光伏发展特点范文

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光伏发展特点

篇1

关键词 传统广播;覆盖特点;移动互联网广播

中图分类号G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2015)137-0161-02

近年来,4G技术迅猛发展并被普及应用,各大运营商为了推动自身的发展,进一步降低了数据服务的资费,再加上用户习惯的改变,促使移动互联网的普及率得以加快。在广播覆盖方面,用户逐渐转变为通过移动互联网来收听广播,比如通过微信、微博、各类APP等平台收听广播。据相关统计结果显示,与2012年相比,2013年用户通过手机终端收听广播的听众比例达到47.8%,提示传统广播面临着前所未有的挑战,收听广播的人群被分流。在这样的情势下,需要对两种广播覆盖方式进行对比分析,以期探索广播产业在当前格局下的发展路径。

1 传统广播与移动互联网广播的覆盖特点

1.1 传统广播的覆盖方式特点

就传统广播覆盖情况来看,由于较少人收听其短、中波覆盖的广播,所以文中的传统广播覆盖以调频覆盖为例。从其覆盖方式特点来看,主要表现为以下几点。

1)收听成本低。用户要想收听传统广播,其成本如下:一台收音机(价格为几十到几百元)、电池(几块到十几块),而广播信号免费,总体收听成本非常低。用户若想收听移动互联网广播,则需要购买智能手机终端,价格至少几百元以上,耗电量大,且收听时产生较大的数据流量,在流量计费的背景下,用户的数据流量费用较多。

2)收听效果好。传统广播历史悠久,在广播覆盖中,主要通过FM发射,发射台的信号源基本上属于模拟信号,可以通过调频直接收听,无需压缩和解码;即使通过卫星接收、转播,为了方便用户收听,大多数电台采取的、也是比较低的编码格式压缩比,信号损耗小,借助卫星直接转发,耗时短,用户采用收音机接收,不会出现受网速、带宽等影响而产生的困扰,音质好、实时性强。而在移动互联网广播中,为了用户可以良接收信号,采取比较高的编码格式压缩比,信号损耗大,且其中的中转环节较多,受网络带宽影响,出现延时情况,且声音变化大,失真度较高,若太多用户同时在线,缓冲延时会更严重。

3)听众较稳定。在移动互联网广播的收听人群中,大多是年轻人群,他们接触新媒体较快,人群的个性较分明,对节目要求较高,风格多变,比较关注社会热点问题,很难固定某一个电台。而在传统广播的收听人群中,大多是车载人群、学生、中老人、农村老百姓等,收听广播的时间较长,会固定收听广播的习惯,对感兴趣的节目比较忠诚,不易转移。因此,传统广播具有相对较为稳定的听众。

4)特殊职能的无可替代性。传统广播除了满足人们的娱乐、新闻等功能外,还具有另外的特殊职能,即对特定人群的公益及公共服务和主流宣传,比如农技卫生服务、应急广播等(面向广大农村百姓和特殊时期的特殊人群);及时宣传党的方针政策(面向新疆等边疆省市),在维护民族统一等方面的职能尤为突出,这些都还是优势之一。

1.2 移动互联网广播覆盖的特点

1)更高的互动性。智能技术的不断发展,大大提高了移动手机终端的智能化程度,市场上的广播收听软件的数量、功能日益增多,且用户与广播的参与性较传统传播明显增强。移动互联网广播为用户提供广播节目时,给用户带来了更多的个性化服务:比如用户关心的美食、导航、上门一对一服务等,还可以点播回放自己喜欢的节目。转变了传统广播的单向、被动的接收模式,可以通过多种方式、海量、即时性地参与到节目当中。

2)更广的覆盖范围。为了提供自身的市场份额,国内的各大运营商不断改善服务,投入大量人力、物力、财力进行建设,比如在信号覆盖方面加大基站建设。目前,只要有人到达,都有无线通讯信号的相伴。随着4G技术的普及,各基站原有的信道、带宽均得以扩充。在这样强大的数据服务下,用户可以通过移动手机终端随时随地收听自己感兴趣的音频。由此可见,与传统广播相比,移动终端有声产品的覆盖范围更为广泛。

3)较大的自主选择空间。移动互联网具有开放性特点,用户在收听广播节目时,可以打破传统广播的地域限制,只要用户所在的地区可提供数据服务,就可以任意收听自己感兴趣的节目、频道、有声产品等,并且可以自由选择和组合,形成个性化的定制应用。但是,传统广播则具有较强的地域性,要想收听自己感兴趣的广播节目,需要在当地有信号覆盖的频道,而且频道的数量有限,大多是CNR(中央人民广播电台)1-2套,或是当地各电台自办的节目等,基本上都是一些固定的广播节目,广播里播什么,听众就只能听什么,自主选择空间较小。

2 传统广播的未来发展趋势

无论是传统广播还是移动终端的有声应用,都是时展的产物。正如“立体声”的出现催生了“音乐广播”;“固定电话”的普及催生了电台热线节目;“手机”的出现促动了现场连线报道和短信互动平台;“互联网”的出现推动了类型广播浪潮;“3G移动终端”乃至“4G”的普及也正在从根本上改变着传统广播、乃至传统媒体的生态。回望历史,广播的每一次革命性变革、都是由“技术变革”推动和引发的。因此,在未来的发展中,传统广播可能会出现以下情况。

2.1 二者在未来很长一段时间会处于并存状态

从上文的分析来看,传统广播的覆盖方式具有收听成本低、收听效果好、听众较稳定、特殊功能的无可替代性等优势;而移动互联网广播则具有互动性高、覆盖范围广泛、用户自主选择空间大等优势,二者各有自身的特点。就目前情况来看,虽然移动终端有声应用的发展势头良好,但在短时间内还不能解决音质、成本、延时等问题。因此,在未来很长一段时间内,传统广播与移动互联网广播会处于并存状态,为不同的收听人群提供类型化的服务,满足各种用户的不同需求。

2.2 二者的优势会更加凸显

随着网络的不断普及和社会的不断发展,越来越多的人开始接触和喜爱网络技术带来的各种便利。在移动互联网的推动下,广播事业会朝着多样化、便捷化、个性化、互动性方向发展和完善,与未来的广播收听人群的需求日益吻合。因此,收听移动终端广播或有声应用的人群会越来越多,在市场上所占的比例也会逐步上升。与此同时,由于广大农村受众等类型人群受各自的收听习惯、收听成本等因素的影响,仍然会选择传统广播覆盖来收听音频节目,传统广播也有为这些人群服务的责任和义务,因此,其主流宣传、公益和公共服务的职能仍会继续凸显。

2.3 车载人群是移动终端发展的推动者

车载人群具有目的明确(当地交通广播提供的各类对象化信息服务)、忠诚度高等特点。但是,在比较偏远的地区中,干线公路的传统广播覆盖不够完整,而且很多乡村公路还接收不到,给车载人群的广播收听带来了不便。对于这种情况,如果移动互联网广播的收听成本能够下降,达到人群可以承受的心理预期之后,这类人群就会选择无线上网的方法进行广播收听。这样一来,借助车载人群的作用,就可以有效地推动广播移动终端的发展。

3 结论

传统广播和移动互联网广播覆盖各有自身的优势,而技术的革新才是推动人们生活、工作方式改变和前进的动力。因此,在未来发展中,二者虽然会在很长一段时间内处于并存状态。但随着4G技术的升级,收听成本的下降,移动互联网会给广播收听人群带来更大的便利。相信人们会越来越趋向于移动广播终端,满足多方面的订阅与推送的音频消费需求。

参考文献

[1]安远.移动互联网时代新闻广播的大胆尝试――浅析浙江新闻广播FM98.8[J].视听纵横,2014(6):55-58,1.

[2]王春美,王岚岚,葛文婕.国内外广播发展动向及趋势[J].中国广播,2015(2):43-46.

[3]安远.移动互联网时代广播App的发展与传统广播的转型[J].视听纵横,2015(1):106-109.

