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對光伏產(chǎn)業(yè)的看法范文1
關(guān)鍵詞:
一、引言
近年來,隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國能源消費(fèi)需求急速增長。中國已成為世界第二大能源消費(fèi)國,年能源消費(fèi)總量已達(dá)到31×108t 標(biāo)準(zhǔn)煤[1]。然而國內(nèi)傳統(tǒng)能源生產(chǎn)的增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上能源消費(fèi)增長速度,我國大量能源需要進(jìn)口,原油對外依存度高達(dá)51.28%[2],能源供應(yīng)安全形勢嚴(yán)峻。新能源,包括風(fēng)能和太陽能等,由于具有能源總量大、可持續(xù)、無污染等優(yōu)點(diǎn),近年來受到人們的廣泛重視。
所謂光伏產(chǎn)業(yè)是指以硅材料的應(yīng)用開發(fā)形成的產(chǎn)業(yè)鏈條,包括上游的原材料供應(yīng)、電池片生產(chǎn)、光伏電站建設(shè)及相關(guān)配套服務(wù)等環(huán)節(jié)[4]。在各級政府和產(chǎn)業(yè)界的共同努力下,我國光伏產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展,目前,已成為光伏制造業(yè)大國,在鐵路、公路、通訊、氣象等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
光伏產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢是:可持續(xù)利用,永不枯竭。在利用太陽能時不會造成環(huán)境污染,是理想的綠色能源。同時,建立太陽能發(fā)電站所需的時間和成本與其他發(fā)電站(如:核能發(fā)電)的建設(shè)成本相比要低很多。但在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中出現(xiàn)了一些不利因素和障礙,這些問題嚴(yán)重阻礙了產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。準(zhǔn)確把握我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,分析并解決好產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中遇到的問題,是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)研究的重要課題。
二、制約我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不利因素和障礙性問題分析。
在世界光伏產(chǎn)業(yè)的拉動下,近十年來,我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,但受原材料的產(chǎn)出、技術(shù)推廣、人才、政策等諸多因素的影響,嚴(yán)重阻礙了我國光伏產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)與應(yīng)用。
1、原材料嚴(yán)重短缺,產(chǎn)品銷售過度依賴國外市場,造成我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度對外依存。
高純硅材料經(jīng)提拉或鑄錠處理制成的單晶硅或多晶硅,是制造集成電路芯片和太陽能電池板的基礎(chǔ)材料,據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析,我國所需高純硅材料幾乎全部依賴進(jìn)口,國內(nèi)高純硅材料生產(chǎn)量不足市場的消耗量的10%,原材料嚴(yán)重短缺,成為制約我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。
我國生產(chǎn)的光伏電池組件有90%以上出口到國外,表1為中國機(jī)電進(jìn)出口商會統(tǒng)計的歷年我國光伏產(chǎn)品出口的情況,由表中數(shù)據(jù)可見:我國光伏產(chǎn)品出口額逐年遞增,而且幅度較大。
過度的對外依存,使得國內(nèi)企業(yè)抗風(fēng)險能力很弱,國際金融及國外政策等因素的波動,隨時都會對國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大影響。如:2011年10月,美國宣布對華晶硅光伏電池產(chǎn)品進(jìn)行“雙反”調(diào)查;2012年3月公布調(diào)查結(jié)果,認(rèn)為我國有關(guān)光伏企業(yè)接受了政府的“不公平補(bǔ)貼”。同時期,歐洲各國對太陽能光伏發(fā)電的補(bǔ)貼大幅下降等等政策的變更。種種政策的因素,嚴(yán)重影響著國內(nèi)光伏制造企業(yè)的發(fā)展。
2、太陽能電池效率轉(zhuǎn)換,并網(wǎng)等配套技術(shù)的不盡成熟,使得生產(chǎn)成本過高,技術(shù)推廣緩慢。
