前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的光伏的弊端主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:光伏产业市场;发展现状;问题及对策;分析和研究
前言:光伏发电是当今世界利用太阳能最主要的一种方式。面对当今全球面临的严重化石能源危机和环境危机,光伏发电从资源可持续性和环境友好这两个角度都具有显而易见的优势,作为全球新兴行业的一个重要代表,长期来看具有广阔发展前景,吸引着大量企业参与和投资。我国是光伏产业主要发展国家,是光伏产品制造和出口最大国家,在世界范围内发挥较大影响,在世界光伏产业市场中占据较大发展比例。随着光伏产业的不断发展,在调查和分析后,受到内部和外部因素影响,阻碍光伏产业的发展。面对这一发展形式,需要不断完善光伏产业产业布局,避免产业布局单一性,倡导整合产业链发展模式,提高创新型能力,来满足多元化市场发展需求。
1、发展现状分析和阐述
我国太阳能光伏产业的发展具有自身发展特点,其利用现状具有如下特点。其一,预计到2015年末期,我国光伏电网容量将高达8.26MW,在2016年初期光伏网络容量将高达30WM。其二,据统计在2015年末期,光伏热积面积将要增加到55万平方米,在2016年将会增加为25万。随着十三五政策出台,我国加以关注光伏产业发展进程,建立全新发展目标。首先要实现光伏产业60MW规划发展目标,实现乡村和城镇规划25万和城市规划目标55万。随着国家对光伏产业发展关注度不断提高,国家不断颁发众多政策,完善当下光伏产业市场。例如:江苏省为了发展自身,就增加对本省光伏产业关注度,增加对企业投资。在发电环节投资了123.7万元,对光伏发电项目投资150万元,极大的促进江苏省的发展。江苏省这一行为,主要是受到我国发展战略影响,各个不同省市也要 学习国家发展理念,发挥各个城市自身优势[1]。
2、发展局限性分析
2.1市场发展弊端,投资力度较大
光伏产业是我国具有代表性企业,其也是我国朝阳产业之一,是对我国国民经济的发展具有较大影响。据调查,我国光伏产业市场在将会在近几年不断再加,但是站在短期发展形势来说,发展具有难度,压力较大。详细来说,光伏产业市场发展弊端,主要就是市场供求和需求弊端。在我国共有一百多家光伏企业,在2011年初期,太阳能能源产量高达37GW,在2012年达到45GW之多。结合世界的光伏产业能源发展情况来看,我国太阳能能源的高于世界性光伏产业,发展一半之多。但是结合本国国内市场和世界性市场来说,都可以看出我国光伏产业产能过多,这样就增加了企业财务支出力度,光伏产业融资难度高,阻碍产业的长远发展[2]。
2.2实质性操作弊端
实质性操作弊端,主要体现在上网电量结算环节。就一个外资企业来说,其在发展中,结算工作环节,无法利用发票,去电网单位开展结算工作。导致这一现象发生的主要和原有就是,企业具有外资性,在开具发票时,无法对经营范围进行更改,无法的搭配发电财务补助。其次,一些家庭居住期间,在上网电量结算时,也具有这一问题,需要加以关注和完善。其次,光伏产业在发展环节,也会受到不同机构和系统影响。例如:光伏产业和农业和林业联系密切,和国土规划和水利单位联系密切。但是光伏企业在和不同系统整合发展时,存在一系列问题,导致在联系时,没有系统文件,不愿意审批等问题。
2.3光伏产业对于补贴政策的依赖。
由于对补贴的依赖,导致的补贴政策变化对产业周期和起落的影响。政策补贴力度容易受到宏观经济周期等因素的影响,经济疲弱就容易引致补贴力度的收紧,欧洲是摆在眼前最活生生的实例。
3、解决方法阐述
3.1发挥政府机构积极作用,增强和市场联系性
为了实现我国光伏产业的可持续发展目标,需要完善当下存在问题,解决市场产能过剩问题,确保企业产业投资的合理性。这一问题的解决,政府要发挥自身优势,结合世界性光伏产业发展形式,优化国内市场,倡导分布形式发电理念,政府做好引领工作,充分发挥表率作用。其次,政府也要整合不同资源,合理安排融资方法,构建合理化商业运作模式。给予分布形式发电工作全面支持,把自身企业结合发展,为光伏产业发展奠定坚实基础,解决分布形式发电问题[3]。
3.2保证计量工作有序开展
上网电量结算工作存在一定问题,为了解决这一问题,电网系统不同企业和单位,需要深入分析和研究上网和下网系统,计量的形式和方法,利用科学性设备和装置,进行计量。建立计量标准,构建合理化量方案,完善和优化光伏项目管理方法和营销策略,为核算工作奠定基础,确保电费计算合理性[4]。其次,企业要增加和不同产业联系,包括和农业和林业,国土规划和水利单位搞好关系,保证审批工作顺利开展。光伏产业对我国经济发展具有较大影响,需要政府和不同机构加以关注,不断完善发展中存在问题,建立符合我国国情的发展目标,利用科学方法和举措发展光伏产业[5]。
3.3政府减少补贴,应给光伏企业慢慢断奶,加强分布式光伏发展。
国家发改委、国家能源局此前联合的《电力发展“十三五”规划》提出,到2020年我国太阳能发展目标在11000万千瓦以上,其中光伏电站为4500万千瓦,分布式光伏为6000万千瓦。“分布式是全球能源革命的必然趋势。首先,业务形态、市场机遇、融资渠道等更加多样化和碎片化,其次,政府在新能源发展中的角色将发生重大变化,从政策主导者和资源分配者,转变为市场监督者和配套服务者。此外,分布式的电力交易结构也将进一步推动整个电力交易市场的改革,通过合同能源管理、竞价上网、直供电等多种形式,实现新能源电站的价值回报。
结论:我国光伏产业发展存在自身发展弊端,包括市场发展弊端,投资力度较大,实质性操作弊端,上网电量结算难度较大,增加了企业财务支出力度,光伏产业融资难度高,阻碍产业的长远发展。面对这一发展现象,需要完善当下光伏市场存在弊端,发挥政府机构积极作用,政府也要整合不同资源,合理安排融资方法,构建合理化商业运作模式。其次,也要增强和市场联系性,保证计量工作有序开展,增加和农业和林业,国土规划和水利单位联系性,建立满足市场方案。
参考文献:
[1]辛魁武. 中国光伏产业市场的发展现状、问题及对策[J]. 中国商贸,2014,12:169-170.
[2]陈晓梅,朱玉卿,贺筱筠. 国内二三线电影市场的发展现状、面临问题及对策分析(上)[J]. 中国电影市场,2011,09:17-21.
[3]张保民. 中国太阳能光伏发电产业的现状、问题及对策分析[J]. 中国高新技术企业,2011,36:9-10.