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【关键词】太阳能;光伏玻璃幕墙;绿色建筑;光伏发电

随着人口的增加、经济的发展,传统的石化能源逐渐减少,并造成环境污染和生态恶化现象,于是人们开始寻找新能源。与风电、水电、核电相比,太阳能具有源源不断、范围广泛、洁净的特点,成为绿色建筑能源来源的最佳选择。而太阳能光伏技术具有不消耗矿物燃料、使用安全、没有污染等优点,成为利用太阳能的主要发展方向。其中,光伏玻璃幕墙技术将太阳能光伏产品集成在建筑上,形成光伏建筑一体化,广泛应用于绿色建筑。

1 光伏玻璃幕墙原理

光伏玻璃幕墙是在两片玻璃之间利用特殊树脂粘贴太阳能光伏电池,通过电池将太阳光能量转化为电能。通俗地讲,光伏玻璃幕墙就是能够发电的玻璃幕墙,主要包括光伏电池组件、蓄电池、控制器、逆变器等几个重要部分。

1.1 光伏电池原理

光伏电池能够通过光电效应直接把光能转化成电能,是光伏玻璃幕墙的重要组成部分。阳光照射到电池表面,电池内部的硅材料吸收一部分光子的能量,硅原子内部的电子发生跃迁,在p-n结两侧聚集形成电位差。接通外部电路,就会产生电流,形成光伏发电。

1.2 光伏电池组件

光伏电池是光伏发电系统的关键元件。主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅三种类型,其中非晶硅光伏电池正成为光伏电池发展的方向和主流。

一是单晶硅光伏电池,利用高纯的单晶硅棒作为原料切成薄片,经过加工制成单体片,按照需要进行组合构成光伏电池板,多块光伏电池板构成光伏电池阵列,转换效率在15%左右,具有技术成熟、转换率较高、产量较大的特点。

二是多晶硅光伏电池,利用浇筑的硅块切割而成。转换效率在12%左右,具有生产过程简单、价格较低、寿命较短的特点。

三是非晶硅光伏电池,即薄膜式光伏电池,是由一层极薄硅片汽化到载体上而制成。具有重量轻、工艺简单、耗能少、弱光发电、转换效率较低的特点。

1.3 蓄电池

光伏电池在不同的季节、气候、太阳照射角度等因素影响下,会产生大小不均的电流,当生产的电能超过使用量时,蓄电池可以把多余的电能储存起来,在电池生产电能不能满足使用量时释放电能,起到平衡系统供电的作用。

1.4 控制器与逆变器

光伏电池产生的电能是直流电,需要通过控制器将直流电能转换成符合蓄电池要求的充电电流和电压,达到存储电能的目的。另外,如果是并网运行,控制器还将控制蓄电池提供给控制器所需电能。光伏电池产生的电能是直流电,为了实现并网运行,需要利用逆变器将直流电能转变成交流电源。

2 光伏玻璃幕墙结构

光伏玻璃幕墙包括内外两片钢化玻璃,中间是PVB胶片复合薄膜式光伏电池片组成复合层,电池片之间由导线串、并联汇集到引线端,将电流引出,形成光伏玻璃幕墙单元。多个光伏玻璃幕墙单元构成光伏玻璃幕墙,把各个光伏玻璃幕墙单元的电流通过集电器进行汇总,最终组成了光伏玻璃幕墙发电系统。幕墙外部采用超白玻璃,幕墙内部采用热反射镀膜玻璃,光伏太阳能电池片呈百叶状态安装在内外玻璃之间。

3 光伏玻璃幕墙的角度

光伏玻璃幕墙的角度问题涉及二个方面:一是幕墙的朝向,通过实验和分析,在冬天太阳初升的位置大概是正南偏东南30度,日落的时候在西南偏30度,在此范围内光伏玻璃幕墙的转换效率不会有太多的差别,在此范围内都可以设置光伏玻璃幕墙;二是光伏太阳能电池片的角度,通过实验和分析,结合本地纬度和上下叶片的遮挡情况,可以确定最佳的倾斜角度是45度左右。

4 光伏玻璃幕墙特点

4.1 不影响建筑物美观

建筑是凝固的艺术,光伏玻璃幕墙的使用不应该影响到影响建筑物的外观效果。因此,光伏玻璃幕墙的设计、施工中将线盒、旁路二极管、连接线等隐藏在幕墙结构中,这样做的好处是防止风吹、雨淋、日晒,既延长了器件的寿命,又没有影响建筑物的外观。太阳能电池片的表面可以制成蓝色、绿色、黄色、黑色等多种颜色,可以很好地配合建筑幕墙的颜色,保证了建筑的绿色和美观。

4.2 不影响建筑物采光

光线是建筑艺术的灵魂,光伏玻璃幕墙采用光面超白钢化玻璃和热反射镀膜玻璃双层玻璃,中间是倾斜排列的太阳能电池片,幕墙的采光度是由太阳能电池片的排列间隙来控制,完全能够满足建筑物的采光需要。

4.3 不影响建筑物安全

光伏玻璃幕墙不仅需要满足光伏发电的需要,还要满足幕墙风压变形性能、雨水渗漏性能、空气渗透性能,以及建筑物安全性能。针对这些需要,在不同地区、不同的建筑高度、不同的安装方式,都需要不同力学性能的光伏玻璃幕墙。要依照国家建筑规范和幕墙规范,经过科学计算出钢化玻璃的厚度,组件中间的PVB胶片有良好的粘结性、韧性、弹性,具有一定的吸能作用和粘结作用。当玻璃破损时,碎片会被粘附在胶片上,不会散落,减少了伤人的可能性,进一步提高了幕墙的安全性能。

4.4 安装方便

玻璃幕墙的设计和安装技术都比较成熟,使光伏玻璃幕墙的安装同样方便、快捷。构件式幕墙是当前采用最多的结构形式,工艺成熟,主体结构适应能力强,施工手段灵活;单元式幕墙,是工业化加工成型,质量有保证,人工费用低,施工周期短,能够带来较大的经济效益;双层通风幕墙,能够换气通风、隔声隔热、有效解决了电池组件的散热问题,延长了电池组件的寿命,降低了组件向室内散发的热量。

4.5 绿色环保

光伏玻璃幕墙兼顾光伏发电与普通幕墙两种功能,不需要额外占用建筑面积,节省了光伏系统的支撑结构。不仅具有阻燃、隔热、消音等节能作用,还具有不消耗石化能源、水资源,无污染,没有温室气体排放,降低光污染的绿色环保特性。

5 小结

太阳能是分布最广泛的可再生能源资源,具有广阔地发展前景。光伏玻璃幕墙技术应用于绿色建筑,可以使光伏玻璃幕墙与建筑物完美、和谐地结合在一起,能够智能化地生产能量,同时具有隔音、隔热、安全、装饰、和谐环境的功能,成为当今太阳能利用与建筑行业相结合的发展趋势,具有广阔的应用价值和发展前景。

参考文献

[1]何韶瑶,初袆君,李水生等.太阳能光伏玻璃幕墙技术研究及应用实践[J].建筑学报,2009,(2):102-103.

[2]岳畏畏,张会娟.太阳能光伏发电在绿色建筑中的有效利用[J].建筑节能,2012,(1):34-37.

[3]白铂,周传辉,邹方波等.太阳能光伏玻璃幕墙技术与应用简介[J].科技创业月刊,2011,24(17):135-136.

[4]梁月明.论光伏发电与建筑一体化应用[J].城市建设,2010,(33):223-224.

[5]梁锐,张群,刘加平.结合太阳能应用技术的绿色建筑设计[J].陕西建筑,2010,(6):4-7.

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关键词 光伏农业;设施模式;产业优势;问题;发展对策

中图分类号 S625 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)07-0185-02

光伏农业是近年来在国内外新兴的一种产业模式,是通过在农业设施棚顶安装太阳能组件发电、棚下开展农业生产的形式,将光伏发电与农业设施有机结合,以期达到“1+1>2”的产业融合效果。同时,光伏农业也极大地吸收了最新的光伏与农业技术,有效促进了2个产业的健康发展与技术进步。在经营模式上,除了基本的光伏发电与农业生产外,还可结合观光采摘、乡村旅游、民俗文化游、科普基地、田园景观等形式,提高单位土地的收益,最大限度地利用土地资源,增加生态效益和社会效益,提高农民收入,有效带动地方经济发展。

1 光伏农业设施的主要模式及其优缺点

1.1 光伏春秋大棚

光伏春秋大棚是将太阳能组件支架立于春秋大棚的北侧,使组件发电与棚内种植生产互不干扰,达到有机结合。一般情况下,太阳能组件支架高度在5.3 m左右,远高于正常春秋大棚(3.0~3.2 m)的高度,为避免南侧组件对北侧大棚及太阳能组件遮挡,需要加大南北方向春秋大棚的间距,造成大棚建设土地利用率降低;同时,为了有效利用土地,太阳能组件支架与大棚结合紧密,在极端天气条件下,组件板上降雨冲刷、板上融雪冲压会对大棚棚膜及棚架造成破坏;此外,为了定期清洗太阳能组件,也需要在大棚南侧预留水车通行道路,降低了土地种植利用率。

1.2 光伏日光温室

光伏日光温室分为架式与平铺式光伏日光温室,架式光伏日光温室是将太阳能组件支架立于日光温室的北侧,使组件发电与棚内种植生产互不干扰。一般情况下,日光温室太阳能组件支架高度在6.2 m左右,远高于正常日光温室脊高(3.4~4.8 m)的高度,为避免南侧太阳能组件对北侧温室及组件遮挡,需加大南北方向温室间距,造成温室建设土地利用率降低。同时,因支架防风、建造成本、组件维护等考虑,架式光伏日光温室的脊高一般就低不就高[1]。

平铺式光伏日光温室是将太阳能组件在日光温室棚体顶部或棚体坡面上间隔安装,以保证棚下作物有足够的受光率,满足作物光合作用的需求,棚体建设与棚间距可基本按常规日光温室设计,土地利用率与常规日光温室基本相同。同时,为满足棚下作物光合作用的需求,一是太阳能组件要有一定的透光率,一般为10%~40%,降低了单位面积太阳能组件的光转化率;二是太阳能组件要在棚体上间隔安装,不能满棚铺装,影响了单棚发电量。

