光伏技术研发范文

时间:2024-02-28 17:58:02

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光伏技术研发

篇1

关键词 光伏技术;专利分析;技术路径

1 国内外光伏产业技术发展概况

1.1 世界光伏产业技术发展概况

自1839年发现“光生伏打效应”和1954年第一块实用的光伏电池问世以来,国外太阳能光伏发电取得了长足进步。单晶硅电池的实验室效率已经从20世纪50年代的10%提高到目前25%,多晶硅电池的实验室效率也达到20.4%,非晶硅薄膜电池实验室效率达到10.1%,碲化镉太阳能电池实验室效率达到16.4%,铜铟镓硒太阳能电池实验室效率达到20.3%[1]。以美国SunPower和日本Panasonic为代表的高效电池组件制造商的光伏产品效率已达到24%。日本的太阳能光伏发电系统形成了成熟的技术和产业体系,尤其是住宅建筑的太阳能光伏发电系统,已成为最大的太阳能光伏发电系统的设置用户。目前高效单晶组件产品的成本已低于传统单晶组件产品,但还高于多晶产品,高效电池技术在全球范围内蓄势待发[2]。

目前,世界光伏技术呈现的特点是经济越发达的国家对光伏产业越重视,其技术发展也就越先进。在欧洲,德国、法国的光伏技术处于领先地位;在亚洲,日本走在前面,尤其是福岛核电站事故后,绿色可再生能源成为日本发展的主流,日本的太阳能光伏发电系统已形成了成熟的技术和产业体系,户用电源系统发展迅速,已成为太阳能发电的重要组成部分。中国也紧跟发展步伐,分布式电站和户用电站将成为我国的主要支持方向。

1.2 中国光伏产业技术发展概况

我国光伏电池的研究始于1958年,自1981年开始,光伏电池及其应用开始列入国家的科技攻关计划,通过“六五”到“十一五”六个五年计划,在光伏电池器件及应用技术方面取得了可喜成绩;2000年之后,国家科技部启动了国家863计划和973计划,分别对光伏发电的产业化技术和基础性研究给予支持,尤其在晶体硅电池领域,重点加强对单晶硅电池技术、多晶硅铸锭技术、高效电池技术、晶体硅电池产业化技术以及特殊太阳电池组件的开发[3]。目前,单晶硅电池的实验室效率最高24%,产业化单晶硅电池的最高效率已经超过20%;多晶硅电池的实验室效率最高达19.5%,产业化多晶硅电池的效率已经达到18.5%。

在世界光伏市场拉动下和国家队发展新兴产业的支持和促进下,我国光伏制造业从小到大、从弱到强,已经成为全球太阳电池和组件的最大制造国。总体看,一是我国晶硅电池/组件在性价比上具有国际竞争优势;二是多晶硅材料不具有晶硅电池/组件那样的竞争优势,特别是成本处于劣势。我国现有一部分多晶硅制造企业由于成本高于国际平均水平而不得不停产,因此针对提高多晶硅性价比的技术是我国多晶硅的奋斗目标;三是在原辅材料及设备制造方面,有些材料,如封装玻璃、切割液、密封胶等,基本满足了国内的市场需求。但有些材料,如组件封装材料EVA和背板材料TPT等与国外还有一定差距。我国光伏设备制造为满足国内需求做出了重大贡献,但高端设备与国际相比还有一定差距。高端原辅材料及高端设备制造技术水平的全面提升是我国光伏产业的重要战略任务之一。

2 河北省光伏产业技术发展情况

2.1 基本情况

河北光伏产业起步较早,具备较好的产业基础和竞争力。目前,河北省光伏产业水平和规模在全国处于“第一梯队”。由《河北省高新技术企业统计报表》可知河北从事光伏产业的高新技术企业有30余家。虽然河北省有一些在全国具有较大影响力的光伏企业,比如晶龙集团、英利集团,但河北光伏行业也存在着各光伏企业科技发展水平总体差异较大的现实情况。

2012年行业危机对河北省光伏产业形成严重冲击。资料显示,当年河北省太阳能电池产量3 321.4MW,同比增长26.69%;主营业务收入累计200.11亿元,同比增长-33.48%,利税总额-27.24亿元,增产不增收,亏损额逐月加大,部分以光伏产业为电子信息领域发展重点的地市亏损局面较为严重。即便如此,主营业务收入占河北省光伏行业近30%的晶龙、英利集团等一批太阳能光伏重点企业,在2012年的行业危机中却逆市上扬。

2.2 重点企业技术现状

河北以晶龙集团和英利集团为代表的光伏企业在国内外技术和市场方面都占有重要地位。晶龙集团以生产单晶硅和单晶硅太阳能电池见长,英利集团在多晶电池及多晶硅铸碇方面发展迅猛。

晶龙集团旗下子公司晶澳公司开发了许多高效率、低成本的量产工艺和技术,打通了电池和组件量产中的技术环节,率先将所有产线上单晶电池(P型)效率提高至19.5%以上,单晶组件功率提升至270W以上,多晶电池效率提高至18.0%以上,多晶组件功率提升至260W以上。由于较好的产品品质、有竞争力的生产成本,在欧盟“双反”背景下,晶澳能够获得超过50%的欧盟进口配额(晶硅电池)。从2010年开始,晶澳研发N型电池技术(Bycium,倍秀)已有4年基础,目前Bycium实验室批量效率达20.5%,最高到20.9%。凭借业内领先的制造技术水平以及优秀的电池技术研发能力,为低成本、高质量、高功率N型单晶产品的规模化量产提供富有竞争力的解决方案。

英利集团的Panda(熊猫)电池源于ECN的n-Pasha电池,熊猫电池量产后电池光电转换效率在19.5%~20.0%,组件功率在270W~275W,开创了国内N型太阳能电池的新发展方向。但熊猫电池为了为了平衡成本,未采用特别复杂的流程。其与传统P型单晶电池技术主要差异如下:需要以少子寿命较高的N型硅片作为衬底,前表面进行硼扩获得PN结结构,需要应用前表面钝化技术和背表面钝化技术,背面需要金属Ag栅线收集电流,流程相对复杂、辅料成本较高。

3 光伏产业关键领域技术分析

多晶硅原材料、硅片的制备、高效太阳能电池制备等几个关键领域的技术发展情况是:

3.1 多晶硅原材料

改良西门子法加低温氢化技术是目前全球多晶硅原料的主流科技方向,在提高效率、降低成本特别是降低电消耗方面效果显著。我国90%以上是改良西门子法,改良西门子法加低温氢化技术是我国行业发展的基本态势。

3.2 硅片的制备

3.2.1 晶体硅的制备。晶体硅分为单晶硅和浇铸硅,两条技术路线的争论持续了近30年。市场的占有率与两种方法在不同时期所产生的科技进步紧密相连。浇铸硅产量大成本低,但是制备电池的转换效率相对较低;单晶硅产量低、成本偏高,但转换效率是目前光伏电池中最高的。欧洲屋顶电站最兴旺的时候,也是单晶硅在世界市场占有率最高的时候。中国光伏发电的发展初期阶段主要以地面大型电站为主,由于不受占地面积的限制,浇筑硅因其成本较低得到了长足的发展。随着分布式电站的实施,单晶硅还会重新占据上风,两条技术路线的竞争也还会长期存在。

在单晶硅制备中,目前全球主要采用的是P型掺硼晶硅制作,光照10小时后会产生5%~8%不可恢复效率衰减,该难题长期困扰着光伏界,河北省科学家研发低光衰掺镓硅单晶,平均消除6%光衰,成本降低6%。

3.2.2 硅片的切割。线切割技术的问世,完全取代了内圆切割,实现了切割技术的升级换代。随着科技的不断进步,金刚线切割技术已经问世,不仅切割速度是常规线切割的2倍,而且冷却浆液无污染,避免了线切割后的砂浆废液后处理,具有很好环保效果。冷却方式的革新,推动了线切割的更新换代,金刚线切割技术是未来的发展主流。

3.3 高效太阳能电池的制备技术

高效太阳能电池的制备技术分为:碲化镉薄膜电池、非晶硅薄膜电池、铜铟镓硒薄膜电池、染料敏化柔性电池、晶硅电池。晶硅电池以转化效率高、成本低占据了市场的主流,目前的市场占有率达到85%以上,成为光伏发电的主要技术。相比而言,薄膜电池成本高、效率低,投资巨大。

晶硅电池的发展近几年有了突破性的进展,量产效率已超过20%,2012-2014年科技部资助的863计划把中国晶硅电池的转化效率提高到了一个崭新的阶段,达到国际先进水平。继续提高晶硅电池的转化效率,是目前光伏发电的研究的主流方向和目标。

3.4 其他关键光伏制造技术

背接触电池技术、二次印刷技术、大功率高效低衰减光伏组件技术是目前最新的科技动态和发展方向。

4 光伏技术领域专利分析[4]

本部分对光伏领域的专利进行分析,从发展规模、发展趋势、主要国家技术领域和主要机构技术分布等方面考察光伏技术发展态势。研究对象为全球光伏技术的相关专利,专利数据来源于中国科技信息研究所专利分析数据库,通过关键词与分类号的组配检索下载建成“光伏产业专题专利数据库”,并基于该数据库进行相关分析。由于专利数据的延迟性,导致2010年和2011年的专利数据不完整,因此下文分析中这两个年度的内容仅供参考,不做结论。

4.1 世界光伏领域技术情况专利分析

4.1.1 世界光伏技术专利逐年申请情况

20世纪60-70年代光伏技术处于发展初期,总体专利申请量较小,每年的专利申请数量基本维持在10之内;直到20世纪70年代末,光伏技术越来越受到重视,专利申请数量开始逐步增长,最高的年份是1983年,达235项;20世纪80年代中后期光伏技术发展出现波动,表现为专利申请数量开始小幅回落,这种回落的态势一直持续到20世纪90年代中期,由每年200余项降到不足百项;从1995年开始光伏技术开始进入上升阶段,稳步、平缓的发展一直持续到2001年,该年专利申请量达306项;在2002年增长速度有一个小幅回调之后,光伏技术度专利申请量出现了新一轮的、真正的高速发展期,全球专利申请数量迅猛增长,在2002年到2005年4年间,专利申请数量翻了一番,由每年近300项上升到600余项,在2006年到2009年的4年间,专利申请数量又翻了一番,由每年不到1 000项增长2 085项。