日本新首相安倍晋三上台不到一个月,日元对美元已经迅速贬值到了90∶1的水平。香港《经济日报》的社论是:“安倍豪赌弱日元,全球付出代价”。FT中文网刊登北京大学光华管理学院客座教授贾尔斯·钱斯的文章,提出:“日本是全球新金融危机的震源。”
朱文晖:自民党在野的三年痛定思痛,拿出了一套力图摆脱日本经济连续“失去十年”的方案:增加货币发行量,打破通缩,提高资产价格,相对减少负债规模。同时,日元的贬值又能在国际竞争中带来莫大好处。从长期看,笔者认同原来的日元估值过高,但贬到何处才是新的均衡价位?从实体经济看,产业结构相似的韩国和台湾地区会首先受到冲击;接着,欧洲和美国的汽车业也会遭遇压力;但更重要的冲击在于日元走势逆转带来的全球资金大逆转,全球日元套利交易的方向和规模会如何变化?对不同国家债务的冲击如何?都让人担心会否带来新的全球金融危机。无论如何,安倍成功让日元贬值,开启了2013年的全球货币战。
逆差高估,美国的数据游戏还能玩多久?
经合组织(OECD)和WTO公布的最新报告显示:传统的贸易统计方法由于双重计算问题而放大了总出口量。因为许多出口商品的生产过程都涉及进口的原材料和部件,而在计算出口时并未对这些商品进行扣减。按照这个算法,2009年美国对华贸易逆差将会减少25%。
朱文晖:对美华贸易逆差在统计中的问题,美方是心知肚明的。但在两国的贸易政策争论中,美方当然只会端出对自己有利的数据。OECD和WTO总算作了一个相对科学的统计,说了些公道话。WTO作为一个权威机构,应该一份根据上述方法重新调整过的全球贸易表。另外,如果上述统计继续深入下去,分析在出口商品(如中国生产的苹果iPhone出口到美国)中进口国和出口国各自的收益,结果恐怕就更有意思了。
股价连跌,苹果的下一个亮点在哪里?
近期,苹果股价不断下跌。《华尔街日报》有消息传出,苹果有可能在2013年推出一款针对低端市场的“廉价iPhone”。同时,苹果CEO蒂姆·库克也放下身段造访中移动,希望能尽快在中移动的正式销售渠道中推出iPhone。
朱文晖:如今,苹果的垄断已经被后来居上的三星打破,其弊端也逐渐暴露出来:iOS本质上是一个非常复杂的操作系统,需要受过中高等教育才能操作自如。iOS的封闭性,也会减少其他公司的参与和融合。一旦开放的安卓系统规模超过某个临界点,苹果就可能像1980年代的苹果电脑一样走下坡路。“廉价iPhone”及与中移动的合作,目的都是要短期内快速扩张苹果的用户,但这种扩张速度与应用安卓系统的其他公司的放量扩张差距很大。失去了乔布斯之后的苹果,下一个亮点在哪里?会是iTV吗?
光伏反弹,中国式产业政策该做何反思?
股神巴菲特旗下的中美能源公司(该公司和中国一点关系都没有)1月2日宣布,将斥资25亿美元从美国光伏企业加州阳光电力手中购买装机容量为579兆瓦的安蒂洛普项目,该项目为全球最大的光伏发电设施,计划2015年前完成。1月8日,国家能源工作会议提出要大力发展分布式光伏发电,全年新增光伏发电装机1000万千瓦。
关键词:光伏产业;两头在外;破产重整;产能过剩
中图分类号:F127 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)08-0001-02
1 中国光伏产业发展现状
近年来,由于光伏产业发展速度之迅猛,发展前景被高度看好,因此备受资本市场与各地方政府的青睐。有了政府在政策和经济上的支持,光伏企业在各地迅速展开,至今中国已有上百个光伏产业基地,产能占据全球半壁江山。然而,在2011年欧债危机、“双反”调查和行业内部产能过剩、激烈价格战的多重冲击下,曾经风光无比的光伏产业进入它的一个低潮时期,与之相伴的是已现端倪的光伏“破产潮”。
2011年12月初,四大光伏巨头英利、尚德、天合、赛维陆续了第三季度财报,四家公司亏损2.9亿元,它们面对的普遍困境是产能过剩、市场需求萎缩。之所以出现这种状况与地方政府大规模的补贴政策有关。在各地方政府大力支持发展光伏产业之后,企业纷纷挤进光伏市场来淘金,致使产能过剩的局面难以避免。
当前中国光伏产业的市场情况是:光伏产业产能与光伏市场需求严重不协调,整个行业的产能过剩致使行业竞争格局已经形成。如今,大部分企业都处于停产、限产或半停产状态,有少数面临破产危险。在海外市场萎缩、国内市场没有完全打开的局势下,光伏产业的发展道路令人堪忧。国内光伏市场趋近饱和。
目前,国内光伏企业开工率不足30%,大多数没有核心竞争优势的企业已基本停产,还有部分企业将面临破产重整。不过,对国内光伏企业而言,一个好消息是:《可再生能源发展“十二五”规划》显示,到2015年太阳能发电将达到15吉瓦,年发电量200亿千瓦时。这说明,中国光伏产业并没有走到它的尽头。
2 尚德的发展之路
无锡尚德是尚德电力公司旗下资产规模最大的生产基地,集中了尚德电力公司95%以上的产能,是全球四大光伏企业之一,所以研究尚德比较具有行业代表性。
无锡尚德太阳能电力有限公司由施正荣博士于2001年1月建立,是一家主要从事晶体硅太阳电池、组件,光伏系统工程,光伏应用产品的研究、制造、销售和售后服务的外商独资高新技术光伏企业。2002年9月,尚德完成了第一条多晶硅太阳能电池生产线的安装;2004年,太阳电池生产能力达到60兆瓦,实现销售收入八千多万美元,挺进该行业全球前10强;2005年12月14日,公司在美国纽约证券交易所公开上市;同年,形成150兆瓦生产能力,销售收入达两亿多美元,居全球前8强;2010年10月9日,尚德在美国市场上开设了第一家工厂。
然而,尚德的发展并不是一帆风顺,自2011年以来,尚德的形势急转直下。2013年3月11日,尚德电力公开表示,该公司已经和至少60%的债券持有人就延迟两个月偿付债务一事达成共识。截至2013年3月15日,尚德电力有价值五亿多美元的债券到期。2013年3月14日,政府公开表示将不会向陷入困境的尚德电力公司伸出援手。2013年3月18日,无锡尚德的债权银行联合向无锡市中级人民法院递交无锡尚德破产重整申请。
