正是这样一家“名不见经传”的公司,最近却因为一笔42亿的订单而名声大噪。
7月5日,海润光伏(600401)特大合同公告,拟与江西顺风光电投资有限公司(以下简称顺风投资)签订41.9亿元的工程承包协议,而顺风投资是香港上市公司顺风光电旗下的公司。
业内人士和证券分析师均表示,对在光伏电站领域乏善可陈的海润光伏与实力弱小的顺风光电合作难以理解。记者研读顺风光电和海润光伏的财报发现,42亿元的项目投资额,对两家公司来说都是难以承受之重。更有知情人士直言,这或许只是一个愿打一个愿挨的资本运作游戏。
接盘者名不见经传
提起此次合同的出资方顺风光电,不少光伏从业人士表示没听说过。“中国光伏企业巨头太多了,这种小公司不为人所知也是很自然的事情”,有业内人士对记者表示。
在中欧光伏价格磋商拉锯战仍在进行,光伏行情依旧黯淡的形势下,“名不见经传”的顺风光电与海润光伏签订42亿的合同,可谓出手阔绰。但是据记者了解,顺风光电只是一家生产太阳能电池片、电池组件的生产销售企业,且规模并不大。公司2012年年报显示,报告期内87.1%的销售收入来自于中国客户,剩余部分则来自于加拿大和欧洲的客户。在2011年,中国区销售更是占总销售收入的95.5%。
2012年,顺风光电的营业收入为10.6亿元,比上年减少46.3%;净利亏损2.71亿元,同比大幅下滑889.1%。其现金流也不充裕,年报显示,截至2012年底公司经营活动产生的现金为2.45亿。公司如何能够拿出42亿资金呢?
记者注意到,7月1日公司公告称,将向其主要股东郑建明全资持有的PEACE LINK SERVICES LIMITED,发行本金额1.2亿美元的可换股债券。对于募集资金的用途,顺风光电表示将用于发展及建设太阳能发电站。但是,对于高达42亿的合同来说,这些资金仍然显得过少。
运营光伏电站需要企业具有雄厚的资金实力,顺风光电的资产负债率逐年上升,截止去年底为62.9%。“当然,顺风光电可以在公开市场进行融资,其港股上市平台使其融资相对容易,但是在目前的行情下,这并非明智之举,特别是考虑到去年底公司的股价还不足现在的十分之一”,一位不愿具名的中信证券新能源分析师对记者表示。
脆弱的承建者
作为此次项目的承建方,海润光伏也备受质疑。此前,海润光伏专注于太阳能硅片、电池和组件的制造。但是,在光伏电站缺乏成熟的经验。
但海润光伏似乎想后来居上,年报显示,2012年年底海润光伏共投资26个光伏发电项目,其中,国内项目18个,国外项目8个,“在建工程”金额达到了30.92亿元,占总资产的比例为23.74%,同比增幅高达214.55%。其中,位于保加利亚的电站项目投资达到了14.5亿元,占在建工程的46.7%。值得注意的是其中只有10个发电项目实现并网运行或试运行,3个项目带了实际收益,所获收益不足3000万。
一位姓苏的光伏从业人士向记者透露,投资建设光伏电站的企业很多,但是海润光伏在这个领域的影响力一般,而且到目前为止,还没有独立运营光伏电站的成功案例。建设光伏电站跟制造光伏电池和组件有很大的不同,相对于那些有成熟运作经验的公司来说,他们建设的电站质量姑且不说,首先拿到发改委的“路条”就会更加困难。
据记者了解,目前能够拿到大型光伏发电项目“路条”的,多数为国企或者光伏巨头旗下的工程公司。当前,在地方发改委收紧“路条”发放,同时倾向国企和发电企业的情况下,479MW的光伏电站项目,对于缺乏独立运营经验的海润光伏来说是一个巨大的挑战。
目前,海润光伏479MW的光伏发电项目尚未取得项目分部的各地发改委的“路条”,不具备开工条件。海润光伏在其补充公告中也指出,项目所在地发改委有可能不予核准。
“海润光伏在公告中甚至没有在公告中预测该项目可能给公司带来的盈利数额,不知道是心虚还是觉得根本不可能盈利”,苏姓人士称,“在当前形势下,即使项目顺利推进,对海润来说,也是象征意义大于实际利得”。
由于光伏发电项目所依靠的主要经济来源是电费及补贴收入,补贴政策的变化将会使盈利情况具有极大的不确定性。欧盟的“双反”扑朔迷离,各国对于光伏产业的补贴政策摇摆不定,对于有着8个国外发电项目的海润光伏而言,已经压力山大。
此外,海润光伏在2012年依靠近4亿的补贴才勉强实现207万的净利润,今年一季度亏损1.43亿,接近去年上半年的亏损幅度。
神秘的资本玩家