4.1.2 光伏技术专利在各国的分布

美国、中国、韩国、日本、英国、法国、德国、中国台湾、加拿大、澳大利亚这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%,其中美国和中国均占24%,日本占20.5%,韩国和德国分别占有8%左右的份额。

4.1.3 光伏重点技术领域专利分布

在六大技术领域中,结晶硅专利申请量最多,其次为化合物薄膜和薄膜硅,化合物结晶及染料敏化最少。其中结晶硅专利申请起始年限最早在20世纪60年代。

4.1.4 各国重点发展技术

中国在光伏技术领域的专利申请量总量位于世界领先地位,在结晶硅和化合物薄膜方面研发实力强,专利申请数量超过了其他国家,而化合物结晶核方面研发能力弱,专利数量较少;美国在不同领域的技术分布态势和全球技术分布一致,专利申请量最多的是结晶硅,薄膜硅和化合物薄膜专利申请数量相近,位于其次,染料敏化方面的专利申请数量最少;日本在结晶硅和薄膜硅两个领域的专利申请数量相近,且为最多,其次是化合物薄膜专利申请数量,染料敏化方面的专利申请数量最少;欧洲和德国的光伏技术专利分布相似,它们的专利申请数量远低于前三个国家,专利申请量最多的是结晶硅,薄膜硅和化合物薄膜专利申请数量相近,位于其次,化合物结晶的专利申请数额位于倒数第二,不过在染料敏化和有机半导体方面,这两个地区存在明显差异,德国染料敏化专利数远大于欧洲,而欧洲的有机半导体专利数远大于德国;韩国在专利申请量最多的是结晶硅,其次化合物薄膜,薄膜硅和有机半导体专利申请数量相近,位于再次,最少的染料敏化和化合物结晶的专利申请数额。

4.1.5 光伏研究机构的专利分析

光伏技术领域主要专利申请机构全球排名如图2,在前20位的排名中,日本机构有12家,占60%;美国机构有4家,占20%;韩国和德国分别有2家机构。其中,专利申请数量最多的3个机构分别是日本的三洋电力、佳能和三菱集团,其次是德国西门子;再次是德国默克集团、日本夏普、日本昭和壳牌石油、美国RCA以及美国应用材料公司;剩余的11家机构光伏专利申请量差别不大。从中看出,日本科研机构在光伏领域具有很强实力,不仅拥有光伏专利的机构数量多,而且机构拥有光伏专利的数量也多;德国虽然只有2家机构进入全球20强,但这2家机构拥有的专利数量都在排名前5位。中国虽然拥有光伏专利总数很多,但没有一家机构能进入全球20强。

4.2 中国光伏领域技术情况专利分析

4.2.1 中国光伏技术总体专利申请情况

中国光伏专利发展动向如图3,在20世纪90年代中期之前中国光伏技术仍处于发展初期,总体专利申请量较小,每年的专利申请数量基本维持在1~2项;在1995年-2004年的10年间,中国光伏技术稳步发展,专利申请量逐渐增加,这比世界光伏技术增速发展的时间晚20年;2005-2010年是中国光伏技术真正的高速发展期6年间光伏专利申请数量增长了7倍,在2010年达到顶峰。

由世界和中国光伏领域技术发展趋势图的分析,初步认为从生命周期上看,光伏技术已经走过萌芽期和成长期,正处于成熟期。

4.2.2 中国光伏技术领域分布

通过对近10年中国光伏技术专利申请情况的统计分析,不同类型的光伏技术在中国的发展情况各有不同。结晶硅和化合物薄膜起步稍早,在2002年已经开始进入新一轮较长时期的快速增长阶段,在经过4年的稳步增长之后,接下来又有5年的飞速发展阶段,2010年的专利申请数是2002年的几十倍到上百倍;薄膜硅的发展趋势类似于结晶硅,只是该领域专利申请数最多的年份是2009年,早结晶硅1年;化合物结晶在2002-2007年度6年间,专利申请数量保持较稳定的状态,在2008年有一个突然急速增长,之后的4年就维持在这个较高专利申请数状况;有机半导体专利申请数在这些年变化不大,前几年保持稳定状态,后几年又保持在比前面稍高的一个稳定状态;染料敏化起步稍晚,从2006年起一直处于稳步增长的趋势。

4.3 重点光伏领域情况分析

4.3.1 结晶硅

结晶硅发展趋势图很清晰,在经过30多年的少有起伏的持平和平缓发展阶段后,进入一个快速发展期,然后又开始回落。具体来说,结晶硅起步较早,开始于上世纪60年代中期。在1964年到1974年期间,结晶硅技术处于起步期,每年的专利数不超过5项;1975年到1985年结晶硅专利申请数开始稳步增长;但到1986年突然开始出现回落,这种回落振荡期一直延续到90年代中期;从此之后,结晶硅技术进入不断发展阶段,这种发展有个鲜明的特点,先是平稳发展然后就有一个急速增长期,1996年到2004年就是稳步发展期,随后的5年就是急速发展期。整个发展趋势看,结晶硅技术已走过初始期、增长期,目前应该处于成熟期阶段。

在结晶硅专利全球分布中,中国、美国、日本、德国、韩国、中国台湾、澳大利亚、加拿大、法国和英国这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%,其中中国占27%,美国23%,日本18%,韩国和德国分别占9%和7%的份额。

4.3.2 薄膜硅

薄膜硅的技术发展趋势较简单,经过长期持续稳定,进入发展阶段,又迅速回落。具体可分为3个阶段:1984年到2004年的20年间,都处于平稳期,每年的专利申请数量基本稳定在同一数值;从2005年开始的5年,薄膜硅专利申请数开始逐年增长,5年增长了近5倍。

在薄膜硅专利全球分布中,日本、美国、中国、韩国、德国、中国台湾、澳大利亚、法国、加拿大和英国等10个国家拥有全球专利申请数的97%,其中日本31%,美国25%,中国占17%,韩国和德国分别占6%的份额。

4.3.3 化合物薄膜

化合物薄膜专利申请数在1984年到1995年间基本稳定在相同水平;从1995年之后的连续10年都是一个平缓的发展阶段;到2005年就进入了快速发展阶段,每年化合物薄膜的专利申请数量都有大幅增长。

在化合物薄膜专利全球分布中,中国、美国、日本、韩国、德国、中国台湾、加拿大、法国、澳大利亚和英国等10个国家拥有全球专利申请数的94%,其中中国占30%,美国24%,日本14%,韩国和德国分别占8%和6%的份额。

5 结论

5.1 河北光伏产业链最为完整,不仅有晶体制备和硅片加工,还有光伏电池封装设备生产。河北晶龙实业集团、晶澳太阳能有限公司、天威英利新能源有限公司、光为绿色新能源股份有限公司等企业是河北省光伏产业的代表性企业,产业创新能力较强,在全国光伏企业名列前茅,具有较强影响力。但同时河北省光伏企业技术创新水平差别很大,仅有少数几个企业实力较强,大部分企业技术创新实力不足。

5.2 从世界和中国光伏领域技术发展趋势分析,初步认为从生命周期上看,光伏技术已经走过萌芽期和成长期,正开始步入成熟期。美国、中国、韩国、日本、英国、法国、德国、中国、加拿大和澳大利亚这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%。中国在光伏技术领域的专利申请量总量位于世界领先地位,在结晶硅和化合物薄膜方面研发实力强,而化合物结晶核方面研发能力弱。

5.3 河北是光伏大省,代表性企业在中国光伏界具有举足轻重的地位,拥有引领潮流的科研成果也较多。因此,支持这些企业将突破性科研成果实现产业化对河北省乃至全国光伏产业的发展都具有重大意义。可将典型企业多项先进技术集成形成拳头产品、优秀品牌进行推广,通过以点带面推动河北省光伏技术的进步。

参考文献:

[1]太阳能电池[DB/OL].http:///zh-cn/太阳能电池.

[2]高一翔,高子涵.未来太阳能光伏发电技术发展前景分析[J].电子世界,2012(10):13.

[3]钟史明.太阳能光伏发电概述与预测[J].热电技术,2012(4):1-8.

[4]肖沪卫.专利地图方法与应用[M].上海:上海交通大学出版社,2011.

基金项目:本文由石家庄经济学院博士科研启动基金、石家庄市软科学项目与中国科学技术信息研究所科研项目共同资助。

篇2

关键词:光伏发电;技术;能源;发展

前言

目前人类利用太阳能主要是进行取暖和发电,特别是太阳能的发电这一功能,正得到广泛关注,让其替代水能或者火能的发电能源及技术,成为新型的无污染节能的发电技术,实现能源可持续发展的目的。青海省是我国光伏发展前景最好的省份之一,具有优良的太阳能资源和大量适宜建设光伏发电场的荒漠地区,具有进行大规模光伏开发的天然优势。

1 光伏发电技术

“光伏发电”最早出现于1839年,法国科学家最先发现“光生伏打效应”,之后近100年的时间里,光伏发电技术研究处于缓慢发展阶段。然而1954年,美国出现首个实用的单晶硅光伏电池的研发成功。20世纪中后期,光伏技术的发展开始进入正式轨道。光伏发电系统主要是由光伏的电池板、控制器、电能储存和变换等环节构成,是一个发电和电能变换的系统。太阳光辐射的能量可经过光伏电池板转换成为可用电能,主要是通过电缆、控制器和储能等环节进行太阳能的储存及转换。光伏发电系统按照和电力系统的关系进行分类,可分为独立的光伏发电与并网的光伏发电两个系统。

独立的光伏发电系统属于和常规电力系统不相连的,独立运行的一种发电系统,一般建在无电网边区,独立的光伏发电系统建设作用是供给无电边区电力。太阳能发电具有白天发电的特性,然而负荷用电具有全天候特性,故独立光伏发电系统中的储能元件是必备品。独立的光伏发电系统的供电稳定性会受到气象环境和负荷等多种因素的影响,因此其供电的可靠性不足,但能够解决无电边区人民的供电问题,成为无电边区比较安全可靠的供电方式。并网光伏发电系统是可以和电力系统进行直接连接的一种光伏发电系统,它可以为电力系统供给有功及无功的电能。光伏电池发出的直流电能能够经变换器转换成交流电能,此电能和电网的频率相同,再以电压源方式将电能送进电力系统。控制器一般是由单片机或数字信号处理芯片等核心器件组成的,主要是实现了光伏电池的最大功率点的跟踪,达到控制逆变器的并网电流频率和波形,以及功率等,从而让向电网进行转送功率同光伏的阵列所发最大的功率电能之间能够得到平衡。