1.3 光伏联栋温室

光伏联栋温室是以一定透光率的太阳能组件安装在连栋温室的南坡,适合喜阴与耐阴作物的生长,特别适合发展食用菌产业。光伏联栋温室所用覆盖物南方地区多用棚膜或PO膜,北方多用PC板或浮法玻璃。

常规联栋温室一般是东西排跨、南北开间,而光伏联栋温室因太阳能组件采光及结构需求,一般是南北排跨、东西开间,棚内如种植高秧作物会影响采光或通风[2]。

1.4 牧光互补设施

牧光互补设施是将太阳能组件安装在开放式或封闭式的联栋框架结构上,框架下进行畜牧或禽类养殖,框架高度可根据养殖需求进行设计,一般在1.5 m以上,能起到遮荫避雨的效果,单位面积土地利用率与投资效能高。

1.5 渔光互补设施

渔光互补设施是通过打桩将太阳能组件架设在湖泊、鱼塘、滩涂湿地等水面上,太阳能组件组成开放式矩阵,组件支架要与水面保持一定的距离,以免影响鱼类生长及养殖作业。该模式能提升湖泊、鱼塘、滩涂湿地等水面资源的使用效能与经济效益,开拓了光伏发电的新模式,丰富了光伏发电与农业产业结合的内涵,真正实现了“1+1>2”的产业融合效果。

该模式太阳能组件的遮荫会降低水体温室效果、削弱水下植物的光合作用、降低水体含氧量,造成个别鱼种生长缓慢,如果水体深度不够,甚至会造成在北方地区难以越冬。

2 光伏农业产业的优势与特点

2.1 优势

以棚顶发电、棚下种植为主要结构特征的光伏农业概念一经提出,立即受到了全世界的广泛关注,在中国也得到了迅猛发展,光伏农业广泛地融入了现代工业、农业、生物、信息、管理等多学科的先进技术与理念,将第一、二、三产业高效结合,在不改变土地性质、节约土地资源的前提下使光伏发电与农业融合发展,开创了新型产业模式。

2.2 特点

(1)土地利用率高。光伏农业项目不额外占用耕地,不改变土地使用性质,在同一片土地上实现光伏发电与农业并行发展,可以节约土地资源,实现土地增值,属于高效的设施农业项目。

(2)投资与生产规模大,对运营与管理的要求高。光伏农业项目的投资总额、占地面积、生产规模都远高于一般的农业项目,对农业产业的制度建设、生产技术水平、过程管理、成本控制、销售渠道的建立与稳定都提出了更高的要求与标准,这样企业才能获得稳定的预期收益,得到长足发展[3]。

(3)适宜采用现代高新技术进行规模化生产与运营。光伏农业因其投资、生产规模大,投资回收与运营成本压力大,同时因其设施设备规范、占地面积大,便于将现代农业工程技术、生物技术、生产技术、信息技术、电站运营与管理技术等融入光伏农业的设计与日常生产运营中,适合规模化发展高端无公害有机农产品的生产,再结合品牌化运营,能将现代科技的优势发挥出来,大幅提升运营效率与市场影响力,提高产品附加值,克服产业短板,这样才能按预期收回投资、获取收益,支撑高额投资与运营成本。

(4)光伏农业设施使用年限长。光伏农业大棚使用年限一般要求25年,比传统农业大棚使用时间长,一方面可以充分发挥设施的使用效能,降低年摊销成本,另一方面适宜开展生长周期长、附加值高的作物生a。

(5)适合电网达不到的偏远地区发展农业生产。在国家电网达不到、没有电力供应的地区,可发展光伏农业大棚设施,既可满足灌溉、照明、温控、补光等农业生产用电需求,也可带动地方经济发展、增加农民收入、降低贫困人口。

(6)部分棚型与地区太阳能组件对农业生产产生一定影响。太阳能组件平铺在温室顶部,或温室坡面的棚型不利于采光,或区域光照资源不充足,均会造成棚内光照条件不均匀或相对较弱,对棚内作物生长会产生一定影响。同时,太阳能组件在工作状态下可产生热量,在冬季可提升棚内温度,但在夏季会造成棚内温度过高,作物越夏困难。

3 光伏农业发展存在的问题

近几年,光伏农业产业获得了快速发展,光伏农业设施与生产模式也不断丰富、完善,光伏农业项目的前期设计、标准化施工、光伏与农业相关技术的应用与融合都获得了实质性发展,国家相关政策的支持力度也逐步加强,但是从整体上讲,我国光伏农业的发展仍处于起步阶段,还有不少问题亟待解决,未来还有很长的路要走。

3.1 缺乏成熟的理论体系

光伏农业没有成熟系统性的产业研究成果与体系,商业模式、盈利模式、运营模式、管理模式、融合发展等还处在探索与发展阶段。

3.2 光伏与农业的融合还处于探索阶段

目前,多数光伏农业项目光伏与农业并没有真正融合,不是光伏企业搞农业,就是农业企业在做光伏,光伏农业企业的发展战略、光伏与农业产业布局、业务比重、管理制度、业务流程、人员配置等还停留在或者偏重在企业的第一产业(光伏或农业),并没有将2个产业真正地同等对待,没有根据2个产业的特点与实际,分别制订、建立可行的发展战略、制度体系、专业团队,或者更高层级地建立可充分兼顾、推动、管控光伏与农业2个产业健康发展的制度系统与专业团队。只有做到这些,光伏农业才有真正发展与成功的可能性[4]。

3.3 光伏农业政策还需要进一步明确与丰富

国家对光伏农业的优惠政策还是停留在单一针对光伏发电或者农业上,没有针对光伏农业产业融合的相关优惠政策。而光伏农业的健康发展,绝不是仅对单一产业的扶持,更需要系统性、综合性的支持与推动。

3.4 光伏农业项目用地自然条件相对较差

因国家土地政策的要求,光伏农业项目不能占用基本农田,只能在一般农田等自然条件相对较差的土地上开展农业生产,这类土地种养殖条件比基本农田差,有些甚至水质或水源都难以保障,造成农业生产投入大,产量及品质不高,农业部分效益不理想。

3.5 光伏农业项目管理层级多,结构相对复杂

光伏农业项目跟常规农业项目比投资较大,管理层级多,管理人员数量大,人工效能不高,管理效率低,不能真正满足农业生产的实际需求。

3.6 光伏农业项目投资建设速度快,农业生产与团队建设滞后

光伏农业项目推进速度快,分布范围广,统一管理难度大,农业生产与经营风险高。常规农业项目是首先在一个地点启动生产,在主要生产品种、生产技术、管理制度与体系流程、销售渠道等方面逐步成熟与稳定后,根据市场或企业发展的需要,在同地或异地逐步扩大生产规模,新增产能能够使用或借用原有管理与销售体系,企业生产与经营风险低。而光伏农业的发展与项目地点的选择很大程度上受光资源、国家政策导向、各地光伏发电政策、企业发展战略等诸多因素的影响,造成光伏农业项目建设、启动速递快、分布广、土壤气候条件差异大,而农业生产技术水平、体系建设、团队建设、销售渠道、发展方向、战略规划等远远跟不上项目建设的速度与需求,造成农业生产、销售与管理易出现混乱局面。

4 产业发展对策

(1)建议国家农业、能源部门、相关科研机构、协会、企业设立专项资金,深入系统地研究光伏农业产业战略发展方向、运营规律、系统性行业标准及相关问题的解决措施,奠定光伏农业产业健康融合发展的理论基础。

(2)光伏农业企业应依据光伏与农业融合发展的产业特点与实际情况,结合企业项目分布区域、各区域气候等自然条件、项目地政府的政策导向、国内外农业产业情况等综合因素,组织专业团队深入分析、研判、制订企业战略规划,明晰各自的发展方向。

(3)光伏农业企业应结合自身发展需求、产业分布情况、战略发展方向,分别建立能够有效监督管理协调光伏发电与农业产业的制度体系、管理流程、专业团队,使2个产业的管理与专业团队在独立运行的基础上,能够相互支撑、融合发展。

(4)针对光伏农业项目土地等自然条件不足的问题,光伏农业企业应加大现代光伏与农业高新技术的引进力度与研究,通过现代科技的应用与创新,引入先进的管理理念,开展规模化的现代农业生产,向科技、管理、规模要效益,不断增强企业发展后劲。

(5)光伏农业产业要重视、秉承清洁、生态、有机、安全的发展理念,通过种植、养殖过程的全程监控,采取标准化的生产与控制流程,通过科技手段,生产安全放心的农产品,并适时开展品牌化运营,提升农产品的附加值与知名度。

(6)要重视专业团队建设、人才的引进与培养。光伏与农业产业要有各自独立的管理与生产团队,不能一支队伍管两块业务,甚至外行管专业的事,真正做到专业人士负责专业的事,规避生产与运营的人为风险。

(7)农业不同于光伏产业,很多生产、管理、产品品质、销售过程与环节难以进行有效的管控与标准化,管理者的个人经验、专业技术水平、责任心、管理水平、对企业的忠实度等对生a销售过程与结果影响巨大,应适时开展农业绩效考核制度,调动生产人员与销售人员的积极性,推动光伏农业企业良性发展。

(8)注重规避农业生产与经营风险,特别是光伏企业在开展农业项目的初期要注意把控农业项目的推进速度与规模,避免盲目冒进。要将农业产业放到与光伏产业同等重要的位置,在农业团队建设、制度体系、管理流程、生产技术与管理水平、销售渠道、自然条件改良等方面没有成熟完善之前,不宜同时异地多点大规模建设光伏农业项目、启动农业生产。

(9)要研究设计将多个光伏农业基地统一协调发展,降低生产与运营成本,提升产品供应能力,延长供应时间,扩大市场占有率,提升规模效益。

5 参考文献

[1] 房裕东,黄绍华,秦树香,等.光伏农业发展现状与前景分析[J].长江蔬菜,2015(18):35-40.

