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新能源市场前景分析主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
【关键词】光伏产业;困境;出路
引 言
随着我国优化产业结构,推动工业转型升级的大潮来临,我国光伏产业取得了巨大的发展,对我国能源做出了重大贡献。但是在光伏产业快速发展的同时,一些问题也随之出现,例如产能过剩、核心技术水平低等问题,要想使我国光伏产业有一个良好的发展前景,解决这些问题是必不可少的。工业转型的过程并不是一帆风顺的,在发展中我们需要不断地面对和解决问题,只有如此,才能使我国的工业上升到更高的台阶。
一、中国光伏产业面临的困境
1.国外市场需求下降
我国光伏产业在国内的需求较小,导致我国光伏产业主要依赖国外市场。可是近年来西方国家陆续陷入债务危机的泥潭,国内资金减少,导致对光伏产品的需求也相对减少,我国光伏产业在国外发展空间减小。国内市场狭小,国外市场又受到重创,产品无法销出,致使相关企业发展受限。
2.光伏产业资金不足,融资较为困难
光伏产业属于高科技产业,技术要求高,相应的设施造价也比较高,再加上我国光伏产业刚刚起步,相关技术不够成熟,一些设备的制作工序比较复杂,所以需要的资金量较大。而且光伏产业主要运用的是太阳能电池板,铺设范围广,面积大,需要的单位太阳能电池板数量也比较多,就使得企业必须拿出相当的资金来进行投资。可是由于一些光伏企业破产后无力偿还贷款,导致银行对此类的融资也是谨慎又谨慎,光伏企业融资的范围很狭小。
3.国家关于光伏产业的标准不够规范,光伏产品的技术水平较低
我国光伏产业发展刚刚起步,相比美国、西欧等国家还有一定的差距,相关标准也达不到正常水平,所以制作出来的光伏产品等级较低,缺少竞争力。而且,我国缺少专业性人才,产品核心竞争力低,创新性不够,在市场上处于相对被动的局面,行业发展还不够成熟。
4.我国政府对光伏产业的相关补贴未落到实处
进行产业结构的调整,逐渐向新能源型产业过渡,自然少不了国家政策的扶持与帮助。政府虽然出台了一系列政策,但是审批过程纷繁复杂,所需要的手续较多,给相关企业造成了很大的不便,而且有些由于地方政府的原因,扶持款项迟迟没有下发,企业科研经费紧张,相关工作也难以维系,阻碍了光伏产业的发展。
5.光伏产业占地税收不标准
光伏产业占地面积较大,土地赋税也占企业支出的一个重大款项。可是当前我国关于光伏产业的税收并不规范,相关标准变动大,征收方式不统一,给相关企业带来了很大的困扰。有些企业赋税支出过多,无法维系正常的企业运转,利润下降甚至导致破产。
6.一些企业发展盲目,导致产能过剩
受政策影响,2010年各省都将新能源产业作为经济增长的首要产业,而光伏产业清洁、安全、实施比较简单、应用较广泛,成为大家追捧的对象。然而到了2011年底,各地的光伏企业却有一多半处在停产状态,盲目的建设造成了行业内产业过剩。如何淘汰落后产能、促进光伏产业高质量的发展,是每个参与者需要解决的问题。
二、中国光伏产业的出路分析
1.企业要积极引进相关人才,提高技术水平
光伏产业属于技术型产业,要想提高自身的竞争力,就必须掌握核心技术。现在大部分的光伏企业只是随着国际环境亦步亦趋,盲目跟风,产品的同质化特别严重,中国企业要想在国际市场上站稳脚跟,最重要的是提高技术水平,增强创新能力,只有如此,才能将我国的光伏产业上升到另一水平。
2.积极扩展国内外市场
我国对新能源产业越来越重视,并且出台了一系列措施促进光伏产业的发展,国内市场会得到大范围的拓展。另外,要通过对外贸易积极扩展国外市场,正确应对西方国家“双反”限制,实行海外赞助并购,破解贸易保护主义,及时抓住贸易机会,打入国外市场。
3.国家要规范光伏产业相关标准,简化行政审批手续
对于光伏产业的扶持发展,政府起到很重要的作用。减少行政审批中的程序,有利于企业提高生产效率,加快生产进程。规范相关生产俗迹有利于提高光伏产品生产质量,提高产品等级,增强市场竞争力。政府可以适当减少光伏产业在审批中所缴纳的资金,将一些权利下放到企业,还可以出台政策积极引进和培养相关人才,促进光伏产业的发展。
4.国家要积极投入资金,加大光伏产业研发力度
要充分利用高校资源,努力培养新能源人才,下放大量资金到一些科研机构,给予相关人员以政府补贴,提高我国光伏产业的创新能力。从国外引进相关人才和技术,努力向其他国家的高水平看齐,带动我国光伏产业的发展。只有提高我国的技术水平,掌握了核心科技,我国光伏产业才能获得长足、稳定的发展。