3 尚德在发展中暴露出的主要问题
尚德由一开始的辉煌走向破产重整,与它自身发展中伴随出现的问题紧密相关。以下针对主要的几个问题进行探究,并就出现的问题提出相关对策。
第一,尚德的市场长期在外。无锡尚德资本市场和实体生长的区域割裂,使得企业的生存能力大幅度降低。尚德的市场主要在海外,包括欧洲市场、美国市场等,也主要在海外进行融资,但生产基地却集中在大陆。这种“两头在外”的局势使得尚德生产严重受制于外需。
第二,光伏产业产能过剩,致使恶性价格战频发。中国整个光伏产业共同面临的一个巨大挑战:产能扩张的速度远超于市场发展的速度。市场需求远远跟不上市场产能,各企业只有通过恶性价格战来维持企业的发展。尚德几乎所有产品都是用于出口,而且多数产品处于产业链低端,附加值低。尚德是重走了国内传统制造业的发展之路,产品附加值低、没有核心竞争优势,缺乏创新技术。
第三,过度依赖政府。尚德从一开始发展,就受到无锡市政府政策和经济上的强烈支持。政府一方面积极鼓励企业扩大产能,却忽视了企业在海外市场过于强势会招致打压。另一方面在国内市场的启动上,缺乏长远战略,一味追求“低价竞标”,在研发、品牌等方面投资甚大,但研发能力低、缺乏核心技术。
4 光伏产业发展对策探究
针对以上主要问题,提出以下对策:
第一,国家及政府应加强组织管理,做好顶层设计,而不是盲目地进行政策和经济支持;应明确产业规范,在打开市场的同时兼顾考虑环境因素。必须杜绝地方政府的投资冲动,只一味地追求市场利益。各地政府可以通过政策扶持和经济支持来启动国内光伏市场,刺激国内光伏市场需求,以缓解光伏行业产能过剩压力。市场需求增加了,产能与需求相匹配了之后,行业内恶性价格战也会随之减弱。
第二,规范产业、提高行业准入门槛。一是应对目前存在的企业进行调整。砍掉大型企业的一部分业务,分散大部分业务,采取化整为零的策略。淘汰或者兼并比较落后的企业,再进行统一的科学管理。二是对准备进入光伏产业的企业做好筛选和考核。三是建立并完善光伏产品标准体系,提高检测认证水平等手段,可考虑对优质光伏产品进行认证,并大力宣传和推广通过认证的产品市场应用价值。整个光伏行业水平的提高,可以有效刺激企业的创新和研发能力。
第三,创新和摸索新的产业组织形式。可以将太阳能产品纳入节能产品惠民工程,推进其走入千家万户等。引导光伏企业向系统集成领域拓展,增强企业核心竞争力;支持社保等稳健型资金进入光伏电站投资领域,为光伏企业电站开拓进行融资;支持光伏电站证券化,通过租赁等方式,促进商业模式创新。
5 结语
关键词:自动跟踪;光电传感器;光伏电池;单片机
中图分类号:TM615 文献标识码:A
0 引言
目前,光伏跟踪系统存在很大弊端,不利于其系统的推广及应用。本论文介绍了一种全新的双轴跟踪系统,其中传感器采用了一种全新的结构,可以实现全天候全方位跟踪,使最大跟踪角度扩大到水平360°,垂直180°,这是太阳方位角与太阳能电池板的极限方位角。
1 工作原理
1.1 传感器的结构和原理
本系统所设计的传感器结构如图1所示,传感器安装在太阳能电池板的顶面,在传感器的前后左右四个方向分别安装有四个光敏元件,每两两平行背靠背放置构成一组,分别排列成X轴、Y轴两个方向。X方向上的两个光敏元件分别为X1、X2,Y方向上的两个光敏元件分别为Y1、Y2。
当太阳光垂直照射太阳能电池板的时候,传感器上四个光敏元件接收的光照一样,故而输出信号一致。但当入射光线发生偏移时,由于魔方方块的遮挡,分别在X轴、Y轴方向两个成对光敏元件输出就会有偏差,根据偏差旋转太阳能电池板就可以找到太阳的位置,使太阳能电池板正对太阳。
当电池板旋转过程中,传感器接收的光强信号也在随时改变,通过程序控制,结合当前检测到的光强信号和旋转机构的动作,就可以构成闭环控制,达到精确跟踪的目的。
1.2 双轴跟踪系统的原理
如图2所示,双轴跟踪控制系统通过传感器获得太阳光强信号,输入微处理器计算当前太阳的位置,并控制跟踪支架上水平和垂直两个方向电机的旋转,直至电池板正对太阳,然后等待下一次调整。两次跟踪调整之间的间隔可以有两种方法供选择:一是定时调整,即等待一定时间后再次调整;一是误差角度控制,误差角为电池板法线方向与当前太阳方向的夹角,当误差角度大于设定误差时开始启动跟踪。
2、设计实现
基于以上工作原理,运放使用轨到轨运算放大器LM6144,增大信号输入范围。AD转换芯片选用8通道16位精度串行AD芯片ADS8345N。由于微处理器对芯片的处理速度要求并不是太高,故选用ATMEL公司的8位单片机AT89S52,选用12864液晶显示当前信息。
系统上电后首先采集光强信号,计算太阳位置,当太阳偏差角在允许范围内时,进入定时程序,等待下一次采样;当太阳偏差角大于设定偏差时,单片机输出控制信号,控制水平旋转电机和垂直旋转电机旋转到指定位置,再次进行AD采样确认是否到达指定位置,以达到闭环控制的目的。
3、结论
经试验验证,该双轴跟踪控制系统以其独特的传感器设计和软件闭环控制,在双轴跟踪运行中表现出了优良的成绩。而其结构简单、近似零成本的优势具有很强的实用性。
参考文献
[1] 张鹏,王兴君,王松林.光线自动跟踪在太阳能光伏系统中的应用[J].现代电子技术,2007,30(14):189-191
[2] Roth P, Georgiev A, Boudinov H. Design and Construction of a System for Sun-Tracking[J].Renewable Energy.2004.29:393-402
[3] 陈维,李戬洪.太阳能利用中的跟踪控制方式的研究[J].能源工程,2003(3):18-21
[4] 赵争鸣,刘建政,孙晓瑛,等.太阳能光伏及其应用[M].北京:科学出版社,2005
[5] 周兴华.光敏器件[J].电子世界,1999,(12):53-54.