2 青海省光伏发电现状分析

2.1 光伏装机类型和规模

经过数年的发展,青海省已经成为全国的并网光伏装机大省,截止2013年底,青海省实现并网发电光伏装机规模达到了360万千瓦,安装的光伏组件类型有多晶、单晶和高倍聚光,其中,在海南共和、海西德令哈和格尔木均实现大规模装机,并通过330kV汇集升压站外送。

目前,青海省的光伏发电产业以实现并网光伏发电为主,省政府为支持光伏产业的发展,组织青发投等企业投资建设了三座330kV光伏汇集升压站,不仅为青海省的光伏企业创造并网的条件,且通过光伏汇集站的建设促进了青海省电网的发展,增大了电网供电的覆盖面,并且为电网提供了清洁的光伏电量。虽然聚光光伏发电技术具有最高的能源转换效率,但是由于技术的限制,光伏组件的体积较大,且需要采用双轴追踪技术的支架。由于青海省的风沙较大,对于机械转动部件的影响较大,需要支架转动部件具有很好的防尘和防沙效果,因此,聚光光伏发电技术的造价较高,相比发电量的增加,运行维护的工作量较大,投资回报上的优势并不明显。因此目前,全省仅建设试运行了约110MW的高倍聚光光伏发电场,其他均为晶硅电池。

2.2 光伏场运行中出现的一些问题及解决措施

根据对省内一些光伏发电企业的调研,光伏发电场运行中已经发现的问题有:逆变器超温现象,并导致IGBT功率管烧毁;因光伏场大量使用电缆连接,电缆连接头的数量很多,电缆头爆炸的现象较多;荒漠电站的光伏并网体系结构多采用集中式,因此,汇流箱的数量较多,每一个光伏组串均配置直流熔断器保护回路来切除故障,熔断器的烧毁也较为严重,根据调查,1个10MW的光伏发电场一年更换的熔断器多达800多个,对发电量的影响较大,且增大了运维的工作量;由于光伏发电不稳定,出力存在波动的特点,二次保护出现过误动作;板子在早晚前期存在前后排组件的遮挡现象等等。

对于以上问题,有以下的解决思路:一是对逆变器的过热问题,因逆变器是光伏并网的核心部件,其故障或者停运对光伏的发电量有较大的影响,其解决思路为加强对逆变器的保护监控,除逆变器本体具有的过热保护外,增加独立的温度监控模块,并与逆变器保护控制系统进行联动,做到早发现,早解决,减少故障和事故隐患。目前,市场上对温度监控的系统比较成熟,下一步,将根据与业主的沟通,根据业主的意向,对该方案进行试验。二是电缆头爆炸的问题对光伏发电量的影响很大,因现有的发电单元设计,且光伏场占地面积较大,故每根高压回路均汇集较多的发电单元,电缆头爆炸后,其修复的过程对整个回路的发电都造成影响。根据调查及分析,电缆头爆炸的原因有:质量问题,施工工艺问题,连接电缆长度过长以致电容电流过大等原因;解决思路有,加强电缆头的设计选型和采购阶段的技术门槛,选用适合环境条件的电缆终端,并对电缆头进行现场抽检和实验,提前发现解决问题;提高施工监理的水平,电缆头的安装要根据施工现场的环境,严格按照规程和规范执行,做好安装过程中的防尘防沙,温度控制;设计精细化,对光伏发电单元进行优化布置,对比逆变升压位置的不同放置对发电量的影响,通过优化布,使逆变升压装置的布局尽量方便运行维护,方便高压电缆连接;按照电缆设计规范的要求,当电缆长度过程时,适当的增加中间接头,做好电缆中间接头和电缆终端的接地。三是因集中式结构的汇流环节为直流方式,目前,光伏并网环节直流熔断器的运用经验较少,故下一步需对集中式结构进行分析,研究光伏汇流方式,分析组件串正常和故障的运行状态的区别,在此基础上,明确对汇流箱的熔断保护器进行选型要求,并对厂家进行广泛的调研,选用更好的直流熔断器或其他直流保护装置。四是对于保护误动作,将与业主交流,取得故障录波数据,分析改进保护方式的必要性。五是早晚出现的板子前后遮挡问题。光伏的设计规范对前后排组件的间距做出了明确的规定,因此,根据规范设计的前后排间距应该满足冬至日9:00~15:00(真太阳时)遮挡的要求。超出此范围的,其多数原因,是由于局部地势的不平造成的。因此,该问题的解决需要在施工阶段场平平整后进行复核,加大局部的间距。

3 改善太阳能光伏技术的研究与发展的措施

3.1 提升光伏技术科研的总体水平,增强市场的竞争力

我国的太阳能光伏技术产业,需要改变依靠市场进行驱动的模式,转而向凭借技术驱动,带动市场的内在竞争,提高其效率,同时将技术发展和保护环境相结合,走可持续发展的道路。

3.2 加强光伏技术创新方面的研发力度

太阳能光伏技术的研发,需要加强创新技术,从而提高其电池板转换率,降低系统的成本造价。

3.3 制定总体规划

政府加大政策领导力度,制定出关于太阳能技术长远发展及应用的总体规划,将太阳能源产业的发展看成是新型的高技术产业进行长期发展。

4 结束语

综上所述,太阳能光伏技术是一种新型、可再生、环保的发电技术,可以直接利用太阳能资源,简化了发电及用电的工序,还能有效提高人们的生活质量水平,并且能在社会各行业和领域得到发展与应用。现阶段,国际上的光伏发电系统以及发电技术一直受到局限,故改进现有发电方式的同时,也会对光伏技术进行改进,研发出最佳的并网型光伏发电系统,并将之应用于实际的发电系统中,这将是太阳能光伏发电技术发展的必然趋势。

参考文献

[1]常永远.太阳能光伏技术的研究与发展[J].中国科技博览,2011(17):304.

篇3

【关键词】 光伏发电 控制技术 发展现状

传统的发电方法,不仅浪费资源,在发电的过程中也会产生很多有害物质,对人的身体和环境产生负面的影响。面对这个问题,各个国家都在研究新的方法,现阶段比较先进的方法就是光伏发电。我国研究光伏发电的时间还比较短,但是如今也取得了很大的成绩,这与电气的自动化技术发展有很大的联系,但是单从光伏发电的控制环节来说,在技术方面还是存在一些问题,国家和相关人员需要认真研究并加以解决,提高光伏发电的效果。

1 光伏发电具有重要的现实意义

光伏发电就是利用太阳能,运用半导设备、光伏设备等制作热能接收板,有效吸收太阳的热能,然后通过发电装置,将热能转变成电能发送出来,加大对光伏发电的研究,具有重要的现实意义。第一,虽然不能保证每一天都吸收到充足的太阳能,但是太阳能是无污染的,将其收集起来,用于发电,可以避免传统燃烧煤碳对人和环境的负面影响,有效地节约资源;第二,光伏发电需要依靠技术,那么推动其发展,可以促进我国技术的水平不断提高,尤其是电气自动化的技术;第三,发展光伏发电的过程中,可以积累丰富的经验,为发展核发电、光能发电等提供有力的参考。

2 当前我国光伏发电现有系统中控制技术方面的现状解析

上文中已经提到,我国开始重视光伏发电的时间比较短,虽然已经开始利用相应的原理发电,根据对2010年到2015年的调查发现,利用光伏技术发电的电量总数已经在国际上排在前面,但是综合我国的实际情况,规模还是非常小,不能降低传统方法的比例,主要的原因就是技术的水平不高,本文将对控制技术的现状进行分析,着重于存在的问题。

一方面,在控制收集太阳能环节的现状。第一,收集太阳能的装置比较特殊,主要是用电池板进行太阳能的收集,这个环节的控制工作主要就是控制电池板和线路两者的关系,现阶段线路主要是向外输送直流电,与控制设备连接,对电池板的容量进行控制,确定电池是满格的状态还是空闲的状态,但是技术的水平不高,导致控制技术的自动化程度低,控制设备不能够智能运转;第二,采用单一的连接方式,或是并联或是串联,导致收集环节出现不稳定的情况,甚至导致太阳能回流,减少电池板的寿命,这会造成严重的浪费,因为虽然电池板是收集太阳能的,是环保型的,但是电池板本身的生产过程会造成更大的污染[1]。

另一方面,控制利用光伏发送电环节的现状。第一,对于光伏网络并列排列的控制方面,主要利用脉冲的方式从宽度上进行控制,这种方法会缩小光伏设备产电的电流波数,减少损失,有着效率高、效果好的作用;第二,在控制孤岛方面,主要就是利用控制设备,对发送环节各个设备进行单一控制,然后再对互相之间的连接情况进行控制,但是控制的区域比较小,每一次启动只能进行小区域的扫描,一旦其他区域出现问题,这一次没有操作到,那么等控制设备发现的时候,已经造成了巨大的损失,而且这样的情况也影响光伏电的质量,稳定性比较差[2]。

3 关于我国光伏发电如何提高控制技术的几点思考

明确当前光伏发电中控制技术的现实情况,我们可以发现存在问题的主要原因就是技术水平还不高,所以想要提高控制工作的效果,国家和相关人员就必须在提高控制技术方面予以充分的重视,并且注重创新,做好这个方面,然后再思考下面两点内容。

3.1 制定完备的方案,合理设置光伏发电的系统

第一,认真分析当前光伏发电的实际情况,找到在整体上存在的问题,重点找到控制方面的问题,制定完备的方案;第二,利用三维立体技术,将方案进行在线模拟,及时发现问题并加以解决,这就需要发电部门与技术人员进行配合,做好光伏发电整体各个线路的设置问题;第三,做好光伏发电的系统设置工作,使各个工作环节的设备紧密地联系起来,那么对于控制工作来说,创新排列的方法,尤其是并列连接的排列方法。在这里需要强调一点,上面三点内容,都必须有一个完备的依据文件,国家可以先就这个问题制定规定,然后再将其提升到法律的层面。

3.2 结合电气的自动化技术,提高控制的智能性质

第一,光伏发电的相关部门,建立专门的技术人员队伍,不断提高他们的专业能力和综合素质,保证工作的严谨性,避免出现人的失误;第二,技术工作人员要结合电气的自动化技术,先提高内部的信息化水平,引进先进的设备,制作先进的控制设备,将其与电池板和送电装置连接起来,然后将主线与主机连接起来,保证出现问题的自动预警;第三,不断研究提高控制技术的智能性质,实现自动启动、启动关闭、自动选择控制方案和方法的功能,同时增加每一次控制工作的区域,最好实现全部区域覆盖[3]。

4 结语

总之,光伏发电是未来电力发展的重要方向,国家和相关部门一定要不断研究,解决当前控制技术方面存在的缺失,并且提高各环节的技术,促进光伏发电的发展。除了文中提到的内容外,相关专家也要学习国外先进的技术,在工作的时候积极思考,注重创新,推动相应技术的发展。

参考文献:

[1]胡颖.关于轨道交通车辆基地太阳能光伏并网发电系统设计访上海轨道交通技术研究中心技术总监王晓保[J].电气应用,2014,20:6-8.