三、结语
实行可持续发展战略,减少传统能源的使用,逐步使用新能源作为驱动经济发展的动力,是大势所趋。我国光伏能源虽然起步较西方国家晚,基础也比较薄弱,但是它有很大的发展空间。随着人们环保素质的提高,接受新能源的人们也逐渐增多,发展新能源产业的呼声也日渐高涨。虽然现在我国的光伏产业还面临着一些问题,但是在政府和企业的努力之下,这些问题将会很快得到解决。在我们共同的努力下,我国的新能源产业必将迎来一个崭新的春天。
参考文献:
[1]李雷.杨春.我国光伏产业发展对策探讨[J].中外能源.2011(7)
关键词 比亚迪、铁电池、叉车、优劣比较
在人类社会不断进步、经济快速发展的同时,一方面,化石能源在持续减少,另一方面,化石能源燃烧带来的环境污染却越来越严重。目前,全球许多企业都积极开展新动力源的研究,以便替换不可再生的化石能源。作为新能源先锋的比亚迪,在业界率先将一种新的电池技术应用到汽车、叉车、储能电站上,那就是铁电池技术。
一、铁电池简介
铁电池也叫做“磷酸铁锂电池”,是用磷酸铁锂(LiFeP04)材料作电池正极的锂离子电池,2002年推向市场并成为锂离子电池家族的新成员。铁电池是一种可充电电池,比其他一次电池(俗称“干电池”,即放电后不能再充电使其复原的电池)的电压高0.2~0.4V。
磷酸铁锂电池的容量高、输出电压高、使用中安全性能高、工作温度范围宽,且保有良好的充放电循环性能、电化学稳定性能,对环境无污染。特别是在大倍率放电效率,放电电压平稳、安全(不燃烧、不爆炸)、寿命长(循环充放电4000次以后,电池容量保持率75%以上)、对环境无污染方面保持着良好性能,是目前功能最完善的大电流输出动力电池。同时其大倍率充电的特性,可满足汽车、工业车辆的快速充电要求。
磷酸铁锂电池的内部结构如图1所示。左边是橄榄石结构的LiFeP04作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,将正极与负极隔开,但锂离子lLi+可以通过而电子e-不能通过;右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电解质。电池由金属外壳密闭封装,在使用过程中无需添加电解液,实现真正的免维护。
依托自己在电池领域的领先优势,比亚迪所研发的铁电池从产品设计、装备到生产工艺、管理全流程可确保电池组的一致性,使得单体电池的安全性、寿命和电池组一致,完全满足汽车、叉车、储能电站的要求。
二、比亚迪铁电池的主要优点
2013年叉车行业最大的亮点,就是比亚迪正式向市场推出全球首款搭载铁电池的电动叉车,现在越来越多的人对比亚迪叉车的动力电池——铁电池产生了兴趣。与传统的铅酸电池相比,比亚迪叉车搭载的铁电池有如下一些优点(见图2)。两者的具体比较,见表1、表2和图3~6所示。
1.绿色环保。该电池不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属),无毒(SGS认证通过),零污染、零排放,符合欧洲RoHs规定,是绝对的绿色环保电池。铁电池因其绿色环保性能被列入了“十五”期间的“863”国家高科技发展计划,成为国家重点支持和鼓励发展的项目。而铅酸电池在生产过程中有重金属污染,在使用过程中有酸雾排放,在回收过程中若处理不当,仍将对环境造成二次污染。
2.长寿命。比亚迪铁电池在循环充放电4000次之后,容量保持率仍超过75%,而同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”,最长也就使用1-1.5年的时间。但是,铁电池在同样条件下使用,寿命将超过10年,在叉车生命周期内无需更换电池。综合考虑,铁电池的性能价格比为铅酸电池的4倍以上。
3.高安全。比亚迪铁电池解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题,能经受严酷的环境考验,无论针刺、火烧、挤压、碰撞等均不会产生爆炸,是新能源车辆动力电池的首选。
4.高效率。比亚迪铁电池充电效率高达98%,并可进行100%DOD放电,而传统的铅酸电池充电效率仅为60%左右,放电效率也不超过70%,随着使用时间的增长,铅酸电池的充放电效率下降速度很快,铁电池的充放电效率与次数的曲线平缓,因此在工业车辆行业,同等吨位的叉车,铅酸电池叉车的容量必须要配备比铁电池叉车容量大很多的电池。
5.可大功率充放电。铁电池可以进行2C大倍率充电和5C大倍率放电,就充电时间而言,比亚迪铁电池叉车彻底解决了目前行业中电瓶叉车充电时间过长的问题(传统的铅酸电池则需要8-12小时),最快可1小时充满。