“汤国强和郑建明都是有名的资本运作高手,现在还不好说背后隐藏着怎样不为人知的意图,但可以肯定的是这背后肯定是有猫腻的,海润光伏和顺风光电的合作本身就让人显得匪夷所思”,上述中信证券新能源分析师表示。
记者注意到,汤国强为顺风光电的前任董事长。公司7月4日宣布与海润光伏达成项目合作协议,7月11日即公告称,汤国强因个人事宜辞任公司非执行董事、董事长、薪酬委员会之成员以及提名委员会之成员及主席。公司委任张懿出任公司新董事长。
对此,上述分析师表示,“这可能是汤国强和郑建明角力的结果,毕竟一山不容二虎”。
公开信息显示,郑建明出生于上海,投资房地产行业起家,2012年下半年进军光伏行业,是一位资本运作高手。但是,其在光伏领域却还是一个相对陌生的人物。记者采访多位光伏从业人士,他们均表示在42亿大单轰动光伏界之前,他们从来没听说过。但近一年,郑建明却在光伏领域动作频频。去年,汤国强向Faithsmart Limited出售全部Peace Link Services Limited已发行股本,共计4.62亿股公司股份,占公司已发行股本约29.65%。今年一月,Fulai Investments以3110万美元的价格收购赛维LDK大约12%的股份,成为赛维LDK的第三大股东。公告显示,Fulai Investments和Faithsmart Limited都是在英属维尔京群岛注册的公司,郑建明全资拥有。至于顺风光电收购的光伏电站开发和建设公司更是不胜枚举。
“不止郑建明,顺风投资也是一家很神秘的公司,据他们透露,很多光伏巨头排着队跟他们谈合作”,一位接近顺风投资高层的人士向记者透露,“现在光伏企业都缺钱,地方政府也为此焦头烂额,有人愿意掏钱,政企双方都乐意,此前也有一些公司借此搞资本运作,不知道顺风是不是下一家。”
这与此前海润光伏CEO杨怀进“有很多公司想买我们的项目,最后才定下来卖给郑建明”的表述显然冲突。
记者就此致电海润光伏和杨怀进本人,电话均无人接听。
值得注意的是,今年4月18日,顺风光电公告称,公司与青海藏族自治州政府签订投资框架协议,拟建立高原生态有机农业光伏产业园。藏族自治州人民政府向公司提供不少于100万亩的土地,公司成立项目公司,十年内投资不低于500亿人民币。同时,公司预测,项目投产后,年产量将达到15吉瓦。
尽管国内光伏行业已出现回暖迹象,但光伏学院的师生们仍小心谨慎地规划着自己的未来。在他们看来,光伏产业和光伏教育的真正复苏,现在还言之过早。
“大学白读了”
“我后悔选择了光伏这个专业。”南昌大学光伏学院2013届毕业生刘晶晶无奈地说。
2009年,刘晶晶刚入学时,南昌大学光伏学院正风光无限。
当时,国内光伏行业正盛极一时。成立于2008年的南昌大学光伏学院被视为江西省光伏教育的“明星”。学院成立时,高层人士亲自为学院揭牌。赛维、晶科等龙头企业和学院关系密切,合作频繁。
高就业率和高行业进入率一直是光伏学院师生的骄傲。当时,毕业生进入光伏行业的比例高达80%。2013届毕业生吴永华告诉《中国经济周刊》:“我们的学长、学姐去光伏行业的都很吃香,月薪随便六七千。”南昌大学材料学院教授于立新甚至坦言,“那个时候,做光伏比贩毒还赚钱。”到企业工作的应届毕业生只要干满一年,年薪拿到10万都很轻松,而且节节攀升。
曾在赛维工作的南昌大学光伏学院2011届毕业生艾振强说,2010和2011两年间,为了从赛维挖人,很多光伏公司在赛维总部所在地——江西新余设立办事处,只要是从赛维跳槽出去的,几乎都接收,薪水翻番,甚至三五倍。
但包括刘晶晶在内的光伏学院师生,很少有人想到,如今,光伏产业会如此艰难。
南昌大学光伏学院2013年有70多名学生毕业。其中,只有3人到光伏企业工作,月薪两三千元;而2012年,该学院进入光伏企业工作的有5人。
艾振强告诉《中国经济周刊》,作为第一届南昌大学光伏学院的毕业生,自己的49名同班同学毕业时几乎都进入了光伏领域工作。后来,赛维、晶科等光伏企业接连陷入困境,薪资不能保证,“连厕所里的手纸都不能保证了”,艾振强说,同学们纷纷跳槽,目前只有3个还在干老本行。艾振强如今的身份是一家媒体的记者。
吴永华所在的2009级1班,36名同学中,有14人选择了考研。9月份开学后,吴永华已经是暨南大学材料物理专业的研究生。“没考研的同学则奔波并落脚在各行各业,除了光伏行业。”吴永华说,最可怕的不是光伏行业的低迷,而是光伏专业的学生对这个行业普遍失去了信心。“这个专业落差太大了,从前几年的到现在的低潮,光伏产业根本谈不上健康发展,我们对这个专业很失望。”
