光伏发电趋势报告范文

时间:2024-01-17 17:53:03

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光伏发电趋势报告

篇1

【摘要】 目的 回顾性分析贵州省黔西南地区糖尿病性视网膜病变(DR)发病特点及视网膜激光光凝治疗时机及疗效。 方法 对我科住院及门诊DR患者346例(470只眼),男148例(184眼),女198例(286眼),术前常规行视力、眼压、裂隙灯、眼底、荧光素眼底血管造影(FFA)检查。并根据造影结果分为:(1) 轻中度非增生期(NPDR) 72例(94眼占20.00﹪) (2) 重度NPDR及非高危增生期(PDR)193例(273眼58.09﹪);(3)高危PDR,81例(103眼21.91﹪)。采用法国光太532 nm眼底激光机行相应视网膜激光光凝治疗,随访过程中采用与治疗前相同的设备和方法复查视力、眼底、必要时行FFA。新生血管未消退和无灌注区残留及时补充激光光凝治疗。术后随访2~24个月,以最后一次随访时的观察指标进行疗效评价,评价视力变化及视网膜病变激光光凝治疗是否有效。结果 (1) 轻中度NPDR(94眼):视力提高35眼(37.23%);视力稳定47眼(50.00%);视力下降12眼(12.77%)。 (2) 重度NPDR及非高危PDR(273眼):视力提高46眼(16.85%);视力稳定170眼(62.27%);视力下降57眼(20.88%)。(3)高危PDR(103眼):视力提高14眼(13.59%);视力稳定53眼(51.46%);视力下降36眼(34.95%)。轻中度NPDR组与重度NPDR及非高危PDR组视网膜病变激光光凝治疗有效率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。高危PDR组与轻中度NPDR组、重度NPDR及非高危PDR组激光光凝治疗有效率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 本地区糖尿病性视网膜病变的发病以重度NPDR及非高危PDR患者为主,高危PDR患者也占相当大的比例。轻、中度NPDR视网膜激光光凝治疗效果较重度NPDR及非高危PDR患者疗效好,高危PDR患者治疗效果较差。故早期激光干预治疗,是显著降低了致盲率,延缓糖尿病视网膜病变的发生、发展。

【关键词】糖尿病性视网膜病变 视网膜 激光凝固术

糖尿病性视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病最常见的并发症,我国糖尿病患者中DR的患病率高达44%~51.3%[1]。随着人民生活水平的不断提高,糖尿病的患病率逐年升高, DR日趋年轻化,已成为首要致盲眼病之一[2]。DR给予眼底激光光凝术是治疗延缓该病变发展的最为有效手段,能有效地预防和阻止增生性糖尿病性视网膜病变(proliferative diabetic retinopathy,PDR)的发生和发展,改善DR患者的视力预后。

我院对346例(470眼)DR患者进行常规FFA检查,并行532nm视网膜激光光凝治疗,疗效满意,术后随访2~24个月。现将其结果分析报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象:回顾性分析2007年7月-2010年12月我科对住院及门诊糖尿病性视网膜病变患者346例(470只眼),男148例(184眼),女196例(288眼),年龄22~78岁,平均51岁,发现糖尿病病程2~30年。部分患者平素血糖控制不佳,不规则使用降糖药,不定期检测血糖。术前常规行视力、眼压、裂隙灯、眼底、荧光素眼底血管造影(fundus fluorescein angiography,FFA)检查。按DR新的国际临床分级标准(2002年)[3],分为:非增生性糖尿病性视网膜病变(nonproliferative diabetic retinopathy,NPDR)及增生性糖尿病性视网膜病变(proliferative diabetic retinopathy,PDR)。我科对346例(470眼)根据FFA结果及激光治疗方案,我科将糖尿病视网膜病变分为三类:(1) 轻中度NPDR 72例(94眼占20.00﹪) (2) 重度NPDR及非高危PDR,193例(273眼58.09﹪);(3)高危PDR,81例(103眼21.91﹪)。

1.2 治疗方法:

(1)轻中度NPDR,需密切随访或在FFA指导下行局部视网膜激光光凝治疗,不需做全视网膜光凝(panretinal photocoagulation,PRP),但如果出现黄斑囊样水肿,需进行黄斑局部光凝。(2) 重度NPDR及非高危PDR,必须做PRP,如有黄斑囊样水肿,需同时对黄斑部进行局部光凝。(3) 高危PDR,尽快做超PRP,同时行黄斑部光凝。如果有玻璃体积血、玻璃体增殖牵拉患者行玻璃体切割后再行PRP[4]。具体激光治疗如下:

视网膜局部激光光凝:根据FFA检查,针对局部无灌注区及微血管瘤治疗。激光参数选择:光斑大小100~300μm,曝光时间0.10~0.2s,能量100~500mw,光斑以产生Ⅱ级光斑反应为度;每个光斑间隔一个光斑直径。少量有效激光斑为准。根据需要隔一周可再进行光凝治疗。

PRP光凝范围为视盘上、下和鼻侧缘外各1DD,黄斑区颞侧1~2DD以外至赤道部,光斑间隔1~2DD[3],激光参数选择:光斑大小100~300μm,曝光时间0.15~0.2s,能量150~600mw,光斑以产生Ⅱ~Ⅲ级光斑反应为度;每个光斑间隔一个光斑直径,每周进行1次光凝治疗,共3~6次。

黄斑部局部光凝和格子样光凝,激光参数:光斑直径100~200μm,曝光时间0.08~0.10s,能量150~250mw,光斑以产生Ⅰ级光斑反应为度;每个光斑间隔一个光斑直径,约100~150个光斑,光凝距中心凹500μm以外。光斑大小50~250μm,能量100~260mw,曝光时间0.1~0.15s。

1.3 疗效判断:光凝后随访时间为2周、1个月、3个月,6个月,术后3~6个月复查FFA,以观察病变吸收情况及无灌注区和活动性新生血管的出现,指导补充光凝。1年以后每6月复查1次。以最后一次随访时的观察指标进行疗效评价,评价视力变化及视网膜病变激光光凝治疗是否有效。

1.3.1 视力判定标准:激光术后视力增进≥2行为视力提高,视力减退≥2行为视力下降,否则为无变化。术前视力

1.3.2 视网膜病变的疗效标准:显效 原有视网膜水肿消退,出血渗出吸收,微动脉瘤消失或减少,原有新生血管完全消退或无灌注区消失,无新的新生血管或无灌注区出现。有效 视网膜病变减轻,原新生血管减退或无灌注区缩小。无效 出现新的新生血管或无灌注区,或发生玻璃体积血或新生血管膜增生,视网膜及黄斑水肿加重。

2 结果

2.1 激光光凝治疗后各组视力变化:

(1) 轻中度NPDR(94眼):视力提高35眼(37.23%);视力稳定47眼(50.00%);视力下降12眼(12.77%)。 (2) 重度NPDR及非高危PDR(273眼):视力提高46眼(16.85%);视力稳定170眼(62.27%);视力下降57眼(20.88%)。(3)高危PDR(103眼):视力提高14眼(13.59%);视力稳定53眼(51.46%);视力下降36眼(34.95%)。

2.2 激光光凝治疗后各组视网膜病变改善情况:

轻中度NPDR组与重度NPDR及非高危PDR组视网膜病变激光光凝治疗有效率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。高危PDR组与轻中度NPDR组、重度NPDR及非高危PDR组激光光凝治疗有效率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。

2.3 并发症:

术后随访期内无一例发生眼压升高和视野进行性损害,无角膜损害、晶状体混浊加重等并发症。

3 讨 论

目前为止,尚未发现疗效较为满意的治疗DR的药物,而视网膜激光光凝治疗DR疗效肯定,是最为有效的方法,显著降低了致盲率[5]。光凝治疗主要针对DR的增殖前期和增殖早期的患者,主要目的是使较大面积的视网膜被激光破坏,耗氧高的视锥、视杆细胞被耗氧低的瘢痕组织代替,减少组织的耗氧,减少视网膜新生血管的产生;光凝后的视网膜变薄,有利于来自脉络膜血循环的氧供应视网膜,从而改善缺血缺氧状态;有利于黄斑水肿的吸收,从而保护和提高视力。在激光治疗过程中,既要保证高比例的有效光斑,以促进出血、渗出吸收,微血管瘤消失,无灌注区缩小或消失,新生血管萎缩,改善缺氧环境,延缓向增生性病变进展,又要避免过多过度光凝造成脉络膜视网膜水肿、黄斑水肿、玻璃体出血等并发症引起视力下降。合理灵活地应用光斑大小、曝光时间、能量三个激光参数是确保高比例有效光斑的重要条件。本组结果显示,糖尿病性视网膜病变一旦发生,有针对性地根据眼底荧光血管造影结果,进行部分或全部视网膜光凝,以预防糖尿病眼病发展,让患者拥有可用的视力,从而保证其生活质量。

视网膜中周部比后极部更容易、更常发生毛细血管无灌注区(NP),且中周部是NP最易,最常发生的部位[6]。及早发现NP,采取积极有效的治疗,可减少新生血管形成,避免新生血管破裂、玻璃体积血而导致突然失明。