6.适合高低温工作环境。铁电池电热峰值可达350℃-500℃(锰酸锂和钴酸锂只在200%左右),工作温度范围宽广(-20℃-60℃),所以即使在冷库中也可以正常放电,解决目前铅酸电池叉车在冷库中工作时间短的问题。
7.免维护。比亚迪铁电池采用全封闭包装设计,无需进行任何的维护,传统的铅酸电池则需要经常添加电解液进行维护,如果维护不当还会大大影响电池的寿命。
三、市场前景分析
关键词 氢燃料发动机;研究现状;发展展望
中图分类号:TK46 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)21-0002-02
每年的秋冬季为雾霾高发季节,今年“十一”刚过,雾霾就来势汹汹,让我国华北大部地区再遭“心肺之患”。河南作为第一人口大省,十八地市也先后开启“雾霾模式”,陷入“十面霾伏”的尴尬局面。除了工业生产、气象等条件外,机动车尾气排放成为PM2.5浓度增加的元凶。世界石油资源紧缺,而我国的汽车保有量逐年上升,随之而来的温室效应、“光化学烟雾污染”现象频发,因此寻求新型可再生能源迫在眉睫。氢能清洁、高效、可再生,在替代传统燃料方面最具发展潜力。
1 新能源汽车的对比
近年来,温室效应、PM2.5等名词频繁出现在新闻头条,严重的雾霾天气使国民的环保意识逐渐增强,新能源汽车以其低价、环保等优势越来越受到消费者青睐。目前,新能源汽车分为五类:混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车。
混合动力汽车发展较早,技术较成熟,汽车动力来自于内燃机和蓄电池,在一定程度上解决了蓄电池续航里程短、石化燃料污染以及低速行驶时效率低的问题,但仍然无法摆脱对传统燃料的依赖,制造成本远高于传统汽车。
纯电动汽车绿色环保,噪音小,无尾气排放,但技术尚未成熟,如蓄电池价格昂贵,充电时间长,寿命短,外形尺寸和重量偏大,续航能力差等因素使得纯电动汽车的发展空间狭小。
燃料电池汽车利用催化剂的作用,经电化学反应产生的电能并输出动力,但技术短板也限制其发展:质子交换膜价格不菲,催化剂价格昂贵,燃料电池的汽车加速性能较差等。
氢发动机汽车使用清洁的能源氢气,彻底摆脱对石化燃料的依赖,不需要催化剂,氢的储量丰富,并可采用多种方式制取,能量转化效率高,零排放,氢内燃机与传统燃料发动机的原理基本相同,加速性能良好,应用前景广阔。
2 氢燃料发动机的可行性
1)燃烧速度快。按照理论空燃比混合的可燃混合气,燃烧速度比汽油高2~8倍,缩短了燃烧持续时间,使发动机的抗爆震性能良好,延后了点火提前角,有效提高了发动机热效率。
2)扩散速度很快。氢气的扩散系数是汽油的12倍,可使氢气与空气混合均匀,充分燃烧,不易发生淬熄现象,减少了积碳产生,延长发动机寿命,万一氢气发生泄漏,亦可快速飘散,提高了行车安全性。
3)沸点低。在-253℃的环境,氢气仍为气态,有利于发动机冷起动,防止频繁起动,对缓解交通压力也有一定辅助作用。
4)单位质量低热值高。氢气的单位质量低热值约为汽油低热值的2.7倍,醇类燃料的5~6倍,因此氢发动机的有效热效率比较高,燃油消耗率低。
5)零排放。氢燃料的燃烧产物主要是水,仅含少量NOx,对环境污染小。
6)可燃范围广。混合气的过量空气系数范围可达10~0.15,在发动机整个负荷范围内均能正常工作,点火能量仅为其他燃气的1/3~1/6,可燃性好,易于实现稀薄燃烧,使发动机工作平稳,有效提高燃料经济性,同时减少了环境污染。
7)热效率高。氢气发动机的理论循环最接近奥托循环,转速高,热效率高,与汽油机相比,氢气发动机热效率要高出15%~50%。
8)压缩比高。氢的辛烷值比较高,因此氢燃料发动机具有高压缩比。
3 氢燃料发动机的研究现状
1)国外研究现状。
汽车在消化大量石化燃料的同时,不断排放着有害气体和污染物质,所以世界上几乎所有的汽车巨头都在研制新能源汽车,氢燃料发动机如同诺亚方舟一样,使人们在能源危机中看到了希望。