据了解,更多的毕业生选择在与光伏产业相关的LED、半导体等行业就业。据南昌大学光伏学院2013届毕业生曾祥介绍,光伏发电的原理与LED的原理恰好相反,因此从事LED行业,对于光伏专业的学生来说并不陌生,但一个光伏专业的毕业生被迫去LED产业工作,在心理上多少还是觉得有些不太适应,甚至很尴尬,不少同学觉得自己大学“白读了”。
“其实,我们内心真的很想从事光伏行业,这毕竟是我们当初亲自选择的专业”,吴永华说,但在严峻的就业形势面前,他们可选择的余地并不多。
“企业自身难保,哪还顾得上学院”
2011年冬天,南昌大学光伏学院的院牌被凛冽的寒风吹掉了,后来再挂上去时,原本显眼的赛维的Logo消失了。
对此,南昌大学光伏学院院长周浪并不愿意过多地解释,只是简单回应说:院牌被大风吹掉了,是天气原因。
不过,也确实是从这一年开始,南昌大学光伏学院与国内光伏产业一起步入寒冬。
之后的2012年,江西光伏龙头企业赛维传出资金链紧张甚至濒临破产的消息,中国最大的光伏组件供应商尚德则在2013年春天破产重组,天合光能、英利等其他大型企业则债台高筑、风声鹤唳。加上国际市场美欧双反制裁的接踵而来,中国光伏产业内外交困,彻底陷入低谷。
而作为江西光伏产业扩张的伴生品,南昌大学光伏学院得到企业的“输血”越来越少,行业进入率急转直下,光伏专业的定位左右摇摆。
“今年的毕业生,进入光伏行业的学生比例是自建院以来最低的。”电话中,周浪略带倦意地告诉《中国经济周刊》。
“说不遗憾是不可能的,毕竟我们用了4年的时间在光伏方面培养他们,如果出来后不在光伏行业就业,是一种对资源、人才的浪费。”谈到目前的就业形势,周浪的话里不无可惜。
光伏学院,曾是南昌大学一块响亮的招牌,是周浪院长引以为荣的自豪。
2008年,江西省了《关于加快光伏产业人才培养工作的实施意见》,称“随着光伏产业的迅速发展,光伏产业人才非常紧缺,这将成为我省大力发展光伏产业最大的制约瓶颈。”同年10月,在江西省委、省政府的大力支持和倡导下,南昌大学光伏学院正式创办成立。它是国内第一家、全球第二家开设光伏本科专业的高等院校。
当时,江西省的光伏产业正兴旺发达。仅2010年,江西省28家纳入统计口径的规模以上光伏企业累计实现工业增加值126亿元,同比增长74.94%;主营业务收入416.23亿元,同比增长97.38%;利润总额53.99亿元,同比增长176.87%,产业规模位居全国前列。
在江西省光伏产业蓬勃发展和政府大力扶持光伏人才教育的背景下,江西省出现了一批光伏高等院校和专业。
南昌大学光伏学院成立后,一如最初的产学研结合设想,和江西省的大型光伏企业迅速进入“蜜月期”。赛维、晶科等龙头企业和学院建立了合作关系,成立了包括“南昌大学-LDK太阳能研究中心”、“晶科能源材料研究所”在内的一系列科研中心,学院每年接受大笔来自企业的资金用于科研项目。赛维LDK首席技术官万跃鹏受聘为南昌大学光伏学院客座教授,周浪则成为赛维LDK技术研究院委员会委员。每年,学院都会组织学生去赛维LDK、晶科、旭阳雷迪等光伏企业实习,实习期间表现优秀的毕业后可优先录用。这些光伏企业也会在每年3、4月份定期来学院进行人才招聘。
但随着光伏行业进入寒冬,双方的蜜月期结束。企业每年的赞助资金和招聘名额都逐年递减。
周浪没有告诉《中国经济周刊》企业赞助资金的具体变化,他说:“如果企业陷入困难,不提供资金,也是很正常的。”
赛维公司的媒体负责人告诉《中国经济周刊》,赛维和南昌大学光伏学院的合作从以前的“每年拨款”改成了如今的“专项拨款”模式,即不再每年提供固定的资金,而是根据特定的项目进行科研资助,而且这种力度在逐渐减弱。
这种现状在周浪看来,并不意外,“企业和我们的合作是弹性的,并没有什么条款约束,现在他们自身都难保,哪还顾得上学院?”
“如果行业持续不景气,可能会停招一两届”
光伏专业教育的一个核心点在于科研实验,提高学生的动手能力,这是光伏产业的专业特性所决定的。然而,据南昌大学光伏学院2013届毕业生胡永介绍,目前,学院里很少有这样的机会。“这也不能怪学院,主要还是资金的问题,一套实验下来几十万,现在企业又困难,没了资助,我们哪有实力去做实验?”