[2] 李卫.前景广阔的光伏农业[J].黑龙江粮食,2015(11):39-40.

篇4

太阳能利用逐步形成共识,政府扶持力度逐步加大

在新的可再生能源中,光伏发电和风力发电是发展最快的,也是各国竞相发展的重点。国际上普遍认为,在长期的能源战略中,太阳能光伏发电在太阳能热发电、风力发电、海洋发电、生物质能发电等许多可再生能源中具有更重要的地位。这是因为光伏发电具有无可比拟的优点:充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、长寿命和免维护性、初步的实用性、资源的充足性及潜在的经济性等。

近年来,我国对太阳能开发的支持力度不断加大:国家加大了研究开发的投入,从技术创新和突破上加快降低成本的步伐;政府制定宏观政策和法规,促进全国光伏技术、产业和市场的整体发展。中国科学院已经宣布启动西部行动计划,两年内将投入2.5亿元开展研究,建立若干个太阳能发电、太阳能供热、太阳能空调等示范工程。国家发改委、科技部等部委也对太阳能技术开发及其应用给予了大力支持,国内已有多家企业涉足。

太阳能利用的技术难题被攻克

由于太阳能本身的分散性、随机性和间歇性等特点,也由于太阳能光伏电池的理论、材料和器件研究的难度,使其在近50年的发展中与原子能发电拉开了距离,但世界各国都十分重视太阳能利用技术的开发,美国能源部每年投入约1亿美元光伏研究发展基金,日本的“新阳光计划”、欧盟的“可再生能源白皮书”都把光伏作为首先发展项目。

欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。截至2002年底,太阳能光伏发电制造能力已达56万KW,实际装机容量近400万KW,组件成本下降到3.5美元/WP,据预测,2020年光伏组件的价格将下降到1美元/WP以下。目前世界最大的光伏工厂年产36MW,价格为3-4美元/WP。现在正在设计年产500MW的大工厂,力求将光伏电池售价降至1美元/WP,届时光伏发电的成本将可以与火电相竞争。

与国际上蓬勃发展的光伏发电相比,我国落后于发达国家10-15年,也已明显落后于印度。我国从1958年开始研究光伏电池,光伏事业起步于上世纪70年代,经过20多年的发展,光伏发电已经广泛应用于通信、交通、石油、气象、国防、农村电气化等多个领域,从空间卫星光伏系统到地面的光伏微波中继站、光伏航标灯塔电源系统到进入千家万户的家用太阳能光伏电源系统,特别是近年来启动的“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程,极大地推动了光伏产业的发展,为边远无电地区人民实现初级电气化提供了示范,目前,太阳能电池生产厂家已经发展到10家左右,太阳能电池年实际生产总量达到12MW左右。光伏产业正以每年30%的速度增长,国内光伏电池生产能力已达100MW。在国家各部委立项支持下,目前我国实验室光伏电池的效率已达21%,可商业化光伏组件效率达14-15%,一般商业化电池效率10-13%。

我国太阳能市场需求巨大

我国最具权威的太阳能发电研究机构--设在安徽合肥工业大学的教育部光伏系统工程研究中心专家分析,我国太阳能资源非常丰富,与同纬度的其他国家相比,与美国相近,比欧洲、日本优势大得多。

在甘肃敦煌市召开的“中国大漠光电项目构思会”上,太阳能光伏界的专家呼吁:向荒漠进军获取太阳能能源。我国有荒漠面积108万平方公里,主要分布在光照资源丰富的西北地区,如果能利用1/10的荒漠安装并网光伏发电系统,其可提供电量相当于我国2002年耗电量的3.26倍,相当于128座三峡电站。

独立光伏系统的应用领域相当广泛,在西部地区,小型的独立的户用光伏电源系统深受农牧民的欢迎。该小型户用太阳能电源系统的功率从十瓦到几百瓦不等,可以用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,大型光伏电站或风光(柴)互补电站建设不仅可以解决西部中小县城和村庄的供电问题,而且有利于当地的自然环境保护。如青藏铁路沿线特别是生态脆弱地区的站点,其供电设计均要求为独立光伏电站。

国际上太阳能的广泛利用

并网光伏系统的应用领域规模巨大,且发展迅速,其功率容量等级远远超过独立光伏系统。当前开展并网光伏发电建筑一体化研究的主要是美国、日本和欧洲发达国家。

1993年,德国首先开始实施由政府投资支持,被电力公司承认的1000屋顶计划,继而扩展为2000屋顶计划,1998年德国政府进一步提出了10万光伏屋顶计划,同时研究开发与建筑相结合的专用光伏组件等。1999年的光伏上网电价为每度电0.99马克,极大地刺激了德国乃至世界光伏市场的发展。

日本在光伏发电与建筑结合方面已经付出了十几年的努力,其光伏屋顶发展的特点是,将太阳电池组件制作成建筑材料的形式,如瓦和玻璃等,这样太阳能电池就很容易被安装在建筑物上,也很容易被建筑公司接受。

美国是最早进行光伏并网发电的国家,上世纪80年代初就开始实施PVUSA计划,即光伏发电公共电力规模的应用计划;1996年,在美国能源部的支持下,又开始了一项称为“光伏建筑物计划”,投资20亿美元。1997年6月,克林顿总统宣布实施“百万太阳能屋顶”计划,每个光伏屋顶将有3-5KW光伏并网发电系统,有太阳时,屋内向电网供电,电表倒转;无太阳时,电网向家庭供电,电表正转,每月只需交“净电费”,计划到2010年安装100万套太阳能屋顶,进一步将光伏发电建筑一体化推向。

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关键词:光伏发电;并网;大电网;问题;措施

中图分类号:TM61 文献标识码:A0. 引言

伴随着光伏发电技术的出现,极大地促进了发电技术的改革。光伏发电技术作为一种新兴的发电技术,具备高效、无污染的特性,但是,在实际应用过程中,该技术的复杂性以及稳定性并未被很多企业所了解,这就造成在分配电能以及运输过程中存在很多问题,这些问题严重阻碍了光伏发电技术的发展,因此,应该有针对性地提出合理科学的解决措施,不断促进光伏发电技术的发展。

1. 光伏发电系统的构成以及并网特点

1.1 光伏发电系统的概述

光伏发电在原理上不同于其他的发电技术,该技术主要依靠太阳光照射光伏元件,进而在光生伏打效应作用下,使得电荷发生聚集现象,继而产生电动势,最终实现转换成电能的全过程。通常光伏系统主要有以下几个元素组成:太阳能电池方阵、控制器、直流配电柜、逆变器、交流配电柜等,如图1所示。

其中不同的组成部分发挥的作用不尽相同,在光伏发电系统中,逆变器和太阳能电池方阵是最主要的组成部分。太阳能电池方阵主要依靠串联的方式,将太阳能电池组件组成在一起,从而使得电压足够大,符合输出的要求。光伏发电技术主要特点是变化较快,主要是由于容易受到温度以及光照等因素的影响,如果外界的光照以及温度发生较大的变化,就会直接影响光伏发电的效率,同时,该技术输出的电是直流电,只有将直流电转变为交频电流才可以正常使用。

1.2 并网技术

在进行光伏发电系统并网过程中,需要满足一些基本的条件,逆变器输出的电流频率与电网电压的频率相同,同时两者的相位也必须相同,只有这样才可以完成并网过程。现阶段,光伏发电系统的并网主要有两种形式:集中式和分散式。不同的并网方式原理以及特点不尽相同。其中集中式并网的特点:在电能产生时直接输出到大电网,进而在大电网中,根据实际的需求在合理分配,并网的方式还有一定的适用条件,通常而言,主要用于远距离的运输;分散式的并网技术主要的特点:在电能产生之后,可以直接将电能分配到用电符合上,当电能过多或者电能不足时,可以依靠大电网进行直接条件,该并网的方式在实际使用上也存在一定的使用方式,通常使用在城区的并网。

2. 光伏发电并网大电网主要存在的问题

随着我国科技水平的不断提高,我国光伏发电技术取得了快速进步,同时在实际并网大电网中已经取得了很好的应用效果,但是在实际并网大电网过程中,还存在很多问题,如输出功率容易受到外界环境的影响,因此,造成电能存在一定的不稳定性,主要存在的问题分述如下。