篇4

【关键词】光伏;Boost变换器;最大功率点跟踪;模糊控制

1.引言

在高速发展的社会经济条件下,人们对能源与资源的需求越来越大,目前人们已将目光转向可再生能源的开发与利用。而光伏发电是一种得到公认的高技术含量、较长远的发展前途的新能源技术[1]。太阳能是取之不尽、用之不竭的,并且不会产生废弃物,是一种理想的清洁能源。然而,众所周知,光伏电池的输出特性具有明显的非线性特征,只能在某一特定的电压下才能输出最大功率,而这一电压受很多因素影响[2]。为此需要对最大功率点进行实时跟踪和控制,确保光伏电池组件输出最大功率,这是当前研究的热点。

目前最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)工程上常采用:固定电压法、扰动观察法和增量电导法等[3]。固定电压法控制相对简单,但其跟踪方式并未考虑温度对光伏电池开路电压的影响,造成大量能量的损失。而扰动观察法跟电导增量法转换效率相对高一点,是目前工程上应用较多的方法,只是在这两种方法中,MPPT电路功率开关器件的占空比调节裕量为定值:当较大时,跟踪最大功率的速度较快,但是在最大功率点附近容易出现较大的振荡,从而造成较多能量的损失;当较小时,最大功率点附近的振荡明显减弱,但是系统对外界的响应速度会减慢[4]。单级式光伏并网发电系统在同一逆变器环节中既要实现光伏最大功率点跟踪,又要完成逆变器并网所需的频率相位的调整,和输出功率大小等控制策略的实现,从而导致控制量耦合,容易相互冲突,难以兼顾[5]。

本文针对以上情况,设计了一套两级式光伏并网发电系统。该系统前级采用Boost变换器,并采用模糊控制器实现了MPPT,模糊控制器具有自适应性好,鲁棒性强的优点;在后级,用全桥电路作逆变器,采用适当的控制实现了并网电流的输出。这样各级变换电路的控制目标清楚明确,可减少相互影响。

2.两级式光伏并网发电原理

采用的两级式光伏并网发电主电路及控制原理框图如图1所示。

图1中,光伏器件输出送给Boost电路,该Boost电路主要是实现两个功能:其一是实现最大功率点跟踪控制,通过调节电路功率管的占空比来实现光伏阵列与其所带外部负载阻抗之间的动态匹配,从而使光伏阵列始终工作在最大功率点附近;其二起到升压作用。将系统较低的光伏阵列的输出电压经Boost升压,以满足后级逆变器工作所需的电压要求,从而向电网输出功率。

图1的控制部分,采样光伏组件的输出电压和输出电流,经过MPPT算法得出光伏电池电压给定,与采样调理后的输入电压经过PI调节器调节后与三角载波交截从而得到Boost开关管的PWM驱动信号。

电路中采样Boost输出电压即全桥电路的输入电压跟给定电压经过PI调节器调节后得出并入电网的电流幅值,再与锁相环电路信号相乘算出并网电流的给定信号,经过PI调节器调节后的反馈信号与三角载波交截,经双极性调制得到逆变桥的驱动信号。

3.最大功率点跟踪的实现

光伏并网发电系统中,最大功率点的控制用模糊控制器设计。据光伏电池特性推导出控制规则,用DSP可以方便地实现。

3.1 有关电池的输出功率Pout与占空比D的关系

将太阳能光伏电池光照特性写成数学表达式(1)所示:

式中:—光照产生的电流;—内部二极管的反向饱和电流;、—光伏电池正常工作时的电流和电压;—内部二极管的特性因子;—波尔兹曼常量;—电荷;—电池温度;、—光伏电池内部的串、并联电阻。

由于并联内阻很大,串联内阻很小,这里假设对他们进行忽略处理。因此,光伏电池的输出电压如(2)所示:

光伏电池的输出电流的表达式如(3)所示:

3.2 确定模糊控制器的结构

MPPT控制设计,其关键是模糊控制器的设计。选用双输入单输出模糊控制器[6],如图4所示。

图4 二维空间模糊控制器

模糊控制器的第时刻输入量,为第时刻的功率变化量和功率变化率;第时刻的输出量为第时刻的占空比改变量,大小在[0,1]间变化。其中功率变化量,功率变化率用代替计算。

3.3 确定输入模糊子集、输出模糊子集及他们的论域

的模糊集为E,的模糊集为EC,的模糊集为U。将语言变量E和U定义为7个模糊子集,EC定义为6个模糊子集,即:

3.4 隶属函数的确定

模糊子集的隶属函数形状较尖,表明模糊集合具有较高的分辨率和灵敏度。故选择三角形作为隶属函数的形状E和EC的隶属函数见图5和3.5 模糊控制规则

由功率值的变化量及其对占空比的变化量来决定下一开关周期的占空比变化量。根据对光伏电池的输出功率与占空比之间的特性分析,考虑到外界环境因素(如日照强度等)对光伏电池输出功率的额外作用,对实际仿真进行调整得到最终控制规则表,如表1所示。

3.6 解模糊方法

4.仿真与实验

根据两级式光伏并网发电系统的原理框图,搭建了一个由光伏电池模块,Boost变换器模块,模糊控制器模块,全桥逆变器模块,全桥逆变器控制电路模块等作为子系统构成的两级式光伏并网发电的仿真模型,如图8所示。参数是:配置光伏组件的开路电压是243伏,最大功率输出点电压是192V,最大输出功率为1500W,电网电压是220Vac/50Hz。

模糊控制器子系统仿真模型如图9所示。

使用仿真软件MATLAB 7.8.0,采用ode15s算法进行建模仿真,仿真条件是:设置仿真时间为2s,在1s时,给光生电流一个从5A到10A的阶跃,用来模拟光照强度的突变,表明用模糊控制器获得了较快的跟踪速度。图10是并网输出电流及电网电压波形,光伏电池输出功率仿真波形如图11。图10中,表示输出电压,表示输出电流,系统能很好很快地实现最大功率点跟踪,并且能很稳定地并网运行。

控制芯片选用TI公司的TMS320F2808DSP芯片,设计了一套1500W的两级式光伏并网发电系统,稳定工作时,网侧的实验波形如图12所示。

5.结论

本文针对光伏电池的特性,将之与Boo-st电路相结合,设计了MPPT的模糊控制器。该方法在外界环境变化剧烈的情况下,可以快速地使光伏电池以最大功率输出,具有较高的控制精度和稳定性,逆变器的输出电流能始终保持与电网电压同步,并网发电运行可靠。

参考文献

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关键词 吡柔比星 腺性膀胱炎 生活质量 临床疗效

中图分类号:R694.3 文献标识码:B 文章编号:1006-1533(2017)07-0014-04

Effect of intravesical instillation of pirarubicin on the recurrence of glandular cystitis and the quality of life*

LI Yanmin1,2**, ZHU Jianhua3, XIE Hua3, WU Gengqing1,2(1.Department of Urology, The First Hospital affiliated to Gannan Medical University, Jiangxi Ganzhou 341000, China; 2. Institute of Urology, Gannan Medical University, Jiangxi Ganzhou 341000, China; 3. Department of Urology, Traditional Chinese Medicine Hospital of Nankang District, Jiangxi Ganzhou 341000, China)

ABSTRACT Objective: To discuss the effects of intravesical instillation of pirarubicin on the recurrence of glandular cystitis and the quality of life. Methods: Sixty-eight patients were selected and divided into a control group (n=34) and a research group (n=36). All the patients were treated with transurethral plasmakinetic resection of the prostate. The control group was treated with hemostasis, antiinfection and analgesia while the research group with intravesical instillation of pirarubicin on the basis of the control group. The clinical effects, adverse reactions and the levels of serum TNF-a and IL-6were compared. The recurrence of glandular cystitis was observed after one year follow-up and the quality of life was evaluated by SF-36 scale. Results: The total effective rate in the research group was higher than that in the control group (P

KEY WORDS pirarubicin; glandular cyslitis; quality of life; clinical effects

腺性膀胱炎在临床上较为少见,是一种膀胱黏膜上皮增生性病变。有研究显示,腺性膀胱炎具有潜在的恶变倾向,是膀胱腺癌的癌前病变,若不及早给予有效的治疗,一旦病情进展,可威胁到患者生命健康[1]。经尿道等离子电切术是治疗腺性膀胱炎的有效方法,可有效清除病灶黏膜和组织,现已广泛应用于临床,但患者术后容易复发,甚至进展,严重影响患者的预后[2]。为减少或避免患者术后复发,目前临床上多采用术后膀胱内灌注化疗进行预防[3]。本研究采用吡柔比星进行膀胱内灌注治疗,探讨减少腺性膀胱炎术后复发的有效性和安全性以及其对患者生活质量的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2013年6月―2015年6月期间我院收治的70例腺性膀胱炎患者的临床资料,患者术前均经膀胱镜病理活检诊断为腺性膀胱炎,患者均有膀胱刺激症状,其中伴下腹部坠胀14例,伴排尿费力12例,伴夜尿增多44例。根据治疗方法的不同,分为对照组34和研究组36例。对照组患者有男性22例,女性12例,年龄为24~78岁,平均年龄(48.72±2.58)岁,病程为3个月~8年,平均病程(4.56±1.38)年;伴下腹部坠胀8例,伴排尿费力5例,伴夜尿增多21例;病变位于膀胱颈和三角区24例,膀胱侧壁 5例,膀胱顶部 3例,膀胱底部2例。研究组患者有男性22例,女性14例,年龄为22~76岁,平均年龄(46.97±1.74)岁,病程为6个月~6年,平均病程(4.34±1.21)年;伴下腹部坠胀6例,伴排尿费力7例,伴夜尿增多23例;病变位于膀胱颈和三角区22例,膀胱侧壁7例,膀胱顶部 5例,膀胱底部2例。排除合并心、肝、肾等器质性疾病的患者;排除对手术不能耐受的患者;排除近3个月内有接受过放、化疗的患者;排除对所研究药物过敏的患者;排除患有精神意识障碍而不能配合研究的患者;排除妊娠期或哺乳期的患者等。