技術(shù)進(jìn)步是降低光伏發(fā)電成本、促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)和市場發(fā)展的重要因素。中投顧問高級研究員李勝茂稱:“光電轉(zhuǎn)換率是太陽能光伏電池片兩大核心技術(shù)指標(biāo)之一,目前國內(nèi)單晶硅電池片平均光電轉(zhuǎn)化效率約為18%左右。由于企業(yè)面臨越來越大的成本壓力,未來行業(yè)利潤率的提升還是要依靠相關(guān)技術(shù)的突破。”
由此可見,提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率是降低成本的有效途徑之一,據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析:轉(zhuǎn)換效率提高1%,成本會降低7%。
另外,目前我國太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用形式主要是農(nóng)村電氣化、通信和工業(yè)供電中的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)(如太陽能路燈等),同時存在一部分光伏與建筑集成系統(tǒng)和荒漠光伏電站。但這些發(fā)電站中使用的大量電氣控件(如:并網(wǎng)逆變器、太陽能控制器)主要依賴進(jìn)口,我國還沒能完全實現(xiàn)自主研發(fā)和商業(yè)化生產(chǎn)。獨(dú)立系統(tǒng)中的蓄電池壽命低,有待技術(shù)改進(jìn)。規(guī)模較大的荒漠并網(wǎng)太陽能光伏電站的建設(shè)中也存在諸如高海拔地區(qū)的超高壓交流及直流輸電技術(shù)、高溫超導(dǎo)輸電技術(shù)、大規(guī)模太陽能電力的調(diào)度、大規(guī)模太陽能的儲存技術(shù)等問題
以上諸多技術(shù)問題,均使得生產(chǎn)、應(yīng)用成本偏高,產(chǎn)品民用化進(jìn)程緩慢。
3、中國光伏產(chǎn)業(yè)制造行業(yè)發(fā)展較快,但國內(nèi)產(chǎn)品應(yīng)用市場發(fā)展較慢。
前幾年,我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)以倍增速度快速發(fā)展,其產(chǎn)能和產(chǎn)量均居世界第一,一舉成為全球最大的太陽能電池生產(chǎn)國,據(jù)報道:以浙江為例,浙江省共有光伏企業(yè)205家,其中有110家成立于2010年9月以后,規(guī)模均在100MW以下。然而,與德國、美國等太陽能應(yīng)用市場發(fā)展較為成熟的國家相比,目前我國的太陽能應(yīng)用市場發(fā)展明顯滯后。
一方面,2009 年,工信部、國家發(fā)改委等相關(guān)部門提出:我國太陽能、風(fēng)能等新興產(chǎn)業(yè)重復(fù)建設(shè)、無序上馬的現(xiàn)象非常嚴(yán)重。一時間,國內(nèi)有關(guān)風(fēng)電、光伏等新能源產(chǎn)業(yè)“產(chǎn)能過剩”的議論之聲四起。針對該問題,科技部、中國可再生能源學(xué)會、全國工商聯(lián)等部門也通過一系列分析,提出多種不同的看法。由于各方對光伏產(chǎn)業(yè)的認(rèn)識分歧過大,使得國家就產(chǎn)業(yè)發(fā)展不能適時給出相應(yīng)的激勵政策。降低了產(chǎn)業(yè)界人士的投資信心,對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形成了障礙。
另一方面,前幾年,由于政策的不明朗,缺乏有核心力量的政策或行業(yè)組織出來協(xié)調(diào)、維護(hù),國內(nèi)的光伏企業(yè)在海外拓展時無法齊心協(xié)力,只能種各自為政,有時為了能占有市場,大打價格戰(zhàn),相互之間的惡性競爭較為嚴(yán)重。
三、解決措施
針對以上障礙和問題,我們提出對發(fā)展我國光伏產(chǎn)業(yè)的以下建議:
1、改變“產(chǎn)而不用”的現(xiàn)狀,著重發(fā)展國內(nèi)市場,解決好利用問題
隨著國家能源局可再生能源十二五規(guī)劃和工信部關(guān)于太陽能光伏產(chǎn)業(yè)十二五規(guī)劃的出臺,國內(nèi)市場的發(fā)展迎來一個很好的機(jī)遇期, 國內(nèi)光伏企業(yè)應(yīng)該抓住這個機(jī)會,實現(xiàn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型,做好產(chǎn)、用結(jié)合,打破“生產(chǎn)在國內(nèi)、應(yīng)用在國外”的市場倒掛導(dǎo)致光伏產(chǎn)業(yè)嚴(yán)重受制于他國的局面。
2、充分發(fā)揮行業(yè)組織作用,制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),推進(jìn)產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展
現(xiàn)階段,國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)需要一個有力的行業(yè)組織來發(fā)揮組織、協(xié)調(diào)作用。行業(yè)組織的作用在于維護(hù)行業(yè)秩序, 組織、協(xié)調(diào)行業(yè)發(fā)展。國家應(yīng)該加強(qiáng)行業(yè)組織的建設(shè),給予行業(yè)組織更多參政議政的機(jī)會,讓其參與國家光伏產(chǎn)業(yè)政策的修定,制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以規(guī)范無序的市場惡意競爭,實現(xiàn)行業(yè)自律,減少行業(yè)內(nèi)耗,實現(xiàn)我國光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。