宝马公司作为一家具备独特创新意识和战略性眼光的汽车制造商,承担起了促进可持续机动化产业的历史使命。早在1978年,宝马公司就开始着手研究氢动力单元。到1979年,宝马公司与DLR合作生产了带有液氢燃料罐和氢燃料引擎的汽车。经过不断的研究改进,2000年在德国汉诺威举办的世博会上,宝马公司的第5代氢动力汽车BMW 750hL问世,展示了私人环保汽车之路。在2005上海国际车展上又隆重推出H2R“车速世界记录氢燃料轿车”。2004年9月这辆原型车在法国Miramas高速试车场一天之内连续创造了9项世界记录,以令人印象深刻的方式证明了内燃发动机氢燃料汽车的惊人潜力。在2007年,宝马公司又推出了全球首款以氢为动力的高性能豪华轿车――BMW Hydrogen 7,该车以宝马7系轿车为基础,搭载氢内燃机技术,寻找到低排放甚至零排放的出路。到2009年,宝马已开发出将热效率最大提高至42%的氢发动机“H2BVplus”,与涡轮柴油发动机处于同等水平,根据规划,宝马的氢动力汽车有望在2020年实现量产。
美国第二大汽车生产商福特公司也不断致力于新能源汽车的开发,在2001年了第一款氢内燃机演示车,并于2003北美国际车展会上首次展示了U型概念车、基于福特福克斯的演示车、V-6动力牵引车以及混合型全顺。在2006北美国际汽展会上,福特公司推出了Super Chief Concept(超级首领概念车),展示了可使用氢、E-85乙醇或汽油作燃料的三重灵活燃料技术。在2007年7月17日,福特氢燃料V-10发动机正式投产,成为福特汽车在氢技术研究进程中的一个重要里程碑。
氢燃料发动机清洁、环保、高效的优点一直吸引着各大汽车生产商,奔驰公司从20世纪70年代开始氢燃料发动机的研究工作,并于1978年开发出第一辆氢燃料样车,近几年,奔驰公司又开展了氢气缸内喷射的氢燃料样车试验。其他汽车公司也都在积极开展氢能车辆研究,通过自主研发,合作共赢为人类的可持续发展做出了重大贡献。
2)国内研究现状。
我国对氢燃料发动机的研发始于20世纪80年代,国内包括天津大学、上海交通大学在内的多所高校先后对氢燃料发动机进行实验研究。西安交通大学曾对氢燃烧和动力循环、氢燃烧流场进行研究,完成了“氢火焰性实验方法性能评价”等研究课题。浙江大学新材料所与内燃机所合作,成功完成了对一辆用掺氢汽油作为燃料的中巴车的改装。吉林工业大学内燃机研究所通过实验研究发现:掺氢汽油可以改善发动机性能,减少废气的排放。
我国的汽车生产企业也纷纷对氢燃料发动机的动力循环、点火方式、喷射方式等特性进行研究,发展氢能源的代表企业堪属奇瑞和长安。奇瑞汽车公司在发展混合动力车、电动车的同时,也非常关注传统领域的节能降耗,包括氢能源发动机的研发,早在2005年就宣布联合研究的首台纯氢气内燃机运行成功。长安汽车公司从2005年开始对氢内燃机进行研究,并正式获得国家“863”计划立项。经过不懈努力,在2007年完成了中国第一台高效零排放氢内燃机点火,并在2008年北京车展上展出了自主研发的中国首款氢动力概念跑车“氢程”。东风汽车公司也在为新能源汽车的开发付出艰辛的努力,2008年1月初,东风汽车公司“含水乙醇重整富氢燃料发动机”装车试验成功,使我国对氢燃料发动机的研究迈上了新台阶。
4 氢燃料发动机的发展展望
在“灰色长城”绵延数千里的今天,环保、节能减排成为了各国的共识。氢燃料发动机作为“绿色动力”,继承了传统发动机的血统,能够有效缓解能源危机。
氢燃料发动机存在广阔的市场前景,不过还存在一些亟待解决的问题,比如存在回火、早燃和爆震等不正常燃烧现象,输出功率较汽油机偏低,空燃比高于0.5时NOX排放量升高等。此外,从非化石燃料中制取氢气、储氢技术以及氢燃料站和散布式供氢系统的开发也将是氢能利用走向实用化、规模化的
关键。
随着科学技术的进步,涡轮增压技术可以提高氢燃料发动机的动力性,缸内直喷技术对降低油耗,提升功率大,增大压缩比也能起到补偿作用,液态氢燃料的应用也能相应解决一部分问题,今后工作的重点应该对不正常燃烧现象进行试验改进,对降低NOx排放问题进行完善。
要使氢内燃机汽车走进寻常百姓家,还需要政府推行优惠政策,企业加快产品研发,国民更新传统观念。政府应及时推出购买新能源汽车的鼓励政策,减免购置税、消费税、个人所得税、降低氢能汽车的售价,让消费者获得更多的实惠,为氢燃料汽车的发展提供更广阔的空间;汽车生产企业加快布局新能源产业,从战略转向为实际行动,不断研发新产品,提高企业竞争力,将氢能汽车作为未来发展的重点,也为企业长足发展奠定基础。国民更需要增强环保意识,这样我们才能走出一条可持续发展的道路。
参考文献
[1]杨英哲.氢能源发动机的研究现状及发展趋势[J].机械与自动化,2014(2):93.
[2]王赓.浅谈环保新能源汽车的现状与未来[J].资源节约与环保,2014(7):78-80.
[3]毕国进,郭楠,杨振中.氢燃料发动机性能参数的研究[J].内燃机,2008,4(2):44-46.
[4]吕祥奎.氢气发动机的现状及前景分析[J].城市车辆,2007(9):48-50.