周浪告诉《中国经济周刊》:“一些比较小的研发活动,我们还是会照常进行。但一些大项目、投资比较大的实验,我们暂时不考虑。”
光伏产业由热到冷,南昌大学光伏学院的专业定位也在发生改变。
到目前为止,南昌大学光伏学院只开设了一个专业。据周浪介绍,2008年学院设立时,想将专业名称定为“光伏材料与器件”,但江西省教育部门认为,专业的名称应该宽一些,涉足的领域应该更广一些,所以,最终将专业名称设定为“新能源材料与器件”。
起初,周浪对这一设置并不认同,“我们国家那么多院士、教授,哪一个是在新能源领域里面每一样都懂的?什么都学,要么是什么都学不好,要么就是学得累死了。”所以,新专业设立后,周浪仍然坚持,“我们侧重、系统学习的,就是光伏”。
但在经历了两届行业低就业率之后,周浪的这一理念也发生了微妙的变化。周浪告诉《中国经济周刊》:“我们的高等教育,应该在产业前景和产业现状间寻找一个平衡,我们的教学要在基础知识和专业性之间去努力平衡。”本科教育应给学生提供一个比较广的基础,尤其是光伏这种工科的专业,学生应该有能力从事很多不同的专业。“本科生掌握好基础的内容要比学会行业技能更重要”,技术上的东西你到了企业很快就能上手,但物理化等基础学科没有掌握,那可能就是学生们永久的缺陷。记者在采访中发现,这种想法也慢慢被学生接受。
“如果光伏行业持续不景气,我们可能会停招一两届,然后再看行业情况来判断。”谈到学院的发展方向,周浪显得更加谨慎,“如果就业方向不那么明朗,我们就会更加注重基础;如果就业方向比较明朗,我们就会偏重专业技能方面。这会根据行业情况去做出教学计划的调整。”
周浪也在给学生们打气,他和同事们反复向学生们讲述中国光伏行业的优良前景。他说,地球的生存、可持续发展都离不开太阳能,未来这个领域对人才的需求量会越来越大,光伏人才需求将持续一个长期的过程。“我们当初办这个专业不是因为一两年、几年之内的考虑,而是立足于太阳能新能源未来长期的发展。我认为,光伏产业在未来20年内会有一个很好的发展。”
歌德在那本。《少年维特的烦恼》中,描写过这样一种心灵的生成和生长:“……它们向我揭示了大自然内在的、炽烈而神圣的生命之谜。这一切的一切,我全包括在自己温暖的心里,看到自己像变成了神似的充实;辽阔无边的世界的种种美姿也活跃在我的心灵中,赋予一切以生机。环抱着我的是巍峨的群山,我脚边躺着道道幽谷,一挂挂瀑布飞泻而下,一条条小溪流水潺潺,树木和深山里的百鸟声喧。这种秘不可知的力量,我目睹它们在大地的怀抱中相互作用,相互影响”。
这个描述中最有意思的地方,在于人的内心与周围环境之间,是一种互相映照、互相生发的关系。人是有柔性的,他她的心灵是会生长的。歌德还发明了一对很有意义的概念:“小宇宙”与“大宇宙”。他把个人比作小宇宙,这个世界是一个大宇宙。前者像一面镜子,映射着后者,并因此而自我敞开。这个大宇宙有多么辽阔,我们的小宇宙就有多宽广;这个大宇宙有多么丰富多彩,我们的小宇宙就有多么斑斓多姿;这个大宇宙有多么深邃,我们的小宇宙就有多么富有奥秘。
费尔巴哈当年论述“感觉的解放”,受到青年马克思的激赏。在费尔巴哈看来,那些从自己身上不断涌现出来的活性感受,“是一个可以用我们的鲜血做图章来担保的真理”。这可以看作在专制条件下,“人的解放”的另类宣言,它标志着某个重心的转移:不再是教会的权威,不再是教会的陈词滥调,一个人需要将力量放到他自己身上来,人自己身上正在出现的东西,可以视作知识和真理的重要来源。
事情原来并不是我们平时感觉的那么糟糕。如果我们拉开一定的距离:不,需要足够的距离,能够站到某个“外面”来,不去计较那些得失,不去细数自己在这个世界上的进项和损失,采取一种比较超然的眼光,将自己当作一个真正的“自由人”,你会发现生活在这个世界上,仍然是一件美好的事情,是其他任何事情所不能取代的。能够体验自己的自由自主,能够争取自己的自由自主,这是一件多么美好的事情啊。还有比这个更加美好的吗?