关键词:金融危机;光伏产业;技术路线图
中图分类号:F42文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)12-0162-02
一、产业技术路线图的定义与应用
产业技术路线图(technology road mapping of industry)是指“以产业知识和洞见为基础的、关于产业前景的共识(consensus)”。它不仅包括路线图结果本身,还包括路线图的构建和调整过程;不仅考虑技术变量,还要综合考虑政治、经济、文化等变量,综合考察产业发展规律和达致愿景的条件和最优路径。
与以往产业规划方法相比,产业技术路线图有三个显著特点:一是分析理念不同,技术路线图不是以现有资源推动为动因,而是以未来市场拉动为动因,产业资源创新必须满足未来市场对产业的需求。二是驱动力不同,以往产业规划以目标驱动为动因,采取非竞争性资源利用战略;而产业技术路线图是以市场拉动为动因,采取竞争性能力和机会发展规划。三是产业技术路线图的制定过程集聚了来自不同领域的人员和信息,提供了全景创意思维情景和方法。四是清晰的时间维度,以确保政策、技术、产品等产业要素协调演进。
技术路线图理论在西方发达国家得到广泛应用。20世纪70年代末,摩托罗拉、通用等一些国际知名企业制定了企业技术发展路线图,随后,技术路线图理论在产业布局及国家或地区中长期科技战略规划中得到高度重视,美国、日本、韩国等先后制定了国家层面的产业发展技术路线图。2008年,中国广东省科技厅最先在国内研究制定了基于地区的产业发展技术路线图。
二、制定河北省光伏产业技术路线图的重要意义
光伏产业是低能耗、微污染、高产出的朝阳产业,符合国际和中国经济结构调整方向。光伏产业还是新兴的高科技新能源产业,光伏产业的发展有利于缓解全球能源紧张局势、减少温室气体排放。随着石油、煤炭等传统能源日趋紧缺,各国都特别重视光伏产业发展,并制定了相应的国家发展战略和扶持计划。2004年西班牙实施《购电补偿法》,采用政府补贴的方式鼓励光伏发电产业发展;2008年,德国下议院通过《上网电价法修正案》,刺激光伏发电企业的发展;美国自2005年起施行光伏投资税减免政策。中国也把光伏产业作为重点扶持的新能源产业之一。总理在2009年的《政府工作报告》中指出:支持和推进新能源等技术研发和产业化。大力发展清洁能源,积极发展核电、风电、太阳能发电等清洁能源。2009年8月,财政部、科技部和国家能源局联合印发了《关于实施金太阳示范工程的通知》,正式启动“金太阳工程”,这标志着中国大规模补贴光伏发电的开始。
光伏产业在河北省经济社会发展中具有重要地位。河北省拥有天威英利和河北晶龙集团两大光伏龙头企业,其在全国光伏产业具有举足轻重的地位。天威英利目前是中国最大的多晶硅生产基地,拥有从硅料生产到太阳能多晶硅电池的完整产业链;河北晶龙集团是世界最大的单晶硅生产基地,其产品质量和性能都达到同行业最高水平。但是,两企业都面临着“原料依赖进口、产品依赖外销”的发展困境。由于未能掌握高纯硅料生产技术,两企业95%的太阳能硅料依赖进口;另一方面,由于缺乏相应的产业政策支持,企业生产的光伏电池95%依赖外销。受国际金融危机的影响,国际市场对太阳能电池的需求大幅缩减,多晶硅价格暴跌近70%,但由于国内光伏企业的恶性竞争,进口硅料的价格却不断攀高,光伏产品利润锐减。金融危机将河北省光伏产业“缺乏核心技术、两头在外”的结构弊端暴露无遗,如何改变这种困境,实现河北省光伏产业的持续健康发展,是一个需要高度重视的战略课题。
在此情形下,我们认为,应用技术路线图理论研究和制定河北省光伏产业技术路线图是必要而重要的。这是因为:其一,技术路线图理论在指导新兴产业发展上,具有其他产业规划理论不可比拟的优势,摩托罗拉、通用等知名企业以及美国、日本等发达国家的实践都已证明了这一点。光伏产业作为新兴的高技术、新能源产业,发展前景广阔,但在发展初期,难免出现盲目发展的弊病。研究制定符合光伏产业发展规律的技术路线图,对于保持河北省光伏产业健康发展、提高国际竞争力具有指导意义。其二,能源市场的多元竞争格局要求必须密切结合市场需求,谋求产业未来发展。随着石油、煤炭等资源的日益枯竭,太阳能、风能、氢能等新兴能源产业得到更多支持和发展,谁能在新兴能源产业中占据主流尚未可知。在此情形下,河北省光伏产业必须抓住能源产业结构调整的良好契机,结合国内外市场需求及自己实际情况,精确定位未来发展愿景和产业技术路线图,理性应对各种挑战和机遇。其三,河北省虽然拥有保威英利和晶龙集团两大光伏龙头企业,但由于未能掌握硅料制备技术,在光伏产业链上仍处于劣势地位,因此,整合各种社会资源,尽快实现在硅料制备、光伏发电等关键技术上的突破,是提高河北省光伏产业竞争力的关键环节。而技术路线图理论作为一种技术创新管理工具,对于寻找关键技术创新突破口以及实现技术创新目标的最优路径具有指导作用。其四,正如广东省率先在国内制定区域性产业技术路线图那样,研究制定河北省光伏产业技术路线图,对于其他省以至全国光伏产业发展规划具有借鉴价值,有利于提高中国光伏产业的整体发展水平和国际竞争力。
三、制定河北省光伏产业技术路线图的基本原则
第一,弹性原则。产业技术路线图不是封闭的“黑箱系统”和僵化的教条,制定产业技术路线图既要遵循路线图制定的一般方法,又要根据实际情况做出灵活调整,以适应特定的研究对象。制定河北省光伏产业技术路线图,既要充分考虑光伏产业在河北发展的实际,又要考虑河北省产业结构的整体布局和发展目标,还要充分考察国际金融危机影响河北光伏产业发展的传导机制和应对策略。第二,整合原则。如上文所述,产业技术路线图的优势源于路线图的制定过程,而不仅仅是路线图本身。在这个过程中,聚集了不同领域的人,为信息和观点的共享创造了机会,并且提供了一个整体考虑问题和创意思维的方法。要充分实现路线图的好处,可能需要若干次反复过程,正是在路线图的不断整合优化过程中,它有力地推动了产业战略规划。第三,时间原则。产业技术路线图不仅要标明实现产业发展愿景的关键路径,而且要清楚地表明实现路径的时间维度,从而确保政策、资金、技术、产品、服务等要素的协同发展,并及时反映产业发展环境的动态变化等。第四,协调原则。产业技术路线图的制定需要政府、企业、研发机构等多个部门或组织的共同参与,因此,需要统筹协调各参与主体的利益诉求与意愿,在技术路线图制定过程中,尽量利用一切可以利用的资源,促进知识共享,达成并实现共同愿景,推进技术路线图工作健康发展。第五,保密原则。产业技术路线图是对特定范围特定产业未来发展的总体规划,其中可能涉及到相关参与者的核心利益,因此,对于涉及国家安全和企业核心竞争力的信息应事先明确并签订保密协议,产业技术路线图的制定过程及结果应根据事先协议在特定范围内公开和共享 [4]。