3、深入進(jìn)行行業(yè)整合,開拓應(yīng)用市場,創(chuàng)新服務(wù)模式
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為:我國光伏行業(yè)目前處于很長時間的“寒冬期”,其實困難局面的背后透露出的是行業(yè)整合的契機(jī),江西塞維太陽能公司董事長彭小峰先生認(rèn)為 :國內(nèi)市場要盡快強(qiáng)大起來,要更多發(fā)展一些新興市場,如印度、中南亞、中東、非洲、南美等;同時,要更加注重技術(shù)創(chuàng)新,通過技術(shù)創(chuàng)新來提高效率、降低成本,提高光伏產(chǎn)品的應(yīng)用,增加光伏產(chǎn)品在各方面的應(yīng)用和技術(shù)創(chuàng)新。
四、結(jié)束語
太陽能是未來的終極能源,是可持續(xù)利用,使用無環(huán)境污染,最理想的綠色能源之一。我國應(yīng)準(zhǔn)確把握光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,分析并解決好產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中出現(xiàn)了一些不利因素和障礙。行業(yè)發(fā)展中,打破傳統(tǒng)思想,大膽創(chuàng)新,解決好利用問題,注重可持續(xù)發(fā)展和長久發(fā)展;企業(yè)發(fā)展中應(yīng)創(chuàng)新商業(yè)模式,大力開拓國內(nèi)市場和新興市場。總之,全方位共同努力,推動我國光伏產(chǎn)業(yè)的持續(xù)、健康向前發(fā)展。
對光伏產(chǎn)業(yè)的看法范文2
(本科)畢業(yè)論文
光伏組件營銷的發(fā)展?fàn)顩r研究及對策
作
者:
XMF
學(xué) 校:
xxxxx大學(xué)
專
業(yè):
工 商 管 理
年
級:
2019 年
學(xué)
號:
xxxxxxxxxxxxxx
指導(dǎo)教師:
李濤
答辯日期:
2020.9
成
績:
xxxxx大學(xué)
論文題目:光伏組件營銷的發(fā)展?fàn)顩r研究及對策
專 業(yè): 2019工商管理(本)
姓 名:XMF
一.選題的背景及意義:
20世紀(jì)90年代后,光伏發(fā)電快速發(fā)展,到2006年,世界上已經(jīng)建成了10多座兆瓦級光伏發(fā)電系統(tǒng),6個兆瓦級的聯(lián)網(wǎng)光伏電站。美國是最早制定光伏發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃的國家。1997年又提出“百萬屋頂”計劃。日本1992年啟動了新陽光計劃,到2003年日本光伏組件生產(chǎn)占世界的50%,世界前10大廠商有4家在日本。而德國新可再生能源法規(guī)定了光伏發(fā)電上網(wǎng)電價,大大推動了光伏市場和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,使德國成為繼日本之后世界光伏發(fā)電發(fā)展最快的國家。瑞士、法國、意大利、西班牙、芬蘭等國,也紛紛制定光伏發(fā)展計劃,并投巨資進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和加速工業(yè)化進(jìn)程。
中國的光伏發(fā)電80年代開始起步,在國家“六五”和“七五”期間,中央和地方政府首先在光伏行業(yè)投入資金,使得中國十分微小的太陽電池工業(yè)得到了初步發(fā)展,并在許多地方做了示范工程,拉開了中國光伏發(fā)電的前奏。
二.研究的內(nèi)容及可行性分析:
以光伏組件的發(fā)展?fàn)顩r及對策進(jìn)行分析,具體的研究內(nèi)容如下:
1、光伏組件的概念,產(chǎn)生及發(fā)張;
2、分析我國光伏組件的現(xiàn)狀,優(yōu)勢及不足;
3、應(yīng)該怎樣改善光伏組件提供對策。
本文通過介紹我國光伏組件發(fā)展的現(xiàn)狀,再而分析我國光伏組件發(fā)展中遇到的問題,并進(jìn)行細(xì)致充分的比較,討論我國光伏組件的方向及對策建議。
三.論題的研究方法:
1、收集有關(guān)光伏組件的相關(guān)書籍資料;
2、瀏覽媒體上關(guān)于光伏組件的報道及評價;
五.論文的進(jìn)度安排:
1、2020年7月25日前,確定選題、查閱文獻(xiàn)、收集資料、擬定協(xié)作提綱、制定并完成畢業(yè)論文開題報告。
2、2020年8月20日前,將論文初稿交指導(dǎo)老師,由指導(dǎo)老師提出修改意見。
3、2020年8月30日起,修改、充實畢業(yè)論文初稿,
4、2020年9月20日前定稿。
六.論文的寫作提綱:
1、光伏組件概述
2、我國光伏組件的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題
3、我國光伏組件發(fā)展的對策建議
2020年9月20日
目錄
一、光伏組件概述••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••1
(一)、光伏組件的產(chǎn)生與發(fā)展·••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• • ••••••••••••1
(二)、什么是光伏組件 • ••••••••••••2
