光伏板产业现状十篇

时间:2023-12-22 17:48:31

光伏板产业现状

光伏板产业现状篇1

关键词:光伏发电;现状;发展措施

中图分类号:TM61文献标识码: A 文章编号:

随着人口数量的快速增长,传统化石能源(以石油、天然气及煤炭为代表)正面临消耗殆尽的危机,能源危机问题已经发展成为一个世界性的难题。除此之外,在使用化石能源的过程中,将会产生一系列环境污染问题,给生态失衡造成了严重的影响,制约了人类社会的进一步发展。寻找并开发新能源已经成为世界各国的一项重要战略任务。众所周知,太阳能资源不仅丰富,而且分布广泛,同时具有环保的特点,是各国公认的清洁能源。

1.光伏发电技术

1.1光伏发电技术原理

对于光伏发电而言,太阳能电池属于核心部分。所谓的光伏发电指的是在太阳能电池的帮助下,实现光能到电能的一系列转化过程。光伏发电的历史可追溯到19世纪40年代末期,科学家在科研实验的过程中发现了光生伏打效应,奠定了太阳能电池诞生的理论基础。太阳能电池工作原理如下:在光照条件下,其芯片PN结中的电子将会吸收光能,进入自由电子状态,并在晶体里高速移动,由此产生的空穴也会以晶体为中心按照一定的规则围绕移动,最终自由电子完成在N 结的聚集,而空穴完成在 P 结聚集,此时,PN结之间将会存在一个电势差,并发挥出电源的功用。[1]

1.2光伏发电系统

光伏发电系统包括以下几个主要部分:1)太阳能光伏电池板;2)储电装备;3)控制器存;4)逆变器。利用太阳能光伏电池板可实现太阳能到电能的转换,然后再利用逆变器进行相关转化之后,便可输送给用户了。

2.光伏发电的现状

2.1光伏发电系统设备生产状况分析

前文提到,在光伏发电系统中,太阳能光伏电池板是核心组成部分。目前,有相当数量的企业在从事相关的生产以及销售工作。纵观世界市场,太阳能光伏电池板的年均总产量已经多年保持在4000MW以上。中国在该领域所占的份额位居世界前列。以无锡尚德公司生产情况为例。该公司的产能在327.0MW/年(2007年数据),在中国排行第一,在世界范围内位居第三。由此可见,我国在光伏发电系统设备生产方面的巨大优势和潜力。[2]

值得一提的是,中国在光伏发电系统的装机容量方面远逊于光伏电池产业。2007年,中国光伏发电系统的装机容量仅为世界当年累计安装量的1%。

由以上信息可以看出,我国在光伏发电系统装机容量方面有待提高。

除了太阳能光伏电池之外,光伏控制器也是相关厂家的关注焦点。在世界范围内比较,我国在这一领域的生产方面并不占优势,落后于欧洲以及日本等先进地区和国家。另外,在光伏控制器的自主创新及研发方面还有待提高。

2.2光伏发电系统在我国的应用

在我国,太阳能资源不仅丰富,而且分布广泛,整体资源占有量超过 5000兆焦/(平方米·年)。所以,中国在发展太阳能光伏发电方面具备一定的先天优势。在我国,光伏发电的应用主要集中在下列四个方面:1)农村以及边远地区;2)通信和工业;3)太阳能光伏产品;4)光伏并网发电系统。近些年来,国内陆续建成了一批示范性光伏发电系统。如600W光伏提水系统,其输出电压为220VAC,日发电量为1.8kWh,日提水量为30m³/(20m)。又如100kw并网型光伏供电系统,其输出电压为220VAC,日发电量达350kWh。光伏发电产业属于政府推动的示范性工程,其商业化应用还有很长一段路要走。[3]

2.3我国光伏发电存在的主要问题

我国光伏发电存在的主要问题有:1)在太阳能的开发方面缺乏战略意识。政府没有将太阳能开发作为政府的日常工作的一部分。另外,相对于常规能源建设项目而言,太阳能开发项目缺少固定的资金投入又或者资金渠道不够通畅,同时还缺乏科学、有效的激励政策;2)相较常规能源产业而言,新能源的开发还处于起步阶段。多元化、多层次的能源结构体系尚未建立。边远地区的能源紧张问题仍旧存在,生态环境的持续恶化短时间内难以改变。以上问题制约了边远地区的进一步发展;3)和太阳能光伏发电相配套的市场运行机制(包括管理和服务两大方面)还不完善,该领域的竞争尚处于无序、混乱状态;4)光伏发电市场的培育度不够,没有形成规模产业链。受经济因素和技术因素的制约,表现出了高技术含量不足的问题;5)产品质量评价标准不统一,导致光伏产品在质量方面参差不齐;6)对综合型能源系统的投入、开发力度不够。[4]

3.光伏发电的发展措施

太阳能光伏发电可以向农村以及边远地区提供满足日常需求的非联网电力,且成本较低。结合当地的具体情况,加大对太阳能的开发力度,可将其转化为高品质的生活用电和工业用电。推动光伏发电事业的发展,不仅有利于脱贫致富,而且有利于维持人和环境协调发展,这对于我国可持续发展的战略而言具有非常重要的现实意义。[5]

光伏发电的相关发展措施:1)政府应加大投入,加强引导,从而推进太阳能这一新能源的应用进程;2)结合市场规则,促进新能源产业的市场化转变,同时对现行产业结构中的不当之处进行大刀阔斧的整改,建立起科学、规范、高效的市场运行机制;3)完善光伏发电系统相关产品的质量检测标准,使其规范化、规模化;4)建立完善的技术培训体系,结合实际需要培养不同层次的新能源技术人才,提高加工、应用相关的技术水平,从而获取更大的经济效益;5)在推广应用过程中,切忌急躁,要稳步发展。如根据当地情况,先推广那些技术条件已经相对成熟的光伏发电设备,同时将维修、管理、宣传等一系列基础工作落实到位;6)政府应制定各项优惠政策,建立高效的投融资机制,营造良好的投资环境,以此吸引国内外的人才、技术以及资金,保证光伏发电产业的可持续发展。[6]

4.光伏发电技术发展前景展望

目前,我国光伏企业的市场重心集中在欧美等发达国家和地区,为改变这一现状,我国相继出台了诸多光伏补贴政策,以促进国内市场的开放与发展,相信不久的将来,我国光伏企业大有希望摆脱当下这种生产过剩的局面。国家已经明确提出了,在中东部地区建设分布式光伏发电系统的计划,并提出了结合城市建筑的理念,所以,我国光伏产业在未来的一段时间里将会致力于分布式光伏发电和建筑光伏一体化的研究。由此可以预见,光伏产业正在由高端市场转战下游市场,那些生产太阳能照明设备以及屋顶太阳能的相关企业将会迎来发展的契机。光伏企业应该将主要精力投入到更高层次技术的开发、研究与应用中去,例如以下几个方面:1)光伏并网电路的拓扑结构;2)分布式光伏发电系统的能量管理问题;3)对系统的显示以及远程监控技术等。与此同时,还需要提供一系列安装维护等方面的增值服务。就目前市场而言,晶硅太阳能板仍旧同类产品中主流,但是越来越多的企业开始将人力、物力投向了对薄膜太阳能板技术的研究。同晶硅太阳能板相比,薄膜太阳能板具备了更强的高温潮湿适应能力,因此多见于下游的建筑幕墙,造价方面也具有优势,在制造环节所消耗的能源还不到晶硅太阳能板的1/2。在全球经济衰退的大环境之下,薄膜太阳能板市场不见颓势,仍在稳定增长之中。[7]

5.结语

我国幅员辽阔,拥有大量的、可利用的太阳能资源。太阳能光伏发电技术不仅是一种清洁能源技术,而且在转换率方面也在日益提高,相信光伏产业的未来发展前景将会更好。随着电价补贴政策的落实以及光伏发电的使用时间增加,相信在不久的将来,太阳能发电成本将会大幅下降,甚至达到和常规电价极为接近的水平。我国石油、煤炭以及天然气等化石能源的储量正在减少,如果不采取有效的解决措施,将来必然会陷入能源危机之中。在此背景下,开发、利用太阳能等清洁能源已经成为能源领域的一个必然发展方向。

参考文献:

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[4] 李芬,陈正洪,成驰,蔡涛,杨宏青,申彦波. 武汉并网光伏电站性能与气象因子关系研究[J]. 太阳能学报. 2012(08).