我州人数大约368万,糖尿病的发病率为3%,全州就有11万糖尿病患者,糖尿病发病5年可以发生DR,根据文献报道发病15-18年可达DR 发病率60-75%。我科糖尿病视网膜病变就诊患者中, 重度NPDR及非高危PDR,193例(273眼58.09﹪);高危PDR,81例(103眼21.91﹪)。占了相当大的比例。这主要是糖尿病患者不重视糖尿病视网膜病变,较多患者经常是因为双眼视力下降,明显影响日常生活,才想到到眼科检查。就诊晚是病情重的主要原因。

还有我州经济落后,一部分糖尿病发现晚,常常是因为视力不好,眼科检查发现糖尿病视网膜病变,才知道自己患了糖尿病。才会对糖尿病及糖尿病视网膜病变的治疗。更有一部分患者。就是诊断了糖尿病,也不按时降血糖及检测血糖,不规范治疗糖尿病。导致血糖控制不佳。糖尿病视网膜病变发展快。失去最佳治疗时间。将病情控制在增生期前治疗。有文献提示,非增生期能及时发现可治疗的DR[7]。 本组结果显示,我州糖尿病视网膜病变发现时间晚,患者治疗不够及时。导致部分患者视力下降明显,失去最佳治疗时间。导致不可逆转的失明。因此,我们眼科医师与内分泌科医师要进一步加大DR的宣教工作,糖尿病性视网膜病变一旦发生,有针对性地根据眼底荧光血管造影结果,进行部分或全部视网膜光凝,以预防糖尿病眼病发展,让患者拥有可用的视力,从而保证其生活质量。减轻社会负担。

参考文献

[1] 葛坚,赵家良.眼科学.北京:人民卫生出版社 2005:304 305,446 448

[2]  徐亮.数字化眼科在电子健康领域发展的优势.眼科2005;14(5):287288

[3]  葛坚,赵家良.眼科学.北京:人民卫生出版社 2008:205-206

[4]  Feman SS. Ocular problems in diabetes mellitus. Boston:Blackwell Scientific Publications 1991:151

[5]  谭湘莲,张少冲.玻璃体切割联合激光治疗增殖型糖尿病视网膜病变.中国实用眼科杂志 2005;23(12):13111313。

篇2

关键词:山地光伏电站;组件排布;倾角及方位角优化设计

中图分类号:TM615 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)04-0158-01

随着近几年光伏电站建设数量的急剧增加,可供建设地面光伏电站的土地资源日益减少,因此山地光伏电站与渔光互补光伏电站、农光互补光伏电站等新型的光伏电站模式逐渐成为未来光伏电站方向的趋势。

在山地光伏电站设计中,考虑到山地、丘陵等复杂地形下,地面往往凹凸不平、且山体朝向迥异,因此电站总平面布置直接关系到电站占地面积、电缆消耗量、组件失配损失及发电收益等重要问题。

1 山地光伏电站光伏组件排布难点

(1)山地光伏电站受地质地貌局限性很大,场区普遍存在一些未加固陡坡、冲沟及大型断层等,这些不可抗拒的因素往往使山地电站组件排布的总平面布局异常复杂,间接影响场内维护道路走向、电缆走线及敷设方式、防雷接地措施及箱逆变等一些主要设备摆放位置。

(2)山地光伏电站相对于一般地面光伏电站在阴影分析上繁琐,除了山体朝向及横纵向跨度迥异外,相同朝向山体的坡度也常常随着山势高低不断改变。

(3)山体光伏电站组件排布还需要考虑施工难度及成本与发电收益等综合经济效应。比如坡度超过30°的山体上履带式打桩机很难正常施工,施工中工作人员及设备运行的危险性也较高。

2 光伏组件排布时应考虑的主要因素与彼此之间的影响

2.1 用地面积(包括组件阵列间距)

项目土地使用权勘测定界报告中划分的范围。

2.2 倾角及方位角的选择

通过项目所在地附件气象站、国外免费气象数据网站NASA或者气象数据软件Meteonorm等,对比不同倾角及方位角时的日辐照量,根据项目现场实际情况择优而定。

2.3 发电量损失

光伏组件阴影遮挡、系统效率降低(直流线损、失配损失等)及日辐照量折损,这些主要由组件排布引起的发电量损失。

3 山地光伏电站组件排布案例分析

项目案例的经纬度:36.73°N,113.72°E;最佳倾角大约为32°;数据分析软件:PVSYST;模拟装机容量为1MW单元,发电量单位为MWh;模拟条件:无阴影遮挡。

表1中可以发现如果我们改变组件倾角,对月发电量有较大影响,但是对年发电量却影响甚微,从最佳倾角32°降到25°,年发电量也仅损失约0.53%。因此在山地光伏电站中,当存在用地紧张需要减少组件间距时,我们一定幅度降低组件倾角是非常有效的途健

从图1中可以得到以下几点结论。

(1)如果改变相同大小的方位角,朝西方位角比朝东方位角的年发电量损失要低,即每天下午的辐照量要比上午的辐照量要高。

(2)如果改变组件方位角,对年发电量有较大影响,发电量的损失随着朝正南方位角的朝东或朝西偏移呈非线性的递增,尤其当偏移量超过45°,年发电量损失将超过5%。

4 基于山地环境条件下的光伏组件排布一般准则

4.1 任意坡度的山体,光伏倾角选择

(1)任意朝向山坡坡度倾角大于35°,光伏阵列不宜安装。

(2)任意朝向山坡坡度倾角大于25°小于等于35°时,光伏阵列安装倾角顺坡安装;

(3)任意朝向山坡坡度小于25°时,光伏安装倾角取最佳倾角。

注:如果用地面积紧张,应该适当降低倾角,但是因改变倾角导致辐照量减小所带来的发电量损失尽量不应该大于2%。

4.2 遇到东南朝向或者西南朝向的坡度时,假设正南朝向为0°,正东朝向为90°,正西朝向为-90°

(1)当山坡的方位角为大于-15°小于15°时,光伏阵列安装的方位角朝正南或顺着山坡的朝向。

(2)当山坡的方位角为大于-45°小于-15°或大于15°小于45°时,光伏阵列安装的方位角顺着山坡的朝向。

(3)当山坡的方位角为大于-90°小于-45°或大于45°小于90°时,光伏阵列不宜安装。

(4)当山坡的方位角为-90°或90°,即为正西坡或者正东坡时,光伏阵列应沿着南北等高线安装,考虑到山体东西高低落差而导致阴影遮挡的因素,可以视项目所在地的实际条件,适当降低阵列安装倾角。

注:临界方位角值45°为平均值,实际值需要测量项目所在地下午4点半时太阳的方位角,综合分析计算后得出结果。

篇3

关键字:分布式能源、分布式光伏发电、城市规划

中图分类号:TU984文献标识码: A

分布式能源作为一种新型能源供应模式,在实践过程中,充分显示了其在减排温室气体、节约城市土地资源、提高用电可靠性等方面的作用。随着我国能源结构的调整,未来分布式能源将在能源综合利用上占有重要地位。目前城市规划建设的分布式能源项目多为天然气冷热电多联产及建筑光伏,天然气联产项目受制于天然气资源、价格影响,发展在一定程度上受到限制,随着城市雾霾治理,城市建筑光伏逐渐引起重视,按照我国分布式能源系统发展目标,到2020年城市建筑光伏将达到100万千瓦。下表为2014年我国光伏建设规模,由表可见,分布式光伏发电项目建设指标已超过传统光伏电站。

数据来自国家能源局《关于下达2014年光伏发电年度新增建设规模的通知》

一、分布式光伏发电的优势

政策优势突显。自2013年7以来,国务院、国家有关部委先后下发了《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》(国发〔2013〕24号)、《分布式发电管理暂行办法》(发改能源〔2013〕1381)、《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》(发改价格〔2013〕1638号)等有关文件,明确分布式光伏发电项目0.42元/千瓦时的补贴原则。接二连三出台的政策鼓励,引起了投资者关注。

入网、并网不存在制度上及技术上的障碍。国家电网对分布式光伏发电应用采取鼓励和合作的态度,允许光伏电站业主采用自发自用、自发自用余电上网、完全上网等结算模式。并且随着电网运行维护水平和智能化程度的不断提升,分布式光伏发电友好接入、全额消纳的技术难度也在降低。

环保效益突出且市场巨大。分布式光伏发电污染小,节约土地资源,贴近负荷中心,适合低压端就近并网、独立供电或做备用应急电源,这在一定程度上能缓解局部地区用电紧张状况,非常适合电力相对紧张、环保治理压力大的城市区域。据测算,到2020年,若现有及新增建筑中有10%的屋顶面积及15%的立面面积能应用于光伏建筑,光伏建筑应用潜在市场规模约有1000GW,相当于45个三峡的装机量。

促进光伏产业发展。近年来国内光伏产业的产能过剩问题引发广泛讨论,中国光伏产业在实现连续增长率超100%后,在产品价格暴跌的背景下企业利润锐减乃至大面积亏损。今年以来受分布式光伏等利好政策影响,光伏市场持续回暖,并且分布式光伏发电的发展有利推进了光伏产业的技术创新、技术升级以及运营模式创新。

二、分布式光伏发电的应用难点

尽管政策扶持以及申请的绿色通道已畅通,但是与建筑结合的分布式光伏发电还存在不少阻碍。

1、效益问题。与建筑结合的光伏发电系统技术含量相对较高,设计、施工相对复杂,建设成本一般高于地面应用,且发电效果一般也低于地面应用,并且单个项目容量越小,单位造价越高。尽管经历了前些年的大幅成本下降,8-10元/W的分布式光伏发电项目系统造价仍然相对较高。光伏发电价格优势也并不明显。即便加上国家给予的分布式补贴0.42元/kwh,项目的投资回报率也不高。