二、我國光伏組件的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題·••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• • ••••••••••••3
(一)我國的光伏組件的發(fā)展現(xiàn)狀•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••3
(二)發(fā)展我國光伏組件存在的問題••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• • ••••••••••••4
三、我國光伏組件發(fā)展的對策建議••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• • ••••••••••••6
(一)光伏組件實現(xiàn)平價上網(wǎng)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
一、光伏組件概述
(一)、光伏組件的產(chǎn)生與發(fā)展
早在1839年,法國科學(xué)家貝克雷爾(Becqurel)就發(fā)現(xiàn),光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。這種現(xiàn)象后來被稱為“光生伏打效應(yīng)”,簡稱“光伏效應(yīng)”。1954年,美國科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室首次制成了實用的單晶硅太陽電池,誕生了將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能的實用光伏發(fā)電技術(shù)。
20世紀(jì)70年代后,隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,全球能源危機(jī)和大氣污染問題日益突出,傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少,對環(huán)境造成的危害日益突出,同時全球約有20億人得不到正常的能源供應(yīng)。這個時候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能夠改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu),維持長遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展,這之中太陽能以其獨(dú)有的優(yōu)勢而成為人們重視的焦點(diǎn)。豐富的太陽輻射能是重要的能源,是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價、人類能夠自由利用的能源。太陽能每秒鐘到達(dá)地面的能量高達(dá)80萬千瓦,假如把地球表面0.1%的太陽能轉(zhuǎn)為電能,轉(zhuǎn)變率5%,每年發(fā)電量可達(dá)5.6×1012千瓦小時,相當(dāng)于世界上能耗的40倍。正是由于太陽能的這些獨(dú)特優(yōu)勢,20世紀(jì)80年代后,太陽能電池的種類不斷增多、應(yīng)用范圍日益廣闊、市場規(guī)模也逐步擴(kuò)大。
20世紀(jì)90年代后,光伏發(fā)電快速發(fā)展,到2006年,世界上已經(jīng)建成了10多座兆瓦級光伏發(fā)電系統(tǒng),6個兆瓦級的聯(lián)網(wǎng)光伏電站。美國是最早制定光伏發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃的國家。1997年又提出“百萬屋頂”計劃。日本1992年啟動了新陽光計劃,到2003年日本光伏組件生產(chǎn)占世界的50%,世界前10大廠商有4家在日本。而德國新可再生能源法規(guī)定了光伏發(fā)電上網(wǎng)電價,大大推動了光伏市場和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,使德國成為繼日本之后世界光伏發(fā)電發(fā)展最快的國家。瑞士、法國、意大利、西班牙、芬蘭等國,也紛紛制定光伏發(fā)展計劃,并投巨資進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和加速工業(yè)化進(jìn)程。
世界光伏組件在1990年——2005年年平均增長率約15%。20世紀(jì)90年代后期,發(fā)展更加迅速,1999年光伏組件生產(chǎn)達(dá)到200兆瓦。商品化電池效率從10%~13%提高到13%~15%,生產(chǎn)規(guī)模從1~5兆瓦/年發(fā)展到5~25兆瓦/年,并正在向50兆瓦甚至100兆瓦擴(kuò)大。光伏組件的生產(chǎn)成本降到3美元/瓦以下。
2006年的光伏行業(yè)調(diào)查表明,到2010年,光伏產(chǎn)業(yè)的年發(fā)展速度將保持在30%以上。年銷售額將從2004年的70億美金增加到2010年的300億美金。許多老牌的光伏制造公司也從原來的虧本轉(zhuǎn)為盈利。。
(二)、什么是光伏組件
1、光伏組件的概念