关键词:光伏企业;反倾销;反补贴
中图分类号:F74
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2013)24-0062-03
光伏行业是全球发展最快的新能源行业之一。世界各个国家都在积极研究开发新的可替代能源,以解决能源供应和需求的不平衡,从而保证可持续的能源供应。从1980年以后,全球带动经济增长的国家从大自然的保护、人类的长久发展等因素,制定了较为系统的、针对本国实情的光伏产业的发展计划和一系列政策,光伏发电行业得到迅猛发展。在世界市场快速发展的历史潮流中,我国顺应潮流,光伏行业迅速发展。从1999年开始我国光伏电池的产量平均每年增长速度为135%,2007年起超越欧洲、日本,成为世界太阳能电池生产的第一大国。然而,贸易保护的幽灵在经济疲软时总能被唤醒,世界大国纷纷拿起贸易保护的大旗,对我国光伏产品实施“双反”政策。我国光伏企业在经历了2010年快速增长之后,出现了2011年显著下降。
1 我国光伏产业的发展现状
1.1 起步晚,发展迅速
我国光伏产业的发展起步于二十世纪六十年代,起步较晚,产量较低。伴随着世界对于太阳能这个新能源的使用率的上升,我国光伏产业抓住这次机会,努力壮大自身。短短几年的发展,我国成为了世界主要的光伏产品的生产国和出口国。光伏产品中光伏电池的供应猛涨,产量增长为原来的1.35倍。2007年起赶超世界大国,坐上了太阳能电池制造第一的宝座(表1)。在高回报高补贴的刺激下,大量企业涌入光伏产业。2009年世界排名前25的光伏生产商,我国厂商的占有率为32%,太阳能电池在全球的销售额占据世界总额的50%以上,成为世界上最大的太阳能电池生产国。
由表1结果可以看出:中国太阳能光伏产品的国际市场占有率从2000年的2.47%上升到2010年的44.46%。相比下,美国由10.37%降到5.74%,市场份额被中国挤占。
1.2 产品综合实力强大
经十余年的奋斗,我国光伏企业成功拥有完善健全的供应链、在产业上下游的技术上坚持寻求新技术和飞速扩张的产业规模这三大核心竞争力。
2010年太阳能电池组件产能和电池组件产量分别达21GW、8.7GW,约占全球总产量的50%;多晶硅产能达8.5万吨,产量为4.5万吨,同比增长了100%;全国多晶硅进口量达4.75万吨,进口额为26.7亿美元,同比增长57.1%;中国光伏企业达500多家,在海外上市16家;全球光伏电池/组件产量、多晶硅产量前10家企业中中国均占据了4家。5家中国光伏企业进入2011年全球光伏组件前10强。
1.3 产品出口比例大
在全球太阳能电池的竞争中,我国占据一定的优势,其产量占据世界总额的60%。而90%的中国产品用于出口,卖给欧洲的光伏产品占据总量的80%。2010年我国太阳能电池产量的数额为10GW左右,占世界生产总值的一半,据统计达二百零二亿美元的出口额。接下来用一组数据来说明我国产品的出口情况。
由上表可以看出,我国光伏产业的快速发展和可喜的产业规模其根本依据以国外市场作支撑。我国太阳能光伏产品出口的前三个地区分别是:欧洲、亚洲及北美洲。他们的代表国分别是:德国、澳大利亚、美国。其中,欧洲为我国光伏产品出口的主要市场。
1.4 原材料依赖国外市场
例如原料多晶硅,近年来我国多晶硅出口销往韩国的数目庞大,在2011年,其出口额就达到2473.08吨,所占比重为40.74%,其进口额达到7789.86万美元,所占比重达到40.62%。中国从美国和德国也分别进口2153.09吨776.50吨,进口额分别为6052.61万美元和3163.28万美元。而从其他国家和地区进口总量占比只有11%左右。
2 我国光伏企业遭遇“双反”的原因
2.1 内部因素
2.1.1 技术含量低
光伏产品的产业链细分的话,可以分为以下几个部分,他们分别是:硅材料、硅锭硅片、电池、组件、系统集成,最终实现光伏发电福利于人们。中国光伏生产商大多处于产业链的中低端的生产制造上,依靠劳动力、技术含量确实微乎其微的,当然盈利额也是很少的,尤其是组件环节,成本竞争最为激烈,企业的抗风险能力也最低。光伏产品的成本和质量直接由光伏设备的技术质量决定。
由表4可知,我国多金硅的进口需求一直超过50%,对外的依存度很高,这将不利于企业自身的发展,需要提高技术含量,努力发展自身优势,能够独立的生产。
2.1.2 输出产品量大
“双反”调查前我国太阳能产品大量输往国外成为他国对中国实施“双反”的直接原因。