两组患者的性别结构、年龄组成、病情病程、病变部位等一般资料差异无统计学意义(P>0.05),组间具有可比性。

1.2 治疗方法

两组患者均接受经尿道等离子电切术治疗。对照组患者术后进行常规止血、给予头孢噻肟钠进行抗感染治疗和静脉注射芬太尼行术后镇痛治疗;研究组在对照组的基础上给予吡柔比星膀胱内灌注治疗,即于经尿道等离子电切术后24 h内将吡柔比星(国药准字H20045983,海正辉瑞制药有限公司)30 mg溶解于40 ml注射用水中,并进行膀胱内灌注,保留30 min后即可排出灌注液。1次/周,连续治疗8次后,改为1次/月,然后再行治疗6次。定期复查患者的血尿常规和肝肾功能。

1.3 观察指标

观察两组患者的临床症状改善情况及不良反应发生情况,评估两组患者的临床疗效。于治疗前和治疗7 d、14 d后分别检测两组患者血清肿瘤坏死因子a(tumor necrosis factor-a, TNF-a)和白细胞介素-6(interleukin-6, IL-6)的水平。术后3~6个月复查膀胱镜1次,对需要的患者必要时复查次数增加,随访1年,观察两组患者腺性膀胱炎的复况。于治疗前后采用SF-36量表对两组患者的生活质量进行评估。

1.4 疗效评定

1) 疗效评定标准[4] ①痊愈:尿频、尿急、夜尿增多等膀胱刺激症状完全消失,尿常规检查、膀胱镜复查以及病理活检均无异常;②有效:患者尿频、尿急、夜尿增多等膀胱刺激症状有所改善,病理活检正常,膀胱镜复查有膀胱颈部黏膜或膀胱三角有少许滤泡、轻度出血,尿常规检查偶见血尿;③无效:患者尿频、尿急、夜尿增多等膀胱刺激症状无明显改善,甚至出现病情恶化,尿常规检查、膀胱镜复查以及病理活检仍为异常。

2) 生活质量[5] 采用SF-36量表进行生活质量评价,评分内容包括生理功能、生理职能、躯体疼痛、总体健康、社会功能、活力、情感职能和精神健康共8个维度。按照各条目的权重,得到分量表的粗积分,再转化为0~100分的标准分,得分越高,患者的生活质量越好。

1.5 统计学方法

采用SPSS 16.0统计学软件分析数据,两组定量资料的比较采用t检验,计数资料的比较采用卡方检验,P

2 结果

2.1 临床疗效比较

研究组患者治疗的总有效率为88.89%,显著高于对照组的64.71%,两组间差异有统计学意义(P

2.2 治前和治疗7 d、14 d后血清TNF-a和IL-6的水平的比较

研究组患者治疗后7 d、14 d血清TNF-a的水平分别为(3.16±0.24)ng/L和(2.56±0.18)ng/L,均显著低于对照组的(3.86±0.46)ng/L和(3.24±0.33)ng/L,两组间差异有统计学意义(P

2.3 治疗前后生活质量的比较

治疗前,两组患者生活质量评分差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,研究组患者的生活质量评分均高于对照组,两组间差异有统计学意义(P

2.4 不良反应发生情况和复况的比较

研究组患者出现恶心呕吐2例,经对症治疗后症状均已缓解;另有白细胞轻度减少1例,谷丙转氨酶轻度升高1例,但患者无自觉症状。患者术后随访1年,研究组出现复发3例,复发率为8.33%,对照组出现复发10例,复发率为29.41%,两组间差异有统计学意义(χ2=5.137 3,P

3 讨论

腺性膀胱炎临床上主要表现为尿急、尿频、尿痛等膀胱刺激症状和镜下血尿等,近年来,腺性膀胱炎发病率呈逐年上升的趋势,已引起人们的广泛关注[6]。 腺性膀胱炎具有癌变倾向,是一种潜在的癌前病变,可进展为腺性膀胱癌,严重威胁患者的生命健康。目前,临床上治疗腺性膀胱炎常采用经尿道等离子电切术等手段,并取得良好的近期疗效,研究显示[7-8],经尿道等离子电切术治疗后,由于病灶切除不干净、免疫力低下等多种因素影响,患者术后容易复发,甚至导致疾病进展,严重影响患者的预后和生活质量。

膀胱内灌注化疗药物是辅助术后治疗腺性膀胱炎行之有效的方法,研究显示[9-10],膀胱内灌注化疗药物不仅可以清除手术残留的病灶组织,而且亦有效降低术后复发的风险。吡柔比星是新一代的半合成蒽环类抗癌药物,经人体吸收后可迅速到达病灶部位并进入癌细胞,其可通过抑制聚合酶来影响DNA的复制和转录过程,从而发挥抑制和杀死癌细胞的作用[11-12]。腺性膀胱炎是一种癌前病变,研究显示[13],ras等基因蛋白在腺性膀胱炎和腺性膀胱癌的中有着相似的表达,并指出腺性膀胱炎的形成过程与腺性膀胱癌的发生发展可能有着相同的基因调控机制,这也是吡柔比星膀胱内灌注有效治疗腺性膀胱炎的作用机制。

本研究结果显示,研究组患者治疗的总有效率为88.89%,显著高于对照组的64.71%(P

综上所述,吡柔比星膀胱内灌注可有效降低腺性膀胱炎患者血清TNF-a和IL-6的水平,降低术后复发的风险,提高患者的生活质量,安全有效。

参考文献

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篇6

经历这些年的激流勇进,太阳能光伏成为可再生能源中的“佼佼者”。全球市场及中国市场对光伏产品的需求,也推动这个行业“一路狂奔”。而紧接着的“大洗牌”,致使不少光伏产能在沉浮中倒下。在我们以为这个行业终于理性发展之时,数据似乎又了这种想法。国家能源局4月公布的数据表明,2016年第一季度中国光伏装机达到7.13吉瓦,同比增幅高达42%。

“现在光伏行业有一个导向,那就是未来将形成大企业寡头垄断的局面。”德国莱茵T?V大中华区太阳能及燃料电池副总裁邹驰骋在上海接受本刊记者专访时表示,“同时中小光伏企业的生存空间被压缩,将更多地投入到终端化、应用化的产品中去。”

身不由己扩张

经历几轮大起大落,如今光伏行业正向产业链下游的电站倾注更多投资,带来了又一轮投资热。

作为国内首家提供光伏出口检测认证服务的机构,从我国光伏行业起步之时,T?V莱茵便一路陪伴相携,见证了这个行业的井喷式扩张,也目睹了企业的痛苦厮杀。对于这一轮投资热,即使是邹驰骋这样的资深人士也有些不能理解。但他同时指出,选择继续扩张的策略,光伏企业也许有太多的身不由己。

从国家层面来说,节能减排是大势所趋,而改变现有能源结构、发展清洁能源,才是出路所在。太阳能依靠其安装相对方便的优势,获得了更多政策和投资青睐。国家能源局的“十三五”太阳能利用意见稿指出,到2020年太阳能光伏电站累计装机量应达150吉瓦。这或许可以从一个方面解释现在的光伏投资热。

“光伏行业受国家宏观政策影响较大,若政策不好,企业也难以独善其身,往往处于被动的境地。”邹驰骋进一步说,在产品策略上,企业差异化的空间较小,同时实现突破性的技术革新也困难重重,更多的是在现有技术层面进行升级。

不进则退,现在很多大型光伏企业已开始从产业升级、制造管理等方面倾注心力,以提高自身在行业中的竞争优势。同时,出口也由“双反”重灾区欧美向东南亚等新兴市场转移,甚至在当地投资设厂。

寻机革新技术

在光伏产品中,光伏逆变器、光伏组件占据较大的比重,特别是光伏组件。从目前来看,光伏组件出口较多,产能占全球70%以上。逆变器出口也在增长,但是在全球所占份额不如光伏组件。分析其中的原因,邹驰骋说:“中国逆变器发展相对滞后,它对电力电子设备技术门槛和要求比较高。”

不过,需要承认的是,目前国内对光伏革新型技术的研究还比较少。以光伏组件制造为例,最初其技术提升多是通过设备引进实现的,并在国外技术的基础上,做一些革新和升级,迅速拉近了与国外的技术差距。以邹驰骋对这个行业的了解,他认为,我们现在所用的大多是能够满足于大规模生产的应用型技术,而不是革新型技术。当外部出现技术升级时,企业能形成合力,迅速抓住这种新技术并产生效益。

“事实上,在光伏行业利润率较高时,企业对技术研发还是非常重视的,研发投入也比较多。但是,现在企业的利润率不断下降,竞争和生存压力都很大,对拿出大规模资金投入技术研发显得力不从心。”邹驰骋告诉记者,这种情况在中小型企业身上反映更为明显,它们更多的是技术升级的跟随者。而大型企业对技术研发仍不遗余力。

国际标准将大变化

针对不同的光伏产品,认证标准也是不同的。例如,光伏逆变器标准更多地关注安全方面,以及一些并网要求;光伏组件标准更偏重产品性能及安全。邹驰骋说,我国对光伏产品标准的制定还是比较及时的,早期就推出了一些能效指标。这对整个光伏行业的发展是有推动作用的。

就光伏产品国际标准,特别是多年未变的组件标准来说,邹驰骋预测:“2016年会有一些比较大的变化。”他举例说,现在业内比较关注的光伏组件1500伏系统,虽然目前应用还不多,但确实是一个技术趋势。一旦升级到这个标准,未来相关产品设计就要做出调整,产品成本可能也会受到影响。