光伏組件(也叫太陽能電池板)是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部分。其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,并送往蓄電池中存儲起來,或推動負(fù)載工作。但是,隨著微型逆變器的使用,可以直接把光伏組件的電流源轉(zhuǎn)化成為40V左右的電壓源,就可以驅(qū)動電器應(yīng)用我們的生活當(dāng)中。同時,光伏組件在不斷創(chuàng)新,由于光伏組件在業(yè)內(nèi)來講叫做中國制造,應(yīng)該有中國創(chuàng)造,進(jìn)而出現(xiàn)光伏組件的升級創(chuàng)新產(chǎn)品,如光伏陶瓷瓦,光伏彩鋼瓦,這類產(chǎn)品可以直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)建材瓦片,還有了光伏組件的功能,一旦步入通用市場,將對光伏組件和傳統(tǒng)建材造成一定沖擊。
光伏組件指具有封裝及內(nèi)部聯(lián)結(jié)的,能單獨(dú)提供直流電輸出的,最小不可分割的光伏內(nèi)電池組合容裝置,由太陽能電池片或由激光切割機(jī)或鋼線切割機(jī)切割開的不同規(guī)格的太陽能電池組合在一起構(gòu)成。
光伏電池片為光伏組件最重要也是最基本的發(fā)電單元,因此光伏組件質(zhì)量很大程度上依賴于光伏電池片的好壞,因此組件廠家是否擁有自家的電池片廠,以自家電池片的質(zhì)量可以作為一個重要的評估標(biāo)準(zhǔn)。
一套家庭光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏組件、逆變器、支架、電纜以及其他零部件組成。通過本人了解,目前家用光伏發(fā)電系統(tǒng)的合理建設(shè)成本大概在1-5元/瓦,其中光伏組件的所占成本最大,幾乎占到一半;逆變器可以占到5%-8%。對比前幾年,整體上來說,確實是便宜了。
2、光伏組件的特點(diǎn):
目前,雙面光伏組件有兩條技術(shù)路線,即n型雙面光伏組件和p 型雙面光伏組件。雙面光伏組件按照使用的電池類型主要可以分為3 類,分別是:n-PERT 雙面光伏組件、n-HIT 雙面光伏組件和p-PERC 雙面光伏組件。各類型雙面光伏組件的具體特點(diǎn)如表1 所示。
與傳統(tǒng)光伏組件只能利用正面入射的光照不同,雙面光伏組件的背面也具備光電轉(zhuǎn)換的能力。表征雙面光伏組件的主要參數(shù)除了轉(zhuǎn)換效率之外,還有一個重要的指標(biāo)是雙面率(Bifaciality),即背面效率與正面效率的百分比。n-PERT 雙面光伏組件具有少子壽命高、無光致衰減效應(yīng)、弱光響應(yīng)佳、溫度系數(shù)低的特點(diǎn);且其雙面率可達(dá)到90%,遠(yuǎn)高于p-PERC 雙面光伏組件,背面發(fā)電量增益更高。在有限的安裝面積中,n-PERT 雙面光伏組件能提供更高的電力輸出。n-HIT 雙面光伏組件結(jié)合了晶體硅光伏組件和硅基薄膜光伏組件的優(yōu)點(diǎn),此類組件具有結(jié)構(gòu)對稱、低溫制造工藝、開路電壓高、溫度特性好、光照穩(wěn)定性好、雙面發(fā)電等特點(diǎn)。
p-PERC 雙面光伏組件生產(chǎn)線只需基于現(xiàn)有生產(chǎn)線進(jìn)行少量技術(shù)改造,基本不增加額外成本,性價比較高。與組件正面超過20% 的光電轉(zhuǎn)換效率相比,其背面可吸收光線的區(qū)域有限,轉(zhuǎn)換效率在10%~15% 之間。
含雙面光伏組件的光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計
2.1 組件安裝傾角的選擇
組件的安裝傾角是影響發(fā)電量的重要因素。采用固定式安裝的光伏發(fā)電系統(tǒng)一般按光伏組件全年傾斜面上接收到的輻照量最大,即全年發(fā)電量最大來選擇組件的安裝傾角,該傾角即為最佳安裝傾角。
本文以林洋安徽安慶某市政電站為例進(jìn)行對比分析。該項目采用285 W 雙面光伏組件,離地高度為1.0 m,分別采用10°、22°( 最佳傾角)、45°傾角布置。組件在不同傾角下的發(fā)電量測試結(jié)果如表2 所示。
試驗表明:
1) 在組件安裝高度為0.5 m 的情況下,相對于最佳傾角22°,傾角為10°時,組件發(fā)電量減少了5.49%;傾角為45°時,組件發(fā)電量減少了2.03%。在組件安裝高度為1.0 m 的情況下,相對于最佳傾角22°,傾角為10°時,組件發(fā)電量減少了2.03%;傾角為45°時,組件發(fā)電量減少了3.19%。由此可知,雙面光伏組件在最佳傾角時的發(fā)電量最大。
2) 當(dāng)傾角均為10°時,相對于最佳傾角22°,安裝高度為0.5 m 的組件發(fā)電量較安裝高度為1.0 m 的組件發(fā)電量減少的多。由此可說明,當(dāng)安裝高度增加時,由于雙面光伏組件背面接收反射輻射的原因,部分補(bǔ)償了由傾角帶來的發(fā)電量損失。
3) 當(dāng)傾角均為45°時,相對于最佳傾角22°,安裝高度為0.5 m 的組件發(fā)電量較安裝高度為1.0 m 的組件發(fā)電量減少。由此可知,傾角增大使雙面光伏組件背面接收反射輻射的效果變差。
2.2 組件安裝高度的選擇
雙面光伏組件如果離地面太低,背面將不能接收反射輻射;而隨著組件安裝高度升高,其背面接收的反射輻射也會隨之變化。組件最低點(diǎn)離地越高,組件與地面之間的空間越大,其背面可接收周圍反射輻射的面積越大,背面的發(fā)電量也越多。由表2 可以得出,在最佳傾角22°時,組件的安裝高度由0.5 m 增至1.0 m 時,其發(fā)電量約增加2.6%。下文以林洋山東某實證電站的測試結(jié)果為例進(jìn)行分析。兩組光伏組件的裝機(jī)容量均為50.04kW,均采用正面功率為290 W 的雙面光伏組件,且傾角均為當(dāng)?shù)刈罴褍A角28°,安裝高度分別為1.0 m 和2.0 m。不同安裝高度下的組件發(fā)電量測試結(jié)果如表3 所示。