2、建设场地问题。安装光伏发电设备最大的难题就是如何协调楼顶空间使用问题,中国的屋顶产权也十分复杂,若租用大面积连片屋顶,涉及到的产权方、利益方很多,通常协调难度大。另外,一旦出现经济效益又面临如何分配难题。目前,国家电网承认拥有大产权的房屋住户拥有自主上网发电的资格,但是,还存在着一部分小产权房业主,国家电网实际上也为他们提供了用电服务,但不允许其并网发电。

3、政策可操作性问题。国内光伏市场依然是纯政策驱动的市场,光伏宏观政策已经比较全面,但来政策可操作性还有待加强。比如,光伏企业在财税、备案流程、电网代付操作、补贴周期这些细节政策上的可操作依据。再如光伏项目备案制,项目要备案到哪级部门、补贴由谁发放,这些都缺乏详细规定。

三、有关建议

以分布式光伏发电为代表的清洁能源为城市治理雾霾提供了一条路径,但是作为新型能源供应模式,现实发展中也存在一些难题。根据个人理解,在此提出一些对策建议。

1、建议将分布式光伏发电纳入城市规划与建设,统筹规划,合理布局。鼓励体育场馆等公共建筑、工业厂房、商业综合体等按照光伏建筑一体化要求进行设计、建设,在建筑设计阶段就使其满足光伏应用的具体要求,如雪载、风压等,综合利用建筑物表面,合理配置配套设施,有效提升资源利用率。

2、完善配套电网设施建设。加强光伏发电配套电网建设和改造,确保配套电网与光伏发电项目同步建成、同步并网。积极发展和应用融合了先进储能技术、信息技术的微电网和智能电网技术,提高电网系统接纳分布式光伏发电的能力。

3、创新商业模式。城市分布式光伏建设中,往往面临资源过度分散,房屋产权复杂,小型单位或家庭自建还面临投入及维护等难题,需要创新发展模式,例如资源租赁等,建议有关部门及行业协会对新的模式进行指导、规范,在法律、制度等方面保证各方利益。

4、建立合适的投融资体系,为分布式光伏产业提供有力的金融支撑和服务。发挥开发性金融机构的引导作用,创新金融服务,根据分布式光伏发电发展规划制定年度融资计划,合理安排信贷资金规模,积极支持分布式光伏发电建设。针对家庭、小型单位用户提供较为灵活的金融服务,鼓励家庭高效使用屋顶资源。

5、建议地方政府加强对分布式光伏发电的重视和支持,加大地方政府统筹力度,简化审批程序,做好在政策落地、项目管理、宣传推广等方面的工作,为分布式光伏发电提供良好发展环境。

[参考文献]

1.萧函,李胜茂等.2014-2018年中国分布式能源产业深度调研及投资前景预测报告[M].中投顾问产业研究中心,2013.

2.黄健.我国屋顶阳光发电的政策研究[D].杭州:浙江工业大学,2012.

篇4

关键词:太阳能光伏电站;防护管理;检测

根据《青海省格尔木光伏发电总体规划》,格尔木市将在东出口、南出口、格尔木河西、小灶火和乌图美仁地区建设5个光伏产业园区,293.2平方千米面积用地规划,规划总容量7258MW的安装。其中,格尔木市东出口光伏园区规划面积120平方千米,计划机组能力3360MW;格尔木市南出口光伏园区规划面积2.2平方千米、计划机组能力62MW;格尔木河西光伏园区规划面积70平方千米,规划装机容量1960MW;格尔木小灶火园区规划面积18平方千米,容量504MW;格尔木乌图美仁园区规划占地面积49平方千米,规划装机容量1372MW。

1 目前格尔木太阳能光伏电站的防雷防静电检测现状

柴达木盆地太阳能辐射资源综合开发条件居全国首位,是我国大陆建设大型荒漠太阳能并网电站的理想场所。近年来,格尔木光伏产业发展迅速,太阳能光伏电站规模和应用范围不断扩大,格尔木市气象部门积极开展防雷与接地装置安全检测等工作,成为保障光伏电站可靠安全运行的一个重要技术支撑。

格尔木新能源光伏企业有32家,已经建成或正在建设的大型并网光伏电站发电站有63个,大多数光伏电站已并网发电并投入运行当中。格尔木光伏电站的防雷防静电检测开始于2013年,截至目前为止,申报检测26个光伏电站,受检企业装机容量累计为750MW,检测率为41%,还有37个光伏电站没有申报防雷检测,存在极大的防雷安全隐患。光伏电站易遭受雷击的部位有两处:太阳能电池板和机房。通过查阅竣工资料及现场勘查、检测,发现有的光伏电站其防雷工程设计较简单,接地电阻检测数据偏大,控制机房、逆变室等屋面接闪带制作安装及材料规格不符合规范要求,变压器机组防直击雷接闪杆高度不够,达不到有效保护范围之内。有的升压站、控制机房等屋面没有接闪带等防雷设施。有些汇流箱无保护接地。光伏电池方阵金属支架虽然牢靠焊接,但是光伏发电系统直流侧线路正负极均悬空、不接地,而且还有很多光伏方阵只有单边支架接地,有的控制机房没有设置雷电波侵入的防雷措施。有些光伏方阵设置的监控摄像头无接闪杆保护,有些机房内的防静电地板、控制柜等无等电位连接、无保护接地装置。在工作中,专业技术人员重点对光伏电站防雷汇流箱、太阳能电池组、综合电控楼、逆变器室、升压站等设施的接地电阻值进行了实地测量,并出具详细的雷电防护装置安全检测报告。对检测不合格的光伏企业出具了项目整改意见书。

2 将格尔木太阳能光伏电站纳入防雷安全管理的几点思考

(1)加强管理,做好防雷安全科普知识宣传。通过法制宣传月,科普宣传活动,通过微博、微信、手机客户端、电视天气预报栏目等新媒体多种方式,加大对防雷科普知识的宣传活动。

加强管理,做好雷电安全知识普及工作。通过法制宣传月、科普宣传活动,通过微博、微信新媒体等多种增加防雷科普知识的宣传方式加大对防雷知识的宣传。

(2)积极主动与光伏企业进行交流、沟通与合作,让企业充分了解雷电防护工作的重要性,光伏电站防雷检测的必要性,让他们了解到雷击灾害可能带给企业的人员生命安全和财产损失,让他们做到防雷必须要有“预防为主,安全第一,防治结合”防护意识,让企业主动参与到防雷减灾的实际工作中来,积极申报对光伏方阵、汇流箱、逆变器室、升压站等变电设备的防雷检测工作。

(3) 监督检查,通过防雷安全执法检查,深入光伏企业,进行监督检查,要求企业进一步提高防雷意识,切实加强防雷规范措施,确保防雷安全各项制度、措施落实到位,积极主动申报防雷年度检测,杜绝出现雷击事故发生,进一步增强光伏企业的气象灾害防御意识和责任意识,营造更加“安全生产,安全发展”的良好氛围和环境。

(4)加强行政执法,防雷减灾、雷电防护的规定实施。确保所有的法律、法规,完善行政执法制度防雷减灾组织,建立防雷业务知识、相关法律法规和执法团队意识的执法程序。进一步加强防雷减灾的社会管理,加强防雷的行政执法,《条例》的实施,仔细检查实际操作防雷减灾组织对有关法律、法规、部门规章和规范性文件和标准的执行,加强监督,动态监管,积极监督,及时调查违法违规行为,保护合法权益和正常的工作秩序。

(5)凡从事防雷装置检测的单位,必须在防雷资质等级许可的范围内开展各项检测活动。

(6)从事防雷装置检测单位必须严格按照国家有关防雷技术标准和法规,执行测试活动,应当出具检验报告后测试,并对提供的测试报告的真实性负责,科学、完整,确保服务质量。

(7)加强业务学习,进一步提高防雷检测专业人员的业务素质,积极转变思路,在防雷减灾体制改革的过程中积极适应新常态,积极进取,努力创新,加强预警,切实做好当前的防雷减灾工作。

防雷减灾工作是长期的利国利民的系统工程,防雷和减灾业务关系到社会和经济的发展,一个伟大的责任,一个艰巨的任务。我们将始终坚持科学发展观,从发展的角度,创新的精神,务实的工作作风,抓住机遇,积极探索,努力创建一个新形势下的防雷减灾工作局面。

参考文献

[1]高军武,陶崇勃.国内外太阳能光伏产业市场状况与发展趋势[J].电气技术,2009(08).

[2]严陆光.构建荒漠地区大规模综合能源基地的设想[J].科技导报,2008(08).