太阳能光伏发电在往后的能源中占据无比重要的地位。据知,我国2008年光伏电池的产量约为两千兆瓦,约占全球的30%;出口额约为60亿美元,约占全球的45%。而此时,欧洲光伏电池的产量约等于中国的产量,但美国确是中国的一半。据美国商务部报道:2009年是中国光伏产品的出口的一个转折点,之前是远远不及邻国日本的,但在中国政府的支持下,增至406.51百万美元,增幅达81%;2010年我国出口美国的光伏产品的销售额巨大,相较前一年,竟是其1.84倍;2011年美国企业提起申诉前的1-10月,中国对美出口高达1994.16百万美元,比2010年同期增长151.51%,而日本同期的增幅仅有52%。
2.1.3 产业产能过剩
光伏产业作为我国的七大新兴产业之一,我国在短短几年内由2008年的不足100家发展到500余家,但这并不代表着生产的产能被完全使用。在2011年全球光伏装机量为21GW,所以中国有至少三分之一的产能是被浪费的。虽然出现这种状况,但国内依旧有上百个城市以光伏产业为主,甚至于十几个城市计划发展成为上千亿的光伏产业基地。
2.1.4 政府的支持
中国的产业支持政策成为外国对我国实施“双反”调查的借口。
光伏企业作为我国重点支持的产业,各种财政补助资金和政策战略等使得其发展迅速,致使2009年太阳能光伏产品出口量急剧猛增的情况。但这些政策政略成为美国对中国实施“反倾销反补贴”的借口,为外国对中国实施贸易保护主义提供了条件。
2.2 外部因素
2.2.1 国外经济政策方面
外国保护相关产业成为外国对我国实施“双反”的直接经济原因。光伏产品出口量大,挤占了外国本国产品的市场的份额,使得外国国内市场出现存货的积压、工厂减产、人们的就业压力大、企业破产等情况,阻碍了外国本国的产业的发展。所以外国的本国企业把矛头指向中国,认为是中国政府的政策使得中国光伏产品的出口量大导致本国企业的破产。因此,出于保护本国产业的目的,美国政府接受了以Solar World公司为首的7家美国光伏电池厂商的申请,这是美国发起此次双反调查的直接经济原因。
各国抢占未来经济的制高点成为实施“双反”政策的深层经济原因。据报道显示,中国在世界能源的使用量上遥遥领先,大约消耗世界能源的20%,这其中耗能以煤炭为主,占其能源消费的70.4%。美国仅次于中国占世界能源消费比重的19.2%,其中以石油消费为主,占其能源消费的37%。可见传统能源消耗终究会给环境带来了极大的污染。各国都想要抢占未来经济的制高点,所以大力发展新能源,优化产业结构。众所周知,新能源产业是可供攀登经济的另一座高峰。美国作为一个大国,希望借此机会重新燃起制造业的壮大苗头,使其重新获得在国际地位中的竞争优势。所以,一切的阻碍其发展的“绊脚石”它都会不顾一切剔除。
2.2.2 国外政治制度方面
美国总统的大选压力成为美国实施“双反”政策的直接政治动因。美国于2011年对中国实施“双反”调查,但调查期限却迟迟未定。2012年又将“双反”调查公布时间由一月推迟至二月十三日。打着需要更多时间进行研究探讨的牌子,其政府有意将贸易化转化为政治化,造大总统大选的声势,拉拢本国光伏企业的选票。如果说美国的总统大选的压力是美国对我国实施“双反”的直接政治原因,那么从更深的层次来说,美国的霸权主义就是其深层的政治原因。在美国国内的不爱好和平的激进分子,他们企图利用这次的“双反”对我国进行干预。他们希望能够改变我国的经济政策,乃至整个国家政策,对今后的发展规划也希望能够干预。这些都是将其霸权主义展露无遗。如果将我国产品出口的巨大优势推究于我国政府政策的补贴,而忽略了自己给予本国企业的庞大数额的补贴,这些都显示出其干预我国经济政策的主宰意图。
3 我国光伏企业遭遇“双反”的应对策略
3.1 政府支持
3.1.1 调整产业政策
我国应该调整产业结构,将补贴从生产环节转移到安装环节。目前,石化能源发电、水电、核电和风电的成本都低于太阳能发电。所以,要想发展太阳能能源这中间缺少不了国家的支持。目前我国实施两种补贴:初始投资补贴和上网电价补贴。“金太阳”工程作为上网电价补贴的代表,采取财政补贴和电价优惠等政策,国内光伏发电市场具有重要的推力。国家投资补贴的形式有:实行地面、屋顶、建筑一体化统一上网电价。在光伏产业调整产业结构,将补贴从生产环节转移到安装环节中,改为直接对电价进行补贴,不仅抵御了反倾销反补贴的调查,而且也有效地扩大了国内市场的需求。
3.1.2 加快启动国内市场
目前,我国光伏市场的外贸依存度过高。例如,2009年光伏电池的生产量为2亿瓦,其中99%用于出口,这就形成了对外国极为有利的“买方市场”。我国企业要想走出此困境,扩大内需是必要的。据国家电力局的统计,部分地区电力供应紧张,甚至有无电村和无电户的存在,这些都构成了光伏企业的潜在市场。国家应该通过一系列的政策政略,支持光伏消费市场的发展。