測試結(jié)果顯示,當(dāng)組件安裝高度為2.0 m 時,比安裝高度為1.0 m 的組件發(fā)電量增加2.82%,該值比表2 中最佳傾角為22°時,組件安裝高度由0.5 m 增至1.0 m 時發(fā)電量增加的比例更大。這說明組件的安裝高度越高,增加的發(fā)電量越多。但隨著組件安裝高度的增加,所需支架材料也會增多,組件承受的風(fēng)荷載也將增大,安裝和維護(hù)更加不方便。所以,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較,認(rèn)為組件的安裝高度不宜超過2.0m。
2.3 光伏組件- 逆變器容配比的選擇
光伏組件的峰值功率是指在標(biāo)準(zhǔn)測試條件(STC) 下組件的額定最大輸出功率。在實際工況下,大部分時間段光伏組件的輸出功率都低于該組件標(biāo)定的峰值。逆變器的額定功率一般是指逆變器交流側(cè)輸出的額定功率。光伏組件- 逆變器容配比( 下文簡稱“容配比”) 即指光伏組件功率和逆變器功率之比。
光伏組件與逆變器功率匹配的一般原則是根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶栞椛洹鉁氐韧獠織l件,在不造成發(fā)電量損失的前提下,盡可能充分利用逆變器的容量。
在西藏、青海等高海拔無電地區(qū),電子元器件受高海拔條件的影響大,逆變器必須降容使用,因此,這些地區(qū)的容配比小于1。在海拔不超過1000 m 的地區(qū),不需要考慮逆變器降容的問題,常規(guī)的設(shè)計思路為容配比等于1。而在太陽能資源較差的東部地區(qū),輻照度基本達(dá)不到STC 要求的1000 W/m2,且受溫度等因素影響,光伏組件大部分時間的輸出功率達(dá)不到標(biāo)稱功率,逆變器基本為非滿負(fù)荷運(yùn)行,大部分時間處于容量浪費(fèi)狀態(tài)。
因此,越來越多的專家提出可通過容配比大于1 來提高此類地區(qū)的項目收益。由于雙面光伏組件的背面也具備光電轉(zhuǎn)換的能力,根據(jù)研究結(jié)果,在不同反射背景條件下,雙面光伏組件比傳統(tǒng)單面光伏組件的發(fā)電量可增加10%~30%。而且背景顏色越淺,背景反射率越高,雙面光伏組件的發(fā)電量提升越多。因此,對于采用雙面光伏組件的光伏發(fā)電系統(tǒng),容配比要綜合考慮組件的安裝地理位置、場地背景反射條件等多種因素。總的來說,雙面光伏組件的容配比必須考慮組件背面增發(fā)電量的影響。相較于應(yīng)用傳統(tǒng)光伏組件的設(shè)計,應(yīng)用雙面光伏組件的設(shè)計的容配比應(yīng)降低。
2.4 組件的支架設(shè)計
光伏支架主要分為固定式支架、傾角手動可調(diào)式支架和跟蹤式支架(平單軸/斜單軸/雙軸)等。
1) 固定式支架由于具有成本相對較低、后期維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用比較廣泛。
2) 傾角手動可調(diào)式支架的成本稍高,運(yùn)維工作量較固定式支架大,但是通過在不同的季節(jié)調(diào)整組件傾角可以增加系統(tǒng)的發(fā)電量。
3) 跟蹤式支架能夠很好地控制組件的朝向或傾角,甚至可同時調(diào)節(jié)兩者,能夠進(jìn)一步增加發(fā)電量。但跟蹤式支架的成本較高,后期維護(hù)工作量較大。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報道,與相同容量配置的固定式光伏發(fā)電系統(tǒng)相比,采用平單軸跟蹤式支架的光伏發(fā)電系統(tǒng)的年發(fā)電量可提高約15%,采用斜單軸跟蹤式支架的光伏發(fā)電系統(tǒng)的年發(fā)電量可提高約20%,采用雙軸跟蹤式支架的光伏發(fā)電系統(tǒng)的年發(fā)電量可提高37%~50%。另外,文獻(xiàn)提出了一種適用于山地、灘涂、漁塘等地的柔性支架,其采用在兩固定點(diǎn)之間張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線的方式,將光伏組件固定在張緊于兩柱間的鋼絞線上;兩固定點(diǎn)采用鋼性基礎(chǔ)提供反力,可實現(xiàn)10~30 m 大間距,以滿足不同地形的需要。
傳統(tǒng)的光伏支架系統(tǒng)設(shè)計主要考慮支架自重,以及在風(fēng)荷載、雪荷載、施工檢修荷載、地震作用等不同荷載組合影響下,支架滿足強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性要求,并符合抗震、風(fēng)、防腐等條件,滿足30 年的使用壽命要求,便于安裝和維修且造價合理。由于雙面光伏組件的正面和背面均具有光電轉(zhuǎn)換能力,為了盡可能地利用太陽光,必須考慮避免支架檁條對組件背面遮擋的影響。因此,雙面光伏組件的支架檁條必須位于組件邊緣。同時,還應(yīng)盡可能避免其他電氣設(shè)備( 如組串式逆變器)等對組件背面造成遮擋。
二、我國光伏組件的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題
(一)我國的光伏組件的發(fā)展現(xiàn)狀