实际上,由于光伏产品发展的历史还不长,并且属于工业品,因此相较其他一些出口产品,比如消费品,面临的国际认证体系较为简单。邹驰骋也坦言,光伏企业在出口时也存在一些问题。有些企业在去开拓目标市场之前,就会提前进行布局,向T?V莱茵咨询目标市场的准入标准和法律法规,进而调整产品。还有一些大型企业内部就设有产品测试部门,提前对新材料、新产品进行摸底,认为产品比较可靠了,才会对其进行定性。一般来说,这样都会比较顺畅地拿到T?V莱茵的相应证书。

“这是我们看到的一个很好的变化。” 邹驰骋说,当然也有一些企业拿到订单之后,要交货了才向第三方检测认证机构咨询出口目的地的准入标准,往往得不偿失。

作为本土化的第三方检测认证机构,T?V莱茵一直与企业并肩作战。邹驰骋甚至认为帮助企业应对国内外标准变化,是T?V莱茵的义务和职责。他说,虽然现在一些新标准还属于草案,但是T?V莱茵内部已经做好为企业宣讲新测试方法的准备。

T?V莱茵为光伏业排难

我国光伏产业刚起步时,出口检测认证只有T?V莱茵一家在做,它积累了丰富的经验。回忆起光伏产业最辉煌的时期,邹驰骋不免唏嘘:“我们在国内建了很大的实验室,但仍然无法满足市场需求。”

T?V莱茵是一家全球化的第三方检测认证机构,在全球各地设有分支机构,能够快速了解海外市场的特定需求,以帮助企业顺利开拓当地市场。另外,T?V莱茵能帮助企业提高产品竞争力,比如产品的度电成本、发电能力和产品可靠性等。

据邹驰骋介绍,针对这些方面,T?V莱茵开发了一系列的专业服务和解决方案,能将企业产品的可靠性以量化形式展示给买家。这些服务包括户外发电量测试、发电性能参数测试、逆变器可靠性测试及组件的长期可靠性测试等。这些测试能帮助企业实现产品差异化,同时也能推进光伏行业向更高性能和可靠性方向发展。

篇7

这家国际非营利机构在上月的《中国的清洁革命II 低碳商机》报告中称:“中国企业目前已经在多个低碳产品和服务领域取得世界领先地位,其中以可再生能源相关行业最为突出。”

其新闻稿中也有类似的说法:“中国在短时间内已经在一系列低碳技术的开发和商业化方面处于全球领先地位。”

促进经济向低碳排放模式转型,既是各国在应对气候变化问题上取得的共识,也是新一轮国际经济竞争的主要着力点。

在低碳经济的竞争中,中国长期处于落后地位,其水平或许与中国的男子100米跑差不多。难道中国竟然可以在短时间内创造奇迹,变成低碳经济赛场上的“牙买加飞人”博尔特?

这种奇迹真的发生了吗?事实恐怕并非如此。

根据气候组织的报告,最能说明中国领跑低碳经济的行业当属风能、太阳能等可再生能源。

其中,风能发电是“最为风光的”。中国的风电装机在不到8年的时间里突破1千万千瓦,赶上印度成为亚洲第一,预计到明年还将超越德国和西班牙,成为仅次于美国的“榜眼”。

但“风光”的背后,难以掩盖的是技术的落后和市场的无序。实际上,中国的风电发展并不健康,这大概已经成为业内的共识。

在气候组织报告之前一个月,中国的国家电力监管委员会(下称“电监会”)公开了一份中国的风电发展情况调研报告。

电监会组织邀请中国科学院、中国电力科学研究院的专家组成了调研组。在调研报告中,专家组在肯定中国风电发展成效的同时,毫不客气地指出了诸多问题。

例如,中国的风电机组关键技术研发水平和创新能力与国外相比明显落后,仍局限于材料的选用和局部工艺改进,没有形成掌握风电整机总体设计方法的核心技术和人员队伍,变流器、轴承、变浆距等关键设备和技术主要依赖进口。

换句话说,中国的风机制造企业,至今不过是外国企业在中国的“组装车间”。

此外,中国企业“组装”出的风机,产品质量和运行可靠性都存在问题,国产机组可利用率与国外同类机型的机组相比明显偏低。

即使是气候组织,也指出中国企业与先进水平之间存在差距,中国风机制造的领头羊金风科技公司,研发费用“绝大部分用在了样机上,而样机成本的90%以上是零部件采购”。

被气候组织视为中国低碳经济另一亮点的太阳能光伏发电产业,同样不容乐观。

的确,以无锡尚德为代表的一批光伏企业,已经使中国成为世界最大的光伏组件出口国。在2007年印尼巴厘岛举行的联合国气候变化大会上,时任美国能源部助理部长的Alexander Karsner曾举出无锡尚德的例子,试图说明中国的低碳技术已经很先进,并以此怀疑中国要求发达国家转让先进低碳技术的合理性。

但无锡尚德的成功并不意味着中国已经在光伏发电相关技术方面占据领跑地位。

正如气候组织在其报告中所描述的那样,“中国光伏企业多半处于大规模制造状态,技术含量不太高”。

在光伏发电的上游,即多晶硅材料的生产中,中国企业也仍然需要从国外进口关键技术和设备。

更有甚者,一些多晶硅企业将四氯化硅等有毒的副产品直接倾倒,带来了严重污染,也给“光伏发电”这个清洁产业蒙上了阴影。有人形象地称之为“消费在外,污染在内”。

过去几年中,风电和光伏成为了投资者的一个新宠。中国很多地方政府官员,也热衷于发展这样的新能源,并当作其政绩。但超高速的增长,很容易埋下祸根。

以风电为例,由于缺乏电网发展规划的支持,很多地方的风电无法外送。在中国西北部的,风电装机容量已经达到300多万千瓦,但其风电的送出方式至今未落实。

电监会的调研报告还描述了一个令人痛心的现实:由于风能资源评估偏差、风电场布局不合理、设备选型不当等因素,中国风电场普遍经营困难,甚至出现亏损。

中国政府部门已经意识到风能发电和光伏发电的“过热”问题。8月26日,国务院常务会议就指出,风电、多晶硅等新兴产业也出现了重复建设的倾向。

中国的风电和多晶硅“”,让国外的风机制造企业和多晶硅设备提供商成为了大赢家。就现阶段而言,它们才是中国低碳市场最大的掘金者。中国牺牲了市场,却仍未换来所希望的先进技术。

中国大力发展风电和光伏产业,本来是一件好事,但一定要合理布局,并注重技术创新,而最忌讳的莫过于头脑发热。

尤其需要指出的是,低碳经济绝不仅仅是风电和光伏。

在中国的能源结构中,煤炭仍将长期占据主导地位。那么,提高煤炭的利用效率,开发清洁煤技术,理应成为中国发展低碳经济的重中之重。

但是,与建设新的风电场相比,开发清洁煤技术要困难得多,大概也不容易体现出某些地方官员的政绩。

此外,如何降低建筑、交通等行业的能耗,控制其温室气体排放,同样影响着中国低碳经济的未来。

在这些方面,中国也远未达到领跑世界的地步。

实际上,气候组织的报告对于中国低碳经济发展面临的挑战也有比较清醒的认识:“中国低碳产业的发展在很大程度上应归功于政策引导,但同时也应该看到,单纯 依赖行政管理手段推动低碳经济发展将出现长期动力不足的情况。如果未来政策能更注重整体战略协调、更强调政策的可持续性和可执行性,鼓励技术研发和推广、推动市场化手段调节、促进商业模式和投融资方式创新,那么低碳市场将得到更快更稳的发展。”

应该说,中国近年来在低碳技术和低碳经济发展上已经取得令人可喜的进步,但要像100米跑道上的博尔特那样傲视群雄,还有很长的路要走。■

挑战之一:工业化、城市化、现代化加快推进的中国,正处在能源需求快速增长阶段,大规模基础设施建设不可能停止;长期贫穷落后的中国,以全面小康为追求,致力于改善和提高13亿人民的生活水平和生活质量,带来能源消费的持续增长。“高碳”特征突出的“发展排放”,成为中国可持续发展的一大制约。怎样既确保人民生活水平不断提升,又不重复西方发达国家以牺牲环境为代价谋发展的老路,是中国必须面对的难题。

挑战之二:“富煤、少气、缺油”的资源条件,决定了中国能源结构以煤为主,低碳能源资源的选择有限。电力中,水电占比只有20%左右,火电占比达77%以上,“高碳”占绝对的统治地位。据计算,每燃烧一吨煤炭会产生4.12吨的二氧化碳气体,比石油和天然气每吨多30%和70%,而据估算,未来20年中国能源部门电力投资将达1.8万亿美元。火电的大规模发展对环境的威胁,不可忽视。

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一、光伏产业基本概况

(一)光伏产业的内涵

光伏产业是利用太阳能的光伏转换,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电,形成以硅材料应用开发的产业链条。一般来说,晶体硅太阳能光伏发电产业链主要包括原料硅生产、硅碇和硅片生产、太阳能电池制造、光伏发电系统以及技术研究等。由于不同环节的技术难度、生产规模、投资周期、要素密集程度不同,太阳能光伏产业链各环节的毛利润从上到下呈现“倒金字塔”结构,其价值形态呈现出从左上到右下倾斜的形状(见图 2),区别于一般产业呈现出两头高中间低的“微笑曲线”形状。

(二)世界光伏产业现状

从太阳能电池的产量统计数据看,2000 年,2008 年底,全球太阳能电池产量年均复合增长率高达 47%(见图 1)。即使在全球金融风暴的影响下,太阳能电池产量仍然高位增长,总量突破 10GW 达到 10.4GW,同比增长了 57.6%;光伏装机容量保持 40%的增速,发展势头不可阻挡。从产业链看,世界光伏产业发展状况具体如下:超纯硅材料的制造集中在美、日、德等 3 个国家7 个公司的 10 家工厂手中,下游企业主要向这些国家生产企业进口原材料。中国 90%以上的硅材料依赖进口。太阳电池制造,2007 年以前,日本是世界光伏制造第一国,德国次之。2007 年之后,中国成为全球第一大太阳能电池和组件生产国。光伏装机应用(见图 2),46%的年均复合增长率快速增长,但主要集中在欧洲市场。