2.1 雷击的影响

由于光伏发电系统通常在室外,因此,就容易遭到雷击的影响,主要是因为以下原因。在雷云的表面上存在很多的负电荷,这些负电荷就会与电缆以及支架之间产生感应,进而产生高电压,当遇到闪电穿过这个空间之后,就会由于电磁作用,产生较高的感应电流,而在一些光伏发电系统上如果没有避雷设施,就会由于安全距离较短,给光伏发电系统造成很大的破坏,甚至给大电网造成很大的破坏,影响了居民企业的正常用电,给企业带来很大的经济损失。

2.2 对大电网运行的影响

与传统的发电方式不同,光伏发电系统具有自身独特的特点,因此,在对大电网的运行上产生的影响还应该深入研究。如虽然在单个接入点上的功率较小,还是这些接入点还具有一定的特点,如多且存在一定的分散性。然而当光伏发电系统在大规模的接入大电网之后,由于两者之间的相互作用,且相互作用的方式还十分复杂,进而就会影响大电网的正常运行。

2.3 控制电网运行方式改变

光伏发电系统在实际发电过程中,由于还存在一定的不确定性,这样就在大电网实际运行过程中,就会增加了电网符合预测的难度,增大了控制断面交换功率的难度。由于光伏发电系统在接入大电网时,存在很多的接入点,这些接入点的规模较小且十分分散,这样在实际电源协调控制过程中,就会产生很大的难度。因此,当光伏发电系统并网大电网过程中,就会消弱了对电网的控制力度。

2.4 新型配电系统的规划

当光伏发电系统并网大电网后,就会对配电系统带来一定的影响,就会改变原来的功能,原来只是将电能进行分配,现在还会进行电能的收集、运输以及分配,是一种综合的电力交换装置,但是,光伏发电系统还会影响电网运行的质量,如给电压带来一定的波动、谐波污染等,因此,在进行新型配电系统的规划过程中,因而进行充分的考虑,应该在方法和思路上进行一定的创新,分布式光伏发电接入系统会对母线的电压、电流等产生一定的影响,甚至影响配网系统的正常运行。

2.5 对电网控制和保护设备的影响

当在光伏发电系统并网大电网过程中,就会给配网的控制和保护设备带来很大的影响,光伏发电作为一种新型的发现模式,其原理以及发电过程上和传统的发电技术有很大的差别,因此,在进行并网大电网之后,就会带来一系列的问题,进而影响电网的保护装置,直接影响着电力系统的正常运行。

3. 提高光伏发电并网大电网效率对策

经过上文所写,随着我国科技水平的不断提高,我国光伏发电系统得到了很大的提升,但是,在实际并网大电网过程中,还存在很多问题,这些问题都会直接影响并网大电网的正常运行,因此,有针对性地提出合理的解决措施,主要的解决措施分述如下。

3.1 安装必要的防雷系统

为了防止光伏发电系统遭到雷击,因此,应该安装必要的防雷措施。主要从两个方面进行考虑:外部防雷保护和内部防雷保护。在外部防雷保护系统可以从以下几个方面考虑:如安装引地线、接地装置与接闪器。在内部防雷保护可以采取安装等电位系统、涌浪保护等,提高综合防雷效果。

3.2 深入研究大电网与光伏发电系统之间的相互作用

随着光伏发电并网大电网的不断进行,两者之间存在很大的相互影响,且两者之间的相互作用十分复杂。因此,还需要对大电网的性质进行深入的了解,由于微网的存在,就会给配网的安全稳定带来很大的影响。深入了解大电网与微网的本质,有利于提高光伏发电系统并网大电网的效率。

3.3 对新型光伏发电配电系统进行合理的规划

现阶段,随着光伏发电技术的不断进步,其理论水平也在不断提高,因此,在微网研究以及分布式电源配网规划的研究基础上,要对光伏发电技术以及并网的实际特点和方式进行深入研究,不断研究新型配网系统的方法和理论,进而提高光伏发电技术的电能输出方式以及并网技术,通常针对其中存在的对电压的影响,还要进行充分考虑,解决电压不断波动的影响以及谐波污染问题,在实际规划过程中,还应该对光伏发电的原理进行深入地研究,清楚地了解发电的全部过程,进而提高发电的稳定性,同时,在合理规划电网的前提下,不断保证光伏发电技术的经济性、环保性、安全性以及可靠性,从而促进我国发电技术的不断进步。

3.4 提高对配电系统的电能的控制力度

由于光伏发电系统在进行实际发电过程中,还存在很大的不确定性,这样就导致在实际功率输出时,产生较大的波动,这就会给用户带来很大的影响。如逆变器在实际运行过程中,也会产生谐波,这样就导致配电系统的谐波也会增加。因此,应该提高对配电系统的电能的控制力度。

结语

综上所述,随着我国社会和经济的不断发展,我国电力系统也在不断完善,而传统的发电方式存在很大的落后性,不仅造成了环境的污染,还会造成能源的浪费,而随着光伏发电技术的出现,有效地提高了发电技术。但是在光伏发电并网大电网中还存在很多的问题,因此,提出有效措施解决这些问题就十分必要,从而促进我国光伏发电系统的不断发展。

参考文献

[1]肖大鹏.光伏发电并网大电网面临的问题与对策[J].通信世界,2014(1):39-40.

[2]姚致清,,赵倩,张群.基于模块化多电平换流器的大型光伏并网系统仿真研究[J].中国电机工程学报,2013(36):27-33+6.

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【关键词】光伏发电 微网控制 负荷波动 太阳能 光伏电池

随着经济的快速发展,人们对电力的需求呈现指数增长的趋势,新能源发电已成为电力产业发展的趋势。近几年,通过对光伏发电技术的研究及创新,光伏发电已成功应用于微网中。由于光伏发电对微网的稳定性造成影响,因此,分析光伏发电在微网中存在的问题,并对光伏发电微网控制策略进行研究,对保证光伏发电在微网的稳定性具有重要意义。

1 光伏发电技术概述

随着人们环保意识的不断增强,节能环保的能源产业发展已成为电力能源发展的必由之路。光伏发电具有便捷、节能、无污染、环保等优点,光伏发电技术能够有效的提高能源的供给,是电力技术发展的重要技术。因此,光伏发电在电力行业中被广泛的应用。

光伏发电技术在电网的应用中也存在一定的缺陷,在电网运行中,光伏发电技术容易影响电网供电的稳定性。同时,光伏发电的影响因素较多,诸如温度、光照强度等都会影响光伏发电的稳定性和供电效率。

光伏发电技术在微网的应用中,通过电力电子接口接入,因此,在电力供给过程中存在负荷波动。由于负荷波动的影响,导致整个电力系统的电压和电频都会发生变化,最终影响供电量。因此,只有加强光伏发电技术的研究,才能保证电力输送的稳定,才能提高光伏发电技术的广泛应用。

2 光伏发电应用中存在的问题

光伏发电具有非线性系统的特点,并且光伏发电系统在发电过程中具有随机性和间断性的特点。通过采用光伏发电技术,能够将太阳能直接转化为电能,其中,光伏电池是能量转化的核心元件。

光伏电池受温度、光照强度等外界因素影响较大,外界因素直接影响光伏电池的发电效率。太阳光照强度受阴雨天的影响较大,在光照强度变弱的情况下,光伏电池的发电效率也会随之降低,从而影响光伏电池的供电频率及电压。在光照强度变化较剧烈的条件下,光伏电池的发电功率的变化愈加频繁,影响电力系统的稳定性,甚至电力系统会发生断电。与此同时,光伏发电供电频率和电压的变化会引起保护器的启动,造成电力系统中的电流谐波增加。

光伏电池属于逆变电源,所以光伏电池在能量转化过程中无法保证供电频率和电压的稳定,因此,光伏发电技术容易影响电网供电的稳定性,从而降低供电质量。为保障供电系统的稳定性,在光伏电池和微网中添加蓄电池,这样就可以利用光伏电池为蓄电池充电,当光伏电池受外界因素(光照强度)的影响时,蓄电池可为电力系统提供电能补偿,保证电力系统的稳定。

目前,光伏发电在我国电力系统的应用中采用分布式光伏发电机,但是该发电机受光照强度影响较大,因此,在整个光伏发电系统中通过添加蓄电池,能够有效的提高电力系统的稳定性。

3 光伏发电微网控制策略分析

在光伏发电系统中,采用同步发电机能够有效的提高光伏发电微网的有效性。相比于大规模电网,微网的供电量非常小,采用分布式电源,而且设备简单,操作易行,易于控制。由于分布式发电机组的电容量低,在整个电网中需要多条分布式机组共同发电,才能满足电力系统的供电需求,但是电力系统中的发电机组的增多会提高整个系统操作的复杂性。

在光伏发电系统中,发电机组的能量源自对太阳光,安全环保,但是由于气候和天气的影响,促使光伏发电系统接收到的光照强度不稳定,所以整个电力系统的稳定性差。同时,分布式电源电抗能力低,系统容易发生瘫痪。因此,可以对分布式电源进行改造,改造依据为同步发电机组的调频调压方法,因此,在整个光伏发电系统中,加入同步发电机的算法和相应的控制器,能够保证电力系统的输电稳定性。