篇5

关键词:园林;太阳能;环境;能源

中图分类号:X382文献标识码:A文章编号:16749944(2013)02009804

1引言

改革开放30多年,我国的经济飞速发展,取得了举世瞩目的成就,这也意味着需要更多的能源来支持经济的发展。据有关研究报告显示,目前我国单位生产总值在资源方面的消耗大大高于世界的平均水平。为此早在2004年9月举行的党的十六届四中全会就提出:要大力发展循环经济, 建设节约型社会。总理在全国做好节约型社会近期重点工作电视电话会议上也强调:加快节约型社会建设, 促进我国经济社会全面协调可持续发展。太阳能以其取之不尽、清洁无污染等优点开始越来越受到人们的关注,这也大大地推动太阳能技术的发展并取得了一定的成果。作为与“光”息息相关的园林行业,近年来也提出了“绿色园林”的口号。随着人们对园林环境的生态性、节约性的关注,太阳能技术也将被越来越广泛地用于我们的园林行业。

2前提条件

2.1丰富的太阳能资源

我国土地辽阔,幅员广大,有着丰富的太阳能资源。太阳辐射总量达3350~8370mJ/m2,获得的能量中值为5860mJ,这相当于200kg的标准煤炭完全燃烧所发出的能量。全年平均日照时间在2000h以上、太阳辐射量在5016mJ/m2以上的区域占我国国土面积的2/3以上,太阳能资源在我国具有非常大的潜在的可利用价值\[1\]。我国的太阳能资源与同纬度的其他国家相比更加丰富,具有发展太阳能事业得天独厚的优越条件。

2.2建筑行业率先垂范

在我国的能耗结构中,建筑占据了大约1/4,用电结构中建筑也占据了约1/4,在现有的430亿m2建筑面积中,95%为高耗能建筑,每年新建的建筑面积的80%仍为高耗能建筑,在建筑中注入绿色已经被现代建筑师看成是行业的发展趋势,而太阳能技术也已经被建筑行业广泛地用以作为减少能量消耗的最主要的手段之一。目前太阳能技术在建筑行业的应用主要分为3种类型:一是太阳能发电技术,包括太阳能光伏发电和太阳能热发电;二是太阳能热利用技术。目前主要的应用形式有太阳能热水系统和作为辅助能源对建筑供暖。我国的太阳能热水技术已经发展成熟并且完全商业化运行,太阳能建筑供暖技术现在也已经发展成熟;三是太阳能电器技术。世界各国都加紧了对于太阳能冰箱、太阳能空调的研究,并已经进入实用化示范阶段\[2\]。建筑行业与园林行业具有一衣带水的关系,目前在园林行业中太阳能技术已经开始有了一定程度的应用,但是可以说它在园林行业的发展才处于刚起步的阶段。太阳能技术在建筑行业的发展已经进入相对比较成熟的阶段并取得了比较丰硕的成果,这为我们园林行业在如何更好地利用太阳能方面提供了学习的榜样。

3太阳能技术目前在园林行业中的应用

目前在我们周围的园林环境中,已经可以看到有一些太阳能技术正在为我们服务,目前太阳能技术在园林中的应用类型主要分为两种。一种是作为独立的发电系统,例如我们在园林中常见的太阳能路灯、草坪灯、庭院灯等,白天它通过其自身附带的太阳能电池板发电储存到蓄电池中,晚上用来供应照明,这类灯由于是整体运输和安装,不需要架设输电线路或开沟埋设电缆,不会破坏环境,安装使用方便,特别适合于在园林行业使用。还有些交通工具,例如上海世博会期间在黄浦江中巡游的太阳能游船\[3\]。还有一些靠太阳能供电的指示牌、标志灯等,也被设计师广泛应用于园林中。另一种是分布式并网发电系统。它是将用户光伏系统与电网相连,在有日照时,光伏系统发出的电力除了供用户自己使用外,如有多余,可以输入电网;在晚上或阴雨天,光伏系统发出的电力不足时,则由电网向用户供应一部分或全部电力。这种系统有以下优点。

(1)太阳能电池板可以就近安装在屋顶,不会占有大面积的土地资源。在园林中可以和园林建筑和园林小品结合。

(2)可以实现就近供电,不需要长距离的输送,减少了线路上的电力的损耗。

(3)电力可以随时输入到公共电网中,不需要为光伏系统配备储存装置,减少了施工维护的麻烦。

(4)由于不受蓄电池的容量的限制,光伏系统所发的电全部都可以得到利用\[4\]。

在我国园林最早的大规模应用光伏并网发电的项目可能就是深圳国际园林花卉博览园1MW的太阳能光伏发电系统了,该系统的发电总容量1000.322kW,光伏组件总面积为7600m2,年发电能力约为100万kW·h,相当于每年可节省标准煤炭约384t,年减少排放CO2约170t,减排SO27.68t,与常规能源相比,具有非常明显的环境效益,同时也具有一定的经济效益\[5\]。

2013年2月绿色科技第2期

徐 雷,等:太阳能技术对园林行业的影响浅析园林与景观

4经济效益、环保效益分析

4.1经济效益

太阳能作为21世纪最有发展潜力的绿色能源之一,具有很多优点:取之不尽用之不竭;不用燃料运行成本很低;无污染对环境不会造成不良的影响,但是太阳能也有很明显的缺点,它的密度很低;标准情况下,地面上接受到的太阳能辐射强度为1000W/m2,大规模使用要占用很大面积;特别容易受到气候条件的影响,晚上、阴天和下雨就很少能发电。在经济效益上体现在同等条件下太阳能系统发的电能是常规能源发电价格的5~10倍,初始投资比较高。以深圳国际园林花卉博览园为例,2004年建成,总投资750万美元,总发电装机容量为1MW。2005年这个发电系统为深圳市提供了98万kW·h的电源。假如这个系统的运行寿命是30年,按此数据计算,30年的时间能够为深圳市提供2940万kW·h电力(不计系统的损耗和维护费用)。它的发电的成本为0.255美元/(kW·h)\[5\]。再例如,标准的一套3kW太阳能发电装置,在国际市场上的平均售价为2~2.5万美元。按它的使用寿命为20年,每天平均发电为4h,则发电总量为:3kW×4h/d×365d×20=87600kW·h。

按此数据推算,这套太阳能系统的发电成本大概为:0.228~0.285美元,其发电成本要远远高于常规的电厂发电。这样看来,太阳能的经济效益低下,这可能是目前影响其大规模推广应用的主要因素\[6\]。

4.2环境效益

太阳能系统发的电是无污染的能源,但是在制造太阳能光伏发电系统的过程中也需要消耗一定的能量,那么太阳能所发出的能量能否抵消制造它时所消耗的能量呢?对于环境效益的分析,我们从太阳能的能量偿还时间和光伏系统减少CO2排放量两个方面来考虑。

4.2.1能量偿还时间

能量偿还时间的含义是在系统寿命周期内输入的总能量与系统运行时每年产生的能量之比,它是衡量一种发电系统是否有效的指标之一\[4\]。由于涉及的数据相对专业,繁琐,复杂,我们引用权威专家对我国不同城市的太阳能发电的能量偿还时间的分析数据来说明太阳能光伏发电系统在环境方面所体现出来的效益(表1)。

表1显示在我国能量偿还时间最短的是拉萨,在最佳角度和垂直角度下分别为1.57年和2.50年;最长的时间为重庆,分别为3.76年和6.92年。相比较太阳能的寿命周期30~35年来说,所产生的能量,远大于其制造、运输、运行等阶段全部输入的能量\[4\]。

4.2.2光伏系统减少CO2的排放量

常规电厂在燃烧化石燃料发电时要产生大量的温室气体,造成对环境的破坏,而太阳能作为绿色能源在发电过程中避免了常规能源发出同样电力所产生的温室气体,我们主要通过分析温室气体排放因子和光伏减排CO2潜力两个方面来分析太阳能发电系统在减少CO2排放量方面的效益。温室气体的排放因子是指某种燃料单位发电量所排放CO2的数量,单位是t CO2/(MW·h)\[4\]。根据国际能源部的太阳能光电系统项目的联合报告,不同种类的燃料在电力生产中的温室气体的排放因子见表2。

表2电力生产过程中不同种类燃料的温室气体排放因子

能源1213tCO2/(MW·h)煤炭12130.999石油12130.942太燃气12130.439太阳能等12130

通过表2可以看到每生产1MW·h的电能,太阳能、核能等绿色能源与常规的三大化石能源(煤炭、石油、天然气)相比,能分别减少排放温室气体0.999、0.942、0.439t的CO2气体。

我们分析的另一个数据是光伏减排CO2的潜力,它是衡量光伏系统减少CO2排放量的又一个重要的指标。它定义为:由给定的单位功率光伏系统输出的电能能够减少的温室气体排放量,即安装单位功率(通常用1kW)的光伏系统,在其寿命周期内,所输出电能可相当减少排放CO2的数量(t CO2 /kW)\[4\]。光伏减排CO2的潜力不仅与光伏系统在当地的发电量有关,还与当地每年的总发电量以及每年用于发电的各种燃料的百分比等数据有关。涉及的数据相对比较专业,在此我们也引用有关专家对我国不同城市的光伏系统减排CO2的潜力的有关数据来说明太阳能系统在减少温室气体排放方面所体现出来的效益。

从表3中可以发现,在拉萨市太阳能光伏并网发电减排CO2的潜力最大,在最佳的安装角度和垂直的安装角度下,每安装1kW的太阳能光伏系统能减排CO2分别为37.15t和22.64t,而在减排潜力最差的重庆,在最佳的倾斜角度和垂直角度下,每安装1kW的太阳能光伏并网系统能分别减少14.34t和6.87t的CO2。

通过对温室气体的排放因子和光伏发电系统的减排CO2的潜力分析,发现太阳能大大减少温室气体的排放,环境效益非常突出。

5结语

太阳能作为清洁能源之一,又被称为园林绿地的天然盟友,它是园林植物生长、生存所必需的物质。园林植物吸收太阳光,通过光合作用,减少空气中的CO2,为人类提供赖以生存的O2,同时园林植物又是园林景观的肌肤。园林行业是以改造环境、美化生活为己任,但要是只注重园林的好看与否,脱离环境问题来谈规划、谈设计,那一切都是无意义的。太阳能作为绿色能源符合了园林行业建设绿色园林的趋势。目前制约太阳能技术大规模应用的关键因素是太阳能的电池板的价格比较昂贵,太阳能系统建设的首期投资比较高,现在太阳能技术在园林行业已经有一定程度的推广,但是规模有限,随着科技的进步,太阳能电池板生产成本的下降,太阳能光伏系统经济效益的提升,我们有理由相信太阳能技术可以为园林行业真正建设绿色园林、节约型园林、生态型园林提供源源不断的绿色动力。

参考文献:

[1]黄汉云.太阳能光伏发电应用原理\[M\].北京:化学工业出版社,2009:46~48.