[5] 陶文彪,万利. 浅谈太阳能发电[J]. 科技传播. 2011(15).

光伏板产业现状篇2

由于太阳辐射单位面积能量密度较低,收集和利用太阳能就需要大量的土地面积。中国西北地区有大面积的荒地、沙漠、戈壁和盐碱滩,而且太阳能资源充足,能够为光伏产业的发展提供充足廉价的土地,但这些地方往往也是人烟稀少、工业和农业不发达的地方,从这里发出的电能难以就近消纳,需要远距离输送到中国东部及沿海城市的工业集中区域,这就需要建设远距离超高压输电线路,费用惊人,而且建设周期长,还需要国家的统一协调部署和投资,远水解不了近渴。中国中东部及沿海城市是工业化和城镇化的集中区域,是电力负荷的用电中心,但这里也同时是土地肥沃的粮仓,大面积发展光伏产业将直接影响农业生产,在中国耕地资源紧缺,粮食生产缺口逐年增大的大背景下,严格控制耕地红线已经成为了国家基本国策。

因此,如何在国家土地政策的范围内,在中国土地肥沃而太阳能资源充足,同时又是工业和城市用电负荷中心的华北和长江流域地区发展光伏产业就成为了行业发展需要突破的瓶颈。近年来,开始研究并逐渐兴起的兼顾光伏发电和农业生产的光伏农业技术成为了当前突破这一瓶颈的有效方法。

将光伏板直接铺放在温室的屋面,利用温室的结构支撑光伏板发电,同时温室内还进行正常的农业生产,是设施农业生产中一种良好的光伏农业结合技术。近年来,各地相继开展了这方面的研究和探索。寿光的科技工作者也不失时机地开展了这方面的工作,已有多个企业和研究单位建设了实验温室。笔者通过在寿光的参观,将所见所闻的各种光伏温室的做法及其效益和存在的问题综述如下。

光伏板的布置方式

在参观过程中笔者看到,寿光在光伏技术利用中,采光板有3 种不同的布置位置,相应地光伏发电量和对农业生产的影响也不尽相同。

光伏板布置在日光温室后屋面

将光伏板布置在日光温室的后屋面基本不影响温室的采光,对农业生产没有任何影响(由于光伏板分散布置在透明背板上,基本不影响后栋温室的采光,也不影响温室栋与栋之间的间距),光伏发电产出的电能储存在蓄电池中,根据温室用电的需要随时使用,如图1。这种方法由于受到日光温室屋面面积的限制,布置光伏板的数量不能过多,因此,产生的电量也有限,而且需要蓄电池蓄电,相对造价较高。

光伏板布置在日光温室采光面

将光伏板布置在日光温室的采光面,相对而言,布置光伏板的数量可不受限制,但由于光伏发电和温室内作物生长都需要光照,两者在光能利用上形成了竞争局面。为了兼顾两者用光需求,一般在温室采光面布置光伏板时都采用间隔交错布置的形式(图2)。但不论采用怎样的交错布置,温室内总会形成阴影,使室内光照的均匀度显著下降,将直接影响作物生长的均匀性和商品性。为了尽量减少光伏发电对室内种植作物采光的影响,新的光伏板布置位置改进方案将光伏板放置在了温室采光面靠近后墙的部位,使光伏板在室内产生的阴影基本投射在温室的后墙上(图3a),或者将光伏板布置在温室靠近山墙的屋面部位,因为这一位置往往是放置水池的地方,对温室作物的采光不会产生直接的影响(图3b)。这两种方法完美地解决了光伏板发电与作物采光对光照要求之间的矛盾,但对后墙和山墙接受直射辐射所产生的蓄热作用却有削弱。室内的对流换热能否补偿直射辐射的储热量或者能补偿多少,需要做进一步严格的实验测试。

光伏板布置在连栋温室采光面

相比在日光温室,在连栋温室的屋面布置光伏板,光伏板布置的数量会更大。为了最大限度减少对温室内作物光照的影响,在连栋温室上布置的光伏板一般都间隔交错布置。寿光采用了一种方法,将温室的高度提高,并减少温室的连跨数,使屋面光伏板形成的阴影在春秋季节投射到温室外从而保证了室内种植作物对光照的需要(图4)(夏季由于光照充足,温室也需要遮阳,而且光伏板遮光所形成的阴影在室内是移动的,不会对作物形成光照不足的生理障碍)。但这种做法需要在两栋温室之间预留出足够的空间,以便前一栋温室屋面的阴影不要影响后一栋温室的采光,对土地的浪费比较严重。

光伏温室的效益

据当地生产经营者介绍,在日光温室上安装光伏板,并网发电,销售电价在1元/度以上,全年的电价收入在11 万元,加上温室内作物的收益,全年1 栋温室的销售收入在15 万元以上,而且光伏温室建设还能得到政府补贴,可大大节省建设投资。目前,国家政策鼓励小型个体企业或个人发电并网,也疏通了光伏发电销售的渠道。光伏板按照25 年的使用寿命计算,在整个经营期内电价基本不会波动,可消除生产经营蔬菜的市场风险,生产者将具有非常显著的经济效益。

风险与建议

光伏板产业现状篇3

【关键词】自动化程度高 多地形作业 低耗能

近年来,随着国家对新能源的大力开发及应用,太阳能光伏发电产业迅速发展。随之而来对太阳能电池板的清洗就成了一大难题,解决太阳能电池板的清洁问题日益迫切。于是 “太阳能电池板清洁机器人”应运而生,其主要解决在平地、山地、沙漠等地形下太阳能电池板的清洁问题。根据统计,太阳能电池板在没有及时清洗的情况下,由于表面灰尘的积累导致发电量降低7%-35%,从而降低整个发电厂的经济效益;采区手动清理会消耗大量人力、物力、财力和时间。此款机器人具有成本造价低、续航时间长,可以大幅度解放劳动力、减少企业开支、增加发电量、提高光伏电厂的经济效益等优点。

1 发展背景

在节能环保政策的驱动下,新能源的研发及相关产业迅速崛起。在这一背景下,大同市不止在加快推进煤电一体化项目,还抓住国家能源局批复的大同市采煤沉陷区国家先进技术光伏示范基地的机会,大力推动光伏发电、风力发电和生物质能、抽水蓄能电站等能源项目建设。灵丘县生态治理的100万千瓦光伏项目,浑源、天镇光伏扶贫项目正加速推进。天镇光伏、晋能阳高项目,阿特斯阳高常规光伏项目进程不断加速。预计至2020年,全市的光伏产业扶贫、常规光伏项目总装机容量可以增加到300万千瓦。因为太阳能电池板受到环境的影响致使清洁度下降,发电率降低7%―35%,但目前国内市场并没有适用于清洁太阳能电池板的清洗机器人。针对这一现状,项目组研发了一款专门用于清洁太阳能电池板的智能机器人,此款机器人可用于平地、山地和沙漠等地域。

2 产品介绍

2.1 模型图(如图1)

2.2 车体基本情况

如表1。

2.3 一台样机所需成本

如表2。

3 研究计划

(1)进一步制定详尽的研究工作计划和课题实施方案;对已建立的数学模型进行分析其运动学和动力学特性;

(2)第一阶段仿真实验,机器人的感觉运动系统设计,信号传输系统的基于无线基站器件的物理实验;

(3)第二阶段机器人原理样机的研制,物理机器人测试,机器人的感觉运动系统设计的完善;

(4)第三阶段信号传输系统的基于无线基站器件的物理实现,机器人改进样机的研制。

4 市场

4.1 市场需求规模。

大同市规划从2015-2017年,在三年的时间于左县区新荣区和南郊区的十三个乡镇,1687.8平方公里采煤沉陷区范围内,建成3000000千瓦光伏发电项目。而对这些太阳能电池板的清洁就成了一个大难题,如果是依靠人工白天作业不仅会影响发电效率还会浪费水,而且人工费也是一笔不小的开销。目前国内还没有成熟的清洁太阳能电池板的机器人,仅仅对于大同市而言太阳能电池板清洁机器人市场前景就不小。按照每平方千米2台机器人,那么大同市的需求量就是3376台,由此可见太阳能电池板清洁机器人的市场需求规模很大。