这其实是毕加索说的话――“你的腹中有一千道光芒”。
我们尝试过很多事情,但很少尝试将自己当作自身的起点,也当作自身在这个世界上的起点。这也许就是王小波为什么如此受人欢迎的原因。这家伙在1978年给李银河的情书中,就这样写道:“我们生活的支点是什么?就是我们自己。自己要有一个绝对美好的不同凡响的生活,一个绝对美好的不同凡响的意义。”这是他当时所发现的新大陆,自己的大陆。我们每个人自己,可能正是这样一片有待开垦的新大陆。
而能够这样去做的前提是,你要信任你自己,你要在自己身上安顿下来,发现人也可以活在自己身上,依赖自己,从自身汲取力量。你不能因为痛恨这个环境而痛恨自己;你不能因为别人否定你,你就一而再、再而三否定自己;你也不能因为没有从别人那里得到更多吸纳和肯定,于是就自我排斥、自我贬低。你不能因为每日看到的不幸新闻,而陷入各种叫不出名称来的自我破坏的情绪当中。
曾经,字迹歪扭的童年,你在哪?
曾经,说话漏风的童年,你在哪?
曾经,调皮固执的童年,你又在哪?
那么,我的童年,你到底去哪了呢?
转眼间,已是一张成熟的脸了,才知道-----------
那令人怀念的童年已涌进了时间的流里,
成为了美好的回忆……
原来,我的童年,你真的一去不复反啊!
关键词:光伏建筑一体化(BIPV)单晶硅多晶硅非晶硅
Abstract: This paper analyzes the monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, silicon solar cell components of the three core components of the principle, performance, application and other aspects of the system, and sum up the problems existing that the photovoltaic component in building integrated photovoltaic (BIPV).
Keywords: building integrated photovoltaic (BIPV); silicon; silicon; amorphous silicon
中图分类号:[J59] 文献标识码:A 文章编号:
一 前言
随着人类社会的发展,能源的消耗量越来越大,传统石化能源价格不断上涨并日渐枯竭。太阳能作为一种清洁能源,是一种几乎不受地理位置限制,近乎取之不尽的能源。光伏建筑一体化BIPV(BuildingIntegrated Photovoltaic ),将光伏发电技术与传统建筑相结合,既有效降低了建筑本身日益增长的采暖、空调等方面的能耗需求,又充分考虑到建筑本身采光、安全、美学等方面的要求,在国际、国内得到多方面的支持和越来越广泛的应用[ 《太阳能光电建筑(BIPV)应用财政补助资金管理暂行办法》(财政部、住建部2009年3月26日颁布)
《关于支持加快太阳能光电建筑(BIPV)应用的政策解读》(财建[2009]128号,财政部2009年4月)]。
二 光伏建筑一体化(BIPV)
光伏发电的原理
光伏发电是利用光伏组件的光生伏特效应,将光能转化为电能的一种技术,其核心元件为光伏电池。光伏电池是一种由光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,当太阳光照到半导体光伏材料上时,光伏材料会把光能转化为电能,产生一个较小的电压(0.5-2V),当多个电池串联或并联起来就可以成为有较大输出功率的太阳能光伏组件。
图1展示了一个常见的离网式光伏发电系统:由多路串联的光伏电池并联后组成光伏阵列,产生220V直流电压;220V直流电压通过控制器、逆变器供给负载,或对蓄电池进行充电;在光伏阵列无法提供充足电能情况下(如夜间),控制器切换供电回路,由蓄电池对负载供电;另配备有双路后备交流220V电源,分别在逆变器端和控制系统端,如遇长期阴雨天或光伏组件故障,同时蓄电池也无法提供充足电能,系统在逆变器端的后备220V交流电源能自行启动,供给负载。
图1 光伏发电原理图
BIPV需考虑的建筑因素
BIPV主要解决的是光伏系统在建筑中的应用,在进行BIPV建设过程中,需考虑与建筑本身相关的多项要素:
机械性能