[2]胡润青,李俊峰.太阳能与建筑结合技术进展和工程案例\[J\]. 中国建设动态:阳光能源,2005(2).

[3]魏达嘉.红与绿的和谐共生——浅谈太阳能光伏发电在园林绿化中的应用\[J\].中国建设动态:阳光能源,2009(2):32~34.

[4]杨金焕,于化从,葛亮.太阳能光伏发电应用技术\[M\]. 北京:电子工业出版社,2009:165,207~226.

篇6

有消息透露,国家发改委已批准全球最大光伏发电站――鄂尔多斯2GW光伏电站可以进行前期筹备;同时项目主要投资方之一――美国福思第一太阳能在国内注册成立了全资子公司福思第一太阳能北京管理咨询有限公司,它有可能成为美方未来在华投资的主体。

今年年初以来,随着光伏产业的需求增大,行业迎来一个高速发展期,多晶硅、光伏组件等价格一路上涨,未来随着新能源产业的不断发展,光伏产业将继续维持高增长。

行业高景气度依然持续

根据9月20日Solarbuzz:布的报告,今年第二季度全球光伏需求量为3.82Gw,同比增长54%。预计全球全年光伏新增装机容量达到15GW。

今年第二季度,德国市场需求2.3Gw,占全球需求的60%,仍然是全球最大的光伏需求市场。意大利市场需求规模尽管只有约250MW,但同比增长127%,呈现爆发式增长的趋势。此外法国和美国市场也有强劲的增长势头。第二季度中,全球多晶硅、硅片和电池组件均供应紧张,行业的产能利用率在75~87%之间。在产业链各个环节中,以硅片的供应最为紧张。行业内主要企业的订单情况已将明年上半年排满,个别企业甚至将订单排至2012年。我们认为对行业未来景气度的预计不必悲观。2011年第一季度对于行业的发展无疑是关键的时期。届时垒球最大的光伏市场德国将进一步削减光伏上网电价补贴。由此可能引发对明年市场需求下降的担忧。但是我们认为光伏发电成本也处于快速下降的通道中,光伏成本的下降幅度不但能弥补补贴的下降,甚至可能大大超出市场的预期。一方面目前的市场行情对于业内成本领先的多晶硅和电池组件厂商来说,利润空间仍十分丰厚,未来可承受的降价空间较大;另一方面,电池片生产的工艺不断提高、国内多晶硅厂商在关键技术上逐步取得突破,将带动成本的快速下降。未来光伏行业会处于价跌量增的发展趋势中,优势企业必然通过成本降低和规模扩大持续成长。

多晶硅和光伏组件价格持续上扬

多晶硅和光伏组件价格维持上涨趋势。根据彭博新能源数据显示,光伏组件均价本月小幅上涨,接近1.4欧元/W,并创一年以来的新高。组件价格持续上涨主要是在明年补贴削减的预期下,下游电厂为获得今年较高的补贴集中赶在今年进行安装,造成短期内的需求旺盛。但是若明年欧洲上网电价补贴削减,目前的组件价格将无法维持。预计在年底前后,组件价格将回到下降通道。

多晶硅和光伏组件价格维持上涨趋势。根据彭博新能源数据显示,光伏组件均价本月小幅上涨,接近1.4欧元/W,并创一年以来的新高。组件价格持续上涨主要是在明年补贴削减的预期下,下游电厂为获得今年较高的补贴集中赶在今年进行安装,造成短期内的需求旺盛。多晶硅平均价格连续6个月上涨,9月份均价达到约60美元/Kg。市场上多晶硅绝大部分是以长协价交易,只有少部分现货交易。目前多晶硅涨价的主力是现货市场,部分多晶硅现货价格已突破90美元/Kg。多晶硅现货价格上涨也主要是短期内供应紧张所致。如果明年组件价格下跌至1.2欧元/W,并且欧元汇率维持在8.7人民币/欧元,据我们测算,下游硅片厂商和组件厂商能够承购的多晶硅价格最高约为110美元/Kg。因此我们认为多晶硅现货价格即便短期仍惯性上涨,也很难冲过110美元/Kg。而作为市场主力的长协合约价格很可能维持在50~60美元/Kg之间。

篇7

【关键词】光伏;农业水利;三农

1 概述

十六大以来,我国高度重视农业水利,投入了大量的资金用于农田水利设施的建设和改善。党的十报告中也强调,必须把强化农业水利作为发展现代农业、提高农业综合生产能力的首要条件和战略举措。农业光伏水利开创了农业全新的应用领域,是光伏领域技术与农业水利建设项目相结合的创新产业。农业生产配套光伏水利,不仅为农业灌溉提供了充足的水资源供给,更能有效的减少工程运行成本,促进农田增产,农民增收。为了适应现代农业对水利建设的要求,铜山作为全国农业水利排头兵,在全国率先启用光伏发电提水技术,将光伏发电应用到蔡丘小流域治理工程中,成为光伏产业的先行者、探索者、实践者、推广者。

2 基本情况

铜山区位于江苏省西北部,苏、鲁、皖三省结合处,全区辖18个乡镇,1个农场,11个街道办事处,1个国家级高新技术产业开发区,总面积2035km2。铜山区内东北、西南和东南部分地区为丘陵山区,山区总面积645.26 km2,占全区总面积的31.71%。

蔡丘小流域总面积10.13km2,该流域地貌为北方土石山区,水土流失严重,流域内水土流失面积10.13km2,全部为轻度以上水土流失面积。该流域山坡植被破坏严重,洪水源短流急,水土流失严重。流域上游排洪沟淤积严重,沟道弯曲浅平且断面宽窄不均,汛期排水不畅,不但水土流失,田地受淹,而且对村庄威胁也较大,排洪沟上原有拦水坝破损严重,无法正常拦蓄水,大量雨水资源流失,水资源利用效率低,致使农田无法灌溉,直接影响了村民的生产、生活。流域内荒山荒坡面积大,利用率低,人均耕地面积小,旱田产量低而不稳,经济效益低下。

3 光伏泵站建设情况

1、建设情况

蔡丘小流域项目位于铜山区茅村镇东北部的丘陵山区,干旱情况较为严重,项目区内有塘坝2座,但由于年久失修,塘坝淤积严重,无法蓄水,农业灌溉用水无法保障,周边农作物一直是靠天吃饭的状态。该地区距离附近村庄较远,架设供电线路费用较高,再加上农业灌溉用电成本较高,长期以来,铜山区一直在探索如何在能源层面上解决山区提水供水,解决困扰山区农业水利建设的技术性难题。实践证明,采用风能抽水和风力发电抽水技术、光伏发电技术以及风光互补发电技术,可以有效解决这一技术难题。本次蔡丘小流域治理工程,区水利局大胆采用光伏提水泵站,设置4组20KW的光伏板,用新能源为传统电力覆盖不到的地区提供电力供应,通过中标单位的配合,真正推进光伏与水利的结合,光伏与节水灌溉结合,逐步形成“光伏水利”新概念,成为了推进农业高效节水灌溉,强化水利基础设施建设的有效措施。

2、优势

光伏水泵系统是典型的“光p机p电一体化 ”技术,具有诸多优势,如:一p光伏电源很少用到运动部件,使用寿命长,提供的是绿色能源。二p以储水代替了储电,降低了系统造价成本。三p运行无噪声,不产生任何的固体p液体和气体有害物质,真正环保。四p安装维护简单,全自动运行,适合无人值守,可靠性高。五p兼容性好,光伏发电可以与其他能源如风电配合使用,也可以根据需要使光伏系统很方便的增容。六p供水量与蒸发量适配性好。七p标准化程度高,可由组件串并联满足不同用电的需要,通用性强。全世界已经有数万台不同规格的光伏水泵在不同国家和地区运行,为干旱地区解决供水问题方面发挥了重要的作用。

通过蔡丘小流域光伏泵站的探索,基本解决了传统供电成本高、施工困难大、能源消耗大、环境污染大的问题,也解决了水利设施由于地理位置的偏僻造成的用电难,管理难问题。成功探索出了一条清洁、高效、科学的水利现代化建设经验,在光伏事业的推广的道路上迈出了重要的一步,为以后的光伏泵站推广应用打下了坚实的基础。