4.2 未来的发展趋势

近年来,我国西部地区大力发展光伏发电,但是随着集中式光伏电站的大规模建设,一些问题已经有所显现。部分地区用电量低,已经无法完全消纳这些电量,并且受到电力系统接纳能力限制,发电厂的大规模发展也因此受限。因此,国家鼓励东、中部地区发展分布式发电,鼓励自发自用,这将成就光伏发电的发展方向。当下,广东、浙江、山东等省份的光伏发电建设规模宏大,预计于2020年将分别达到400万千瓦、600万千瓦、400万千瓦,届时对这些太阳能电池板的清洁工作将为机器人清洁提供了更加广阔的前景。

5 营销

5.1 公司可根据市场现状进行有计划的营销

5.1.1 开发商合作

合作营销方式:定点展示合作和项目合作。

(1)项目合作:主要是针对那些刚刚起步的项目,把太阳能电池板清洁机器人研制这一块纳入预算中,这样对产商来说,太阳能电池板清洁机器人可以提高太阳能电池板的清洁度,使太阳能电池板发电量增加30%。

销售模式的优缺点:影响大、利润丰厚、可是工期长、投资额度大、资金回收时间长。

(2)定点展示合作:在发电站设点展示,演示太阳能电池板清洁机器人。

销售模式的特点:成交期短、成交率高是最直接的接触方式,货款可立刻收到,最直接、最经济最实用、最有效、货款结算方式:与生产商交付场地费、月租费结算货款。

5.1.2 加盟商合作

通过地方性质的招商形式找寻下一级和经销商,分享太阳能电池板清洁机器人的乐趣、投资商机,统一的政策。

5.1.3 专业市场设点

经过专业市场设点销售、宣传太阳能电池板清洁机器人,如大型建材市场、专业电子市场等,因为来这里的客户大部分为准客户。

销售模式的特点:成交率高、客户群集中、成交速度快、资金回收快是比较经济而且稳定的销售方式。

货款结算方式:与客户直接结算货款。

5.2 研发方向

可以转向现有产品的互补型产品,市场经济发展的已经太过于饱和,研发新产品的难度远远大于互补型产品的研发。

5.3 扩展策略

努力发展现有产品,使本公司具有一定的知名度。以后再根据自身能力,开发新产品.同时兼并其他具有发展潜力的公司,使本公司有能力扩展。

光伏板产业现状篇4

【关键词】光伏发电;工业园区;项目投运后管理

在能源和环境压力日益增加的背景下,推动分布式电源发展已成为世界各国促进节能减排、应对气候变化的重要措施之一。

1 分布式电源发展背景

分布式电源作为新能源的重要组成部分,以其独有的,与大电源、大电网有机统一、缺一不可,在一定程度上影响着电网未来的发展方向。

欧美发达国家以中低层的独立住宅为主发展屋顶光伏。我国光资源富集在西北和华北,其荒漠地区适宜集中式开发,主要包括:建筑屋顶和农牧区户用光伏。我国内陆城市则以高层建筑为主,发展条件不及欧美。

太阳能资源丰富,具有相当的开发和利用价值,本地多年平均太阳能总辐射为4200~5000MJ/m2,平均日照时数为1666.4~2280.9小时,多年日均水平面太阳辐射量3.67kWH/m2。它对改变地区能源结构、缓解地区用电压力、实现地区可持续发展具有重要意义。因此在内陆城市安装分布式光伏电站前景广阔。

2 本地分布式光伏发展现状

作为城区内推广分布式光伏发电项目有一定局限性,因为我国内陆城市则以高层建筑为主,在公用建筑屋顶进行光伏发电项目安装需要取得其他业主的同意,面积要求大,推广具有难度,而在工业园区发展分布式光伏项目有以下几个优点

一是充分利用了取之不尽、用之不竭、无污染且免费的太阳能;

二是充分利用工业园区内企业现有厂房、办公楼等建筑物闲置瓦面或屋顶安装太阳能电池板,建独立太阳能屋顶光伏发电装置,使有限的资源得以再次利用,无需新增土地,既节约了国土资源又节省了征地费用;

三是安装分布式光伏电站实现了自发自用,余电上网销售。对工业园区所属企业,不仅节约了电费,还能享受政府补贴,同时,用不完的电还能卖给电网实现创收,对降低企业运营成本具有明显的优势

四是利用当地丰富的太阳能来发电,从一定程度上缓解了地区用电压力,且不消耗燃料,不污染环境,还能够改善供电质量,调节峰电,保证电力供给。

从本地区工业园区已建的8个分布式光伏电站来看,尽管本地区属于太阳能资源相对较差的第四类地区,但设备运行情况良好,发电效率达到80%以上,表明分布式光伏发电系统技术成熟,达到了理论设计要求,与同等发电量的火电厂相比较,8个分布式光伏电站每年可节约标准煤712.66吨;减少碳排放总量1017.55吨;减少氮氧化物排放26.65吨;减少二氧化硫排放53.52吨;减少粉尘排放48.42吨;减少灰渣排放202.89吨等,有效地改善了人类生活的自然环境。

由于8个光伏电站项目都是充分利用工业园区企业现有厂房、办公楼等建筑物闲置瓦面或屋顶安装太阳能电池板,建光伏电站,使有限的资源得以再次利用,无需新增土地,既节约了国土资源又节省了征地费用,而作为关键部件的太阳能电池使用寿命长,寿命一般可达到25年以上。可见工业园区内的光伏电站具有较高的经济性;但是目前太阳能电池、电缆等材料成本相对较高,从一定程度上延长了投资回收期。

3 分布式光伏发电项目投运后管理

光伏电站投运后管理也很重要,虽然工业园区内建设,后期维护可以较为集中。分布式光伏维护主要在光伏组件的定期保养,由于分布式光伏电站暴露在露天环境中,外面没有任何保护,自然环境因素对分布式光伏电站质量会有较大影响。由此,分布式光伏电站的日常保养很必要,这直接关系到光伏电站使用寿命和发电效率。

对于设备性能来说,辐射强度和温度是影响组件效率的显著因素,带载率和工作电压是影响逆变器效率的显著因素;而对于系统效率来说,由于其具备季节性,环境温度、灰尘遮蔽是影响效率的显著因素。例如如果不注意清洁光伏板组件,有泥点污点,就容易产生热斑效应。所谓热斑效应,就是光伏板组件的串联电路上有部分被遮蔽,其发电量下降,会消耗其他部分产生的电能,成为一个负载。热斑效应会导致光伏板电池组件损坏甚至烧毁。定期对光伏电站组件进行清洗和检查,能明显提高光伏发电系统的效率

因此在光伏电站设计运维的整个生命周期中,都要对关键风险进行控制,这样才能降低度电成本,提高投资回报。

根据我国太阳能资源分布图及其太阳能辐射量五类地区划分来看,同类项目在我国适合在与内陆城市工业园区太阳能资源四类以上地区推广除四川、贵州两省外,其它地区均可大范围推广,前景广阔。

参考文献:

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光伏板产业现状篇5

关键字:光伏发电;光伏建筑一体化(BIPV);光伏组件;智能电网

中图分类号:U665文献标识码: A

1.引言

光伏建筑一体化(BIPV,Building Integrated Photovoltaic),即将太阳能光伏电池板铺设在建筑物的外表面,使辐射的太阳能通过变换装置转换为电能,为建筑物及近端负荷提供电能,它是开发应用太阳能发电的一种重要形式。1954年,世界上第一块实用的光伏电池问世,人类展开了应用太阳能的新纪元。1978年,波斯顿一栋高层建筑上建成了美国历史上第一个光伏并网系统。随着国家对发展分布式发电、智能电网和新能源的逐步重视,近年来光伏建筑一体化在我国得到了一定的应用并处于推广阶段。

2.BIPV的基本原理与特点

典型的一个光伏建筑一体化系统如图1所示,该系统为一户用屋顶光伏系统,太阳能光伏阵列铺设在屋顶,其发出的直流电通过初级DC-DC变换器升压并进行最大动率点跟踪,然后经过逆变装置转化为与电网同频同相的交流电并网。其发出的电能大多被建筑内负荷的用电设备消耗,多余的电能注入电网,而在光伏发电出力较小情况下,建筑内负荷可从电网取电。据《上网电价法》,一般对光伏发电的上网收购价和民用电进行单独定价,因此安装了两套电能计量装置,一套用于计量光伏发电总量,另一套计量建筑内负荷的用电量。从优化电源结构配置、提高供电可靠性、提倡节能环保、增加建筑美观程度等方面,光伏建筑一体化(BIPV)都具有优点,具体而言:

(1)利用光伏发电可以减少二氧化碳和二氧化硫的排放,有助于构建低碳、节能、环保的供用电系统;

(2)光伏组件在建筑物表面,不占用地面空间,这对于人口密集、土地资源昂贵的城市建筑尤为重要;

(3)由于光针电池与建筑材料高度集成,减少了建设和安装成本,不仅降低了建筑物整体造价,而且增加了建筑的艺术魅力;

(4)光伏建筑一体化(BIPV)主要为近端负荷(多数情况下为建筑内部的用电设备)供电,减轻了负荷对电网的依赖,可以降低供电线路上的输电损耗,增加供电可靠性;

(5)光伏发电在夏季和白天出力较多,对于工厂、办公建筑光伏系统,可以利用这一特性起到削峰的作用,缓解高峰用电需求;

(6)建筑表面的光伏电池吸收太阳能并转换为电能,减少了墙体或屋面得热,有助于降低建筑室内空调装置的热负荷,起到隔热作用;

(7)光伏发电系统既有直流部分,又有交流部分,有利于结合直流变换技术直接接入目前正在兴起的直流微网,为直流负荷直接供电,从而减少变换环节,提高效率。

3.BIPV的技术发展

早期的建筑光伏系统中,光伏阵列通常是通过固定的支架安装在建筑物的顶部或墙面,仅仅起发电的作用。后来光伏电池与建筑的集成概念越来越深,太阳能电池除了发电以外,还能起到建筑构材和建筑美观的作用。1991年,德国慕尼黑的一次建筑业界的展会上,旭格公司推出了“光电幕墙”,此后,将太阳能光伏阵列作为建筑构体与建筑艺术的空间构体相结合,德国、日本、美国、西班牙等国家已经建成了大量的光伏建筑一体化系统工程。我国开展建筑光伏一体化于本世纪初期,2004年建设的深圳园博园和北京天普工业园是我国光伏建筑一体化的开篇之作,此后若干BIPV项目开工建设并投入使用,目前我国已经是光伏组件第一生产大国。

经过三十年左右的发展,BIPV技术不断深化和进步,与建筑集成化的程度越来越高,光伏电池也由早期的单晶硅、多晶硅,发展到现代的薄膜电池、以及与钢化玻璃集成的光伏阵列。总的来说,光伏建筑一体化(BIPV)技术的发展经历了三个阶段:

(1)第一代BIPV技术。光伏阵列依靠额外的支撑和固定装置安装在建筑物表面,不需要占用额外的土地,但是与建筑本体的集成度低。

(2)第二代BIPV技术。光伏组件与墙、瓦等建筑表面材料合为一体,既作为光电转换单元发电,又起着建筑表面构成材料的作用。这一集成技术一方面降低了建筑和电站成本,另一方面还能美化建筑外观。但是由于建筑表面复杂,各个阵列输出电能互不相同,需要大量的电力电子变换装置和串并联连线来满足供电要求,电气接线复杂,可靠性不够高,维护成本大。

(3)第三代BIPV技术。第三代BIPV技术是智能电网技术的主要组成部分,它通过将光伏电池、建筑材料和电能变换装置等配套系统的有机结合,首先构建高度集成的新型光伏建筑材料,再以此为基本发电单元,辅以先进的数据管理和通信技术,构建建筑集成的光伏发电系统。电能变换装置被集成到光伏阵列与建筑表面材料中,使其具备抗阴影能力和较强的参数匹配能力,系统电气连接简单,具备智能电网要求的即插即用特性。

从光伏建筑一体化(BIPV)的发展历史来看,BIPV技术涉及材料学、建筑学和电力电子学三个领域的内容。在材料学领域,BIPV技术研究的主要问题为高性能、低成本的适合建筑集成的光伏电池材料及其生产工艺;在建筑学领域,BIPV技术的研究内容包括集成了光伏组件和部分配套系统的新型光伏建筑材料以及集成了光伏发电系统的新型建筑的美学及工程设计问题等;在电力电子学领域,BIPV技术研究的核心问题为系统的能量变换和控制技术。而逆变器作为BIPV发电系统中能量变换的核心设备,对系统的转换效率和可靠性具有举足轻重的地位。因此,需要给光伏组件配置相应的电力控制设备(如最大功率追踪器),根据光伏组件的运行状况输出最大的能量和高品质的电能。

4.BIPV的主要形式

目前光伏建筑一体化应用比较多的是拥有大面积屋顶的建筑,例如会展中心、交通枢纽、大型的商业中心等。事实上,随着太阳能电池的成本降低,技术的进步和幕墙的结合,光伏建筑一体化还可以应用在公寓、办公、酒店、道路广场等方面。BIPV的应用已经从早期的屋顶扩展到墙面、并且产生了光伏遮阳板、采光板、电子树等多种形式:

4.1.1光伏屋顶或墙体(Photovoltaic proof or façade)。

这是一种最常见的光伏建筑一体化形式,一般是在建筑物建造完成后在其表面加装光伏发电系统。光伏电池的安装主要考虑承受的风向应力,并结合当地的地理位置信息确定安装朝向。常见的光伏屋顶电站就属于这种形式,它对于光伏电池没有特殊的要求,使用普通光伏电池即可。

由中国华电新能源投建的上海华电都市型工业园光伏项目1.2MW光伏电站是这种形式的典型应用。整套工程将太阳能面板铺设在工业园区内邻近的30个建筑屋顶。电站采用集中并网的模式,建有专门的逆变机房,由6台55kW的逆变器并联组成一台330kW的逆变器,4台这样的330kW逆变器组成1.2MW变换装置,一共并联了24台逆变器,再共用一台变压器并入10kV工业配电网。

4.1.2光伏采光屋顶(Roof-integrated photovoltaic)。

这是一种光伏电池与建筑材料高度集成的应用形式,光伏电池安装在建筑物的顶部,不仅需要起到光电转换的作用,还要兼顾建筑物的采光性能,同时作为建筑材料承受应力。因此对于光伏材料的要求较高,应用最广泛的是钢化玻璃夹层结构和中空结构,他们都是将光电转换单元夹在玻璃种,后者在玻璃之间留有一定的间隙,起到一定的隔声和绝热的作用。

由铁道第三勘察设计院设计的北京南站采光顶光伏建筑一体化发电项目,主体建筑及站台采光顶采用带光伏发电的透光材料,在半数的采光带内集成了装机容量为350kW的光伏电池,总面积约6700平方米。该建筑还同时实现了候车厅及站台的自然采光,吸收光能发电的同时营造出了舒适和谐的室内光环境。此外,德国的柏林火车站、我国的青岛火车站等交通枢纽也采用了这种建筑光伏一体化的方式。

4.1.3光伏幂墙系统(Façade-integrated photovoltaic)。

它可以应用在朝向较好、且有大面积幕墙的公寓、办公、酒店等建筑上。随着薄膜太阳能电池的应用,太阳能电池与玻璃幕墙结合得越来越完美。传统幕墙的很多表现形式可以用光伏幕墙来代替。光伏幂墙可分为不透明幂墙和半透明幂墙。前者多采用单晶硅或多晶硅光伏电池,发电效率较高;后者可采用非晶硅薄膜电池或调整光伏电池单体的间隙来调节透光度,价格较低。

2007年,我国在上海崇明前卫村建成了兆瓦级10kV集中并网型太阳能光伏电站示范工程。建设总容量为1051kW,总共敷设了普通单晶硅电池组件、普通多晶硅电池组件、HIT(非晶硅错混合型异质结) 复合单晶硅电池组件、建筑一体化瓦片型、幕墙型等多种类型的光伏组件共7786m²左右。系统由33个相对独立的子系统组成,每个子系统分别由光伏组件、逆变控制器等组成。每个逆变器带3-24组不等的光伏组件,容量由4-42kW不等。逆变器400V输出,用变压器升压至10kV并网。