作為光伏行業(yè)的終端產(chǎn)品,組件生產(chǎn)與市場結(jié)合緊密,產(chǎn)品更新?lián)Q代較快,要求有很強(qiáng)的市場應(yīng)變機(jī)制,對設(shè)計開發(fā)能力要求較高。近年來,全球光伏組件產(chǎn)量持續(xù)增長,增長速度均在20%以上。2018年,全球光伏組件產(chǎn)量雖繼續(xù)增長至120GW,但增長速度有所放緩,僅為13.7%。伴隨著光伏產(chǎn)業(yè)的整體情況良好以及組件價格下降使得光伏發(fā)電成本不斷逼近甚至達(dá)到平價上網(wǎng),預(yù)計2019年全球組件產(chǎn)量將會繼續(xù)呈現(xiàn)增長勢頭,全年仍將保持在120GW左右。
得益于全球光伏需求增長的推動,國內(nèi)企業(yè)在近年來持續(xù)加大組件環(huán)節(jié)的投資和技術(shù)革新,近10年來生產(chǎn)成本持續(xù)下降,自動化、數(shù)字化程度不斷提升。據(jù)中國光伏協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2018年,全國組件產(chǎn)量達(dá)到85.7GW,同比增長14.3%,以晶硅組件為主。組件產(chǎn)量超過2GW的企業(yè)有11家,其產(chǎn)量占總產(chǎn)量的62.3%,集中度進(jìn)一步提高。預(yù)計2019年組件產(chǎn)量將超過90GW。
2013年以來,我國光伏行業(yè)發(fā)展迅速,受此影響,光伏上游材料需求量快速增長,從而帶來整體產(chǎn)量提升迅速。從光伏組件產(chǎn)量市場占有率來看,我國光伏組件行業(yè)發(fā)展迅速,在全球市場份額穩(wěn)步提升,2013年以來,我國光伏組件產(chǎn)量占全球光伏組件產(chǎn)量的比重維持在65%以上水平,到2018年,達(dá)到71.4%。
晶科能源組件出貨量全球第一
根據(jù)Global Data的數(shù)據(jù),2018年全球組件出貨量排名前10的公司中,9家來自中國。其中,晶科以11.6GW的出貨量和12.8%的市場份額繼續(xù)保持全球組件出貨第一的位置。晶科之所以能夠保持榜首的位置,得益于其向海外市場擴(kuò)張的決心,而不是在中國政府削減對光伏行業(yè)的激勵措施之際繼續(xù)致力于中國本土市場。同時,晶澳正在以其雙面組件技術(shù)向中東市場擴(kuò)張,并在產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性、性能和創(chuàng)新方面處于強(qiáng)勢地位,2018年晶澳以8.8GW的出貨量排名全球第二。排名第三的是天合光能,出貨量為8.1GW。
雙面組件市場份額有望提升
據(jù)中國光伏協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,2018年,單面組件仍然為市場主流,市占率達(dá)到90%。雙面組件主要應(yīng)用于“領(lǐng)跑者”項目,其市場占有率有很明顯的提升,與2017年相比提高了8個百分點(diǎn),達(dá)到10%。未來隨著農(nóng)光互補(bǔ)、水光互補(bǔ)等新型光伏應(yīng)用的擴(kuò)大,雙面發(fā)電組件的應(yīng)用規(guī)模將會不斷擴(kuò)大。據(jù)中國光伏協(xié)會預(yù)計,2018-2025年單/雙面組件的市場占有率變化趨勢如下:
(二)發(fā)展我國光伏組件存在的問題
我國光伏產(chǎn)業(yè)目前存在的問題體現(xiàn)在以下幾個方面
1、由于成本過高,光伏產(chǎn)業(yè)對政府的補(bǔ)貼依賴嚴(yán)重。
2010年之前光伏產(chǎn)業(yè)建立在各國政府補(bǔ)貼的基礎(chǔ)上迅速高速增長起來,此時的光伏技術(shù)是在從實驗室到產(chǎn)業(yè)化過渡初期,由于生產(chǎn)成本比在實驗室的預(yù)期成本大幅下降,因此才形成了短時間的暴利行市。雖然這種情形吸引了大批的投資者進(jìn)入光伏產(chǎn)業(yè),但光伏發(fā)電依然高于火力發(fā)電。因此在2011年金融海嘯、歐債危機(jī)這些涉及到政府要動用資金救急解困的危機(jī)情形出現(xiàn)時,光伏產(chǎn)業(yè)所受的影響首當(dāng)其沖。一時間諸多上市公司均破產(chǎn)或出售光伏業(yè)務(wù),更有大量的企業(yè)停產(chǎn),使得許多地方政府和銀行望光伏而生畏。這樣,就形成了2011年以來長達(dá)三年的低谷時期。
2、技術(shù)和設(shè)備更新快速,從而設(shè)備的生命周期短。
由于光伏產(chǎn)業(yè)的主流技術(shù)大部分是根據(jù)實驗室試驗結(jié)果開發(fā)出來后很快即投向市場,往往一種設(shè)備上市兩三年后,就有新的技術(shù)和新的設(shè)備使之面臨淘汰的命運(yùn),從而出現(xiàn)了設(shè)備才投產(chǎn)兩三年就因效率低下或生產(chǎn)成本偏高而不能開工,變成雖然設(shè)備完好卻變成無效產(chǎn)能的情形。
光伏產(chǎn)業(yè)初期的暴利使得不少投資者只顧大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn),并不去創(chuàng)新研發(fā)新的技術(shù),使得整個行業(yè)供大于求。
3、歐美貿(mào)易保護(hù)主義抬頭開始“雙反”,導(dǎo)致中國產(chǎn)業(yè)面臨危機(jī)。
國外的光伏產(chǎn)品80%來自于中國制造,中國出口量也一直占據(jù)了國內(nèi)總產(chǎn)量的90%以上。在此形勢下,歐美許多光伏企業(yè)紛紛破產(chǎn)。歐洲各國政府和 美國政府都不愿看到光伏由中國制造的產(chǎn)品來主導(dǎo),因此先后試圖采取“雙反”等貿(mào)易保護(hù)手段來遏制中國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這使得市場大部分依賴外國的中國光伏產(chǎn)業(yè)大受打擊。