常规光伏玻璃的断层结构由外层(晶硅为钢化玻璃,非晶硅多为导电浮法玻璃)、中空层、电池片层、钢化玻璃层组成,BIPV建筑中使用的光伏组件最终是作为建筑的一部分来体现的,整体组件的结构应该是均匀稳定的,并具有相应的机械性能。光伏玻璃组件要求具有一定的厚度和抗冲击性能,应满足IEC61215标准中抗130km/h(2400Pa)风压和抗25mm直径冰雹23m/s的冲击的要求;光伏玻璃组件具有耐热、耐寒、耐湿及一定抗风压能力;光伏电池片层(晶硅或非晶硅)具有良好的粘结性、韧性和弹性,具有吸收冲击的作用,即使玻璃破碎,碎片也会粘连在组件上,不会脱落四散,从而提高安全性。
物理性能
光伏组件的光学性能主要由其本身的透光率决定,通过调整电池片的排布(晶硅)或电池薄膜的厚度(非晶硅)来调整透光率,以求达到不影响建筑物的外观效果和建筑内部采光(光伏幕墙)的目的。
得益于光伏组件中的中空层,光伏组件具有良好的降噪、隔热能力。
BIPV的实现形式
BIPV建筑物能为光伏组件提供足够的面积,不需要另占土地,还能省去光伏组件的支撑结构,其实现形式也是多样的,如平屋顶、斜屋顶、光伏幕墙(立面)等。
平屋顶
直接在建筑物屋顶平面进行安装,其安装成本较低;可以根据常年光照情况决定安装角度,具有最大发电量;但可能与一些安装在室外的设备发生冲突,如空调室外机组。此种方式在国内BIPV建设中较为普遍,如武昌火车站候车大厅屋顶即采用此种方式。
斜屋顶
用于具有倾斜屋顶的建筑,南向斜屋顶具有较好的经济性;一般与建筑物原有功能不发生冲突。此种方式在欧洲较为普遍,多用于以家庭为单位的小型光伏发电系统。
光伏幕墙
光伏幕墙除满足光伏发电的功能外,同时要满足幕墙所有的功能要求,包括透明度、力学、美学、安全等,组件成本较高,光伏发电性能偏低;要与建筑物同时设计、施工和安装,光伏系统工程进度受建筑总体进度制约,施工成本较高;光伏幕墙的组件因考虑较大的透光效果,组件输出功率偏低,发电成本高;但因其良好的外观展示效果和环保概念,在国际、国内的应用范围不断扩大。如北京火车南站、武汉地铁4号线控制中心等建筑部分幕墙均采用此种方式。
三 光伏电池简介
制造光伏电池的半导体材料有很多,如硅、硫化镉、砷化镓、铜铟硒等,但目前已得到商业应用的光伏电池主要是硅系列光伏电池,分为单晶硅光伏电池、多晶硅光伏电池和非晶硅光伏电池。
单晶硅光伏电池
单晶硅光伏电池的原料为纯度99.9999%以上的单晶硅硅棒,将硅棒制成0.3mm厚的硅片,而后经过成型、抛磨、清洗等工序制成原料硅片,再在原料硅片中掺杂和扩散入硼、磷、锑等微量元素,形成具有光电效应的PN结,最后采用丝网印刷法制成光伏电池的单体片。单个单体片的电压等级较小(0.5V左右),实际使用中需将多个单体片按照要求的规格、尺寸组成太阳能电池板,形成一定的输出功率和电压。在实际使用中,可根据需要,将光伏组件组成大小不同的太阳能电池方阵。
图2 单晶硅光伏组件
单晶硅光伏电池是开发较早、转换率最高和产量较大的一种光伏电池,同时也是硅系列光伏电池中转换效率最高的光伏电池。目前投入商业市场中的电池片转换效率可达到15%左右,实验室可达到20%以上,而用于外太空的太阳能电池板效率可达到50%以上。但是,单晶硅组件对硅棒的纯度要求很高,其材料制造工艺复杂,成本较高;单晶硅光伏组件的整体透光率只能通过电池片之间的间隙调节,整体组件颜色、外观不连续,同时若透光率过大,比如造成单体片面积减小,组件功率下降。
多晶硅光伏电池
由于单晶硅电池片存在成本较高、制造复杂等问题,在单晶硅光伏电池的基础上出现了多晶硅电池。多晶硅大多是含有大量单晶颗粒的集合体,或用废次单晶硅和冶金级硅材料熔化浇铸而成,其对硅材料纯度的要求大大降低,有效的降低了成本。多晶硅光伏电池片的制造工艺与单晶硅电池类似,但其硅锭可铸成立方体,其切片可加工为方形,提高了电池片的利用率。
目前市场上的多晶硅光伏电池的转换效率可达到12%以上。
图3 多晶硅光伏组件
非晶硅光伏电池
非晶硅光伏电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池,制作方法与晶体硅太阳能电池不同。最常用的辉光放电法,是在已经抽成真空的石英容器内注入氢气或氩气稀释的硅烷,用射频电源对硅烷加热,使其形成等离子体,非晶硅薄膜就沉积在被加热的衬底上。若硅烷中掺入适量氢化磷或氢化硼,即可得到N型或P型的非晶硅膜。
图4 非晶硅光伏幕墙
非晶硅光伏电池因其自身的薄膜特性,外观一致性、连续性较好,通过外层浮法玻璃选择,可以调节外观颜色和透光率,尤其适用于大型幕墙建筑的安装;非晶硅光伏组件的温度系数只有晶硅组件的一半,换言之,其发电效率收到外界温度的影响较小;具有良好的弱光效应,当光线减弱时,其发电效率受到的影响较晶硅组件小。