4.1.4光伏遮阳板(Shadow photovoltaic system)。

这是光伏组件与建筑物的遮阳结构进行集成的一种形式,它具有吸收光照充分、有效降低建筑内部受热、节省建筑材料成本的作用。在许多地区,因为气候和节能的因素,遮阳被广泛应用在建筑元素上。如果这些遮阳板上安装太阳能电池,则是新能源、功能和艺术的合,可以应用在任何需要遮阳板的建筑上。

台北淡水公交枢纽中心的站台遮阳顶采用了光伏遮阳板,总共在公交枢纽站台顶部遮阳板中集成安装了10kW的光伏电池,并使用墙挂式逆变器并网,主要为公交枢纽的广告牌、信号指示装置供电。遮阳板不仅起到了减少公交枢纽站台日光直射的作用,而且还将其转化成了电能,同时其透明的外观设计还增加了建筑美感。

4.1.5电子树(Photovoltaic tree)

它以钢结构模仿树枝的形态,支撑顶棚,而顶棚部分采用太阳能电池板,可以模拟树叶在阳光下斑驳的阴影效果,适用于广场、园林、人行道等地区,实现这样发电两不误的效果。

5.BIPV的一些问题

经过几十年的发展,太阳能光伏组件生产企业通过减少耗材、提高光伏电池的光电转换效率,大大缩短了光伏系统的投资回收期;另外,光伏电池的成本也持续下降并保持了继续下降的趋势,光伏电池的形式也从传统的单晶硅、多晶硅发展到薄膜电池、与建筑材料一体化的光伏建筑一体化瓦片型、幕墙型光伏组件;同时,国家实施了《可再生能源法》,“太阳能屋顶计划”,“金太阳工程”,财政部和住房建设部联合对BIPV项目进行补贴,促使近年来BIPV在我国开始蓬勃发展。

但是,由于技术和政策方面的原因,仍然有一些不利因素阻碍着BIPV的推广,同时BIPV项目推广中也出来了一些新的问题需要解决,主要体现在:

5.1.1光照不均引起的多峰值问题

对于建筑的表面,为了最大程度的接受光照,不同部位的光伏电池最佳倾角不尽相同,同时由于阴影遮挡等因素,各处的光伏阵列外特性不尽一致,其组合产生的功率输出曲线是一条多峰值曲线,而变换器采用常规的最大功率点跟踪方法无法寻找到全局最大功率点。

5.1.2热斑效应威胁

同样是受光不均或部分遮挡情形下,此时受光较低的部分相当于负载,随着热耗的增加将产生大量的热量,形成局部热点,即热斑效应。某些光伏电池受到高温、高反压和高功耗综合作用可能会发生永久性短路甚至烧毁。据国际电工技术委员会(IEC)统计,2009年上半年,欧洲已发生10余起光伏电站起火事故。右图为2009年7月德国Buerstadt屋顶光伏电站阵列起火现场,造成事故的主要原因就是热斑效应积累、电弧、以及开关频繁启动等。严重的是,由于光伏阵列高压带电,灭火困难。

5.1.3发电量受众多因素影响小于预期

光伏阵列的输出特性与运行温度密切相关,随着温度升高,短路电流略为增加,开路电压大幅度降低,最大功率点的电压降低,最大输出功率也降低。需要指出的是,BIPV光伏阵列表面温度远高于气温,且难以测量,在此条件下其发电能力大大降低。右图为BIPV光伏电站在高温的夏季某天的输出功率随时间变化的情况,光伏阵列温升过高导致其出力大幅降低,在太阳辐射最强的时间段内,系统却不能有效发电。此外,逆变器与阵列的匹配,阵列的污垢也将导致出力降低。

5.1.4电能质量与电网接纳

光伏发电并网逆变器容易产生谐波和三相电流不平衡等问题,同时输出功率不确定性易造成电网电压波动和闪变。目前谐波问题是制约光伏并网的最主要问题之一,并且在光照较弱的条件下更为严重。浙江某一250kW屋顶示范工程在10kV接入、400V接入、220V接入系统中,都检测到谐波电流总畸变率偏高的问题,且实测最大功率变化率为每分钟达20%。

5.1.5建筑美观性与光伏发电协调问题

由于BIPV光伏组件的安装受建筑屋面朝向影响,BIPV施工中要防止相同功率不同朝向、不同形状、不同规格的太阳能电池组件串联在一个回路中,造成功率不匹配,导致发电效率降低。同时由于建筑外观的多样性,为了获得较高的太阳能转换效率同时又兼顾建筑的外形美观,所以太阳能电池板安装也具有多样性,但是建筑物的外表面有可能是由一些大小、形状不一的几何图形组成,这就会与建筑美观存在一定的矛盾,需要设计师将其巧妙地融入一体化设计中,达到与建筑物的完美结合。同时,光伏组件的颜色 形状 布局等也要与建筑物相协调。

6.前景与展望

随着能源问题的日益严峻,人类对利用可再生能源的探索已经开始并取得了重大成效,太阳能是一种丰富、清洁的能源,BIPV以其特有的优势已经成为就近分布式发电的重要形式。虽然目前由于价格、法规、政策和技术方面的一些制约,BIPV在短期内还难以大规模商业化普及,但是随着光伏组件成本的持续降低、光伏发电技术的不断革新,以及智能电网和微电网的阶段性建设,在节能和环保的双重压力下,BIPV在未来几十年内得到广泛推广是大势所趋,光伏发电技术也是人类走可持续发展道路的必然选择。

参考文献:

[1] 张, 李小燕. 光伏建筑一体化(BIPV)的形式及其应用. 2010年建筑环境科学与技术国际学术会议论文集.2010.

[2] 董毅. 基于美观性的光伏建筑一体化应用研究. 华中建筑, 2010(5).

[3] 蒋阿华. BIPV光伏玻璃组件介绍. 第十届中国太阳能光伏会议论文集. 2008.

[4] 张鸣; 蔡亮; 虞维平. BIPV系统经济性分析. 应用能源技术. 2007(11).

[5] 赵争鸣, 雷一, 贺凡波 等. 大容量并网光伏电站技术综述. 电力系统自动化, 2011(12).

[6] 候国青,吴转琴,刘景亮 等. BIPV与绿色建筑. 阳光能源, 2010(12).

光伏板产业现状篇6

关键词:光伏;欧盟;美国;“双反”

中图分类号:F123 文献标识码:A 文章编号:1674-1723(2013)01-0003-02

随着中国经济的发展,中国在世界贸易中的作用日益突出,尤其是加入WTO以后,中国与世界各国的联系日益紧密,这一方面反映了中国国力的逐渐强盛和国际影响力的逐渐增大;另一方面,诸多的大国贸易问题也凸显出来。面对中国的崛起,各个贸易大国开始对中国作了更深层次的贸易要求甚至是不合理的贸易诉讼。从近些年的反倾销、反补贴、技术壁垒、绿色贸易壁垒、限制进口等一系列要求可见中国大国崛起路将充满挑战。而最近的光伏“双反”则引起了国内外的广泛关注。

一、中国光伏产业遭遇“双反”的背景

由于近几年国际石油、天然气、煤炭价格频繁暴涨,这促使各国开始寻找替代能源,于是太阳能成为不二之选。利用太阳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称作太阳能光伏发电系统,简称光伏。至2010年,全球太阳能光伏电池年产量增长约6倍,我国抓住发展新能源的契机,加大发展新能源产业,基本提供了世界光伏产品需求量的将近一半,主要出口地则是欧盟、北美。其中约70%出口至欧盟,约10%出口美国。而近来欧美经济不振,世界光伏市场随之萎缩,欧美光伏企业不约而同地将责难抛向中国企业,于是便有了针对中国的“双反”调查。面对欧美光伏“双反”,即欧美对中国光伏产品同时进行反倾销和反补贴,中国光伏产业陷入了前所未有的困境,大量企业出现关停、倒闭潮。据估计此次欧美光伏“双反”会对中国70多家光伏企业产生重大影响,甚至关系这些企业的生死存亡,同时更是关系着中国新能源行业的国际竞争力与前途命运。我们不得不引起高度的重视,所以对欧美的光伏“双反”有必要对其进行研究分析,并寻找相应对策使中国光伏产业度过严冬期。