光伏发电微网控制采用三相逆变电路,而三相逆变电路的设计主要是基于二阶机电暂态模型,因此,三相逆变电路不仅能够提高光伏发电转子特性,同时还能够有效的模拟定子特性。在光伏发电系统中,电流和电压互感器能够对系统中的电流和电压进行检测,同时,能对检测信息进行实时反馈,然后通过功频和励磁控制器对信息进行分析和处理,并对相关参数进行纠正和调整,从而保证逆变器的平衡,确保电力系统的稳定。但是,在电力系统中,滤波器仅仅对高频率波段进行过滤,而对于基波无法进行处理。

因此,在光伏发电系统中,采用虚拟同步发电机不仅能保证电力系统电能输出的稳定,而且还能够有效保证电力系统的供电质量,从而避免光伏发电对微网系统稳定性的影响,提高微网供电的质量和其稳定性。

随着科技的发展,促进了光伏技术和微网的快速发展,在光伏技术应用过程中,采用分布式光伏电组能够保证电力系统的稳定性和有效性,提高电力系统的供电质量。因此,电力企业应该加强对分布式光伏发电技术中,并将其进行推广和应用。

技术创新带动了光伏技术和微网技术的发展,同时,也提高了分布式光伏发电装置的应用范围和性能。但是,通过对光伏技术微电网的实际应用现状的分析,目前,光伏技术供电不稳定,而且容易受到外界因素(光照强度、温度等)影响,干扰电力系统的供电质量,从而制约了光伏技术的应用。因此,通过同步发电机组在光伏发电中的应用,能够稳定光伏发电系统的稳定性,提高发电系统的供电质量。相信在不久的将来,光伏发电将会被电力系统广泛的应用,只有这样,电力系统的供电量才能满足大众日益增长的电能需求。

参考文献

[1]陈帆.光伏发电微网控制策略分析[J].科技与企业,2016(02):85.

[2]金崇勇.光伏发电微网控制策略分析[J].企业导报,2016(12):64.

[3],殷梓恒.基于μ综合方法的光伏发电系统柔性并入微网的鲁棒控制[J].中国电机工程学报,2014(28):4847-4854.

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世界性的能源危机已经存在,世界各国人民都开始重视这个问题。环境污染也在逐渐加剧,为了能够获得清洁的能源,专家学者们对于新能源产业的研究步伐也逐渐加快了。光伏产业是现代新能源的代表,其发展速度相当快。我国的全球光伏发电装机容量成为了全世界最大的,而且已经发展成了一种产业链。但是市场竞争也随之加大,在竞争中情报的重要性显得越来越明显。

1 产业链下太阳能光伏企业竞争情报需求分析

1.1 光伏企业竞争情报需求分析

通过研究那些被调研过的企业可以发现,研发技术信息以及竞争对手信息是竞争情报中需求比较高的。紧跟着是关于市场动态的信息,以及政策法规方面的信息和客户的信息。当然在这当中还可以看到企业对于供应商的信息需求相对小一些。从调查研究的结果可以发现光伏企业对于竞争情报的要求与自身所处的环境与自身的状态有直接的关系。光伏企业作为一种高新类的技术性产业,所以应当都是以技术为发展核心的。因此就我国目前的光伏企业发展状态来看,光伏企业的发展水平还不是非常高。

1.2 光伏企业竞争情报获取方式分析

通过调查我国目前社会市场中所存在的光伏企业可以知道,光伏企业获取竞争情报的方式和渠道都非常的单一,还有一个非常明显的特点是光伏企业的发展表现得过于依赖于网站。尽管网站的信息非常全面,而且具有非常快的传播速度,加之获取信息的方式快捷,不需要太大的成本。正是因为这种原因所以网站上面所存储的信息具有很明显的公开性,这种公开性恰好降低了竞争情报的价值,利用价值明显不高。另外光伏企业在获取竞争情报的时候还喜欢利用人脉,这种人脉指的是一些从事行业信息分析的专家,或者一些杂志报纸等等,要么就会选择咨询那些经营竞争情报的商业公司或者其他。

1.3 光伏企业技术竞争情报获取方式

针对技术竞争情报的分析,光伏企业经常会选择一种比较靠谱但是成本又相对比较低的行业内专家。专家会向企业提供最为基本的行业内新的技术信息。在这一过程中光伏企业还会倾向从网站上面获得信息。当然一般的光伏企业都会充分结合这样两种渠道获得竞争情报信息。针对另外一些具有参考价值的文献光伏企业利用的也相对比较多。产业链有很多种环节,每一个环节所需要的竞争情报不一样。可以看出,尽管情报不一样,但是光伏企业获取竞争情报的方式和渠道基本上是一样的。光伏企业对于竞争情报的获取具有非常强的针对性,而且对于影响到企业发展的技术情报信息非常重视,很多的资金都花到了技术竞争情报上面。

2 产业链视角下光伏企业竞争情报需求特点

2.1 具有很强的针对性

光伏企业要想在竞争激烈的市场中生存,除了要有基本的资金成本支撑之外,还需要具有一定的先进技术。所以在竞争情报信息当中光伏企业对于技术竞争情报的重视程度非常高,在获取信息方面主要是针对竞争情报开展的。技术当然会对于一个企业的发展产生非常深远的影响,这是一种必然的事件。企业可以通过利用技术完善自身的发展缺陷,并在市场中站稳脚跟赢得持续发展的机会。加之现代社会技术更新非常快,所以当一个企业能够通过一定的方式持续获得新的技术,对于提高自身的竞争力非常有用。企业发展技术需要通过借助于资金和研发,国家在这一方面需要积极重视,为光伏企业的发展提供强有力的物质支持和政策支持。

2.2 具有相关性

相关性指的是光伏企业的竞争情报信息强度同光伏企业所处的产业链环节的特征之间具有一种很明显的关联性。比如产业链环节中,不同的环节对于竞争情报的需求强度上面表现的不一样。我国光伏企业尽管已经发展到了一定的程度,但是技术上面仍然存在很多的缺陷,或者可以说是缺乏技术。尤其是在中游阶段,企业的质量不高,影响了我国光伏企业产业链的发展。竞争情报的需求与处于不同水平的企业相关。那些具有高质量的光伏企业对于技术的要求相对要高一些,但是那些还处在下游的光伏企业技术性门槛相当低。这也是决定产业链下的光伏企业对于竞争情报的需求程度不一样的表现,具有很明显的阶段性特征。

2.3 获取信息的单一性

光伏企业获取竞争情报的方式和渠道非常单一,主要是通过非正式渠道获得。对于行业内部的相关网站的依赖程度相当高。这就很明显会影响所获得的竞争情报的价值。企业没有通过开发其他相关的竞争情报获取渠道。在获取竞争情报信息的时候总是会对某一种方式产生很大的依赖性。从这些方面来看,我国光伏企业收集信息的能力还有所欠缺。

3 对光伏企业竞争情报工作开展的建议

3.1 建立完善的竞争情报服务体系

政府、行业、情报服务机构这三者之间的联系加强,是保证建立一个完善的竞争情报服务体系的前提条件。在建立竞争情报服务体系的时候,要确保将光伏企业对于竞争情报的需求作为了一种最为主要的对象,然后根据其具有的特征精心设计,形成一种直接有效的服务形式。竞争情报服务体系最大的作用就是为光伏企业提供相应的信息服务。竞争情报服务体系可以积极应用高新技术手段和新型技术性人才。控制好光伏企业的各个环节,针对每一个环节所需要的竞争情报信息作出相应的服务。

3.2 拓宽情报获取的渠道

通过相关调查研究数据可以知道,光伏企业的竞争情报需求主要是围绕着六个类别的,一个是竞争对手,一个是研发技术,一个是市场动态,一个是政策法规,另外两个则是客户以及供应商。拓宽竞争情报获取的方式和渠道是解决我国光伏企业目前存在问题的一个关键性的方法。除了利用专家咨询的方式和网站获取的方式之外,还可以开发出其他的渠道。比如产业链上游的企业可以将重点放在咨?专家和查阅科技文献的渠道上面。中游企业则可以通过一些商业情报数据库来获得竞争情报信息。下游企业则可以通过具有专业性的商业研究报获得竞争情报信息。

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关键词:光伏产业;无锡尚德;外部环境;PEST分析;产业环境

一. 相关背景

光伏产业是利用光伏效应发电,并以硅材料的开发应用而形成的产业链条。它包括多晶硅、太阳能电池生产等。光伏效应实质上是太阳能转化过程,利用太阳能发电具有充足性,安全性,广泛性,清洁性等特点,这使得光伏产业赢得社会各界的青睐。

无锡尚德太阳能电力有限公司是成立于2001年的一家集研发、生产、销售为一体的外商独资高新技术企业。从创建以来,无锡尚德公司取得了令人瞩目的成绩。2005年,它首次公开上市,成为第一个在纽约股票交易市场成功上市的中国民营企业。然而,这样的好景并未延续,2011年后,尚德的形势急转直下,资产负债率急剧升高,市值暴跌。2013年无锡尚德无法归还到期债务,被迫实施破产重整。

无锡尚德的没落让整个光伏产业重新洗牌,对光伏来讲是沉重的打击。然而,究竟是什么掀起了光伏发展的浪潮,确又让该产业在现阶段停滞不前呢?