(三)中国光伏产业现状

我国 1958 年开始研究太阳电池,1971 年首次将光伏电池成功应用于东方红 2 号卫星,1973 年,开始太阳电池地面应用。但是,由于成本高,2000 年以前,我国太阳电池在地面应用并不广。2000 年以后,随着国家发改委启动“送电到乡”项目、《可再生能源法》颁布实施以及国际光伏市场的强有力拉动,中国光伏产业迅速发展,特别是近几年,光伏产业投资出现“潮涌”,经历了爆发式增长。当前,国内光伏产业发展呈现出中间独大、两头在外的特点,企业多扎堆在利润较少的产业链末端。

1.光伏电池产量世界第一。2005 年以来,中国光伏制造业迅猛发展,太阳能电池产量年均增长率高达 126%,特别是 2007 年增长率达到 218.9%。自2007 年起,中国光伏电池产量稳居世界第一。全球10 大太阳能电池企业排行榜,中国企业占了 4 家。无论产业规模还是生产能力,中国都占据非常重要的地位。

2.光伏原材料短缺,90%以上依赖进口。受技术限制,当前国内从事高纯度硅生产的企业较少,加之下游产业对硅原料需求的急剧增加,供需缺口很大,国内光伏企业主要依赖进口获得硅原料。

3.光伏市场发展缓慢,90%以上出口。我国光伏装机应用速度及占全球的份额与光伏电池制造极不相匹配。2009 年,在政府强有力的推动下,光伏装机虽有了大幅增长,达到 270MW,较 2008 年增加 93%,但占全球光伏市场的份额仍然较小,仅 1.24 %。2009 年,中国光伏新增装机 130MW,占国内太阳能电池产量的3.75%。这意味着,中国太阳能电池 95%以上的需求都在国外。

4.光伏产业价值链基本形成,且以处于价值链低端为主。当前,我国光伏产业链除硅原料产量比较小外,从硅片—电池—组件—应用都出现了一些龙头企业,并带动了一大批大小企业的发展。但是,从企业数量分布看,以电池、组件环节的企业较多,且处于价值链低端。中国企业只能分得光伏产业链不到 30%的价值,70%的价值被美、日、德等掌握硅材料提纯技术的国家取得。

二、湖北光伏产业现状及比较优势分析

(一)湖北光伏产业发展现状

经过几年的积累与发展,湖北光伏产业初具雏形,已形成了从硅材料、太阳电池、光伏组件、系统集成应用及技术研发等一系列配套相对完整的产业链,各个产业环节上涌现了 1-2 家实力较强的企业。硅片生产环节有宜昌南玻、随州金星、湖北晶星、大悟硅光电等多家公司,到 2010 年底,全省硅片生产能力约 2500 吨左右。太阳电池及组件生产环节已涌现武汉日新、珈伟、武汉兴隆源、湖北先行等多家公司,到 2010 年底,全省太阳电池及组件硅片生产能力约 100MW。系统集成应用环节拥有一批技术实力强实践经验丰富的光伏企业,已成功实施了武汉科技学院新校区、华中科技大学建筑与城市规划学院教室扩建、湖北省发改委服务中心等多个光伏应用示范工程。技术研发环节已建成武汉光电国家实验室、武汉新能源研究院及湖北省光伏工程技术研究中心等研发平台,技术研发一直走在全国前列。

(二)湖北光伏产业发展比较优势分析

与湖北省外比较,湖北光伏产业发展相对滞后,不论是产业规模、企业实力,还是政府支持力度,都落后于全国整体水平,产业处于发展的初级阶段,发展劣势明显。一是产业规模小,在全国未有一席之地。从 2007年起,我国就成为全球太阳电池及组件第一生产大国,而湖北产量占全国的比重非常低。2010 年,湖北太阳电池及组件产量约为 100MW 左右,占全国比重不到3%,相当于江苏省的 4%左右。短期内,湖北赶超江苏、江西、河省等光伏电池制造大省有难度。二是项目投资规模较小。现在业界公认硅片生产的最小经济规模为 1000 吨/年,最佳经济规模在 2500 吨/年。当前,湖北没有一家能达到最小经济规模的企业,上马项目投资过亿元的不多,难以形成有效的产业链和集群效益。最大的宜昌南玻公司也只有 1500 吨/年的生产能力,但受市场多晶硅价格巨烈波动原因,年生产量不足 1000吨。三是地方政策扶持力度不大。与外省相比,湖北暂未出台支持光伏产业发展的专项计划与扶持政策,而江苏、浙江等省份都出台了加快光伏推广应用与产业发展的一系列政策性意见。江苏提出要打造光伏千亿元产业,江西南昌提出要打造“光伏”之都,上海策划了“十万光伏屋顶”计划,陕西投资 200 亿支持太阳光伏产业园建设。但是湖北光伏产业发展还是有一定的比较优势。一是光伏技术研究实力较强,湖北是有名的科教大省,研究平台与技术人才的优势十分明显。二是光伏系统集成应用起步较早,有些领域已走在全国前列。

三、湖北发展光伏产业的战略选择

(一)发展光伏产业的必要性

1.培育经济新增长点的有效选择。近十年全球光伏产业发展趋势已充分证明,光伏产业将是未来二十年全球经济新的增长点,也是各国抢占的新领域。湖北发展光伏产业是顺应国外产业发展新趋势,培育经济新增长点的有效选择。据统计,300MWp 太阳能光电建筑一体化项目的实施,在建筑行业,将直接带动700 多亿元的 GDP 增长(本指标是以建筑行业 1:7 计算所得;若以光伏产业为准,则带动 GDP 增长 900 多亿元),创造 24 万多就业岗位(人均收入以 3 万元/年计算)。

2.解决能源短缺矛盾的必然选择。“十一五”期末,湖北煤炭、石油、天然气的自给率将分别降低到9%以下。“缺煤少油乏气”的能源现实,对湖北经济发展与社会和谐稳定的制约将进一步突现,积极发展可再生能源成为湖北的当务之急。开发利用包括风能、太阳能、生物质能、核能、地热能等在内的新能源已成为湖北省经济社会可持续发展的必然选择。然而,在可再生能源中,湖北水电资源虽然比较丰富,但开发率已超过 85%,进一步开发的潜力十分有限;我国风能资源主要集中于中国的东南沿海、内蒙古、新疆和甘肃一带,湖北不具备风能开发利用的有力资源条件;核电由于安全原因受国家控制较严,尽管湖北已谋划多年,但还未实质性投产运行;生物质能利用技术商业程度很低,资源有限,不能大规模推广应用。相较而言,湖北发展光伏发电的潜力与可能性更大,全省大部分地区具有良好的太阳能资源,太阳总辐射大都在 3200-4800 兆焦耳/平方米之间,比较适合太阳能的应用。

3.发展光伏产业是响应国家节能减排额的科学选择。“节能减排、低碳发展”是落实科学发展观的具体体现。据测算,用燃煤火电机组发电,每发电 1MWh,将排放相当于 1.069 吨二氧化碳的温室气体,但如用一座 10MWp并网光伏电站取代燃煤火力发电站,每年减排温室气体的数量将达到 1.8 万吨(以二氧化碳计)。面对国家节能减排目标的巨大压力以及能源战略安全的需要,湖北必须尽快调整能源结构,大力发展可再生能源,特别是随着近年来原材料价格不断回落,光伏发电成本不断降低,社会经济发展对清洁能源、多元化能源的呼声越来越高,积极培育发展光伏产业,对完成减少主要污染物排放总量的节能减排目标,实现经济增长方式的根本转变具有重要意义。

(二)湖北光伏产业发展的定位

1.发展思路

短期看,湖北要综合考虑经济实力与发展任务、光伏产业规模以及全球光伏产业趋势等因素准确定位,建议暂不要把光伏产业做为支柱产业或者千亿元产业来扶持,避免省内各市一哄而上、遍地开花,低水平重复建设和同质竞争;而要从培育战略性新兴产业、健全产业链、启动光伏市场、壮大企业、增强企业竞争力的角度,以市场换技术,以应用拉动产业,以光伏技术的推广利用为切入点和突破口,适度鼓励和扶持光伏产业发展。

2.发展目标

深入贯彻落实科学发展观,顺应国家调整产业结构,转变经济发展方式的发展方向,把握未来 5-10 年国内外光伏产业迅猛发展的机遇期,充分发挥湖北比较优势,着眼光伏产业链上的研发与市场应用两个关键环节,在现有重点企业、重大项目的基础上,加强引导、促进创新、强化特色、做大规模,将湖北光伏产业发展成为质量效益好、增长速度快、带动效应强、最具发展潜力的新兴产业之一。力争到 2015 年,新建实现太阳能光伏发电总装机容量达 300MW 以上,占总电能的 1-2%,将湖北省建成中国光伏技术研发大省、应用第一省。

3.发展重点

一是加快启动光伏市场,提高光伏安装率。从全国范围看,各省在光伏安装方面基本处于同一条起跑线上,加之湖北具备利用太阳光能的自然基础和现实需求,建议未来五年,加大对光伏安装的鼓励与支持,力争在政府办公建筑楼顶、大型展馆、体育中心、车站用学校、新建建筑、高速公路音障上采用光伏组件。二是加大科技研发投入,提高光伏应用技术。大力推进湖北省光伏工程技术研究中心和武汉市新能源研究院的建设,建立创新性光伏技术研究团队,建成国内领先、国际先进的光伏中心和研究院,为湖北省光伏产业提供强大的研究平台和技术支撑。以高等院校为依托,以重点光伏企业为基地,建成光伏学院,技工、中专、大专到本科太阳能专业人才培养体系。三是培育壮大生产企业,提高产业链核心价值。以光伏建筑结合和光伏并网相关技术为核心,着重培育壮大光伏系统和光伏建筑设计公司,逆变器生产厂家,控制器、开关柜、升压设备及大型安装构件厂家和专业工程施工公司;以环保型低能耗高纯硅材料生产技术和关键核心装备技术为重点,鼓励现有电池与组件核心企业、光伏组件制造公司及太阳电池生产厂家,加大资源整合与协作互动,着力培植 1-2 个拳头产品,增强产业链核心价值。