但是,非晶硅组件也存在缺点:非晶硅光伏电池的转化效率比较低,目前投入市场的非晶硅组件转化效率不到10%;对于BIPV来说,非晶硅光伏组件的尺寸只有1100*1300mm和1100*1400mm两种,尺寸比较固定,且难于切割和拼接,建筑尺寸适应性较差;非晶硅光伏组件的外层为浮法玻璃,而晶硅组件外层为钢化玻璃,所以非晶硅光伏组件的机械强度不如晶硅组件;此外,非晶硅光伏组件随着使用年限的增加,其转换效率的衰减较晶硅组件更加明显。
四 实际应用与存在的问题
【关键词】光伏 贸易 分析
本文将从博弈论角度进行分析这场光伏贸易战,建立博弈模型,得出纳什均衡解。从而给出我国面临这场光伏贸易战的意见措施。
一、光伏贸易战的博弈分析
(一)模型假设
率先使用光伏发电技术主要是欧美发达国家,而光伏产业的不断发展,也要归功于欧盟近20年来的持续推动。中国虽然是目前世界上经济发展最迅速的经济体,但是光伏发电领域的技术和应用只是处于世界的下游水平。因此,中国属于后进入该产业的国家。模型建立采用非合作博弈中的完全信息动态博弈模型。光伏贸易战本身涉及到很多复杂的因素,但是这里为了分析事件,先作一些简单的假设。
1.博弈只包括两个局中人,一个是中国,一个是美国。每个阶段每个博弈方只有两种策略,要么选择对抗,即不进行光伏产业的国际贸易,只在国内市场进行生产销售或者是对对方采取贸易保护措施;要么选择合作,即接受对方的国际贸易相关条款协定,不采取贸易保护措施,与对方进行公平的国际贸易。
2.动态博弈模型分为三个阶段:
第一阶段:由于美国最先进入光伏产业领域,所以动态博弈模型第一阶段由中国开始,由中国先选择是否合作即是否与美国进行国际贸易,进入光伏产业。
第二阶段:由于中国选择合作策略,会对美国光伏产业带来影响,所以第二阶段由美国选择合作还是对抗中国。
第三阶段:由于美国选择对抗策略,会对中国光伏产业带来影响,所以第三阶段由中国选择合作还是对抗,即在面对美国的贸易对抗策略时候,中国选择接受美国的一系列贸易保护措施,还是同时也对美国采取贸易对抗策略。
3.假设在博弈过程中,所有局中人都是完全理性的经济人,完全根据各自支付的多少来决定自己的策略。如图所示,现在每个策略的支付,都用字母表示,其中a1,a2,a3,a4表示中国的支付,b1,b2,b3,b4表示美国的支付。并且局中人对博弈的信息都是已知的,信息是对称的。
(二)模型分析
1.支付分析
首先考察中国博弈方:
由于中国的光伏技术应用等领域还十分落后,还无法掌握生产核心技术如多晶硅提纯等,一旦与美国合作贸易,能得到产业链上游需要的原材料与部分技术,所以如果第一阶段中,中国不选择合作得到的支付a1,比选择与美国合作且美国也合作得到的支付a2小,即a1
而在第二阶段中,当美国选择对抗策略,而在第三阶段中国仍然继续保持合作的策略得到的支付a3会比a2小,即a3
而在第二阶段美国选择对抗策略以后,第三阶段中国选择合作策略得到的支付a3,与第三阶段中国选择对抗策略得到的支付a4,孰大孰小,不好判断,因此,进行分析时候需要分情况进行讨论。而在中国第三阶段选择合作或者对抗得到的支付a3,a4,与第一阶段选择对抗得到的支付a1相比,由于第三阶段中国已经取得一定的先进生产技术,此时无论中国与美国合作还是对抗,都会比第一阶段与美国对抗情况有所好转。所以a3>a1,a4>a1。
综上所述,中国博弈方的支付情况分以下两种:
a1
a1
接下来考察美国博弈方:
由于中国是一个制造业大国,具有很高的产能,所以一旦中国进入光伏产业,能推动全球光伏产业的发展。因此,第一阶段中国选择对抗策略下,美国得到的支付b1,小于在中国选择合作策略下,第二阶段美国选择合作策略时美国得到的支付b2,即b2>b1。
当美国在第二阶段选择对抗情况下,中国选择合作,此时美国能出口中国光伏产业链上游的产品,同时抵御中国光伏产业链中下游产品对美国的出口,保证美国以至于欧美市场。所以第二阶段美国选择对抗,第三阶段中国选择合作时美国得到的支付b3比第二阶段美国选择合作时得到的支付b2大,即b2
显然,当第二阶段美国选择对抗策略时,第三阶段中国选择对抗策略下美国得到的支付b4,比第三阶段中国选择合作策略下美国得到的支付b3小,即b4b4。这是因为这个时候光伏产业失去了中国这一重要制造业大国的推动,整个光伏产业必然会受到影响,光伏产业这一新兴战略性产业,还需要庞大的产能保持发展,不断改进。
最后,第三阶段中国选择对抗策略下美国得到的支付b4,大于第一阶段中国选择对抗策略下美国得到的支付b1,这是因为由于第一阶段中国选择合作,进入了光伏产业,从而使得光伏产业得到巨大推动,所以在光伏产业取得巨大进步以后,b4必然大于b1。