二.外部环境分析——PEST分析

影响一个行业发展的外部因素不胜枚举,但概况地讲,政治,经济,社会,技术是其中最重要的因素。PEST分析就是从这四个因素入手,分析行业面临的外宏观环境。

1.政治环境:

在中国,政府在企业发展过程中扮演重要角色。政府不仅提供各种激励措施如税收优惠,进出口许可证,还直接提供资金支持。无锡市政府采用了独特支持模式即融合政策、技术、人才与市场等,它是无锡尚德公司走向顶峰的关键因素之一。

光伏产业与其他能源产业相比具有环保的特性。无锡尚德成立前后,我国有关环境保护的法律政策不断出台:如《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源电价附加收入调配暂行法》等。这样的大背景在相当大的程度上推动了无锡尚德光伏发电的发展。

2.经济环境:

自无锡尚德成立以来,中国的经济正处于高速发展的状态:GDP高速增长,国家逐步开放民间融资环境,各种民间贷款公司稳定发展。这为无锡尚德的成长及整个光伏产业创造了有利的筹资环境。我国加入WTO也为无锡尚德等光伏企业在海外寻求低成本的原材料,向海外扩张创造了可能性。

然而,2008年金融危机袭击全球。通货膨胀,消费力不足等成为无锡尚德破产的早期因素。

3.社会文化:

我国有丰富的太阳能资源,优越的自然资源为光伏产业的发展提供了最基本的能源,使得光伏发电的推广在我国成为可能。再者,我国是一个劳动力充足的大国,低廉的人力资本大大降低了光伏行业的雇佣成本。

然而,不可否认,众多劳动人口中,光伏产业专业对口的人才却寥寥无几。每年缺口约有20万,巨大的缺口亟待填补。这种现状严重限制了光伏产业的创新与发展。

4.科学技术环境:

欧美等国家在光伏发电上起步早,技术成熟,形成了一定的技术壁垒。而中国涉足光伏发电领域较晚。加上我国光伏企业的自主研发实力弱,主要的原材料和设备均靠进口,技术瓶颈严重制约我国光伏产业的发展。

在整个光伏产业链中,处于产业链上游拥有相对先进技术的无锡尚德等太阳能电池制造商能获取丰厚利润;处于下游封装环节的企业利润少但技术和资金门槛低,致使我国短时间内涌现出多家封装企业。原材料价格暴涨、封装产能过剩使这些企业获利更少。这将我国的光伏产业置于一种低技术低利润的困境。

三.产业内部环境

1.行业内现有竞争者的竞争

行业中的企业,相互之间的利益都是紧密联系在一起的。对大多数企业而言,行业间的竞争程度是企业盈利水平的主要决定因素。

对于光伏产业,竞争参与者范围集中在太阳能电池这一块,市场由成长期向成熟其发展。2009年和2010年整个行业高速扩张。多晶硅,太阳能电池利润巨大,众多投资者一哄而上。一时间,产能扩张过快,“光伏基地”遍地开花。

再加上较高的退出壁垒,饱和的市场环境使得光伏产品价格持续下降,利润下降。部分企业包括光伏巨头无锡尚德出现经营困难,甚至开始半停产、停产。这不仅将无锡尚德推向危机的边缘,也使得整个光伏产业处于困境。

2.潜在进入者带来的竞争

光伏产业是资金,技术密集型行业。单晶硅提纯,太阳能电池的生产都需要一定技术,从短期来看,该行业存在一定的进入壁垒。但随着原材料成本的降低,技术的普及,壁垒容易被打破。长期内新企业进入这个行业的可能性比较大,对原有企业的地位构成了一定威胁。原有企业多是一些中小规模的企业,达到大生产规模的甚少,它们很难承受新进企业的冲击。

3.替代品的威胁

光伏产业归根结底属于能源行业,面临着来自传统能源及新能源的替代品的威胁。

虽然与化石能源相比,太阳能具有可再生,清洁等特点,但它的发电成本远远大于传统发电方式。光伏产业的销售以外销为主,市场极其不稳定,而电力工业是国民经济中最重要的能源产业,以内销为主,市场稳定;光伏产业靠投资驱动,技术要求高,受国际市场控制,而传统发电方式技术要求低。这些因素使得传统的发电方式对太阳能发电构成了巨大威胁。

4.供应商的讨价还价能力

对于光伏产业,原材料为硅片。而世界上大多数硅材料供应商都在国外,我国多晶硅产量不足,并且技术相对落后,导致原材料硅的价格居高不下,使普通消费者无力购买。卖方讨价还价能力较弱,使光伏产业消费者市场无法快速扩张。

但从2005年以来硅材料的缺口逐步减小,并且如果政策支持,太阳能电池的生产厂商前向一体化的可能性比较大。大多数太阳能电池生产厂商将逐步涉足下游产业直接生产电能。这种趋势会减少对用户的依赖,加强供应商讨价还价的能力。

我们可以看出,高成本,低技术是限制无锡尚德及整个光伏产业发展的两大根本因素。要打破这些困境,需要来自中国各界甚至国际的大力支持。中国光伏产业前方的路还很长。(作者单位:西南财经大学)

参考文献:

[1]无锡尚德国际化成长的国际因素分析 赵先进

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[关键词]太阳能 光伏发电 逆变 并网

中图分类号:TK511 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)33-0363-01

1 概述

2013年年初,京津冀地区遭遇严重雾霾天气; 10月份以后,大范围雾霾污染又蔓延至哈尔滨、苏州、上海、甚至三亚等地,全国范围从北到南无一幸免。

据相关部门统计, 2013年的雾霾天数是中国近52年来的最多,创下历史纪录。

环保专家指出,导致空气质量下降的污染物有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、臭氧等。在一些地区,尤其是大城市,工业生产、机动车尾气、建筑施工、冬季取暖烧煤等排放的有害物质难以扩散,导致空气质量显著下降。面对越来越严峻空气污染形势,寻找新能源成为当前面临的迫切课题。照射在地球上的太阳能非常巨大,而且太阳能发电绝对干净,不产生污染。所以太阳能被誉为是理想的能源。随着太阳能光伏发电技术的发展,光伏发电已经不再只是作为偏远无电地区的能源供应,而是向逐渐取代常规能源的方向发展。

本文主要讨论太阳能光伏发电系统中电力电子技术的应用;介绍并网系统的组成特点;根据不同的电路拓扑,讨论太阳能最大功率点跟踪技术的实现方法。

2 太阳能光伏系统的组成

太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。

与独立供电的光伏系统相比,并网系统一般都没有储能环节,直接由并网逆变器接太阳能电池和电网。并网逆变器的基本功能是相同的。那就是,在太阳能电池输出较大范围内变化时,能始终以尽可能高的效率将太阳能电池输出的低压直流电转化成与电网匹配的交流电流送入电网。

3 太阳能光伏系统的最大功率点跟踪技术

实现太阳能光伏阵列的最大功率点跟踪,实质上是一个自寻优过程。通过对光伏阵列当前时刻输出电压与电流的检测,得到当前时刻光伏阵列输出功率,再与已存储的前一时刻光伏阵列功率值比较,舍小存大,再检测,再相比较,如此不停地周而复始,便可使光伏阵列动态地工作在最大功率点上。

在一定温度时,不同光照强度下太阳能电池的输出特性曲线不同。每条曲线都存在着一个最大功率输出点,并且这个点在当前的光照条件下是唯一的。在太阳能光伏系统中采用较多的一阶MPPT正是利用了最大功率点的dp/dv为零的特性。先对太阳能电池的输出电压和电流进行连续的采样,并将每次采样的一组电压电流数据相乘折合成功率值,然后减掉上一次采样得到的功率值,即为功率差分值。当功率达到最大值时满足式(1),同时还可以推得式(2)。

dP/dU=dUI/dU=UdI/dU+IdU/dI=0 (1)

UdI+IdU=0 (2)

ΔI=UdI (3)

ΔU=-IdU (4)

则当ΔU=ΔI时,即可近似认为达到最大功率点,这样就构成了最经典的一阶差分算法。

4 并网供电的太阳能光伏系统中的逆变器

光伏阵列所发的电能为直流电能,然而许多负载需要交流电能,如变压器和电机等。直流供电系统有很大的局限性,不便于变换电压,负载应用范围也有限。除特殊用电负荷外,均需要使用逆变器将直流电变换为交流电。现在常用的逆变器有以下几种。

1)方波逆变器

此逆变器输出的电压波形为方波,逆变器线路简单,价格便宜,实现较为容易。缺点是方波电压中含有大量的高次谐波成分,在负载中会产生附加的损耗,并对通信等设备产生较大的干扰,需要外加额外的滤波器。此类逆变器多见于早期,设计功率不超过几百瓦的小容量逆交器。