四、制定河北省光伏产业技术路线图的主要步骤
组织制定技术路线图的主体和领域不同,绘制技术路线图的步骤也不尽相同,制定河北省光伏产业技术路线图可遵循如下步骤:
1.深入研究河北光伏产业技术路线图的编制内容和方法
在制定河北省光伏产业技术路线图时,不仅要充分把握国内外光伏产业的现状和发展趋势,还要认真研究河北省光伏产业的现状。河北省的光伏产业起步较早,但河北省的光伏产业仍属后发区域,产业结构、技术水平、政策环境等与发达国家和地区相比有很大差异和差距,需要针对特定案例进行深入分析。
2.正确选择河北光伏产业技术路线图的分析路径
根据产业技术路线图原理,我们认为,制定河北省光伏产业技术路线图应遵循以下分析路径:产业现状分析产业市场需求分析产业发展目标分析产业关键要素项目研发需求分析。
根据以上分析路径,河北省光伏产业技术路线图的分析路径可包括以下内容:(1)光伏产业现状分析,包括国内外省内外光伏产业发展现状、影响河北省光伏产业发展的环境因素等;(2)光伏产业市场需求分析,包括光伏产业在河北省经济发展中的地位、发展趋势和发展动力、产业关联度、产业资源现状、未来产品市场等;(3)光伏产业发展目标分析,包括未来市场对光伏产品的需求、相关产业目标要素、国家及河北省光伏产业发展目标等;(4)光伏产业关键要素分析,包括影响产业发展目标实现的关键技术、政策、管理等以及需要优先解决的关键要素等;(5)项目研发需求分析,包括突破关键要素瓶颈需要培育和提升的能力、技术、政策和管理创新模式。
3.设计河北光伏产业技术路线图的编制流程
产业技术路线图的制定大致包括准备、开发和修正三个阶段。准备阶段的主要工作有:选择制定产业技术路线图的产业,界定产业技术路线图的范围和边界,选择制定技术路线图的参与者,成立课题组和组建工作团队,确定工作流程以及查阅搜集相关文献资料等。开发阶段的主要工作有:设计德尔菲调查问卷,召开头脑风暴系列研讨会,分析判断市场需求、产业发展目标、阻碍产业目标实现的关键要素,绘制产业技术路线图等。修正阶段的主要工作有:研发项目凝练,制定研发投资决策和行动计划,对产业技术路线图进行定期评估与更新等。
参考文献:
关键词:风力发电 光伏发电路灯可行性分析
风能、太阳能作为可利用的自然可再生能源,二者在转换过程中都是受季节、地理和天气气候等多种因素制约,但是,两者的变化趋势基本相反,扬其两能各自之长,补其两能各自之短,相互配合利用,因地制宜,能发挥出最大的作用。特别是在远离电网的地区,独立供电系统成为人们最需要的动力源。结合风能、太阳能
的特点,综合利用风力发电和太阳能光伏发电技术而建立的风光互补发电系统无疑是解决这一重要问题的最佳方案。
风光互补路灯即是有效的利用风能及太阳能之间在能量及时间上的互补特性,通过两者各自的发电装置,共同向蓄电池进行充电,为路灯提供独立供电电源的独立供电系统。路灯在我们日常生活中很常见且实用,它给我们夜晚的生活和交通带来光明和便利,然而人们往往忽视了路灯的耗电能力,其实常规的路灯尤其是高速公路上的路灯也是一个“耗电大户”,由于路灯的低压输电线路长,不仅路灯耗电,输电线路上的耗电也很大,而且常规路灯必须用埋地电缆供电,在离电源点超过三公里的公路就要建一个供电线路,随着公里的延伸,还需要设升压系统。因此大部分远离电源点的市郊公路和高速公路都没有安装路灯,这实际上给道路交通带来了许多安全问题,也给人们的夜晚出行带来不便。然而,风光互补路灯的出现正规避了这些弊端。美观独特的风光互补路灯既能把城市的夜晚装点得多姿多彩,又为城市增添了一道靓丽的风景。
风光混合供电系是由风力发电机、太阳电池阵列、蓄电池组、充电控制器、逆变器、系统监控系统等组成。风力发电机及太阳能电池发出的电通过控制器贮存在蓄电池中,当负载为直流时,通过控制器直接输送给负载;当负载为交流时则需经逆变器将直流转化为交流再输送给负载。整个系统由能量产生环节、能量存储环节、能量消耗环节三部分组成。能量的产生环节又分为风力发电和光伏发电部分,分别将风力、日照资源转化为高品位的电力能源;能量的存储环节由蓄电池来承担,引入蓄电池的主要作用就是为了尽量消除由于天气等原因引起能量供应和需求的不平衡,在整个系统中起到能量调节和平衡负载的作用;能量消耗环节在本文中主要是指路灯的能量消耗。
本文以山东省烟台市的风能太阳能资源条件为例,来分析风能太阳能混合发电的实用价值。以典型气象年数据为参考,下图是各月的风能太阳能能量分布情况,
图1风能太阳能的各月能量分布图
尽管风光互补路灯初投资较高,但是该系统不需要输电线路,也不需要开挖路面做埋管工程,不消耗电能,从长远来看该系统有着明显的经济效益。而且风光互补路灯利用天然能源发电来工作,不消耗化石燃料,无二氧化碳、二氧化硫等有害气体的排放,清洁干净,环境效益良好。目前,在欧洲、日本、美国等发达国家正在普及风光互补路灯,用在沿海公路、偏远山路,特别是对已建成的道路增设路灯非常方便。目前我国已经有部分城市试验性将风光路灯系统用作城市道路景观照明, 并取得了一定成效。随着风电和光伏发电的成本越来越低,风光复合发电方式必将在解决远离城市的高速公路,海洋上的孤岛,偏远的山区用电问题上发挥越来越重要的作用。
参考文献:
[1] 程雅丽. 独立光伏发电系统优化设计[D]. 天津:天津大学硕士学位论文,2003
[2] 李传统. 新能源与可再生能源技术[M]. 南京:东南大学出版社, 2005: 3~5
[3] 王长贵, 王斯成. 太阳能光伏发电实用技术[M]. 北京:化学工业出版社, 2005: 31~35
[4] 方燕, 马金花, 高善峰等.风光互补路灯系统的优化设计方法[J].可再生能源, 2009,27(1):88~92
关键词:太阳能;光伏发电;发电效率
1 概述
随着全球能源需求不断增长,经过测算如果按照现在的需求水平,石油能够使用的时间不足50年,然而经科学家研究证明,太阳每年辐射在地表的能量相当于130万亿吨的标准煤。如果这些能量能够集中存储利用起来,那么煤矿的枯竭现象会稍加缓解,生态环境也不会那么快恶化。早期太阳能发电没有利用起来,是由于它的成本高,但随着科技的日益发达,太阳能发电的成本在不断降低,所以太阳能发电成为了这个社会环境下必不可少的产物。
1839年,法国科学家贝克雷尔发现了“光伏效应”,但到1954年,在美国贝尔实验室才首次制成了实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用技术,将人类使用太阳能发电推进了一大步。但是,早期由于太阳能的发电成本太高,只是被使用在卫星电源,铁路信号灯而已。从1980年开始,国家开始对光伏产业的发展给以支持,光伏产业进入上升期,开始广泛应用于通信、交通、石油等各个领域。2002年,国家启动的“西部省区无电乡通电计划”,解决了西部800多个无电乡的用电问题,其中光伏发电占据着主导地位。