4、國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)扶持政策不明,國內(nèi)市場發(fā)展緩慢。
中國政府從2008年發(fā)出了第一個光伏電價補(bǔ)貼文件,對國內(nèi)三個項目給予了每度電4元的補(bǔ)貼;2009年6月,中國政府推出了“金屋頂”、“金太陽”計劃。這些裝機(jī)補(bǔ)貼一度帶齊了市場,但實際上是鼓勵了弄虛作假,打擊了真正的光伏發(fā)電企業(yè)。2011年8月,國家發(fā)改委公布了光伏上網(wǎng)電價,2012年1元/度。由于未對全國不同日照條件的地區(qū)進(jìn)行區(qū)別電價,也沒有說明價格補(bǔ)貼的期限,價格的額度也不合理,多種原因?qū)е赂鶕?jù)上網(wǎng)電價倒推回來的組件價格降幅過快,這是我國光伏組件價格從13元/瓦降到4元/瓦以下的主要原因。因此,在2012年10月份以前,雖然中國政府給出了不少光伏補(bǔ)貼政策,但當(dāng)時這些政策既不系統(tǒng)也不完善,導(dǎo)致已投資的資金回收困難,想投資的不敢再投資,客觀上阻礙了國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。
5、國內(nèi)外宏觀經(jīng)濟(jì)形勢蕭條導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)資金短缺。
歐債危機(jī)對歐洲這個當(dāng)時世界上最大的光伏市場帶來了很大的阻力。同時,國內(nèi)開始經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整,在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)受到打擊的同時,并沒有給光伏等戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)以明確的政策,因此,光伏企業(yè)的不景氣和一些大企業(yè)的倒閉破產(chǎn),使得銀行和投資機(jī)構(gòu)對光伏望而生畏,導(dǎo)致企業(yè)面臨市場和資金的雙重不足,從而整個行業(yè)陷入低迷。
綜合起來,雖然中國光伏這些年獲得了巨大的發(fā)展,也曾經(jīng)涌現(xiàn)過江蘇中能、無錫尚德、江西賽維、天威英利等一批國際知名企業(yè),甚至還占據(jù)過各自環(huán)節(jié)的世界第一的地位,但是,由于沒有科學(xué)發(fā)展的長遠(yuǎn)性,沒有對各種風(fēng)險和問題的預(yù)見性,沒有自主技術(shù),加上國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)政治環(huán)境的影響,一旦行業(yè)波動較大,這些巨人倒下的速度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)比他們發(fā)展起來的速度快得多。2013年無錫尚德的破產(chǎn)和2014年超日企業(yè)債的違約,已經(jīng)證明了這一點(diǎn),而今年下半年,還會有更多的光伏企業(yè)發(fā)生債務(wù)違約和破產(chǎn)的情況出現(xiàn),這并不奇怪,均是上述問題的具體體現(xiàn)。
三、我國光伏組件發(fā)展的對策建議
(一)光伏組件實現(xiàn)平價上網(wǎng)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
光伏平價項目實現(xiàn)路徑
第一,在土地面積允許的情況下,請專業(yè)的設(shè)計單位進(jìn)行測算,將安裝容量接近與額定容量比值的最佳值,充分利用配套設(shè)施。
第二,在技術(shù)方案的選擇上,盡量采用先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備,如大尺寸雙面組件、平單軸或固定可調(diào)等運(yùn)行方式,1500V系統(tǒng)等,提升發(fā)電量,同時盡可能降低運(yùn)維成本。
第三,采用EPC模式,從系統(tǒng)化的角度在基礎(chǔ)、支架、線纜等方面降低成本。
第四,從地方政府爭取相關(guān)稅費(fèi)減免等支持政策。第五,對項目的收益抱有合理的預(yù)期,投資企業(yè)應(yīng)從思想上適應(yīng)去補(bǔ)貼,以市場接納能力定規(guī)模的新思路,加快內(nèi)部決策速度。
2019年6月4日,國家能源局下發(fā)了《2018年度全國可再生能源電力發(fā)展監(jiān)測評價報告》,值得注意的是:浙江省購買的20億kWh(相當(dāng)于200萬個綠證)用于完成國家規(guī)定的消納比重。
浙江此舉,是我國首次以“省”的名義,為了完成任務(wù)而購買綠證。浙江省購買可再生能源綠色電力證書可折算可再生能源電力消納量20億千瓦時。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,江蘇、廣東、安徽、貴州、山東、內(nèi)蒙古和廣西距離達(dá)到2020年最低消納責(zé)任權(quán)重不到1個百分點(diǎn),而京津冀、黑龍江、甘肅和青海非水電可再生能源電力消納比重較2020年最低消納權(quán)重仍有較大差距。
相信在不久的未來,會有更多的省份通過購買綠證完成配額的要求,并以補(bǔ)貼的形式受益于平價項目。因此,光伏平價上網(wǎng)項目是大勢所趨,也一定能夠帶給投資企業(yè)相應(yīng)的回報。