二、光伏“双反”的经过及后果分析

(一)美国光伏“双反”的经过及后果分析

光伏“双反”起于2011年美国光伏企业向美国商务部和美国国际贸易委员会提出申诉,称中国光伏企业向美国市场非法倾销多晶硅光伏电池,中国政府向国内生产企业提供补贴,要求联邦政府对来自中国的光伏产品征收超过10亿美元的关税。2012年10月美商务部终裁:反倾销税幅为18.36%~249.96%,反补贴税幅为14.78%~15.29%。而高幅度的税率,很有可能使中国出口美国的光伏生产企业全线停产这不仅事关中国光伏企业的生死存亡,更关乎一个国家新能源产业的后继发展。从另一个角度来看,一旦企业停产,那么将会减少从美国进口原材料和相关机器设备,这样一来势必造成“两败俱伤”的局面。由于中美盘根错节的复杂贸易关系是牵一发而动全身的,所以“双反”实际上对中国和美国的经济发展都是不利的。同时我们也看到关于美国对中国的光伏“双反”,不仅中国企业在抗争,美国本土相关企业也加入中国企业对“双反”的抗争行

列中。

(二)欧盟光伏“双反”的经过及后果分析

2012年7月,德国光伏制造商向欧盟提起对华反倾销调查申请,之后,更大规模的反倾销调查直袭中国企业。2012年9月,欧盟委员会公告,接受欧洲光伏产业联盟的反倾销调查申请,对中国光伏电池发起反倾销调查。据英国《金融时报》2013年3月消息,欧盟又对中国产太阳能电池板用玻璃启动了反倾销调查,报道说这份投诉是由名为“EU ProSun Glass”的欧盟制造商联盟在2月初发起的,欧盟委员会随后展开调查。提出投诉的企业声称,中国的太阳能面板玻璃制造商享有政府提供的“不正当补贴”,从而能够以低于生产成本的价格在欧盟市场出售产品。这些企业要求欧盟对中国产太阳能面板玻璃征收100%以上的关税。据了解,中国的70%的光伏产品是出口至欧盟,一旦欧盟的“双反”实施,那对于中国的光伏产业将会是致命一击,我国的光伏产业将面临前所未有的严峻挑战。同为中国光伏企业提供机器设备的欧盟上游产业链企业也必将受很大的影响。

三、遭遇“双反”的原因及对策分析

(一)从国际角度分析“双反”原因及对策

中国光伏产业之所以遭到欧美的“双反”,其中一个原因就是近年来中国太阳能电池板成本快速降低,并且随着技术的进步电池板的质量也不断提升,这无形中削弱了欧美国家的竞争力。至于欧美企业所说的补贴,难道欧美国家自身就没有补贴优惠贷款之类的措施吗?据了解,欧盟部分成员国的法律规定,如果光伏发电项目的主要零部件原产于欧盟国家或欧洲经济区国家,该项目生产的电力即可获得一定金额或比例的上网电价补贴。那么对此,我们可以申诉欧盟补贴措施违反了世贸组织协定关于国民待遇和最惠国待遇的规定,构成了世贸组织协定禁止的进口替代补贴,并严重影响中国光伏产品出口。中国政府有权利也有责任为本国光伏企业争取公平的国际贸易环境。而中国光伏企业必须要积极应对,据理力争,寻求国际法律、公约、规则等的帮助,这样才能打赢这场硬仗。

(二)从本国自身角度分析“双反”原因及对策

中国光伏产业长期“两头在外”即原材料、应用机器设备、先进技术等大多从国外进口,而生产出来的光伏产品则基本上全部出口,国内消费很少。并且由于新能源发展潜力大,各地政府大力鼓励光伏产业,也造成国内光伏产业重复建设、产能过剩,进而使光伏产业投资环境恶化、资源浪费。而借助欧美“双反”契机,也可以加快国内光伏产业优化升级,淘汰一部分高投入、高消耗、产品质量低的企业。这样一来中国光伏产业中生存下来的企业将可以充分利用资金技术优势,促进光伏产品质量的进一步提高,同时也将在国际竞争中处于更有利的位置。另外,我们要了解到中国国内的能源需求量也是非常大的,政府应鼓励光伏企业努力开发国内市场,一旦国内市场需求潜力激发出来,那么中国光伏产业将迎来新的

春天。

综上,面对欧美对中国的光伏“双反”,中国企业一方面要积极应对,维护自身利益;另一方面要努力寻找新的出路,提升产品质量,提高企业效率,开发国内市场。中国政府也应当帮助光伏企业应对国际危机,渡过难关。

参考文献

[1] 张晓安.我国太阳能光伏利用的现状、存在问题及其对策[J].合肥工业大学学报(社会科学版),2009,(6).

[2] 朱利.光伏产业产能过剩问题研究[D].中国社会科学院研究生院,2012.

光伏板产业现状篇7

现在,京瓷TCL太阳能联合公司(以下简称“京瓷”)要让人们的脑海中增加一幅画面,它打算让水和太阳能发电站更紧密地联系在一起。

京瓷正在日本千叶县市原市的山仓水库建造全球最大的水上太阳能发电站,预计2017年完工。建成后,占“水”面积约18万平方米,输出功率约13.7兆瓦,年发电量大约相当于4970户普通家庭的年用电量。

太阳能发电分为光热发电和光伏发电。前者通过碟形镜面聚集太阳能,加热工质(实现热能和机械能相互转化的媒介物质)以驱动汽轮发电机发电;后者则是利用半导体界面的光生伏特效应(半导体在受到光照射时,不同部位之间产生电位差的现象)将光能直接转变为电能。

光伏发电设备主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成。这是目前太阳能发电的主要方式。而京瓷正在建造的这座也属于此种,它由5万多块太阳能电池板组成。

水上光伏发电站与地面设置型发电站的运行原理大致相似。唯一不同的是,水上发电站的建造过程中,需要先在水中固定形似竹筏的水上架台,也就是用于固定、安装太阳能电池板的浮体构造物,之后,再在架台上安装光伏组件。

这也是京瓷建造这座水上光伏发电站的最大难点,虽然它此前已经建设过3座水上太阳能发电站了,但“全球最大面积”的称号还是带来了一些新的困难。“因为这次安装面积非常大,而且水下地形也不一致,我们要将水上架台稳定地固定在水面上,就不只需要经验,还需要根据流体力学计算出最佳的锚固位置以及需要的数量。”京瓷株式会社太阳能事业本部市场部的技术人员中村一博对《第一财经周刊》说。

除了地形的问题,水上光伏发电站对设备的要求也非常高―不仅要防腐、防水,还必须能够在高盐雾、高湿度、大风等条件下正常工作,且要保证较小的故障率。据中村一博介绍,此次京瓷采用的是法国Cielet Terre International公司的水上架台。这种水上架台用耐紫外线、耐腐蚀性强的高密度聚乙烯材料制成,而且全部材料都能回收利用。

地面式光伏发电站往往是许多太阳能电池板相互连接组成的光伏阵列,看起来颇有气势,不过,这也意味着不小的占地面积―土地资源对于日本这种国家来说,当然是较为稀缺的资源。

2015年11月,由Eurus能源控股公司建造的日本第一大太阳能发电站刚刚竣工,这是一座地面式光伏发电站,设置了51.36万个太阳能电池板,占地面积约达253万平方米,输出功率约115兆瓦―也就是说,这座地面光伏发电站每块太阳能板占地约5平方米,每1000瓦输出功率需要22平方米的土地作为支持。

根据咨询公司HIS最新的报告,2015年,全球光伏安装量为59兆瓦,同比增长了35%。HIS预测,今年,全球光伏行业将持续强劲增长,增幅预期将突破17%,达到69兆瓦。 这座建造在山仓水库中的水上太阳能发电站,建成后占“水”面积约18万平方米,输出功率约13.7兆瓦。

然而近年来,日本兆瓦级光伏发电站的建设用地正日益减少,对于传统能源不足的日本来说,这无疑是个急需解决的紧迫问题。在这样的背景下,水上光伏发电站成为这个国家看好的新选择。

日本发展水上发电站有一个先天有利的因素。由于日本降水的季节变化较大,日本国内有很多灌溉用的蓄水池以及河水上涨时用的调节池,而这些人工水池上,就可以建设水上发电站。

一般情况下,这些人工水库除了在紧急情况蓄水之外,没有其他用处,等于是白白消耗维护管理成本。而出售蓄水池的水上使用权,当地政府能够获得新的现金收入。

和传统的地面光伏发电站相比,水上光伏系统所使用的架台费用相对高一些,但由于系统安装在水面上,水对光伏组件有冷却效果,可抑制组件表面温度上升,因此,可能获得更高的发电效率。尤其在高温的夏季,水上光伏发电站更容易确保发电量。