目前我们的光伏产业遍布的行业已经涉及到很多方面,比如太阳能路灯,通信,家电方面等。其他国家光伏发展现状也是如日中天,像德国等国家推出的“太阳能屋顶计划”,更是推动了全球太阳能用电的发展。
随着环境和能源问题的日益突出,我国对太阳能光伏发电的政策支持力度也在不断扩大,鼓励各级地方政府,因地制宜地利用废弃土地,荒山野岭建筑屋顶等就地建设分布式的光伏电站。
太阳能发电的局限性,就是光电转换效率低。目前想在太阳能发电方面有所突破,就必须要解决这光电转换效率低的问题。
2 光伏发电组成和原理
太阳能电池的内部存在PN结,当太阳光入射的能量大于硅禁带宽度的时候,射入电池内部的太阳光子把电子从价带激发到导带,产生一个电子空穴对。电子空穴对被内电场分离,N型半导体中的电子和P型半导体中的空穴分别向对方扩散,最后电子则会留在N型半导体中,空穴留在P型半导体中,形成一个内建电场。内建电场使得N型半导体中的空穴和P型半导体中的电子被分别推向对方的区域,使得N型半导体积累了过剩的电子,P型半导体中积累了过剩的空穴,在PN结两端产生电势。
太阳能光伏系统通常由光伏板,控制器,逆变器,蓄电池等设备组成。光伏板作为整个光伏发电的核心部分,提供电能,供负载使用,一般只有在有阳光照射的情况下才会输出能量,所以为了避免发电量不足,采用蓄电池作为储能元件。控制器一般是由充电电路,放电电路和最大功率控制组成,是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压,避免过充电和过放电的现象发生。逆变器的作用则是将直流电经过逆变器转换成交流电,为交流负载提供电能。(图1)
图1
3 采用新型的电池原料
太阳能电池材料的要求需要半导体材料的禁带不能太宽,要有较高的转换效率,要对环境不造成污染,便于工业化的使用,结合这些要求,人们发现硅是最理想的材料。但是人们进一步的发现像氮化铟这种半导体的禁带比刚开始认为的还要小,这一发现,使得以铟,镓和氮的合金为基础的光电池对所有的太阳光谱的辐射都比较灵敏。通过这种合金研制出的太阳能电池,不仅成本比较低,而且这种新型的太阳能电池比现有的更加高效。有关人员指出,用氮化铟和氮化镓双层制成的多级太阳能电池的效率可以达到理论极限最大效率的50%。
4 优化生产工艺
电池片生产的每个步骤对太阳能电池的转换效率都会产生影响。硅片的检测:硅片的质量直接决定了太阳能电池转换效率的高低,在生产电池片之前就必须对硅片表面不平整度、少子寿命、电阻率等这些参数进行在线测量。制绒:太阳能电池制造的第一道常规工序即是去除硅片表面损伤层,目前主要采用化学腐蚀中的碱腐蚀,不仅可以有效地去除由于切片造成的表面损伤,而且还可在硅片表面形成一个具有限光作用的金字塔式的表面绒面构造,能够有效的减少光的反射作用。制作PN结:把三氯氧磷作为一种杂质源,进行磷扩散形成型层。这种扩散方法生产效率较高。镀膜:光照射在硅片的表面时,因为反射会使光损失约1/3,所以在硅背面需制备一层减反射膜,可以减少光的反射作用,电池的短路电流和输出就能够增加,效率也相应的有所提高。印刷:实际上就是制作太阳能电池的正负两个电极。在印刷的过程中,可以通过增加栅线的数量,来达到最大的限度的收集光电流,并且尽可能的降低串联电阻的大小,所以栅线应越密越粗越好,然而这必然减少了硅电池的受光面积,大大增加成本。因此栅线的设计应是受光面积与收集光电流及降低串联电阻之间的合理匹配。烧结:使得电极的接触具有电阻特性,提高转换效率。
5 提高太阳辐射度
太阳能电池的发电量取决于它的输出功率,当辐射度变强时,电池开路电压出现微弱的上升,短路电流明显提升,从而使得输出功率增大。下面从光跟踪技术方面来提高太阳的辐射度,使得它的转换效率进一步提高。
目前光跟踪技术主要有两种方法:视日运行轨道跟踪办法和光电自动跟踪办法。视日运行轨道跟踪技术的原理是电池阵列绕轴转动,跟踪太阳方位角的变化,使得电池阵列方位角和太阳方位角相同。
光电跟踪技术是通过光传感元件如光敏电阻等感知太阳光,由于太阳光入射角度的变化,会使传感器之间产生偏差信号,信号经过放大器放大后,输入到控制单元,控制单元计算出位置的偏差值,然后再驱动装置调整电池阵列的位置保持它与太阳光垂直。
6 最大功率跟踪法
最大功率跟踪法是指控制改变太阳电池阵列的输出电压或者电流的方法使阵列始终工作在最大功率点上。这里只介绍电导增量法,光伏阵列在某一条件下的PV曲线,曲线上存在一个最高点,从理论上来说这点就是功率输出的最大点。扰动观察法只是在理想的状态下才能达到最佳的效果,它只是将太阳能电池的功率的改变与电压扰动相联系,使工作点慢慢靠近最大的功率点,这种方法不知道U的方向,不是怎么精确,容易产生偏差。而电导增量法是以最大功率点的电压作为依据,改变实际的工作电压[1]。从PV曲线图中可知,曲线为单峰值的曲线,在PMAX点处,功率对电压的一阶倒数为0,通过这种方法可以实施正确的跟踪方向。电导增量法控制的灵敏度,稳定度都比扰动观察法好,减少了功率振荡的问题。
7 降低电池组件的温度
光伏发电的效率对电池组件的温度比较敏感,从图2中可以发现,当温度上升的时候,电池组件中的热激发电子占主导地位,电池短路电路稍加提升,开路电压严重的下降,使得输出功率下降。
经过研究表明,在20-100摄氏度的范围之内,温度大约每升1摄氏度,光伏电池的开路电压将减小2mV,短路电流将增加千分之一,总的来说,温度每升高1摄氏度,则功率减小0.35%。因此人们很快就想出使用冷却系统进行降温,保证光伏组件运行在低温的状态下。这种冷却系统被分为两类:一种是主冷却系统,还有一种是被动冷却系统,两种冷却系统相比较,主冷却系统结构复杂,但是能够最大化的利用太阳能,可靠性相对于被动的冷却系统来说较差,被动冷却系统在成本以及可靠性方面具有明显优势。
8 结束语
随着各国政府新能源政策实施力度的加强,以及太阳能发电技术的成熟,太阳能发电将在成本、性能和可靠性方面达到平衡,太阳能作为一种新型的绿色可再生能源,具有储量大,寿命长,无污染的优点,成为最具潜力的一种新能源。而且太阳能发电在能源结构中占的比例越来越大。从文中可以看出可以从多方面来进一步提高太阳能的转换效率,如制作的材料,生产工艺,外界的环境,还有太阳电池的装置等各个方面。
参考文献
[1]赵勇强.我国太阳能光伏产业的近期进展、挑战和对策建议[J].宏观经济研究,2009(2):45-48.