3、效益情况

项目建成后,晴天仅靠太阳能发电就可满足一级泵站工作需要,一年可节约大量电费,减少污染排放,可以满足和保证蔡丘村500亩苗圃喷滴灌用水需求。

推广应用光伏提水灌溉,可以大幅度降低灌溉成本,减轻农民负担。据调查,农民每年灌溉费用为水稻田40-50元/亩,旱作物10-20元/亩,应用光伏提水灌溉技术后,农民不需要支付这笔运行成本。光伏提水系统利用随处可取、取之不竭的太阳能,全自动地日出而作,日落而歇,维护工作量可降至最低,装机22KW光伏泵站比常规电力泵站可年节省电费成本1.98万元。同时,光伏提水系统在使用上不受水泵类型和功率限制,可完全适用于现有各种水泵,并可以与市电互补。

4 结语

农业光伏水利作为我国农业现代化未来发展趋势,有着广泛的运用前景和重大的现实意义。未来我国也将进一步出台关于农业光伏水利相关的方针政策法规,完善农业水利基础设施建设体制机制,让农业水利利用科技创新产品技术,推动我国农业事业的飞速发展。

王家贞同志时任徐州市铜山区水利局农水科科长

篇8

太阳能光伏发电是新能源产业的重要领域,上世纪以来,美日欧等国家加大光伏产业推进力度,2000~2008年全球光伏市场年均增长50%,2008年后特别是2012年以来,全球光伏产业进入调整期。国内外光伏产业发展主要特点有:

首先,发达国家加强光伏产业规划和政策支持。美国自1974年起陆续颁布推动能源可持续发展的法令,1997年起实施“百万太阳能屋顶”计划;2010年奥巴马政府对绿色能源制造业提供23亿美元税收优惠,发放给132家企业的183个绿色能源制造项目。日本1993年制定“新阳光计划”,2003年出台可再生能源配额制法;2006年颁布“新国家能源战略”,提出到2030年的能源结构规划。德国1990年、1998年分别提出“千屋顶计划”、“十万屋顶计划”,2004年《新可再生能源法》规定了光伏发电上网电价,推动光伏产业快速发展。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国也纷纷制定光伏产业发展计划,并投入巨资开展技术开发,加速产业化进程。

其次,全球光伏市场波动和竞争加剧。由于各国光伏产能迅速扩张导致供过于求,以及受到国际金融危机等影响,2008年后光伏市场产品价格逐步下滑,太阳能组件制造企业普遍亏损。在此背景下,全球贸易保护主义抬头,2011年美国对中国光伏企业发动“双反调查”,2012年美国商务部终裁对中国光伏企业征收反倾销税、反补贴税;2013年6月,欧盟基于“双反调查”,对中国光伏企业执行11.8%的临时税率,近期中欧就中国输欧光伏产品贸易争端达成价格、出口数量等承诺协议;印度也对来自中国、美国等的太阳能电池组件发起反倾销调查。

再次,国内光伏产业发展面临困境。我国光伏产业2004年后快速发展,从无到有、从小到大,从粗放发展到技术提升、结构优化发展,2007年至今光伏电池产量居世界首位,产能占全球60%,成为全球最大的光伏产品输出地。我国光伏产业的最大挑战在于“两头在外”:多晶硅材料约50%从国外进口,光伏电池生产设备主要依靠进口;光伏电池产品90%出口国外,其中60%出口欧盟。受美国“双反”影响,我国对美光伏产品出口下降八成,欧盟市场对国内光伏企业影响更大。在国外市场低迷及国内市场未启动背景下,我国光伏产业出现严重产能过剩,2011年第四季度以来半数以上电池组件企业停产,2012年以来制造环节全线亏损,企业普遍融资困难。当务之急是调整产业结构,淘汰落后产能,开发国内市场。

分析光伏产业发展前景,据欧洲光伏工业协会EPIA预测,太阳能光伏发电在21世纪将成为能源供应主体,预计2030年、2040年占世界总电力供应比重将分别达到10%、20%以上,21世纪末占比将达到60%以上。根据各国光伏发电技术路线和装机容量规划,美日欧2020年装机量将是2010年的4倍左右,2030年装机量将是2020年的6倍左右。同时,随着节能要求及环境约束收紧,火力发电成本将呈上升趋势;而光伏组件出货量每翻一番平均售价下降约20%,能源转换率可望提升至30%以上,光伏发电设备成本尚有30%的下降空间。预计全球光伏市场过剩产能经整合重组将重拾升势,可再生能源将逐渐发挥对传统能源的替代作用。

上海发展光伏产业具有技术研发、服务集成、金融资源等优势,但人力、土地和商务运行成本较高,我们坚持有所为有所不为,聚焦发展高附加值的产业链高端环节,走出一条适合上海特点的光伏产业发展之路。2009年《上海推进新能源高新技术产业化行动方案》,大力推进太阳能光伏等新能源产业发展,形成产业链集聚态势。其中电池组件领域集聚了晶澳、中电、神舟、超日等企业,生产装备领域有理想能源、空间电源所、汉虹、森松等企业,集成服务领域主要有航天机电太阳能科技公司,检测认证平台领域有太阳能工程技术研究中心、上海微系统所等。目前上海晶硅电池及组件产能超过4.5GW,在薄膜电池及装备领域形成技术研发领先团队,全市光伏应用规模达到30MW以上。

受国内外市场因素等影响,2012年以来本市太阳能企业产值、利润等大幅下降,部分企业面临资金紧张、停工停产等风险。上海航天机电等克服不利因素,坚持加强研发、优化管理、提升产业链价值,今年上半年航天机电出售光伏电站150MW,实现收益3.4亿元,位居国内光伏企业第一位。其具体做法和发展优势有:

一是,全产业链布局全球发展。航天机电2007年来大规模投资发展光伏产业,形成了从多晶硅、硅片、电池片、电池组件、EPC总承包、电站运营到装备研发等垂直一体化的光伏产业链;建成上海、内蒙、江苏三大产业基地,具备4500吨多晶硅、500MW电池片、500MW电池组件的产能。承担了上海世博会太阳能应用总体规划研究及永久性场馆太阳能应用设计,建设了世博中心兆瓦级光伏电站、酒泉卫星发射中心问天阁风光互补照明系统、国家级“光明过程”等项目,参与上海虹桥枢纽太阳能光伏发电项目建设。同时实施全球化发展战略,与美、德、意、韩等国光伏运营商成立合资公司,提高光伏产品市场份额,持续提升海外业务竞争力。

二是,上海加强技术研发应用做精做强企业。积极打造产业链核心技术研发平台,依托上海太阳能工程技术研究中心,累计投入1亿多元,加强硅材料、BIPV组件、聚光电池、薄膜电池、硅电池、PECVD等产品的技术研发,拥有相关专利超过30项。正在加快双面胶带电池组件、标准成本组件、抗PID组件等新产品的研发;探索应用3D打印技术提高电池组件转换效率,应用离子注入技术提高装备生产水平;将在连云港电池组件制造厂应用自动化焊接机器人,预期生产线可扩大40%产能,进一步降低生产成本、提高产品质量。

三是,上海以集成服务为主的赢利模式。当前光伏制造环节普遍亏损,产业链利润向电站建设运营环节转移,其中电站项目授权开发、EPC建设、电站项目开发商环节毛利率分别为3%~5%、7%和10%~15%。航天机电正从光伏制造商向电站运营商转型,以电站项目建设为突破口,拓展综合集成业务,已累计建设国内外600多座光伏电站。2011~2012年,航天机电在光伏系统集成市场排名全球第15位、国内第6位,预计2013年将进入全球光伏系统集成市场前10位。

此外,上海具备多样化融资支持路径。随着国内外光伏行业陷入困境,银行收紧对光伏企业贷款,电站项目融资困难,光伏企业IPO受阻,VC/PE投资案例大幅下降。航天机电具有强大的金融支撑服务能力,由航天集团提供财务支持,搭建海内外融资平台;已申请使用国家开发银行44亿元授信额度,通过资本市场融资累计约40亿元;与上实集团加强战略合作,组建合资公司收购运作国内外电站项目;探索组建新能源产业发展基金等。

根据国内外光伏产业发展格局及上海产业链整体情况,上海必须在把握技术升级规律、成本结构、产业链细分和价值分析的基础上,确立融入世界、服务全国、发展自身的定位。坚持核心高端引领,发挥核心技术研发、高端装备制造、集成配套服务等优势,形成在全国的产业龙头地位和引领作用;坚持引进开发并举,把握发展空间、载体和资源,一手抓结构调整优胜劣汰,一手谋市场可持续发展;坚持创新发展模式,推动建立行业联盟,加强国内外合作,提升产业链优势,努力打造上海光伏产业核心竞争力。发展目标是到2015年,形成3~5家有较强市场竞争力的龙头企业,光伏产业链核心装备技术水平和产业规模保持国内领先,进一步提升光伏总集成总承包等现代服务业发展优势,推动能源结构转型,促进经济社会可持续发展。

上海要研究制定城市能源发展路线图。2010年5月国际能源署(IEA)太阳能光伏路线图报告,描述了光伏技术发展现状及到2050年的发展前景。国内相关机构和省市也开展了光伏产业发展路线图的研究和制定工作,分阶段明确光伏技术发展路线、产业格局及政策措施等。上海在资源能源缺乏、环境约束趋紧的背景下,更需从长远发展的角度,规划制定包括太阳能光伏在内的能源发展路线图,明确新能源替代的总体部署、领域空间、阶段步骤、载体主体和资金支持政策等,加快建设资源节约型、环境友好型城市。