影响发电效率的另一个因素是太阳能电池板上的灰尘,所以电池板往往需要定期清洗。而对地面式太阳能电池板来说,这一成本花费不菲。但水上发电站就可以直接用周围的水清洗太阳能电池板,相对节省了一些成本。

而对于水上生态环境来说,发电站的水上架台所采用的高密度聚乙烯材料,由于做了环保处理,不会产生有害物质,对水质也无较大影响。尽管漂浮在水面上的光伏组件在一定程度上会阻隔阳光的渗透,影响水中的动植物,但水上光伏发电站多建在人工水池之上,所以也不会影响到水中的濒危物种,从而降低对生物多样性的伤害。此外,水上太阳能发电站还能起到防止藻类大量繁殖的作用。

其实,在水上安装太阳能发电站的不只是日本,全球很多地方都在追赶这波风潮―巴西、韩国、澳大利亚、印度都在安装漂浮式太阳能电池板。去年年底,中国首座大型水面光伏系统也在湖北枣阳建成投产。

早在2011年,英国设计师Phil Pauley就提出了漂浮式太阳能电池的理念,不同于现在的水上光伏发电站,它是一种漂浮在海面上的网状太阳能电池系统,电池板可连接在一起,形成一个庞大的网络状结构,伴随着浮力船在水面上忽沉忽浮,还可以收集产生的波能―考虑到海的广阔性,如果这一想法实现,京瓷在建的这座水上最大太阳能发电站的称号就要让位了。

光伏板产业现状篇8

软件和信息服务业:多重利好推动行业加速发展

今年1-5月份,我国软件业务收入保持稳定增长,5月份软件产业增速创下2012年单月增幅新高,为30.8%;前5个月累计完成收入8608亿元,同比增长27.2%,相当于去年全年收入的46.6%。预计上半年全行业收入将突破万亿元,达到1.1万亿元。1-5月,我国软件和信息技术服务业实现出口134亿美元,同比增长11.5%,较去年同期低9个百分点,但比上月环比上升1.3个百分点。

目前,制约产业快速发展的问题主要是出口不振、利润下降、竞争加大等。受欧债危机和全球经济增长乏力等影响,国际需求持续低迷。自2011年下半年以来,我国软件出口增速始终在20%以下,对产业整体增长的贡献率显著降低。

外部环境和业务扩张导致软件企业利润下降。从外部环境看,各地最低工资水平的提高,使企业经营成本持续增加,盈利能力下降。从业务扩张看,一方面,企业在上半年特别是一季度会为全年业务开展增加投入,导致费用压力较大。另一方面,云计算、物联网、智慧城市等新兴领域仍在投入阶段。

2012年以来,国际软件大企业进一步加快在新兴领域的并购步伐,加速抢占新兴领域发展主导权,加大了我国软件和信息技术服务企业的竞争压力。

赛迪智库预计,今年下半年产业将平稳增长,服务化趋势将持续深入。 从国际上看,宏观经济有望企稳,产业硬件化趋势开始显现;从国内形势上看,产业已经进入发展旺季,移动互联网、工业软件、服务外包等新兴细分领域呈现高速增长态势,云计算、智能交通、地理信息等领域的市场培育已进入较成熟阶段,将逐步转化为收入。预计下半年我国软件行业将保持高速增长,增速约为29%左右。

未来为促进我国软件和信息服务业的良性发展,赛迪智库建议:一是加快落实税收优惠和企业认定等政策;二是利用“核高基”科技重大专项和电子发展基金,大力支持重点技术产品研发和产业化;三是加强推动国产安全可靠软件集成应用;四是加力推进软件名城和软件园区建设。

平板显示与太阳能光伏产业:供需状况不容乐观 产业亟待整合

2012年上半年,全球面板行业逐步回暖,我国平板显示领域加快发展,一批平板显示相关项目完成验收,部分关键材料、设备已实现国产化,京东方、华星光电、天马、长虹等国内企业加快平板显示项目建设,目前国产化配套率提升至31%,装备国产化率已经提升到约15%。OLED产业稳步推进,取得较大突破。

2012年全球经济形势并不明朗,平板显示终端产品市场需求不旺。同时,我国高世代线在2012年产能将逐步上升至设计产能,液晶面板的产能将达到历史新高。供需矛盾将是2012年乃至今后几年内液晶面板企业面临的重大问题。

赛迪智库建议,未来要贯彻落实平板显示领域相关发展规划,同时进一步提高自主创新能力,攻克产业核心技术,在此基础上充分发挥面板制造核心企业的规模效益,同时探讨新型平板显示产业垂直整合的可能性,推动形成我国自己的产业巨头。

据中国光伏产业联盟统计,2012年上半年我国组件出货量达到13.6GW,同比增长14.2%。在多晶硅生产上,2012年上半年多晶硅产量为4万~5万吨,同比增长20%。但同时,由于光伏组件价格持续下滑,我国光伏组件出口金额出现大幅度的下滑,2012年1~4月,我国共出口电池组件50亿美元,同比下降40.7%。光伏电池产品均价越来越接近组件生产成本,企业经营压力大幅上升,但由于行业特殊性,大型多晶硅和电池组件企业均不愿意整合中小企业,行业整合仍困难重重。

2012年下半年,预计光伏产品价格仍将下跌,产品价格的下跌严重挤压企业利润空间,那些生产成本高、技术水平低下的企业将逐渐被市场淘汰。

赛迪智库建议,要按照市场需求及企业技术水平,制定完善光伏产品和系统的相关标准,淘汰落后产能;加快中国光伏产业联盟等行业组织建设,以联盟为平台推进太阳能光伏产业监测预警体系建设,引导协调统筹各地方光伏产业发展;支持光伏企业转型升级,巩固和提高核心竞争力;引导国内光伏产业加强资源整合,提高产业集中度,实现集约式发展;全方位开拓市场,鼓励光伏多样化应用。

电子信息制造业:增速低于2011年

随着目前国际市场需求的持续低迷,我国电子信息制造业在长期发展过程中积累的问题与矛盾日益明显。

2012年上半年,我国电子信息制造业的产值增速落至国际金融危机以来最低点。1-5月,我国规模以上电子信息制造业实现销售产值31724亿元,同比增长11.2%,比2011年同期(21.6%)减少10.4个百分点;受智能手机市场需求快速增长、全球4G(LTE)网络部署升温的双重带动作用,通信设备行业1-5月同比增长18.1%,高于行业平均水平6.9个百分点;我国电子信息产品出口1-5月实现2601亿美元,同比增长4.7%,低于全国外贸出口平均水平4个百分点,比2011年同期(17%)减少12.3个百分点,是扭转2009年负增长态势以来同期增速最低点;1-5月,我国电子信息产业500万元以上项目累计完成投资3294.6亿元,同比增长9.3%,低于工业投资增速(23.8%)14.5个百分点,比2011年同期(80%)减少70.7个百分点。

目前,电子信息制造业面临主要问题包括:第一,拉动性政策过于集中在内需消费市场,对生产者市场和行业应用市场少有关注,难以根本扭转对产品出口的依赖,并有着提前激发需求、透支未来消费的隐患;第二,对新一代信息技术领域的社会投资导向缺乏长远规划,社会资本对国家战略性新兴产业政策存在一些片面理解,国家也缺少相应引导;第三,概念创新多于产品和模式创新,物联网、云计算等新兴领域尚未形成兼具规模性和带动性的新增长点,终端产品定义能力薄弱和商业模式始终不成熟是造成各个新增长点“名实不符”的主要原因。

光伏板产业现状篇9

Eco―Drive就是所谓的光动能,光动能的发电原理就是在手表面板下方装置一个接收到光源就能发电的太阳能面板。太阳能面板所制造的电能,储存于二次电池里,作为驱动手表运转的动力来源。整个过程就是太阳或者其他发光物体散发的光线照射在手表透明的镜面玻璃上,然后轻松穿越过表面面板的阻隔,到达太阳能面板,聚光并吸收,最后储存在二次电池里。接收光源时,储存电能;无光源时,二次电池自动提供运转动力。能量动力,一瞬间完成。