[2]胡忠文.太阳能发电研究综述[J].能源研究与管理,2011(1).
[3]狄丹.太阳能光伏发电是理想的能源[J].华中电力,2008.
[4]杨贵恒,强生泽,张颖超,等.太阳能光伏发电技术及其应用[M].化学工业出版社,2011.
[5]冯垛生.太阳能发电原理与应用[M].人民邮电出版社,2007:95-96.
[6]王焕林.我国太阳能发展现状[J].环境与生活,2009(4):37-38.
[7]澳格林.太阳能电池工作原理、技术和系统应用[M].狄大卫,等译.上海交通大学出版社,2010:56-57.
[8]贺炜,郭爱娟,孟凡英,等.对多晶桂太阳电池性能影响的研究[J].太阳能学报,2010,31(4).
【关键词】居住建筑;环境规划;节能设计
随着城市的飞速发展,各种资源消耗、物质消耗有所增加,人们对居住区环境意识越来越强,如何应用已有资源,完善城市居住环境的配置,值得深思。其中居住建筑环境规划节能设由于低功耗,贴近自然受到了越来越多的关注。
一、关于居住建筑在环境规划中的节能设计
1、建筑物体型系数的控制
体形系数指的是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值。体形系数是影响建筑能耗的关键因数,实验证明,体形系数每增加0.01,耗热量指标增加2.5%,对于同样体积的建筑,体形系数较大则代表其单位的建筑空间的热散失面积大,也意味着能耗更大。所以居住建筑在规划中的节能设计首先要做好建筑物体型系数的控制。
2、对于建筑朝向的合理设计
在建筑节能方面一个重要的措施是选择恰当的朝向。通过统计可以发现:其他条件如果保持不变,南北朝向的建筑相对于东西朝向建筑的能耗要小一些。住宅的设计中,在考虑到用户的实际需求时,应该基于这种需求统筹综合考虑风向,太阳能利用以及气候等带来的影响,以作为最优化选择的依据。普遍意义上看,南偏东或南偏西是比较适合我国的具体国情的。对于温度较高的南方,房屋建设的长轴方向最好平行于冬季主导风向,而与夏季风向垂直,相对而言,对于温度较低的北方,则应和南方保持相反的设计策略,以减少冬天冷空气的干扰。如果保持体积不变,则住宅建筑的平面形状应采取护结构表面积小的建筑,这样可以有效地降低能耗。
3、选择户型平面合理的设计
在户型的平面设计中,应该综合考虑节能性、舒适性以及设计的合理性,针对不同的功能进行不同的分区。通常应该是把家庭活动中停留时间过长的客厅及主卧室设置在南朝向,而相对而言使用较少的厨房、厕所应安排在北朝向或者东西朝向。这种设计可以方便阳光在住宅中得到最大化得利用。每个房间内应设置直接连通到外面的窗口,门窗的设置应充分考虑到光线及风向的因素。温度较高的地方应加入内天井的设计,这可以形成室内的气候循环,减小能源的消耗。
二、环境规划中太阳能系统的利用
1、利用太阳能房屋保暖的设计
在利用太阳能房屋保暖的设计上,目前,建筑的设计一般可分为被动式太阳房和主动式太阳房。
被动太阳房没有其他辅助能源,完全依赖太阳能供热,是依靠墙体结构本身完成吸收,储藏,热释放的功能来实现加热的系统。主动式太阳房在上和被动式太阳房是一致的,它们得围护结构都是以优越的保温隔热性能为基础的。
这种应用的空间结构设计应该有更大的热阻,并保证室内有足够的热重质材料,这就为保持房子有足够高的热量存储性能提供了可能。冬季的时候,太阳房通过建筑物结构吸收和储存白天的太阳能,在夜间释放热能,达到供暖的目的,这种设计能够有效地减小冬季住房的供暖负载压力,完成节能目的。
2、利用太阳能发电的节能设计
太阳能发电的节能设计中主要是基于太阳能电池组件,其原理是通过电池组件将太阳能直接转变为电能并储存经变换后应用,以起到节能的作用。太阳能发电在居住建筑环境规划节能设计中的应用设计技术主要体现在:
(1)一般建筑物外层表面使用涂层、装饰瓷砖或玻璃幕墙来保护和装饰的建筑物。而使用光伏设备代替部分建筑材料,即光伏组件作为建筑的房顶、墙和窗户的建筑材料,这样可以被用作发电,也可以使建筑外观更符合审美。
(2)对框架结构的建筑物,整个建筑的围护结构由太阳能光伏阵列组成,选择适当的光伏组件,既能直接吸收阳光也可吸收被反射的阳光,而且可以使建筑看起来更有吸引力。
三、关于居住环境周边建筑在环境规划的节能设计
1、污水处理系统的设计
水资源的消耗是能源消耗的一大组成部分,现代建筑中水资源的消耗巨大,而改善污水处理系统将会对于这一现状带来很大的改善。这一设计主要方式是通过合理的方式把污水处理为杂用水,目前最常使用的被称为中水技术,通过中水技术获得的杂用水可以用于很对地方,比如清理厕所,灌溉,保洁等等,目前中水技术已经比较成熟,在我国北方取得较广泛的利用,成为了降低水资源消耗的一大措施。
2、对居住建筑环境进行绿化
良好的绿化有诸多功效,既可以起到美化环境的作用,又能有效地改善居住的小气候,此外,还可以改善空气质量,对于减少居住能耗有着不可忽视的作用。在居住环境的绿化设计中应该注意:
(1)灌木的种植应该作为绿化的主要手段。
(2)在靠近住宅的东、西、南面可以选择一些落叶乔木,其落叶的时间与住宅采光的需求保持一致,从而减少了能耗。
(3)因地制宜的实行垂直绿化,主要在阳台,外墙上,通过这种手段不仅可以起到美化的作用,也可以形成一种有效的保温层,起到夏天隔热、冬天保暖的作用,此外,绿化面积的复合型围护结构,也可以改善住宅室内热环境的条件。
3、集中化供冷热设计
以往的独立供冷暖无论在能耗上,还是在功效上都有很大的弊端,而集中化供冷热设计不仅可以有效地改善人们的生活品质,对于能耗的减少更有显著的效果,这种设计的优点可总结分为效率高,能耗少,污染点,易管理,因此,集中化供冷热设计不仅有其节能意义,在商业上也有广阔的前景。
4、遮阳设计
遮阳设计作为建筑物的阻隔直接光线的的结构在能耗的降低上有着重要的作用。设计原理主要是通过阻隔管线来降低室内的温度,起到节能的目的。常用的遮阳设计包括挡板式遮阳、帘式遮阳、百叶遮阳等,这些遮阳设计对于降低能耗效果相当明显。
不过,这样设计的一个弊端就是对于住宅取光带来一定的影响。不过伴随着科技的发展,这样设计已经逐渐显示出智能化的趋势,越来越多的新技术融入到了遮阳设计中,未来遮阳设计将在建筑节能规划中占有更重要的地位。
总之,随着我国社会与经济发展的不断进步,人们越来越关注城市居住环境问题。因此加强建筑环境规划节能设计,至关重要。在城市居住环境的规划中,应遵循“以人为本”原则,为居民提供一个舒适、安全的环境,对实现和谐社会构建具有重要意义。
参考文献:
[1]李绥,石铁矛,周乐.我国居住环境评价的尺度、方法与技术分析[J].东南大学学报(英文版),2009(2)
[2]杨丽.详细规划阶段的居住区城市设计初探[J].建筑・建材・装饰,2008(9)
关键词:新能源 发展规划 核心技术 发展策略
一、中国新能源利用的重要性
我国能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局,自1993年起我国成为石油净进口国,且石油进口量逐年增加,使得我国接入世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足,未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。
国际贸易存在着很多的不确定因素,国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定,但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给,对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源(新能源)可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度,提高我国能源、经济安全。
二、中国新能源利用现状
近些年中国对于新能源的开发也给予了高度重视,相继出台了《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》, 我国新能源发展规划的制定工作即将推出。在国家政策的引导下, 目前我国风能、太阳能、生物质能、核电等均实现了高速增长。2008年, 全国风电装机容量达到了1217万千瓦, 其中新增装机容量超过600万千瓦, 并且已连续三年实现“翻倍增长”, 现已成为亚洲第一、世界第四的风电大国。预计2020年总装机容量将达到1. 5亿千瓦。
中国蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳能利用前景广阔。目前,我国太阳能产业规模已位居世界第一,是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟太阳能产品有两项:太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统。
生物质能源原料的多样性和对传统化石能源的全面替代性,使其重要性无可替代。生物质能的原材料有动物、植物、有机废弃物、秸秆、畜禽粪便等,可以固体、液体和气体状态存在,可全面替代煤炭、石油、天然气等化石能源。然而,“十一五”期间生物质能发展在可再生能源产业中唯一一个未能如期完成目标的能源。
核能在中国和世界的主要利用途径就是用核能发电,自从日本福岛核电站地震发生核能泄露后,各个国家对核电站的建设采取了谨慎和保守的态度。不可否认,核电是具有巨大的发展潜力的新能源,但是其弊端也显而易见,其危险性是限制其发展的一个重大因素
三、中国新能源发展中存在的重大问题
1.新能源结构发展不均衡
根据中国国家能源局公布的数据,截至2010年年底,火力发电在总装机量中仍占主导地位。非化石能源装机比重合计占26.6%,比上年提高1.1个百分点,累计发电量7862亿千瓦时,按发电煤耗折算约合2.63亿吨标准煤。在这26.6个百分点中,水电占22.2%,风电占3.2%,核电1.1%,而太阳能发电只占0.1%。由以上数据可见,我国新能源结构发展相当不均衡,应该有重点的趋向均衡性发展。
2.各地争相启建新能源产业基地,产业盲目
近几年,我国各地纷纷上马以“新能源”为主题的产业基地,特别是风电迅速扩张,个别地方甚至出现了“圈风倒卖”现象,即企业以低于生产成本的电价投标以抢占项目,拿到项目后自己不开发,而是以高价倒卖牟利。
我国风电机组建成后“晒太阳”已不是稀罕事。内蒙古锡林浩特风电场一些风电机组曾经“晒太阳”3至4个月,有的长达1年之久;河北坝上风电场的几家风电企业的机组曾经变相“晒太阳”,其出力可达30万千瓦,往往只送出20万千瓦。
生物质能源发展和太阳能光伏产业同样均呈蜂拥之势。2008年以来,打着发展“生物质能源”旗号的各类基地,仅湖北省就有数千家企业,但大都是以发展这一产业为旗号进行圈地。2007年之前,我国只有3家企业生产多晶硅,产量不过600吨,但2008年上半年却有近20家企业生产多晶硅,产能高达5万吨以上,几乎占全世界90%以上的产能。
3.核心技术和关键部件仍是瓶颈
太阳能光伏产业面临的最大问题就在于多晶硅和单晶硅的提纯技术,但这一技术长期以来基本上依靠日本和德国。即使在日本和德国开始向中国输出硅提纯技术之后,中国还是面临着“技术租借”这一瓶颈。因为德国和日本与中国太阳能光伏生产企业签订的协议是:只要采取类似的工艺设计和制造流程,就必须向出让国交纳技术转让费,在这一工艺流程下进行的任何改造创新,即使取得专利,其专利归属权仍然属于出让国。这相当于用太阳能光伏每发一度电,国外就会从中拿走0.1元钱。
风能领域的电机制造技术同样受制于人。中国风能协会提供的资料表明,在风力发电市场快速发展过程中,一个突出的瓶颈就是缺乏高效率、质量可靠、低维护成本的国产风机。目前2.0至3.0兆瓦的风机已成为欧美发达国家的主流机型,但风电行业巨头如Vestas、Enercon等国际著名风机生产企业为保持其技术的垄断性,不愿意输出2.5兆瓦以上级风机制造技术,也没有在国内设立合资企业。因此,我国风机制造商多数都采取购买国外风机公司生产许可证的方式,引进的机型主要集中在1.0至1.5兆瓦。
四、中国新能源发展策略
分析造成我国新能源发展长期只能“喝汤”无法“吃肉”的原因,一方面是企业的整体科研实力特别是基础理论领域长期滞后,另一方面则是国家相关政策过分强调应用领域研究,重点扶持产业转化。这两大因素已经成为我国新能源研发领域缺乏核心技术的关键环节。所以,尽快向基础理论研发倾斜,向以零部件为核心的制造业倾斜,才能推动我国新能源领域在技术研发和产业转化两个方面实现“质的突变”。
参考文献:
[1]宋成华.中国新能源的开发现状、问题与对策[J]. 学术交流,2010,(3).
[2]田锋.我国新能源展望[J]. 化学工业,2010,(1).