(三)湖北光伏产业发展布局

湖北光伏产业发展布局应努力形成以武汉为主体,以宜昌、黄石为两翼的“一体两翼”格局,重点加强武汉、宜昌、黄石光伏产业基地的建设,推进湖北“沿江光伏产业带”的形成和发展。武汉城市圈太阳电池组件及配套产业基地,大力开展多晶硅工业化生产和太阳能电池制造的新工艺、新技术的研发,加快发展高效率太阳能电池及组件,重点发展光伏发电系统与配套产品,积极推进太阳能电池制造设备等规模化扩张,努力把武汉建设成为湖北光伏产业中下游产品的“核心区”。宜昌南玻硅材料基地要依托宜昌的水电、氯碱化工、硅资源等优势,重点发展多晶硅和单晶硅等光伏产业上游材料,适度配套发展硅片和太阳能电池及其组件等,努力打造成为湖北光伏产业上中游的“集聚区”。黄石低碳工业园太阳能光伏应用示范基地,要结合“两型”社会建设,引导投资发展光伏产业,打造特色和品牌,培育拳头产品和骨干企业,加快光伏系统的应用推广步伐,努力建成中部乃至国家光伏应用的“示范区”。

(四)对策与建议

1.加强太阳能光伏产业规划指导。国家政府应立足全球视角,从国家能源发展战略出发,统筹考虑能源开发、供给、利用等多方面因素,编制出适合太阳能光伏产业发展的长远规划,确立未来太阳能光伏产业发展目标,提出解决制约太阳能光伏产业发展的核心技术、装备等思路、突破方向、发展路径,以及涉及太阳能光伏发电并网和运行管理行业标准、并网价格及系统维护等关键问题的方法和政策细则。在国家规划指导下,地方政府立足实情,编制出指导当地光伏产业发展的中长期专项规划,科学引导企业发展与市场投资。

2.培育完整的产业链体系。发达国家发展经验表明,太阳能光伏产业发展初期,基本都是从产业中某一特定环节切入,较快进入垂直整合阶段,形成完整的、垂直分布的产业链。当前,湖北光伏产业链上企业间协作关系松散,或自成一体,或各自为战,不利于光伏产业整体发展。政府应努力培育并构建相对完整、协调、健康的光伏产业链体系,引导上下游企业理性扩充产能、合理配置资源,进而提升国际竞争力。

3.构建技术创新体系,提升自主创新能力。以新型企业、科研机构与高等院校为基础,依据产业发展的实际情况,培育与扶持具有自主知识产权、自主知识品牌和持续创新能力的企业、科研院所,攻克当前制约产业发展的多晶硅制备的核心技术与装备,形成以企业为主体市场为导向,产学研结合的产业技术创新体系。

4.出台优惠政策,优化发展环境。一是尽快出台和落实促进光伏产业发展的政策法规。积极贯彻《节约能源法》、《可再生能源法》,在技术及产品研发方面建立支持自主创新的政策,在产业做大做强方面建立经济激励的政策,在政府采购、并网发电等应用领域实施强制性支持的政策。二是出台税收优惠政策,优先将多晶硅及光伏产品生产企业列入高新技术企业,将相关产品列入高新技术产品和节能产品,使相关企业能够享受国家和省相关的税收优惠政策。三是出台电量电价扶持政策,对于有一定规模的多晶硅生产企业,由政府出面协调电力、电网、企业等相关单位,采取“软补”的方式,帮助落实电量和电价。

5.加强试点示范引导。深化应用是带动光伏产业发展的本质核心力量。在进一步拓展国际市场的同时,通过多种措施、多种形式开发和拓展光伏产业在省内外的应用领域。建议以光伏产业应用示范工程为突破口,启动建设一批太阳能与建筑一体化示范点、一批公共区域及住宅小区景观灯示范点和一批并网发电示范点,积极拓展和创造应用空间。

篇9

我国太阳能电池产量的80%以上出口海外市场,过度依赖出口的发展模式导致行业风险很大。如在2008年的全球金融危机中,因西方国家消减对光伏产品的补贴,直接导致国内许多光伏企业倒闭。德国、美国和日本是光伏产业发展较快的国家,他们拥有很多知名的光伏电池生产商,同时也是最主要的光伏产品终端消费市场。光伏发电作为绿色新能源,是解决全球性“能源危机”和“环境污染”的重要途径,我国要实现光伏行业的可持续发展,就必须积极开拓国内光伏应用市场。

我国光伏产业的确是遭遇了空前的压力和挑战,但是我们也看到,近几年来国内光伏企业快速发展,我国光伏企业的国际地位也在不断提升,随着《太阳能光伏产业发展“十二五”规划》、《可再生能源发展“十二五”规划》等国内扶持光伏产业相关政策的相继颁布,以及国际光伏市场的逐渐复苏,目前正是国内光伏产业转变运营模式、提升技术实力和综合竞争力,走向健康、快速发展的机遇期。

(一)推动市场重组,拯救光伏行业

据统计,2011年统计的光伏企业数为262家,2012年已经降至112家。这意味着超过一半的企业退出了光伏行业,一批技术水平低、转换效率低、生产成本高的企业将逐渐被淘汰或者收购。2013年3月20日,经无锡市中院正式裁定,对无锡尚德实施破产重整。尚德破产是中国光伏产业最具风向标作用的信号,意味着政府不再无限制给光伏企业输血,而是决定让市场优胜劣汰,中国光伏产业进入重新洗牌期。中国光伏整合未必是坏事,它将促使资金和技术向更加有实力的企业聚集,在适当时机进行洗牌,反而会使相关行业赢得更广阔的发展空间。经过新能源行业的大洗牌之后,一批实力雄厚的企业脱颖而出,将凭借先进的技术和成功运作成为光伏领域的翘楚。危机过后,我国光伏企业去弱留强,在国际上的竞争力会更强。

(二)营造良好市场环境,避免恶性竞争

国外企业对我国太阳能电池反倾销的质疑,主要集中在价格上。虽然大企业表示产品价格高于成本,但有些企业为了抢得市场,确实存在低价销售的行为,这也反映了长期依赖出口的光伏行业各自为战、组织松散的现状。我国光伏行业现在的问题已经不是如何“做大”,而是如何“做强”的问题。中国的光伏企业想要独霸江湖是不太现实的,而是需要和对手,甚至是欧美的企业合作,共同分享市场和技术的发展与繁荣。我们需要的是在国内光伏行业里培育一批优秀企业,进而带动营造一个良好的的市场环境,制造最好的产品、提供更好的服务,缔造一批具有国际影响力的大品牌。

(三)加大技术研发,提高市场竞争力

在这次光伏产业危机中,受冲击最小的是上游掌握硅料提纯核心技术的大企业,受冲击最大的是中下游太阳能电池和组件生产商,作为世界第一太阳能电池生产大国,我国光伏企业损失最大。国内光伏电池生产九成以上的原材料依赖进口,而且生产设备也几乎全部依赖进口,源头受制于人已经成为制约我国光伏产业跨越式发展的最大障碍。因此,我国光伏行业必须加大技术研发、创新,掌握核心技术;改进生产工艺,完善自主产业链,降低生产成本,提高综合竞争力。只有国内光伏行业的技术提高了,才能保证我们国家的政府财政补贴更多的变成国内光伏企业和用户的实惠。

(四)转变经营模式,降低生产成本

经过竞争淘汰,资金和技术将进一步向大型企业聚集,促进这些企业建立更加完善的光伏产业链,进行垂直一体化经营。保定英利公司是国内第一家拥有完整光伏产业链的企业,主要从事硅料、晶体硅硅锭、硅片、太阳电池、组件、控制一逆变器、光伏系统工程及光伏应用产品的研究、制造、销售和服务。通过建立完整产业链使光伏产品从各个环节降低生产成本,增厚企业利润,确保产品质量,提升抗风险能力,从而提高市场竞争力。同时,发展光伏全产业链可以改善无序竞争和盲目扩张的状况,符合我国太阳能光伏产业“十二五”规划提出的“择优扶优”政策,有助于整个光伏产业的可持续发展。

(五)建立坚强智能电网,规范光伏应用系统平台

篇10

日前,备受关注的《新兴能源产业规划》已上报国务院。该规划拟在2011年~2020年10年间,以开放市场吸引内外资的方式,累计增加投资5万亿元,每年增加产值1.5万亿元。根据规划,到2020年,我国风电装机累计将达1.5亿kW,年均复合增长率达17%;光伏发电累计装机容量达20GW,年均复合增长率达120%;核电累计装机容量达7000万kW,年均复合增长率达20%;生物质发电累计装机容量达1500万kW,年均复合增长率达15%。这5万亿元投资中,针对新兴能源与可再生能源产业的投资主要用于对各子行业的技术研发、试点示范、产业化运营、规模化推广等。

对新能源企业来说,要抓住这次新兴能源发展的机遇,把握好行业发展趋势和国家政策走势是关键。

从新兴能源产业发展层面看,未来10年,我国新能源产业将迎来发展黄金期。在风电领域,1.2亿kW的新增装机容量除了将拉动风电场建设、风电装备制造业的发展外,还将拉动风电技术咨询服务、风电运维服务等产业发展;对太阳能产业而言,国内光伏市场的启动将拉动以太阳能电池制造为核心的整个光伏产业链的升级,包括原料多晶硅、新型太阳能电池组件、光伏配套系统的快速提升;在生物质能领域,生物质发电项目有望实现大规模建设,同时将带动生物质发电装备产业的发展。此外,智能电网产业和洁净煤的开发利用也将进入大规模建设期。

新兴能源产业的发展还将加快新兴能源技术的转化速度,市场的发展将培育大批新的参与者。这5万亿元投资将有可能带动更多投资。如此来看,不管是新兴能源装备企业,还是新兴能源发电项目投资运营企业,亦或是将进入新兴能源领域的投资者,未来10年,都可能成为这5万亿元投资的受益者。

从国家层面看,未来10年,将是我国新兴能源行业有效整合、整体升级的重要时期。过去几年,我国新兴能源产业在保持快速发展的同时,也出现了一系列问题。例如,核心技术研发能力不足、产品质量参差不齐、产能过剩、市场还有待进一步培育等。这已经成为制约国内新兴能源产业发展的重要因素;整体竞争力不足、贸易摩擦日趋频繁、国外政策变化成为制约我国新兴能源产业拓展国外市场的重要原因。因此,国内外市场的现状及面对的困难,对我国新兴能源产业的发展提出了更高的要求。