与此同时,上海还需要加强核心技术和高端装备研发。根据未来技术升级发展路线,加强超前谋划和技术装备研发。如在卷对卷薄膜太阳能电池领域,空间电源所已建成柔性薄膜电池卷对卷中试生产线;在多层非晶硅-微晶硅领域,理想能源开发的PECVD和LPCVD设备性能达到国外一流进口设备水平,而售价仅为进口设备一半。下一步,上海将依托承担的国家重大专项及本市战略性新兴产业重点专项,支持N型晶硅电池、异质结、离子注入等新一代光伏技术发展,加强产业链配套,扩大首台套应用;通过引进消化吸收再创新,促进从生产技术到产业技术的跨越,推动技术产业化、生产规模化发展。

此外,上海要鼓励推进光伏发电项目建设应用。据测算,微网分布式新能源储能系统可使楼宇每年节电30%~40%。下一步,上海将围绕建设低碳、节能城市,推动大型电站、光伏建筑一体化(BIPV)、分布式发电等项目建设,依托基地园区挂牌建设分布式发电示范区;在世博最佳实践区、新兴产业馆、工博馆等,组织推进一批太阳能光伏示范应用项目;探索建设新能源充电站,实现能耗自我平衡和余电并网,发展城市BIPV产业。

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关键词:太阳能;开发利用;光伏产业;光热产业

面对不可再生能源的日益减少,太阳能等可再生能源逐步被人们认识和接受,这也从一定程度上对可再生能源的减少起到了缓解作用。但是太阳能等可再生能源面临着开发难、投资大的情况,所以对这类可再生能源的开发研究也需要加大力度。地球上的可开采能源如果按照现在的使用速度,很可能在未来会面临资源上严重的供不应求,而且对不可再生资源的过度开采,对自然造成的伤害非常大。面临着这样严峻的形式,太阳能等可再生能源以可再生性、免运输性、资源免费性、污染性小等各种优势掀起了一股资源利用新潮流。本文就太阳能产业在如何加入机械自动化技术提出一些建议和分析,希望对可再生能源的持续稳步发展利用作出贡献。

1.太阳能领域中机械自动化发展的现状

虽然太阳能等可再生能源具有被大家广泛认可的优势,但是在对此类能源的开发上还面临着非常多的困难。中国在对太阳能资源的开发上没有自己的核心技术,在生产技术上不能和一些发达国家比较,在对一些太阳能开发过程中产生的废料处理技术上也不成熟[1]。太阳能产业作为新兴产业,用于太阳能资源开发的设备具有复杂性,各种设备之间的关系也愈加多样,这就奠定了太阳能技术开发产业的高科技地位,同时需要将机械自动化结合到太阳能领域中,提高太阳能开发的技术和效率。

2.太阳能光伏产业的应用

2.1.晶硅技术对太阳能技术的影响

目前在用电方面的重点产业是光伏发电产业,这也是未来的一种趋势。根据我国关于可再生能源推出的法律和对太阳能光伏产业的全球性重视,我国的太阳能产业队伍也迅速壮大起来,相应的开发设备也日趋完善[2]。但是,与一些发达国家相比,我国太阳能产业的综合能力还远远不足。现在我国多数的晶硅提纯技术是采用改良版的西门子法,并不具备自有的晶硅提纯技术,在生产发展中大部分技术还需要借鉴其他国家的先进技术,居于被动地位,用于生产开发过程中消耗的成本过大也是一个比较严重的问题。

2.2.PECVD技术对太阳能技术的影响

PECVD设备是广泛用于太阳能产业的技术,PECVD沉积Si3N4的设备发展已经达到了领先的技术水平地位,因为这种设备的成本相对于国际先进设备的价格较低,所以在国内也受到了一致的欢迎。虽然这种设备在价格上与其他国家先进的开发设备相比具有明显优势,但是在机械自动化方面与国际先进开发设备相比具有较大的距离,尤其表现在对设备装卸片的自动化上[3]。

2.3.硅片切片在应用中的注意事项

太阳能硅片的线切割机理是通过钢线在机器导轮的旋转下被带动,通过钢线的高速运转发生摩擦产生的切割过程。在硅片切片技术中对生产的硅片有较大的要求,需要切片的表面光滑平整,允许有小于0.5mm的几何误差,对切片上任意一对弧线弦线长度也有明确标准要求。硅片切片技术的发展越来越精准,对硅片切片的厚度要求也越来越高,硅片切片也越来越薄,已经发展到全球最薄硅晶片厚度只有180mm的程度。我国硅切片的生产技术与国际先进技术之间有很大差距,在未来的太阳能开发技术上还留有很大发展余地,在自动丝网印刷技术上也尚未掌握成熟的核心要领。

2.4.对太阳能光伏发电系统的简述

太阳能光伏发电系统是一种与自动化密切相关的发电系统,这种系统主要功能是对太阳能产品进行智能化的跟踪,但是我国现在对逆变器等光伏发电系统的必要组件的设计开发技术上的资源很少,在生产规模和成本上尚未达到标准。由于我国在太阳能光伏发电技术上的发展时间较短,所以如何让开发过程更加智能化是当前需要解决的重要问题,其次是研究如何降低开发成本。这种形势要求我国科研人员必须在对太阳能产业的研发中加大力度,以最快的速度改善中国在开发中的现状,增加对太阳能产业的研究力度,解决我国在太阳能开发技术中关于自动化和智能化的问题。

2.5.自动化在光伏逆变器中的应用

在光伏逆变器中,需要考虑到太阳能电池组件的利用率问题,光伏逆变器系统大都在较偏远地区,由于地理位置的特殊性,需要对光伏逆变器系统进行合理精准的设计,尽量减少该系统设备发生问题的可能性。这就要求太阳能产业相关科研人员在对光伏逆变器的研究开发中具备的缜密思维,以一丝不苟的态度进行开发与研究。

3.太阳能光热产业的发展应用

目前利用太阳能技术开发的产品已经走进了千家万户,比较典型的产品是太阳能热水器,随着科学技术的发展,太阳能科学技术也逐渐加入到了建筑工程中,开发出了太阳能建筑,将太阳能技术融入到了人们生产以及生活的方方面面。但是在中国的太阳能发展中,机械化和智能化尚具有明显的不足,而太阳能建筑正是对太阳能产业技术机械化和智能化高标准要求的体现。对太阳能热发电系统的主要核心要求是机械自动化,现在研发人员研发出了一种先进的太阳能采暖装置,这种装置的主要特点是完全自动控制性,让整个设备的运行以智能化的方式进行调节。

总结:

随着科技的进步和不可再生资源的日益减少,人类对太阳能等可再生资源的需求量也越来越大,虽然我国目前在太阳能产业领域上并不占有主导地位,很多技术还不够成熟,但是相信通过科研人员的不断创新,中国的太阳能产业一定会稳步前进。可再生资源被人类大量的开发带来的环境污染也值得大家重视,在不断对资源的开采利用中,对大自然的破坏性也不容小觑,所以太阳能等可再生资源的开发形势已经迫在眉睫。

参考文献:

[1]王仲颖,任东明,高虎,等.中国可再生能源产业发展报告(2009)[M].化学工业出版社,2010,3(34):324-326.

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1.绿色建筑。光伏建筑利用的是太阳能发电,太阳能是清洁能源,是绿色能源,对环境不会造成污染,同时降低了二氧化碳的排放量,改善温室效应。

2.节省土地资源。光伏建筑的光伏系统一般都是安装在建筑的屋顶或充当了建筑材料的一部分,不用占用额外的土地,对于寸土寸金的城市,光伏系统不但能利用太阳能发电,还节约了土地资源。

3.光伏建筑可采用并网光伏系统,不需要配备蓄电池,节省投资。

4.建筑节能。光伏建筑能吸收太阳能转化为电能,起到了节能减排的作用。

自从第一次石油危机后,世界各国开始重视像太阳能这样的新能源的开发和研究,由于发达国家的各种优势如:人力,技术,环境等,其发展步伐要明显快与发展中国家,据光伏市场相关研究数据显示,到目前为止,西班牙的安装量居世界第一,德国、美国、韩国、日本等发达国家紧随其后。国外对光伏建筑的研究己经有相当长一段时间,笔者将以德国、日本这样的发达国家作为研究对象来对比分析国内外光伏建筑的发展现状。

一、德国光伏建筑发展及激励政策现状

德国作为工业强国的发达国家,在产业方面有很好的发展优势,拥有世界上最大的屋顶光伏建筑系统。由于其产业里的技术领先优势,使其在光伏建筑器件方面的产业发展很快,明显领先于其他国家,德国的ASE所属的几家企业分别开发生产了了多种光伏建筑系统的相关组件,比如开发生产的无边框非晶硅组件的功率可以达到360wp,在倾斜面房顶和垂直墙面方面有很广的应用;还有其开发生产的具有不透明特性的,尺寸为1m×0.6m的非晶硅组件,其分别在屋顶、垂直墙面和窗户上有很广泛的应用。