综上所述,美国博弈方的支付情况如下所示:
b1
2.博弈分析:
由于该博弈模型为非合作动态博弈模型,所以对博弈模型的分析采用“逆向归纳法”,从而找出子博弈精炼纳什均衡。
第一种支付情况:a1
第三阶段:在此阶段,中国博弈方面临两个策略:对抗以及合作。选择对抗策略得到的支付为a4,选择合作策略得到的支付为a3,因为a3
第二阶段:在此阶段,美国博弈方面临两个策略:对抗以及合作。选择对抗策略的话进入第三阶段,此时美国会得到支付b4;选择合作策略得到的支付为b2,因为b4
第一阶段:在此阶段,中国博弈方面临两个策略:对抗以及合作。选择合作策略的话进入第二阶段,此时美国会选择合作策略,此时中国得到的支付为a2;选择对抗策略中国会得到支付a1,因为a1
通过上述逆向归纳法的分析,最终得到结论:中国在第一阶段选择合作策略,美国在第二阶段选择合作策略,则不进入第三阶段,子博弈精炼纳什均衡为(合作,合作)最终得到的支付为(a2,b2)。
第二种支付情况:a1
第三阶段:在此阶段,中国博弈方面临两个策略:对抗以及合作。选择对抗策略得到的支付为a4,选择合作策略得到的支付为a3,因为a4
第二阶段:在此阶段,美国博弈方面临两个策略:对抗以及合作。选择对抗策略的话进入第三阶段,此时美国会得到支付b3;选择合作策略得到的支付为b2,因为b2
第一阶段:在此阶段,中国博弈方面临两个策略:对抗以及合作。选择合作策略的话进入第二阶段,此时美国会选择对抗策略,进入第三阶段,接着中国选择合作策略,然后中国得到的支付为a3;选择对抗策略中国会得到支付a1,因为a1
通过上述逆向归纳法的分析,最终得到结论:中国在第一阶段选择合作策略,美国在第二阶段选择对抗策略,中国在第三阶段选择合作策略,子博弈精炼纳什均衡为(合作,对抗,合作)最终得到的支付为(a3,b3)。
3.博弈结论:
博弈分析结果如下表所示:
从博弈分析结果来看,当a3>a4的时候,中国得到的支付为a3;当a3
a3表示在美国对中国采取对抗策略的时候,中国采取合作策略得到的支付;a4表示在美国对中国采取对抗策略的时候,中国采取对抗策略得到的支付。这就意味着,当美国对中国采取光伏产业贸易壁垒措施的时候,中国是接受美国若干苛刻的贸易条款,继续与美国进行光伏产业进出口贸易,还是中国也针对美国出台“双反”政策,使用贸易壁垒的方式保护自己。
从结果来看,a3
二、根据博弈分析结果得出若干意见
正如博弈分析的结果来看,要迫使美国放弃对抗策略,转而选择合作策略,那么国内的光伏市场就需要进一步改进。要改进国内的光伏市场现状,就需要做到以下几点:
(一)扩大国内光伏发电市场,建立自主光伏发电体系
(二)提高应对贸易摩擦能力
(三)建立和完善光伏产业发展的规则和秩序
参考文献:
[1]包婧文.贸易战打响 两败俱伤[J].太阳能,2012,14.
[2]崔春红.中美光伏贸易战[J].环球.
各财政所:
根据红政办发【2020】5号文件精神,从2020年起,光伏扶贫电站资产确权到村或相关单位,涉及到各村的光伏电站收益全部通过村级三资账务处理。现将有关账务处理建议如下:
一、有关核算口径说明:
1、光伏扶贫电站确认口径:大部份光伏扶贫电站由多村按比例享有产权,如果作为固定资产核算,管护责任无法界定,故统一将光伏扶贫电站作为“长期投资”核算。
2、光伏发电收益核算口径:按《村集体组织会计制度》,光伏发电收益贫困户分红部分原本应通过“应付福利费”科目核算,但按我县对光伏发电项目收益的核算口径,同时为了简便核算,不管是村集体分红还是贫困户分红,全部通过“投资收益”核算,发放给贫困户分红则通过“其他支出”核算。
二、相关会计分录
1、光伏扶贫电站确权:各村凭红政办发【2020】5号文件确认资产
借:长期投资-----光伏扶贫电站
贷:公积公益金
提示:1)、长期投资一定要按投资对象分设明细科目核算,如***公司、光伏扶贫电站等等。设明细科目时,如原有其他项目的投资,一定要先设“***公司”明细科目,再设“光伏扶贫电站”;
2)、此次确认“长期投资----光伏扶贫电站”金额时,不能简单按红政办发【2020】5号文件上各村的确权投资金额,要查看原长期投资中是否已有清产核资后账务调整的光伏发电项目余额,如原已调整入了账的,要将已入账数额从总确权金额中减去再作为确认数,确保最终确权投资额与红政办发【2020】5号文件上各村的确权投资金额一致。
2、收到光伏发电收益时
借:银行存款
贷:投资收益一光伏发电收益
提示:投资收益应按投资种类设置明细科目,进行明细核算。
3、发放给贫困户部分,
借:其他支出---公益性支出