3.2 行业整合
3.2.1 组建行业管理组织和产业联盟
从以往应对反倾销的实践看,单靠少数企业往往无济于事,只有行业“抱团”应战才有希望赢得胜利,因此发挥行业管理组织和产业联盟的作用非常重要。虽然我国部分地区建立了相关行业的管理组织,并起到了积极的促进作用。但是在全国范围内却没有成立一个专门的全国性的管理机构,行业的内部也不够团结。这种“散兵”的状况不利于应对“双反”的调查。建议成立全国性的光伏产业管理组织,负责光伏产业的相关活动,组建产业联盟,众志成城的面对“双反”调查。
3.2.2 打造全产业链,提高市场竞争能力
我国企业是集中在产业链中下游的电池、组件制造环节,处于价值链中低端的制造环节,技术含量低,赚取利润低。健全产业结构是企业发展的必要条件,我国光伏企业应该形成一体化的产业链,有助于增强市场风险的抵御能力,扩大利润总额。可以设立海外机构,从产品出口转变为制造服务业,服务于广大的用户。
3.2.3 加强技术创新、改善出口商品结构
虽然我国已是名副其实的光伏电池制造大国,但我国光伏发电技术及其应用水平相对落后,缺乏自主创新和发展能力,一受到国际大环境的影响,整个产业就会陷入困境和危机。为此,我国应实行差异化的竞争战略,在培育自主品牌、自主知识产权和自主营销渠道的出口产品上下功夫,进一步提高出口商品的质量、科技含量和附加值。
3.3 企业自救
3.3.1 建立合理的价格机制
国内企业之间恶性价格竞争是存在的。更有数据显示,我国企业在外国市场上的太阳能电池板的售价是远远低于其成本的。这些现象都成为国外制定“双反”的重要证据。企业要想合理的、健康的发展,建立合理的价格机制势在必行。我国政府应该制定统一标准,规划市场的价格机制,设立产品部的检验检测机构,规范企业的生产行为,以促进我国光伏企业长久的发展。
3.3.2 熟悉国外反倾销程序
我们应该积极的应用法律的武器来保护自己的合法利益。面对国外的“双反”,熟知程序并据此制定每个阶段的预案对我们来说是极为重要的。
参考文献
[1]陈佳.崛起的光伏产业[J].上海经济,2008,(9).
[2]宋剑侠.2011年中外光伏产业发展政策及市场前景分析[J].能源与节能,2011,(6).
[3]王有志,皮宗平,梅伟.江苏光伏产业再发展机遇与对策[J].特区经济,2011,(10).
[关键词]功率半导体器件;高压直流输电;电力电子技术
中图分类号:TM72 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)17-0241-01
1 引言
功率半导体器件是用于电力设备的电能变换和控制电路方面的大功率电子器件。广泛应用于涉及电力系统的各个方面,涉及发电、输电、配电和用电的各个领域。
高电压、大容量的功率半导体器件的迅速发展,促使高压直流输电技术发生了重大变革,使得高压直流输电系统迅速发展。同时,随着高压直流输电系统的电压等级不断提高,使得各部分装置所承受的电压不断提高,对功率半导体器件的性能提出了更高的要求。本文从功率半导体器件在HVDC中的应用领域和对HVDC发展的影响两方面进行了阐述,从辨证的角度分析二者的关系,对功率器件的发展方向进行了展望。
2 功率半导体器件的发展状况
20世纪80年代中期,4.5kV的GTO得到广泛应用,并成为在接下来的十年内大功率变流器的首选器件,一直到IGBT的阻断电压达到3.3kV之后,才开始改变GTO独占市场的局面。至2005年,以晶闸管为代表的半控型器件已达到7×107W/9000V的水平,全控器件也发展到了十分高的水平。当前,功率半导体器件的水平基本稳定在109~1010WHz左右,已逼近了由于寄生二极管制约而能达到的材料极限。
高品质电能变换所内涵的高耐压、高速、高电流密度、高集成度和低导通电阻等给人们提出不少科学与技术问题,并不断推动着功率半导体的发展。为了使功率半导体器件适应便携式、绿色电源、节能减排的发展需要,功率器件正不断采用新技术,不断改进材料性能或开发新的应用材料、继续优化完善结构设计、制造工艺和封装技术等,提高器件功率集成密度,减少功率损耗。
2.2 功率半导体器件未来发展方向
现代大功率半导体器件正朝以下几个方向发展:[1]
(1)大电流、高耐压:现代电力电子器件正向大电流高压方向发展,以适应高压领域对电力电子器件快速需求的趋势,尤其在高压直流输电、高压电力无功补偿、高压电机、变频器等领域。
(2)高频化:从高压大电流的GTO到高频多功能的IGBT、MOSFET,其频率已从数千HZ到几十KHZ、MHZ。这标志着电力电子技术已进入高频化时代。
(3)集成化、智能化:几乎所有全控型器件都由许多的单元胞管子并联而成(IGBT、GTO)。
功率半导体器件的发展日新月异,HVDC 技术正在不断的进步和成熟,输电容量和电压等级逐渐提高,使其在输电系统中越来越具有竞争力。随着西电东送和全国联网的不断发展,电能质量和电网运行的灵活性和可靠性的要求越来越高,HVDC技术必将得到越来越广泛的应用。为了满足我国轨道交通、智能电网、新能源等国民经济发展重要领域对高压大电流晶闸管、高压大功率IGBT、IGCT等功率半导体器件的强大需求,提升国家电力电子产业的技术水平,2007年南车时代电气投资3.5亿,启动了大尺寸功率半导体器件研发及产业化基地建设。该线采用了世界顶尖级的工艺和测试设备,主要生产6英寸、5英寸高压大电流晶闸管和整流管,满足高压/特高压直流输电项目的需要。
2 功率半导体器件在HVDC中的应用
HVDC在电力系统的应用中,存在着一些固有的缺陷,如不能向无源系统供电、易发生换相失败、需要配置专门的滤波装置、设备投资高、占地面积大等[4],这些问题一直限制着HVDC的发展。20世纪90年代以后,随着电力电子技术的发展,特别是具有可关断能力的新型半导体器件的出现,促进HVDC技术产生了重大变革。
功率半导体器件的发展促使高压直流输电技术不断进步,根据功率半导体器件的更新可将HVDC技术的不同发展阶段进行划分。HVDC发展的第一个25年,由汞弧阀换流技术支撑,到70年代中期为止;第二个25年到2000年为止,这个时期HVDC技术是由基于晶闸管阀的电网换相换流技术支撑;可以预计,在接下来的25年里,强迫换相换流器技术将占主导地位。随着大功率开关器件成本的不断降低,电容换相换流器将会被自换相换流器所取代。
2.1 功率器件的在换流器中的应用
HVDC系统的主要设备包括换流装置、换流变压器、平波电抗器、滤波器、电线路、接地极、无功补偿装置、控制保护系统。其中换流装置、换流变压器、有源滤波器、无功补偿装置、控制保护系统等都是以功率半导体器件为基础。早期的大功率换流器,几乎都是基于晶闸管的。换流器可以将电能进行交-直、直-交转换,分为两种基本结构类型:电流源型换流器CSC和电压源型换流器VSC。
2.3 轻型直流输电技术
随着大功率GTO和IGBT开关的商业化,在过去的10年里,VSC的应用范围也不断扩大。采用大功率IGBT开关,VSC的额定值在双极性结构下可以达到约±150kV、3000MW,且VSC可以与弱交流系统甚至无源网络连接。HVDC light采用基于脉宽调制技术的控制方法,能灵活独立的控制有功和无功功率,并能限制低次谐波,使滤波系统简化,保证高水平的电能质量,同时使换流站更加紧凑,投资减少。但是,需要看到技术的更新不可能十全十美,必然伴随着新问题。
功率半导体器件的使用必然会带来谐波问题,而且IGBT硅的有效面积利用率低、损坏后会造成开路等缺点局限了其在高压直流输电系统中的应用。
与其它应用领域相比,HVDC技术随着其电压等级的不断提高对功率半导体器件的性能提出了更高的要求,如大容量、高耐压、高可靠性、低损耗等。使得功率半导体器件不得不采用器件串、并联技术和复杂的电路拓扑来达到实际应用的要求,导致装置的故障率和成本大大增加。可以看出一方面功率半导体器件促进了HVDC技术的发展,另一方面HVDC系统的正常运行与功率半导体器件的某些特性密切相关。对于高输入电压器件的研制,国内外许多器件工艺厂商都投入了大量的人力物力,控制技术领域也在研究对单个器件进行串并联或进行模块化。虽然这两种方法可以大幅度提高功率半导体器件的耐压、容量等性能,但综合结果并不尽如人意,仍需要研究人员继续努力。
3 总结
功率半导体器件的发展促进了高压直流输电技术的发生了重大变革,同时随着高压直流系统电源等级的不断提高也对功率半导体器件的性能提出了更高的要求,指引功率半导体器件向着高耐压、大电流、大容量、低损耗的方向发展。功率器件在不断改进的过程中出现了许多新问题,这将是未来功率器件发展面临的挑战。随着科技的不断进步这些问题将会得到解决,这样会进一步促进高压直流输电技术的进步。
参考文献
[1] 袁立强,赵争鸣,宋高升,王正元.电力半导体器件原理与应用[M].机械工业出版社,2011.
[2] 钱照明,盛况.大功率半导体器件的发展与展望[J].大功率变流技术,2010,1:1~9.
[3] 孙伟锋,张波,肖胜安,苏巍,成建兵.功率半导体器件与功率集成技术的发展现状及展望.中国科学:信息科学,2012,42(12):1616~1630.
[4] 韩民晓.高压直流输电原理与运行[M].电力电子新技术系列图书出版社,2009.