德国的光伏建筑的快速发展离不开政府的激励政策,很多方面值得中国的借鉴和研究学习。德国早在1990年到1995年期间就开始重视光伏建筑的发展,在此期间政府出台了“1000个屋顶计划”做为示范工程,就是在私人屋顶安装光伏建筑一体化系统,其容量为11w-5kWP。并强制指定并执行了光伏发电的富余电力的入网价格。新生事物的出现很难容群众以及相关产业短时间内接受,所以离不开政府的强制政策,强制政策的实施也反映了政府发展新能源的决心和魄力。

在1995年到1999年期间,政府在前几年的基础上大力鼓励建设光伏建筑示范项目,并对达到一定规模的项目实行节能返款策略。此举使其示范项目规模进一步发展,大力鼓励了光伏行业的发展。

在1990年到1999年十年间,德国的光伏建筑在政府的鼓励下得到了很快的发展,但是由于多为示范建筑项目,光伏建筑增长量还是不到40MW,于此,德国紧接着在1999年到2003年期间推出了“10000个光伏建筑屋顶计划”,并在经济政策方面开始给相关行业给予低息贷款和100%的初始启动资金贷款,另外在2000年也推出配套服务政策,通过立法推进光伏建筑的发展。该法案让上网价在原来的基础上提高了3倍,该政策在2004年又再次修订完善,修改后的法案有效期为20年。此举使得德国的光伏建筑规模从量变转向质变,整个德国光伏行业逐渐走向完善,和快速发展的道路,在2004年光伏建筑安装量增加了300%,在2007年德国光伏建筑在世界光伏市场里占到46%,更在2008年超过日本,市场份额在世界排名第一。

2010年,为鼓励民用建筑融入光伏发电系统,政府开始投入大量资金推广发展光伏建筑产业,此次投入了1亿欧元的研发经费。

2012年,德国修订可再生能源法,由于市场的完善和相关技术的提高,使得光伏建筑成本降低,政府开始降低入网电价。于此同时提出了光伏电力的“双价制”。

对德国以上光伏建筑激励体系进行整体归纳,见下表1。

德国是最早通过政府出台政策激励光伏建筑发达国家之一,并取得了显著的成效,其激励政策的优势总结主要有以下几点:

(1)通过国家立法,为光伏建筑产业发展提供保障

德国通过立法强制执行光伏电力入网电价,上网电价的强制提高本质上也是政府的一种补贴方式,其优点是,通过国家出面,给消费者以信心看到长期稳定的效益,为了得到长期的效益,消费者必定会主动建设、维护光伏建筑,从而避免了后期的维护费用,大大的减少了资源的浪费,也变相的降低了光伏建筑推广成本。

(2)由市场主导光伏产业发展方向,保证了可持续发展的合理性

1991年德国政府分析了近30年里光伏建筑产业发展的规律,发现光伏建筑相关产品的成本随着光伏系统的安装量的增加而降低,即每增加一倍的安装量,其安装成要降低20%左右。德国政府所指定的上网电价和政府补贴资金数额都是通过对光伏建筑市场的调查,分析,预测的基础上指定的。

(3)配套政策体系逐渐完善

德国政府出台的光伏建筑激励政策从1991年开始的光伏建筑统一固定上网电价,到2003年来的上网电价调整体系和初始投资贷款政策,再到2010年新增的光伏产业研发经费。德国政府逐渐建立了一套较为完整的光伏建筑激励体系,由经济政策、产业政策、配套服务政策等激励政策和政策调整体系组成,从而有效地激励了德国光伏产业的迅速发展。

二、日本光伏建筑发展与激励政策现状

日本作为亚洲少有的发达国家之一,又因为其资源相对贫乏,日本非常重视新能源的开发研究,尤其在太阳能方面。在太阳能光伏技术研究方面,日本政府先后资助了一些企业和研究机构以鼓励其开发研究。如在在太阳技术方面处于领先地位的三洋电气公司先后开发研究出了多种非晶硅电池和与建筑材料相结合的产品,比如可以做成曲面的瓦面,其输出功率和面积分别可达到2.7wp和305平方厘米;还有便于安装的有脚电池组件。三洋电气公司也研究开发出了德国拥有的半透明和不透明的光伏组件。

在多年前,日本政府就出台了“七万屋顶”的光伏建筑阳光计划,该屋顶安装的光伏系统的容量达到37MWP,此政策应用后,日本当年就成为了光伏组件的最大生产基地。与此同时,政府计划在以后几年会加大对光伏建筑的投入。

1980年日本成立了以太阳能为研究重点的新能源产业的技术综合开发机构(NEDO)。接着在1993年日本政府又出台了新阳光计划,该政策于次年开始执行,该计划核心内容主要是:政府出资补贴,低息贷款,回收富余电力。在1997年后的十年中,日本政府又相继颁布了《有关电力企业牙》用新能源发电的特别措施法》、《可再生能源配额制法》、《关于促进新能源利用等特别措施法》等一系列鼓励新能源开发研究的文件。日本的政策主要以政府补贴为主,所以其发展也相对迅速,因此在2003年以前的7年里日本光伏建筑市场在世界上处于第一,具体情况可见下表2。

日本是典型的以政府直接补助为主要手段来激励国家光伏建筑产业的发展的国家。自1993年开始执行相关政策后,到1997年日本光伏建筑市场就超过了美国,此后的7年里日本一直是世界上光伏建筑市场占有量最大的国家。到2006年日本停止补贴政策,两年后推行了低碳社会行动计划,由图中数据可看出在此期间其发展速度相对放缓,2009年又恢复光伏建筑补贴政策,对12万家庭光伏系统进行补贴,总额度为290亿元,该年光伏建筑光伏系统安装量增加了近5OOMW。

根据日本政府推出的光伏建筑相关激励政策及日本光伏建筑发展状况,其激励政策的优势总结主要有以下几点:

(1)不断出台政策高额补贴消费者

日本因为国土面积小,资源相对贫乏的一个发达国家,其开发研究推广新能源的需求比其他国家更为迫切,因而其推广政策的力度也是非常大的,其直接补贴在光伏建筑上的资金曾一度达到50%,同时国家金融单位也给光伏建筑企业提供非常低的利息贷款。政府的力度始终在一个新行业中的作用是最大的,所以日本的光伏建筑行业一直是世界上发展最快的国家之一。

当然,任何事物都有它的两面性,有利必有弊,比如政府高额的补助使消费者长期产生了依赖。尽管政府相应的出台了逐年降低补贴的的措施,但是消费者对此反应不不是十分的明显,当补贴政策完全被取消时,整个光伏市场就会出现明显的下降。毕竟光伏建筑一体化系统作为高科技产品相对于其他普通产品来说性价比要低很多,若没有政府出资补助来激励消费,市场降低的反应就会很明显,甚至会出现倒退的现象。所以在停止补助一段时间后,于2009年政府再次恢复了补贴政策。

(2)在技术上重视研发和创新

在技术激励政策方面,日本政府始终也是在世界上处于领先水平的,日本通过国家一些重要行政部门通力合作促进光伏企业的发展,比如市政当局、经济产业省、运输部、科技部等。

2000年,日本设立“绿色电力基金”。该基金主要用于补贴光伏发电系统的安装和推广,对光伏建筑的应用起到了极大的促进作用。随后的五年,日本有接近600个公共建筑设施得到了这个基金的补助,总共安装量超过了12000千瓦。到2006年又增加了130个以上,使得总安装容量超过2000千瓦。

日本以新能源产业的技术综合开发机构为中心研究光伏建筑技术,研究机构主要是学校和光伏企业,其研究经费主要由科教文体部提供。以2002年为例,日本相关部门通过调查研究制定的光伏预算为350亿日元,用于技术研发的经费超过总预算的20%。日本光伏系统的安装成本在1992年的时候接近400万日元/KW,随着对光伏建筑的发展,到2005年的时候就降到了不到四分之一,可见日本政府的技术研发取得的成绩是非常显著的。技术研发取得的成绩大大降低了光伏建筑的成本,同时也为以后光伏建筑的发展打下了坚实的基础。

(3)注重各相关主体的激励

日本政府在激励光伏建筑发展的过程中除了对企业进行激励外,还注重对消费者的激励。在21世纪初,日本就对光伏建筑的各项成果进行展示,建设了很多示范项目,其支持力度很大,接近50亿口元,接近总预算的15%。太阳方舟(Solarark)在2008年建成,成为当时最大的光伏建筑(该建筑有三洋公司建造),节能和美观在该建筑上体现得淋漓尽致。更重要的是对光伏建筑的推广起到了很大的促进作用。对日本光伏建筑激励政策进行整理归纳,见表3。

三、中国光伏建筑发展与激励政策现状

据光伏建筑市场相关报告显示,太阳能发电是21世纪新能源研发的前沿阵地,世界各国政府均出台了相关政策以支持光伏发电事业。我国在“十一五”发展规划中,中国在北京、上海、广州、山东等城市设立光伏发电试点。直到2010年为止,我国已经建立了1000个屋顶光伏发电项目,总容量已经达到5万KW。根据现在的发展趋势预计到2020年,我国屋顶光伏建筑项目规模将达到20000个,总容量将超过100万KW。在国家的大力支持下,中国的光伏行业也得到了发展,在市场行业和政策的双刺激下,中国的光伏建筑相信在未来几年会进入发展的黄金时期。为便于后文对我国光伏建筑激励政策的研究,接下来笔者将从各方面仔细来分析我国目前光伏建筑发展现状。

(1)我国光伏建筑行业未来发展方向分析