2)阶梯波逆变器

阶梯波逆变器输出的电压波形为阶梯波形,阶梯波逆变器的优点是输出波形接近正弦波,比方波有明显的改善,高次谐波含量减少。但此逆变器往往需要多组直流电源供电,需要的功率开关管也较多,给光伏阵列分组和蓄电池分组带来不便。

3)正弦波PWM逆变器

正弦波逆变器的优点是输出波形基本为正弦波,在负载中只有很少的谐波损耗,对通信设备干扰小,整机效率高。缺点是设备复杂、价格高。

5 双模式逆变器

为了方便应用,可以设计一种既可独立运行,又可并网运行的光伏发电系统。该系统中的逆变器可以自由切换并网运行和独立运行,并且保证在切换过程中对负载和逆变器无冲击,实现平滑切换。可以采用了快速检测并网开关和抑制电流突变的过渡算法,以实现三相系统并网/独立的平滑切换。这种系统称为三相双模式逆变器发电系统。此系统中太阳能电池板组成光伏阵列,输出不稳定的直流电。DC/DC 充电控制器连接电池板和蓄电池组,实现最大功率向蓄电池充电。 蓄电池可以在太阳辐照度变化和无太阳光时持续向逆变器供给直流电。三相逆变器的输入级连接到蓄电池的直流母线上, 输出接在带有中心抽头的变压器上。这样可以带三相或单相负载运行。并网开关可以实现电网与负载、 逆变器的连接和断开。当电网无电时,并网开关断开,逆变器给负载供电。当电网有电时,并网开关闭合,负载由电网和逆变器共同供电,逆变器还可以将太阳能电池板发出的多余电能输入到电网中,也可以利用电网给蓄电池充电。

6 结论

本文对太阳能光伏系统中的最大功率点跟踪和逆变技术进行了讨论。通过对并网光伏系统进行系统组成分析,比较其构成特点和电路拓扑,讨论得出了各自适用的控制方法。文章最后介绍了一种可实现独立运行与并网运行实时切换的双模逆变器。从上述分析可以看到:太阳能光伏发电作为新能源的应用技术正在得到迅速发展,而电力电子技术作为其中的关键技术,对太阳能光伏发电应用的发展起着决定性作用。

参考文献

[1] 赵争鸣,刘建政,孙晓瑛等.太阳能光伏发电及其应用.北京:科学出版社,2005.

[2] 郭廷玮.太阳能的利用和前景.北京:科学普及出版社,1984.

[3] 王长贵.新能源和可再生能源的现状和展望.太阳能光伏产业发展论坛论文集,2003,9:4~17.

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【关键词】分布式 光伏发电 建设 运营

1 分布式光伏发电概述与优点论述

分布式发电通常是指发电功率在几千瓦至数十兆瓦的小型模块化、分散式、布置在用户附近的,就地消纳的、非外送型的发电单元。其装机规模较小,电能主要由用户自用和就地利用的可再生能源、资源综合利用发电设施或有电力输出的能量梯级利用多联供系统。

分布式发电的核心特征是“就地消纳”。随着集中式单一的电力系统己不能满足负荷对供电质量与可靠性的要求。分布式光伏发电系统的系统建立,不仅能够提高系统的灵活性及安全性,而且能够节省投资,目前分布式光伏发电的优点主要有以下几点:

(1)分布式光伏发电系统与建筑物结合的分布式光伏安装在屋顶或墙面,无需占用新的土地资源,并且较为美观。能够有效的利用分散存在的可再生能源,减少化石燃料的消耗及其使用带来的污染。

(2)经济性方面,分布式发电相比大型电站的总投资要低,同时无需远距离的输电线路建设投资。分布式发电系统接近用户负荷,就地消纳,减少了电能的输送损耗,提高了能源利用效率。

(3)分布式有利于电力市场的改革。在大电网出现故障时,仍能够对负荷进行供电,表现出更强的可靠性。同时具有调峰的功能,是智能电网的重要组成部分。

2 分布式光伏发电建设运营模式的构建

传统的项目融资方只负责光伏项目的融资业务,存在质量难以控制等诸多问题,光伏发电建设运营模式可以根据业主的不同要求设置不同的模式,通常分为两个部分,下面我们就分别进行讨论:

2.1 基于民用建筑的建设运营模式

2.1.1 民用建筑的项目合作方式

光伏项目公司可以通过各种渠道获得融资,并负责项目的设计、建设、安装、运营等。通过向贷款方、投资方募集资金,同时这种方式一般是基于长期的合同,以租赁费或者购电协议的形式获得项目的投资收益。而发电项目的业主方则可享受自发自用所节省的电费,剩余电量采用净电量计量的政策将多余的电量销售给电网而获得收益;或者直接按照光伏标杆上网电价销售电能。

屋顶业主与项目公司的合作模式包括:

(1)在固定期限内,购买光伏发电系统产生的电量。该种形式下,屋顶业主购买光伏设备所发电能的电价低于传统电价。

(2)支付固定的月租费用,在租用期限内拥有光伏系统所发的所有电量。在理想情况下业主租用光伏设备的费用通常低于其购买传统电能的费用。

(3)业主支付全部初始投资,拥有光伏发电系统的产权,并且拥有全部的发电量的收益权。

2.1.2 EPC模式租赁/购买模式

基于个人屋顶的分布式光伏项目,EPC模式租赁/购买模式的实现可以依靠租赁/购买等模式实现光伏发电系统的安装。在租赁模式下,屋顶所有者,即业主无需购买光伏系统,因此也就不需要大量的初始投资。项目由第三方提供融资,并由第三方负责设计、施工、运营等。这种模式在未来的中小型光伏项目中具有很好的竞争力。

在租赁模式下,项目业主向第三方项目公司申请后,项目公司根据政府光伏发展规划和电网接入条件及项目业主屋顶的具体情况进行经济可行性分析,并由项目公司进行融资,然后进行系统设计,包括了结构分析和太阳能电池板布局方式设计,接着进行安装并检查调试,在光伏发电系统接入电网后,对光伏设备进行持续的监控分析和运营维护。

成熟的光伏项目公司能够为屋顶业主提供全方位的服务和灵活的选择,其需要建立专业化的服务能力,包括以下三点:

(1)全方位服务能力。成熟的项目公司为业主的项目进行全方位的服务,包括为业主融资,定制设计工程,太阳能电池组件的安装及持续的监控系统。并且有专业人员持续的提供关于项目状态的信息及服务。

(2)质量能力。成熟的项目公司对于项目质量的关注不仅仅限于核心部件如太阳能电池组件的质量,还包括发电系统的软件的质量要求,并配有具有专业资格的项目监理师保证项目质量。

(3)资源整合能力。成熟的光伏项目公司出来拥有先进的安装技术,建立柔性方案库,降低不同项目之间的复杂性,整合光伏发电系统的设计、运输、仓储、安装全流程服务能力。以此为基础降低成本,增加方案的经济可行性与经济吸引力。通过这三方面的能力提升,打造品牌效应,进行整体核心竞争力的提升。

2.2 基于工业园区的建设运营模式

传统的分布式项目建设运营模式的建设方包括了设计单位、建设单位、O理方、施工单位、运行管理单位、检修单位等。没有形成统一的协调建设运营机制,因此造成了建设成本高,建设单位协调难度大,各方积极性不高等问题。

工业园区的建设运营模式应鼓励工业园区成立管理委员会,政府牵头,对园区的屋顶进行合理规划,统一进行光伏项目建设的协商。并建立由工业园区管理委员会、项目投资方好和电网企业共同参与项目建设公司及运营维护公司,对工业园区内的分布式光伏项目进行统一的电费结算。由于光伏电源与负荷极为接近,在实践过程中存在发电系统所有者难以收缴电费的困境。因此在购电协议模型中,第三方项目公司中包括电网公司,通过电网公司对负荷用户进行电费的收取,能够保证分布式光伏发电项目有稳定的电费收入。这种模式下,项目方需要通过光伏系统所发电能获益,也就激励促使项目方保证光伏项目的质量。由于一般工业区的用电量大,并且有较好的电价水平,所以这种模式也适用于在工业区屋顶建设安装的规模较大的分布式光伏电站。

3 结语

综上所述,能源安全和环境问题成为制约我国持续发展的瓶颈,而分布式光伏做为科学用能的典范形式,不仅具有可再生性,而且具有环境友好性的特点。

本文通过总结归纳分布式光伏发电产业的建设运营特点,分析了适于中国分布式发电发展的建设运营模式,希望通过相关分析,为分布式光伏发电在我国的发展提供足够的理论依据。

参考文献

[1]史梓男,金强,李敬如.分布式光伏发电接入配电网消纳能力新指标研究[J].中国电业(技术版),2014(06).

[2]张燎,金文进,薛岩等.基于分布式网络控制的太阳能跟踪系统设计与开发[J].工业仪表与自动化装置,2013(04).

作者简介

孙新鑫(1984-),辽宁省普兰店市人。大学本科学历。现为国网鞍山供电公司工程师。研究方向为电网规划及电力工程技术。