也许你会担心,如果一不小心我们生活在暗无天日的地下一段时间,比如南北极极夜情况下,没有光能源了怎么办。这其实不必要担心,除非地球永远黑暗,不适宜人类和动植物生存。按照已有的检验,在一般环境照明下,只要你能沐浴徜徉一下光的亲吻,同时让手表表面面板接收到明亮光源,手表就会保持在充电状态,而多余的光能会不断地转换成电能,储存于二次电池;如完全充电后,即使不再接收光源,也能至少运转2个月以上。

另一个我们大家似乎都知道的事实是:随着社会经济的不断发展,各种电子产品和通讯器材大量涌现,且更新换代速度让人眼花缭乱,从而使日常生活中使用的电池数量和种类急剧增加。普通电池中的汞、镉、镍、铅等重金属以及酸、碱等电解质溶液,对人体及生态环境都有相当的危害。现在每年全世界约生产同中国人口差不多的15亿只手表,其中90%为使用电池的石英表,因此使用后丢弃没有经过技术处理的电池总数也非常庞大。而光动能和光一起“同生同灭”,使用光这种自然又干净的从不遮遮掩掩的能源,并不会减少有限的地球资源,也不会经过化学反应增加地球的重量,更不会污染地球。

再深入想像一下,如果我们使用的MP3系列产品或者大一点的电脑可以经常拿出去晒晒太阳,既可以杀菌又可以充电,那应该是更加美好的事情了。按照此种逻辑推断,这个愿望应该可以实现,目前只是存在技术上的问题。

现在利用光能发电主要通过光伏板组件,是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体材料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋提供照明,并为电网供电。光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分。

光伏板产业现状篇10

关键词:光伏发电;建筑;一体化;设计

Abstract: This paper introduces the photovoltaic power generation system, expounds the basic principles of the construction and photovoltaic energy integration system, focusing on the analysis of the integration design principle of (pv) power and building roof, metope, pervious to light component, curtain wall, sunshade component.

Key words: photovoltaic power; architecture; integration; design

中图分类号:TM6文献标识码:A 文章编号:

建筑作为人类日常生活必需的生存空间,每年消耗着大量的能源,约占一个国家总能耗的40%左右。特别是在一些严寒地区,城镇建筑能耗竟高达当地能源消费的50%左右1。开发各种新能源也成为人们考虑的重点,其中最重要的方法就是利用太阳能这一古老而永不枯竭的能源,太阳能光伏发电技术与建筑有机结合,降低对传统能源的依赖是今后一个阶段建筑设计的发展方向之一。

1.光伏发电系统

1.1太阳能电池的工作原理

太阳能发电有很多种方式其中大多数方法是通过将太阳能转化为热能,利用热能进行发电。光伏发电是比较直接的一种形式,它主要是利用一些材料受到光照后产生电流的物理原理,将这些材料制成发电原件的技术,这种技术可以将阳光直接转换为电能,使用更加便利,应用更加广泛,近些年得到了极大的发展。

1.2光伏发电系统的种类

太阳能光伏发电系统分为独立式太阳能发电系统和并网式发电系统。独立式太阳能发电系统,具有自己独立的蓄电系统,白天将多余的电能存储到蓄电池中,在夜晚或阴雨天电量少的时候从蓄电池中在提取电能,它的特点是独立性强适合没有电网的地区使用;并网式太阳能发电系统不同于独立系统,它并联入到电网中,白天发电时将电能输送到电网系统中,将电网作为蓄电池,在需要时候在从电网中提取电能,它的特点是无需蓄电系统,但是需要电网支持。

1.3光伏发电的优势

光伏发电在使用过程中具有很多优势,首先在使用过程中不产生任何污染,没有噪声,没有次生产物,且其产生的电能为高品位能源,不需二次转化,维护其运行的成本较低,不需要进行二次追加投入,是一种理想的情节能源。

2.建筑与光伏发电一体化系统

光伏发电为建筑提供能源的方式很多,目前使用量最大的是在远离城市的沙漠地区建立大型的光伏发电厂,再过高压输电技术将电能输送到用户,这种方式在输电过程中会造成大量的电能损失;还有一种形式是在能源负荷中心附近建立大型光伏发电厂,再通过电网将电能输送到用户,但能源负荷中心往往是经济中心,用地成本较高;于是目前催生出一种新的光伏发电应用形式,将光伏发电原件直接装在建筑的屋顶或墙面上,利用建筑作为光伏发电板的安装场所,在这种情况下,建筑光电一体式系统就应运而生,简称BIPV。

2.1太阳能电池板

太阳能电池板根据材料不同有很多种类,如多晶硅电池板,单晶硅电池板以及非晶硅和薄膜电池板。以单晶硅电池板发电效率最高,造价也最为昂贵,目前使用量最大的是多晶硅电池板。

2.2电池板板的安装朝向和倾角

太阳的运行轨迹每天和每时都有所不同,获得最多太阳能的方法是是使太阳能电池板永远与太阳光线保持垂直,但是这就需要有双轴跟踪系统,造价高,且构造复杂,一般情况下不采用这种形式。

目前我国太阳能发电板的安装方向通常采用正南方向,倾斜角度通常为春秋分节气正午时分的太阳高度角的互余角,这样可以使光电板在全年获得最大的能量,当然主要朝向可以根据具体情况进行调整,有时甚至可以安装在东西墙上。

3.光伏发电与建筑一体化的做法

3.1用光电设备作屋面板

屋面是光电板最理想的建筑一体化安装部位,坡屋面那是最为理想的光电板安装界面,坡屋面本身就为光电板提供了理想的倾斜角度,使其能够获得最大的能量,另外倾斜的屋面角度还可以防止冬季积雪。由于光电板在工作时其背面会产生较多热量,当光电板与屋面进行一体设计时要考虑到这种情况,在光电板与屋面之间设置空气层或太阳能热水系统给光电板降温。

平屋面安装发电板,需要进行一些构造设计来实现光电板的理想倾角,一般情况下是采用一些角钢支撑,但是这种情况下光电板与建筑一体化的效果比较差,不是理想的光电与建筑一体化设计方法。

3.2用光电设备作建筑立面

建筑立面也是光电板的理想安装界面,安装时以南立面为主,北方地区南向墙面全年可以获得40%~50%的太阳能,东西向也可以作为安装立面,在全年东西向墙面也可以获得20%~30%的太阳能辐射。需要注意的是在遮挡较为严重的立面不适合安装太阳能光电板,阴影会遮挡掉大部分太阳能辐射。

3.3透明构件光电板

随着光伏产业的发展已经出现透明光电构件,一种是半透明状的,类似茶色玻璃,另一种是将光电元件排列成具有花格的图案,花格之间是透明材料,形成斑驳的光影效果。这两种材料都有透光性能,但透光量都较为有限,因此如采光要求高的情况下不易使用,或者大面积使用获得较好的采光效果和发电效果。目前在很多建筑的中庭空间都在使用,创造出一种光影丰富的效果。

3.4光电幕墙

光电幕墙是一种新型的光电材料,它集发电与装饰为一体,能够很好的与建筑融合。它主要多个太阳能光电池经加固处理,镶嵌在特殊的透明度极高的低铁玻璃中,彼此之间经过其背面的导线相连,从而构成了一个整体的光电板。这种材料外表光洁,色彩明亮,节能效果明显,此幕墙体现了智能化特点,把太阳能光电技术集成到幕墙中不占有建筑面积,且太阳能光电板优美的外观,具有特殊的装饰效果,更赋予建筑物鲜明的现代科技色彩。

3.5光电系统与遮阳设备

建筑遮阳系统也是光电一体化主要考虑的建筑构件之一,建筑遮阳板与太阳能光伏发电两者的任务恰好有机的统一在一起。遮阳设备提供了合适的倾斜角度,而光电板则是理想的遮阳材料。

电子树是光伏建筑遮阳的一种新的应用。它是以钢结构模仿树枝的形态支撑顶棚,而顶棚部分采用太阳能电池板,模拟树叶在阳光下光影斑驳的效果。

4.结语

在能源日益紧张的今天,太阳能光伏发电与建筑一体化设计无疑是解决建筑能源问题的一条最佳出路。如果屋顶和立面全部采用光电板,它将足够产生建筑所需要的能量,建筑不再成为能源的负担,而是成为能源的资产。

参考文献: