阳光电源十篇

时间:2023-03-31 22:42:23

阳光电源

阳光电源篇1

和它的邻居南京、无锡等地相比,显然合肥在新能源的发展步伐上落后了一步。而其中有一家本土发展起来的新能源企业让当地政府颇为自豪——合肥阳光电源股份有限公司。

2011年11月2日,以光伏逆变器及风能流变器为主业的阳光电源登陆创业板,作为当地树立的新能源标杆企业,合肥市几大领导均现身挂牌仪式。

这家中国目前最大的光伏逆变器制造商,2008-2010年,连续三年销售收入分别达到1.00亿元、1.80亿元、5.98 亿元,其中光伏逆变器连续三年市场占有率第一。2010年占国内市场份额的42.8%。

2011年上半年,由于受到海外光伏市场的影响,其营业收入为2.92亿元。下半年受益于国内光伏标杆电价的出台,电站投资进入高峰期,光伏逆变器市场迎来了春天。阳光电源在第三季度的收入就达到2.68亿元,同比增加54.02%。

与光伏产业陷入产业寒冬形成鲜明对比的是,逆变器似乎是唯一的温暖地带。销售收入增加、登陆资本市场,显然,阳光电源符合逆势上涨的特征。

抢占先机

逆变器的作用就是将直流电转换成交流电,以实现光伏发电接入电网、负载。独立于传统意义上的光伏产业链,它是光伏系统中的一项应用。这就意味着,电站的投资量直接决定其使用量。

2011年下半年得益于国内光伏市场的启动,太阳能电池的装机量快速增长很大程度上拉动了逆变器企业的销售。

作为国内最早的逆变器企业,深耕技术多年的阳光电源赢得了客户的信赖。“阳光电源很早就关注逆变器技术,占据先机。” Frost & Sullivan能源电力部门咨询经理曹寅表示。

“阳光电源进入较早,所以市场开拓好做得多。”国内一家逆变器企业人士表示。

1997年,合肥工业大学电气学院教师曹仁贤离开教师岗位,创办了阳光电源。彼时,新能源作为一项惠民工程刚刚应用于难以入网的偏远地区。因而,大规模的逆变器市场更是无从谈起。

困于研发经费的不足,曹仁贤尝试做一些传统电源产品,获得收益后再投入逆变器的研发。直到2004年,当施正荣、瞿晓铧等一批留洋博士回国发展太阳能后,曹仁贤渐渐看到了新能源发展的前景,砍掉不间断电源和应急电源两块能够为其赚取利润的业务,集中发展新能源电源产品。

集中优势进行专业化的发展在彼时是一个大胆的决定。对于逆变器,一些人有此种误区,认为它是技术门槛较低的产业。其实不然,其需要使用特殊的电路设计来实现高转换效率,原理和光伏组件的转化效率一样,每提高1%都是技术上的一大进步,也直接影响电站投资的收益回报。

值得注意的是,光伏发电系统寿命一般在20年左右,要求光伏逆变器的寿命达到更高水平。虽然,多年的行业经验为阳光电源积累了大量的客户资源,不单单是产品的技术指标,其服务也是电站运营商衡量的一个主要标准。

后续优势?

12月初,全球著名太阳能展会Intersolar在京遇冷,一向热衷展览的组件企业并没有现身,展馆中涌现了大批光伏逆变器企业。据PVnews统计,国内逆变器企业从最初几家发展到目前的135家。

除了阳光电源这样专业化的公司,许多以电气设备为主业的企业进入逆变器行业,一些跨国巨头也相继涌入,如西门子、施耐德纷纷向中国渗透。

理所当然地,行业内急剧扩容的产能在不断压缩企业的利润率。在海通证券11月下旬对阳光电源的调研中,发现目前500KW不带变压器逆变器价格为0.80元/W,上半年到下半年累计下滑10%左右,预计明年仍将下降10%-15%。

“面对逆变器价格的不断下降,首先坚持品牌营销,毛利率下降,但是研发能力提高,市场份额扩大,最终净利润肯定会增长;其次,即使降价也是一种防守型的,参照竞争对手,降价策略非常谨慎。”曹仁贤在上述调研中表示。

可以预见的是,未来一段时间内,随着产能扩张,企业高毛利率难以持久。阳光电源和南京冠亚对外公布其2012年产能将达到3GW。和组件企业所经历的一样,逆变器企业也会迎来一轮洗牌。

那么,他们需要开拓新的市场。据光大证券预测,2012年国内市场占全球市场的比例不超过10%。2015年国内光伏逆变器市场超过50亿,但比例依然可能不超过10%,

2011年,阳光电源在海外市场的表现差强人意。“2011年海外业务实现收入1亿元,而去年为3亿元,主要原因:一是意大利市场今年新增有限,装机多为去年已审批交货的;二是德国出台新的电网规则,需要通过认证。”

据广发证劵统计,2010年,逆变器巨头SMA在国际市场的占有率为31.4%,作为国内龙头企业,阳光电源在全球市场的份额也仅为2%。

显然,和国际供应商还存在着差距。“我们在国外做电站,基本不会考虑国产逆变器,他们还需要很多时间才会优化和成长,阳光电源虽然做得早,但是距离国外水平还很远。”国内一从事电站开发的老总对记者如是说。

“现在国内海外投资电站还是极少采用国内逆变器,原因有很多,有本地保护原因,有产品质量原因,有知识产权原因等等。就国外市场来说,质量是第一生命力,在这方面国内产品还差距。”上述逆变器企业人士分析道。

在曹仁贤看来,逆变器领域取得成功的都是专注的企业。行业需要人专业专心、沉下心来做大、做强、做快,尤其是产品的快速更新。

阳光电源篇2

1)太阳能电池产量世界第一.多晶硅材料基本自给,太阳能电池和组件80%~90%出口,约70%产品到欧洲市场,其次是美国市场.2004年中国光伏产业的太阳电池产量还仅占世界产量的1%,2004年后飞速发展,连续5年的年增长率超过100%,2007年~2009年连续3年的太阳能电池产量居世界第一,见图4.2010年产量4011MWp,占世界总产量的37.6%,目前国内已经有海外上市的光伏公司12家,国内上市的光伏公司13家,行业年产值超过2000亿元,就业人数20万.可是,近来美国金融危机和欧债危机致使了贸易保护主义重新抬头,对我国光伏产品发动“双反”调查,美国于2012年10月终裁拟课以重税,欧盟正启动反倾销调查,打压中国光伏企业.为此,中国的光伏企业只好将目光转向内销,这也促使了国内光伏发电的加快发展.

2)核心技术具有自主知识产权.主要表现为多晶硅规模化生产技术取得突破,已经不再依赖进口,基本可以自给.中国晶体硅太阳能电池的生产已占有技术和成本的绝对优势,2009年的产量占全世界产量的40%,主要光伏生产设备的国产化率不断提升,薄膜电池等新型技术水平也不断提高.

3)多晶硅生产技术有重大突破.千t级多晶硅规模化生产技术取得重大突破,初步实现循环利用和环境无污染、节能减排生产.在三氯氢硅合成提纯技术及装置、还原炉制造技术、自动电控技术及装置、尾气干法回收、四氧化硅氧化技术等方面有了较大提升,打破了国际上对其生产技术的垄断.还原炉由9对棒发展到12、18和24对棒,生产工艺由常压生产到加压生产,个别企业还实现了四氯化硅冷氢化闭环生产,使综合能耗和成本大为降低,彻底解决了四氯化硅的排放和污染问题.

4)晶体硅电池质量与成本世界领先.中国企业已在产品质量和成本上成为世界领先.无锡尚德的冥王星(Pluto)技术将单晶硅太阳能电池的有效面积转化率提高到18.8%,多晶硅17.2%,多晶硅电池的全光照面积转化率已达到16.53%,世界第一.冥王星电池组件比传统技术能多输出约12%的电能.南京中电的赵建华博士至今保持着单晶硅太阳能电池实验室效率的世界纪录(25%),他所开发的发射结钝化技术使批量生产的电池效率均超过18%.保利英利,常州天合、苏州阿特斯、河北晶澳、江苏林洋等国际化公司也都握有各自的专利技术,电池的转换效率均达到世界一流水平,平均每瓦光伏电池的高纯硅材料的用量从世界平均水平的9g/W下降到6g/W,大大降低了制造成本.

5)光伏设备制造业已成规模,为产业发展提供了强大支撑.在晶硅太阳能电池生产线的十几种主要设备中,6种以上国产设备已在国内生产线中占据主导.其中单晶炉、扩散炉等离子刻蚀机、清洗剂设备,组件层压机、太阳模拟仪等已达到或接近国际先进水平,性价比优势十分明显,多晶硅铸锭炉多线切割机等设备制造技术取得了重大进步,打破国外垄断.

6)多晶硅材料依赖进口有所改善.2004年前后,国际上太阳能电池需求爆炸式增长,造成全球多晶硅紧缺.中国光伏产业经历了多晶硅材料受控于人的艰难处境,连续多年多晶硅材料依赖进口.2007年我国多晶硅的产量仅有1100t,需求11000t,90%依赖进口,2008年我国多晶硅的产量4500t,需求20000t,仍有80%以上依赖进口.由于市场紧缺,多晶硅材料价格暴涨,最高达到400美元/kg(成本只有30~40美元/kg),多晶硅材料的短缺和行业暴利,极大地激发了我国多晶硅产业的投资热潮,根据PhoroInternation-al的统计,国内2009年在建的多晶硅厂有48家.

国内外光伏发电近况

1光伏发电发展迅猛

近十几年来随着产业政策和市场的推动,世界光伏产业百花齐放,技术创新和规模扩大,太阳能发电成本越来越低,其应用领域越来越广,全球光伏产业规模迅猛发展,竞争愈烈,向规模化与多元化格局发展.虽经过了2008年世界金融危机,但2009年世界光伏发电装机容量达7900MWp,同比增长27%,2010年达12200MWp,同比增长65%.

2光伏电平价上网趋势日增

近来,有些国家和地区已经率先实现光电平价上网,而且平价上网将在全球形成蔓延之势.在意大利,光伏系统全生命周期光伏发电成本为0.24欧元/kWh.而2009年意大利的民用零售平均电价为0.26欧元/kWh.意大利事实上已经实现了上网平价,美国部分地区、日本、西班牙等国上网电价亦已临价.

3全球光伏市场简况

当前,全球光伏市场主要还是欧洲.2009年,全球光伏装机容量达到7.9GW,其中欧洲占80%,北美占7.0%,亚洲占9.8%,其他占3.1%.欧洲的70%来自德国,所以德国仍然是目前光伏市场的主体,尤其在2010年,仅德国的装机容量就达到了7GW以上.据欧洲光伏产业协会(EPIA)的统计报告显示:2011年全球安装量突破27.7GW,同比2010年增长70%,创历史新高.意大利和德国成为全球安装量最大的国家,占全球市场的60%.欧洲仍继续统领全球光伏市场,占全球市场的75%,同比2010年下降5%.2011年全球累计安装量达67.4GW,较2010年底的39.7GW增长70%.2011年新装量:中2GW;美1.6GW;日1GW;澳700MW;印300MW.2011年发电量约80亿kWh,足以满足20万家庭需求.并网光伏发电发展最快,占光伏应用市场的80%,并逐步发挥着替代常规能源的作用,受到关注.

4我国光伏发电近况

2009年装机容量约160MWp,截至2009年底,累计装机容量约300MWp(图5),光伏市场发展十分缓慢.尽管2009年装机容量超出此前的累计安装量,但与产量相比,只是当年产量的4%.因此开拓市场仍然是我国光伏发电产业中存在的重大问题.近几年,国家在积极地进行推广建设,特别自2012年上半年,美国对我国光伏产品发动“双反”调查以来,中国光伏界在忐忑不安中等待调查结果.美国“双反”尚未终裁,欧盟效仿美国再次发难,把中国光伏产业企业推向灾难的边缘.全联新能源商会的《2011—2012中国新能源产业年度报告》最新统计数据称,2011年我国光伏安装量达到2.89GW,首次突破GW级,成为世界第三大光伏安装国,我国只用5年时间,就成为光伏产业制造大国,根据目前发展状况,完全可能在未来5~10年内成为光伏应用大国.Solarpraxis公司对我国大规模光伏设施的项目开发、融资、建设运营和监测表明,在2011年中国2.89GW光伏装机容量投运后,预计2012年仍要安装4~5GW.

对我国光伏发电平价上网的预测

1太阳电池组件成本下降

2009年以来,中国太阳能电池的成本持续下降,国际竞争力逐渐增强.太阳能电池的成本主要取决于工厂的初始投资、生产规模、材料成本、人工、税收和管理等多种因素.随着多晶硅材料价格的下降,太阳能电池的组件价格随之降低,根据PacificEpoch2009年12月公布的调查结果,中国市场上光伏用多晶硅材料的价格从2008年10月份的365.8美元/kg,下降到2009年12月份的51.9美元/kg;晶体硅太阳能电池组件的售价也由2008年10月份的3.55美元/Wp(人民币25元/Wp)下降到2009年12月份的1.78美元/Wp(人民币12元/Wp).金融危机来临,多晶硅材料的价格直线下降,2009年底已经降到50~60美元/kg,太阳能电池的成本随之大幅度下降,中国2009年底太阳能电池的成本仅1.2~1.4美元/Wp(人民币7~10元/Wp),大约比欧美太阳电池的平均价格低30%.中国的太阳能电池组件之所以可以做到如此低廉的价格,除了中国光伏企业在非硅生产环节努力降低成本外,还得益于生产设备的国产化.过去从国外引进1条25MW的太阳能电池生产线大约需要人民币5000~6000万元,而一条国产设备的生产线却只需要2000~3000万元,比进口生产线低了50%以上.关键生产设备也是如此,例如1台8英寸的单晶炉,进口设备需要人民币80万元,国产设备的价格仅是进口价格的50%;1台270kg的多晶硅铸锭炉进口价格大约130万美元,而国产设备只需要人民币130万元.

2光伏发电“平价上网”预测

按照中国光伏产业目前的发展趋势,随着技术进一步提升和装备的全面国产化,到2015年初投资有望达到1.0万元/kW,发电成本小于0.6元/kWh,首先在发电侧达到平价上网是完全有可能实现的.经过努力,2020年初投资达到0.7万元/kW,发电成本达到0.4元/kWh,在配电侧达到平价上网也是有可能的.

国际上对光伏发电成本下降的预测

美国太阳能先导计划(SAI,2006年公布)对于光伏发电达到“平价上网”的预测最为激进,认为到2015年光伏电价将低于10美分/kWh(相当于人民币0.7元/kWh).美国光伏电价预测见图6.图6中的Residential:一家一户的光伏系统,或者指居民用电,SAI预测2015年在这一市场的光伏电价将下降到8~10美分/kWh;Commercial:公共、商业和工业建筑用光伏,或者指商业用电,SAI预测2015年在这一市场的光伏电价将下降到6~8美分/kWh;Utility:公共电力规模的光伏,或者指上网电价,SAI预测2015年在这一市场的光伏电价将下降到5~7美分kWh.德意志银行经过细致的成本测算,预计光伏发电到2015年,即可达到15美分/kWh,相当于人民币1元/kWh.日本政府(NEDO)2004年在“PVRoadmap2030”中预测:光伏电价2020年达到14日元/kWh,2030达到7日元/kWh.2009年日本政府(NEDO)了新的光伏发展线路图,重新调整了预测:2017年达到14日元/kWh,2025达到7日元/kWh,将2004年的预测提前了3~5年.

太阳能光伏发电的快速增长将使大型项目的投资成本朝着3美元/W发展.在技术政策和制造过程等多方突破后,将于2017年达到美国能源部的Sunshot目标:1美元/W.美第一太阳能公司的制造成本,从2004年的2.94美元/W,降至2011年的75美分/W,该公司还使薄膜和玻璃太阳能电池效率从2009年的10%提高到2011年的11.2%.该公司的路线图要求到2014年成本降低至64美分/W.美GE公司认为,由于创新,在3~5年内太阳能发电将比化石燃料和核发电更廉价.如果太阳能发电售价能达到15分/kWh,将会有更多的人使用太阳能发电.据美技术推进协会(IEEE)预测,光伏发电成本在10年内可望低于化石燃料发电,前提是太阳能行业能使光伏电池效率提升,并实现规模经济性.EPIA于2011年9月6日公布的主要欧洲电力市场分析显示,光伏发电至少于2013年可使某些细分市场达到竞争力程度,所有市场将于2020年达到竞争程度.

国内外光伏发展目标

1国际上对于光伏发展目标的展望

2009年12月,欧洲光伏工业协会EPIA公布了“Setfor2020”,对光伏发电的目标分3种情况,对2020年欧洲的光伏累计装机进行了分析和预测:基本发展模式,100GW;加速发展模式,200GW;理想发展模式,400GW.分别占欧洲电力总需求的4%、6%和12%.2010年10月,EPIA“日照充足国家的光伏潜力”研究报告,认为全球74%的国家日照充足(148个国家),包括印度、中国、中东、非洲、澳大利亚等.这些国家的光伏市场到目前为止尚未开发,具有很大的发展潜力.预计到2030年理想发展模式下,光伏在这些国家的装机将达到1100GW,占这些国家供电需求的12%,届时光伏发电的平准价格(LCOE)将达到4~8欧分/kWh,能够同所有常规电力相竞争,包括火力发电.最近欧盟还通过了一项建筑能耗特性导则(ener-gyperformanceofbuildingdirective),要求到2020年所有新建建筑基本达到零能耗.这项导则2012年在欧盟成员国中推行,光伏将发挥主要作用.欧洲建筑总占地22000km2,40%的屋顶和15%的南立面,可以安装1500GW光伏系统,年发电量高达14000亿kWh,占2020年整个欧洲电力需求的40%.今后10年建筑集成光伏(BIPV)和建筑附加光伏(BAPV)将成为欧洲光伏市场的主流.美国太阳能工业协会(SEIA)在哥本哈根会议上宣布:美国到2020年光伏将提供全部电力需求的10%,太阳能利用提供的热水、采暖和制冷将替代电力需求的3%,太阳能热发电将提供电力需求的2%.光伏到2020年将提供67.6万个工作岗位,每年减排3.8亿t二氧化碳.按照1MWh光伏电力减排1t二氧化碳,则2020年美国的光伏累计装机将达到300GW.2010年7月,美国参议院批准了千万屋顶计划(10millionsolarroofs),该项目计划10年内在美国全国推广40GW太阳能发电系统,使美国成为世界最大的太阳能发电市场.日本2008年6月9日,福田康夫首相发表了电视演说,计划在2030年以前在目前的基础上再增加40倍太阳能电池装机量.执行部门又进一步细化为在2020年达到累计装机容量为2005年(1.4GW)的20倍即28GW,2030年为40倍,即56GW.印度2009年公布“SolarPowerPlan”,计划到2020年,光伏发电在印度的累计装机要达到20GW.

2我国的光伏发展目标

按照集中开发与分布式利用相结合的原则,积极推进太阳能的多元化利用,鼓励在太阳能资源优良,无其它经济利用价值土地多的地区建设大型光伏电站,同时支持建设以“自发自用”为主的分布式光伏发电,积极支持利用光伏发电解决偏远地区用电和缺电的问题,开展太阳能热发电产业化示范.到2015年,太阳能年利用量相当于替代化石燃料5000万t标准煤.太阳能发电装机达到2100万kW,其中光伏电站装机1000万kW,热发电装机100万kW,并网和离网的分布式光伏发电系统安装容量1000万kW,太阳能热利用累计集热面积达4亿m2.到2020年,太阳能发电装机达到5000万kW,太阳能热利用累计集热面积达到8亿m2.太阳能发电建设布局如表3所示.

结语

1)发展太阳能产业是解决能源短缺,缓解供需矛盾,减少环境污染,应对全球气候恶化,减少温室气体排放和人类社会可持续发展最有效途径之一.

2)全球都在积极发展太阳能产业,据预测到2040年太阳能发电中的光伏发电将达到全球发电量的25%.根据国际能源看(IEA)的预测太阳能将在不到20年内占世界能源需求的5%,比2012年增加49倍.

3)近十几年来,全球光伏产业迅猛发展,市场增长率在50%左右.经过2008年金融危机的洗礼,光伏产业前景愈显重要.2009年世界超过10GWp,中国大陆超过4GW,从2007年起已跃居太阳能电池世界第一生产大国.

阳光电源篇3

正如《投资者报》推出的2016十大金股中所提到的,阳光电源排名第三,被机构视为低估值高增长的潜力股。公司主营逆变器与电站系统集成,其中光伏逆变器连续7年市场占有率第一。2012年以后,公司开始从事光伏电站系统集成业务,目前已和逆变器业务共同成为公司主要的收入来源。据Wind数据统计显示,2013~2014年公司归母净利润分别同比增长110%和56%,其最新业绩预报称,预计2015年该数字为4.2亿元~4.8亿元,同比增长50%~70%。

为何阳光电源近三年一直可以保持业绩高增长?在其业绩增长的背后,又有哪些问题值得投资者注意?为了帮助投资者更好地了解公司当前的经营情况,就以上问题,《投资者报》记者于近期致电并致函公司相关负责人。但遗憾的是,截至发稿前记者也未收到其就相关问题的答复。

逆变器产业增速稳定

挨过了2011~2012年光伏行业的低迷期,阳光电源自2013年以来业绩实现了快速发展。

受益于国家光伏政策刺激,特别是光伏电站补贴装机指标的不断放量,公司主营业务收入增长较快,从2011年的8.74亿元上涨到2014年的30.6亿元。

虽然业绩增速较快,但毛利率下滑的问题还是值得投资者警惕。受逆变器行业竞争激烈的影响,近年来逆变器单价不断下滑,光伏逆变器毛利率自2010年以来处于下降通道,从50%下降至30%左右。

那么,公司计划如何面对这一问题呢?

阳光电源三季报中认为,作为国内最大的太阳能光伏逆变器制造企业,公司核心产品光伏逆变器市场优势明显,但如果公司在技术创新、新产品开发和成本控制方面不能保持领先优势,公司将面临产品毛利率下降的风险。因此,公司将通过实现产品差异化,降低成本等方式保持竞争力。

加码光伏发电业务

除了逆变器项目,光伏电站项目近年来对公司的贡献也在不断加大。从行业趋势看,光伏电站未来将如雨后春笋般在国内遍地开花,这从上市公司的定增项目中就可见一斑。

以阳光电源为例,拟募集33亿元投资逆变器(5亿元)和光伏电站(20.9亿元)等4个项目(已获证监会批复),单从募资额分配看,光伏电站未来将是公司发展的重要方向,而其他同行业公司似乎也意识到了这一点。

2014~2015年是光伏电站项目快速上马的两年。除阳光电源外,爱康科技拟募集38.3亿元投资8个光伏并网发电项目(已获批)、航天机电拟募资20亿元建设光伏电站项目,其他还包括东方日升、中环股份等也在开展相关项目。

从业务构成看,2014年及2015年前三季度,电站系统集成业务已经超过传统逆变器业务占据营收贡献的首位,但由于毛利率仅为16.2%,对净利润的贡献依然不如逆变器业务。而随着项目的不断进行,公司也将参股更多的光伏电站,参与到发电与运营中。国联证券马宝德认为,公司光伏电站系统集成业务经验丰富,融资渠道顺畅,具备从事光伏电站运营业务的有利条件。

当然,电站运营也是有利有弊的,其中电价下调就会对其产生一定影响。对此,阳光电源在投资者关系活动中表示:“公司目前开发的光伏电站大部分集中于安徽、山西等不限电的地区,限电对公司影响不大。光伏上网电价可能会在明年下调,但由于下调的幅度不是很大,且地方政府对光伏发电项目有一定的补贴,对公司明年的光伏电站系统集成业务影响不大。预计明年光伏电站系统集成业务仍将保持持续增长。”

除了以上两项主营业务,公司还与阿里合作,凭借阿里的技术,推出了智慧光伏云系统。智慧光伏云作为阳光的第四代光伏运维管理系统,通过电站故障预警、电站数据分析,可提升 3%~7%的发电量。

基金看好光伏复苏

从股价走势看,2015年6月以来的大跌对公司影响较大,股价从52元一举跌至17元附近,跌幅超过60%。虽然后期有所反弹,但股价整体依然在底部整理。记者按近期收盘的21元进行计算,其市盈率(TTM)约在34倍,而同期申万光伏设备行业的平均市盈率为114倍,从行业来看具有一定估值优势。

阳光电源篇4

关键词太阳能光伏发电;机理;应用

太阳能是无限丰富的可再生清洁能源,不产生任何的环境污染。我国近八成的疆域光照充沛,且光能资源分布均匀;与水电、风电、核电等相比,太阳能发电无任何排放和噪声,应用技术成熟,安全可靠。随着化石能源供给与需求矛盾加剧及其给人类带来的污染压力,近年来,各国都在加紧探究新型绿色能源,太阳能成为共同选择。我国大力倡导发展新型能源,太阳能光电研发是能源研发方面发展最快、最具潜力的领域,随着成本问题将逐步解决,在国家政策大力支持下,中国太阳能市场前景将变得更加广阔。

1太阳能光伏发电能源

太阳能光伏发电能源是把太阳的光能和热能,利用物理学的能量转换,将其转换为电能。太阳能储量无限、清洁环保、循环再生的优势,是目前人类可探知利用的能源当中无与伦比的,所以,人类将太阳能作为最为理想的替代能源。世界各国也将研究和开发太阳能发电上升到助推可持续发展的能源战略高度,使太阳能发电得以快速发展。

太阳能指太阳光的辐射能量,是太阳通过内部自行进行的“氢”聚变成“氦”的原子核反应产生并不断向宇宙空间辐射的巨能量。因此,太阳能实际是太阳辐射产生的光热、光电和光化学的直接转换。

作为新型清洁能源,光伏发电具有火力发电系统等无法比拟的优势:覆盖面广泛,环境适应性极强;供给充足,太阳能取之不尽用之不竭,每秒钟到达地面的能量高达80x104kW;因为光伏发电是利用光能和电能之间的转化,所以安全环保、安静、不产生污染物。

2太阳能光伏发电技术及机理分析

太阳能转换成电能后储存电能所需的装置,这主要是在太阳能发电独立运行时的必备装置。但如果能与交流电网并联运行,则就可不用该装置了。所以,现在力推太阳能光伏并网发电,将太阳能控制器和直流一交流逆变器合二为一,不仅降低成本,还会减少蓄电池对环境的破坏。太阳能光伏发电技术是利用半导体界面的光生伏特效应把太阳辐射光能直接转变为电能的一种技术,该技术核心元件是太阳能电池。把分散的太阳能电池经过串联成太阳电池组件,配合功率控制器等部件,一个光伏发电装置就基本完成了。

太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、太阳能控制器、蓄电池组、直流一交流逆变器和交流配电设备等组成。其中太阳能电池板是关键部分,它通过半导体的光伏效应把光能直接转换为电能,储存到蓄电池中而工作;太阳能控制器控制着整个系统的工作,发挥着及时给蓄电池充电、过放电等护卫作用,若温差较大,控制器还要提供温度补偿;当把太阳能转化为电能后就可储存到蓄电池(组)中。

此外,还有一个关键技术问题就是太阳能电池的材料。白太阳能发电被开发利用以来,晶体硅作为基本的电池材料长期占据着统治地位,主要类型有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜晶体硅电池等。他们各有特点,也各有利弊。目前,薄膜晶体硅电池虽有很好的发展潜质,但应用率不高,还占不到光伏发电的6%,单晶硅与多晶硅电池仍是较长时间内的主流产品。因此,要想更好地研究和开发利用太阳能光伏发电技术,当务之急是实现在太阳能电池材料的研究上的重大技g突破。

3我国太阳能光伏发电的应用及展望

经济社会的迅速发展对能源的需求量越来越大,目前主要是化石能源,但因其不可再生性和使用过程中不可避免地产生大量污染等问题,人们一直在探寻可替代的可再生清洁能源。

由于太阳光的资源丰富、覆盖范围广、清洁且可再生等优点,太阳能光伏发电也具备可靠、安静、环保、能量随处可得、无需机械转动部件、故障率低、维护简便、无人值守、建站周期短、易与建筑物结合等特点,所以,当前人类把它作为太阳能发电最基本、最普遍和最有前景的应用形式。

我国对太阳能的开发应用,和世界多数国家一样,首先主要在发电领域且取得了一系列的成果。对光伏电池技术的研发利用科追溯到20世纪60年展空间用太阳能电池,之后开始研发生产地面用太阳能电池。此后,我国逐渐进入光伏发电产业快速发展时期,2006年累计光伏组件装机容量约占世界份额的3%。现在,我国己成为世界重要的太阳能光伏电池生产国,拥有数家太阳能光伏生产的知名大企业。

我国对太阳能光伏发电的应用主要表现在:第一,为分散用户供电,尤其对边远地区用电问题。其中关键问题是解决建筑和太阳能光伏装置一体化难题,成功案例就是河北保定电谷锦江国际酒店。堪称一个户用光伏系统的示范性建筑:楼房被太阳能电池板所覆盖,能独立发电供给大楼内生活及办公用电;第二,集中供电。通过建立独立光伏电站,可以安全、稳定、可靠地为人口集中的县、乡、村等集中供电;第三,并网光伏发电系统,借助电网,联网发电。但在电网覆盖的地区,由于诸多原因,光电应用成本太高,发展较为缓慢。

阳光电源篇5

关键词:吉林省;新能源;太阳能

作者简介:程腊梅(1962-),女,长春工业大学工商管理学院副教授,硕士,研究方向:经济管理。

中图分类号:F205 文献标识码:A 文章编号:1672-3309(2012)01-03-03

一、吉林省太阳能产业发展现状

(一)吉林省太阳能资源现状

吉林省处于北半球的中纬地带,欧亚大陆的东部,相当于我国温带的最北部,接近亚寒带。东部距黄海、日本海较近。气候湿润多雨:西部远离海洋而接近干燥的蒙古高原,气候干燥,全省形成了显著的温带大陆性季风气候特点。四季分明,雨热同季。有明显的四季更替,春季干燥风大,夏季高温多雨,秋季天高气爽,冬季寒冷漫长。全省大部分地区年平均气温为2~6℃,年活动积温平均在2700~3200℃。全省年降水量一般在400~900毫米,自东部向西部有明显的湿润、半湿润和半干旱的差异。吉林省太阳能资源丰富,全省多年平均日照时数为2200~3000小时,年太阳总辐射量为5051.7兆焦耳/平方米。太阳能资源总体属三类地区,局部接近二类。由于省内各地区间天气条件差异较大,日照时数的地理分布不均匀,总趋势由西向东递减,山地低于平原,东部低于西部。西部地区太阳能资源最为丰富。年日照时数为2800~3000小时,年太阳总辐射量达到5200兆焦耳/平方米以上:中部的长春、四平地区次之,年日照时数为2600~2800小时,年太阳总辐射量达到5000~5200兆焦耳/平方米:东部山区最少,年日照时数为2150~2500小时,年太阳总辐射量达到4672~4800兆焦耳/平方米。

(二)吉林省太阳能产业发展现状

1.太阳能热利用情况

吉林省太阳能仍主要以热利用为主,截止到2010年底,太阳能热水器集热面积达到100万平方米,其中城镇太阳能热水器集热面积达到70万平方米,农村太阳能热水器集热面积达到30万平方米。太阳能房22160户,太阳灶630台,太阳能路灯逐步在市政道路等方面进行应用。

2.光伏发电产业现状

太阳能光伏发电处于起步阶段,目前有4个太阳能光伏电站项目(金太阳示范工程),均为大型并网光伏发电示范项目,总规模3万千瓦。目前,洮南金匮光电有限公司0.5万千瓦单晶硅太阳能光伏电站项目和吉林庆达新能源电力股份有限公司双辽0.5万千瓦非晶硅太阳能薄膜光伏电站项目已核准,正在编制财政补助资金申请报告。大安天威集团0.5万千瓦多晶硅太阳能光伏电站项目和大唐集团新能源有限责任公司洮南0.5万千瓦多晶硅光伏电站项目可行性研究报告编制工作已完成,正在办理相关支持性文件。中国兵器装备集团在长春市开工建设集风光电一体的天威新能源产业园,建设产能10万千瓦太阳能光伏组件项目、300套逆变器项目。洮南金匮光电3000吨多晶硅开发生产项目和双辽四平吉林庆达新能源5万千瓦非晶硅薄膜和多晶硅太阳能电池及组件都正在前期准备中。

二、吉林省太阳能产业发展的存在问题

近年来,虽然随着多晶硅材料价格的大幅下降,以及电池生产技术的进步和效率提高,光伏发电成本已大幅下降。但发电成本仍大大高于常规电力,短期内难以与常规能源竞争,成为其短期内大规模发展的主要制约因素,因此,国家近年优先发展风电等技术相对成熟的新能源,太阳能光伏发电尚处于起步阶段。在此阶段国家重点发展太阳能资源一类地区,而吉林省太阳能资源属于三类地区,尚不具备大规模开发的成本优势。造成吉林省目前太阳能光伏发电发展缓慢。此外,吉林省尚未出台支持鼓励太阳能光伏发电的土地、电价补贴等配套政策。局限了光伏发电的市场需求和推广应用。

三、吉林省发展太阳能产业的条件

(一)中央政策大力支持太阳能产业发展

1.2006~2008年已的与光伏发电有关的《可再生能源法》等政策

《可再生能源法》和《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(实施细则)规定了电网企业要全额收购可再生能源发电量,政府给出合理上网电价(合理成本加合理利润)。对超出常规电价部分在全国电网分摊。2008年国务院办公厅转发了《节能发电调度办法(试行)》、国家发改委了《可再生能源中长期发展规划》,同时国家电力监管委员会了《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》;发改办能源(2007)2898号《关于开展大型并网光伏示范电站建设有关要求的通知》。明确了大型并网光伏电站的上网电价必须通过招标确定。2008年发改委能源办了《可再生能源发展“十一五”规划》。

2.2009年出台的太阳能产业政策

2009年可谓是太阳能产业在中国高速发展的时期。国家的补贴扶持政策陆续推出。2009年3月财政部和住建部出台《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》,补助资金使用范围城市农村的建筑光电利用;太阳能光电产品发电。2009年7月财政部、科技部和国家能源局联合发文《关于实施金太阳示范工程的通知》“金太阳工程”中规定全国在3年时间里,光伏系统安装总量达642MW(平均每个省20MV)。总金额约达100~120亿元。“金太阳工程”的补贴范围也扩展到了原材料、光伏系统辅助设施等多个层面。国家2009年修改可再生能源法。规定电网经营商需购买所有由再生能源所生产的电力。这次修订希望能够提升再生能源发电所占的比重,达到2020年再生能源发电占总发电量的15%。2010年初,由财政部、科技部、住房和城乡建设部、国家能源局联合文件,对“金太阳示范工程和太阳能光电建筑应用示范工程”的有关政策进行了大幅调整,涉及设备招标、项目调整、补贴标准、项目并网等多个关键环节,2010年新增了272兆瓦的项目。此外,还宣布在全国建立13个光伏发电集中应用示范园区,以此为依托推动中国太阳能光伏产业的应用,并公开表示力争2012年以后每年国内光伏产品应用规模不低于1000兆瓦。

(二)太阳能发电成本的降低为太阳能发电企业提供了发展空间

太阳能光伏并网发电系统由光伏电池组、光伏系统电池控制器、交直流逆变器3个部分组成。光伏电池组主要材料是单晶硅或多晶硅。目前,单晶硅光电转换的效率是13%~15%。多晶硅是11%~13%。生产成本相对较低的光伏薄膜电池效率8%~10%。自2005年以来。国内外太阳能电池行业的发展呈爆炸式增长,造成全球多晶硅原料紧缺,价格随之暴涨,每公斤达到400美元以上,结果也造成国内多晶硅原料生产企业遍地开花。到2008年经

国家核准通过的多晶硅生产企业计划生产规模如果全部投产将达到全球的37%,发展速度十分惊人。自2008年以来,国际市场光伏电池组件及多晶硅的需求明显减少,国内市场光伏产业发展速度相对不快,市场萎缩和同业竞争等因素迫使多晶硅价格从300多美元/公斤下挫到100美元/公斤左右,太阳能电池价格也随之下调,因而太阳能发电成本也大幅降低。同时,这也为国内太阳能发电企业提供了较好的发展空间。

(三)吉林光热及土地资源条件好

1.吉林省光热条件

吉林省西部地区太阳能光照资源最为丰富,而且地表植被以草原、沙化草原、盐碱地为主,适宜建设大型地面光伏电站。以白城市为例,白城市位于吉林省西北部,嫩江平原西部。科尔沁草原东部,属温带大陆性季风气候,年积温累计达276.5℃,年均日照时数达2915.3小时,人均光热资源为吉林省之最。全市年均气温4.4℃,年均总云量4.3成,天气多以晴朗为主。有条件利用光电转化。

2.吉林省太阳能热利用的土地资源

吉林省土地总面积逾18万平方公里,按综合自然因素可将全省土地资源划分为4个类型:东部长白山地宜林类型、东部低山丘陵宜林宜农类型、中部台地平原宜农类型、西部平原宜牧宜农类型。该部分约占全省总土地面积的21%,该区除西北角为大兴安岭东麓低山丘陵外。绝大部分地区海拔200米以下,地势平坦,是全省热量最高的地区。可供太阳能发电的土地资源将近101.37万公顷。洮北区占10%就是10.1万公顷。土地平坦,地理坡度为千分之三左右,是太阳能发电的理想选址。目前国内规划的10兆瓦规模的太阳能发电站,一般需要占土地面积30万平方米,这些可用于太阳能发电的土地资源如果全部用于太阳能发电,可以形成3370兆瓦的规模容量:洮北区的草原和荒地如果按全市的5%计,用于太阳能发电厂建设,可以形成170兆瓦的发电容量。

(四)吉林西部输变电网配套条件较好

吉林白城电网是东北电网重要组成部分,现有和正在建设的输变电设施,能充分满足太阳能发电项目接入。东北电网以500KV和220KV电压等级为骨干网架。其中500KV主网架已经覆盖了东北地区的绝大部分电源基地和负荷中心;黑吉、吉辽省间的500KV网络线均已达到三回;东北和华北电网实现了跨大区交流联网,东北地区电力流向呈“西电东送,北电南送”格局。有利于太阳能光电项目的电力能源输送,总体电网电力负荷承载力会更强、各类型发电厂电力并网会更容易。

四、发展吉林省太阳能产业对策建议

从长远来看,随着太阳能光伏产业技术的提升、各个环节成本的持续下降以及其他传统能源的逐渐饱和,太阳能将在未来成为主流的能源之一。

(一)建立以企业为主体的太阳能热利用科技研究和开发体系

建立太阳能热利用开放实验室,吸收国内人才,开展新技术、新材料、新方法的研究和试验:选择并支持有条件的大型企业建立研究开发中心,使吉林省的太阳热利用的科学技术达到国际前沿水平。

(二)进一步鼓励太阳能与建筑结合的能源利用方式。

太阳能集热系统在建筑上的应用越来越受到广泛关注,吉林省太阳能热水系统应用建筑面积达1400多万平方米,部级可再生能源建筑应用示范项目已达到8个。示范面积达55.5万平方米。是具有竞争力的产业之一。开发太阳能与建筑结合的集成技术,包括工程规划、设计与工艺技术、与常规能源互补技术、控制技术,使之成为安全、稳定、可靠的在建筑上应用的低温供热能源。太阳能与建筑结合,建筑也必须是节能建筑。主、被动式太阳房就是节能效果极为显著的节能建筑,特别是在我省广大农村应予以大力推广。

(三)制定太阳能产业的相关政策

吉林省虽然了一些支持太阳能产业的相关政策,但在政策层面上,支持文件较多。实际操作性差。政府应尽快确立太阳能光伏发展的战略定位。在制定规划、科研投入、人才培养等方面打出一系列“组合拳”。应组织人员切实研究世界及国内先进省份光伏发电的发展趋势,科学制定吉林省太阳能光伏产业发展路线图和中长期发展规划,并使规划符合我省能源发展的实际。加强政策引导,建立完善投资、价格、税收、补贴、加速折旧等方面的经济激励政策,对太阳能产业给予一定的税收减免,鼓励企业轻装上阵。鼓励和培育本省企业参与太阳能热水系统(产品)研发、生产,带动相关产业发展。

阳光电源篇6

关键词:太阳能;光伏发电;电能;发电能源;燃料资源 文献标识码:A

中图分类号:TM615 文章编号:1009-2374(2016)25-0093-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.25.045

环境问题、经济问题、资源问题等是我国发展急需调整的问题,同时随着环境污染情况的加重以及燃料资源的日益缺乏,使人们逐渐认识到再生能源发电的重要性,如风力发电、潮汐发电、太阳能发电等。本文就太阳能的光伏发电角度分析其未来发展形势,但就目前我国光伏发电现状来说,比照国外先进国家的技术还有较大的差距,对此加强此方面的研究,增加我国的社会经济以及科技创新是非常有必要的。

1 我国发展太阳能光伏发电的意义

1.1 发展的重要性

我国占地面积大、资源生产丰富,但是能源并不是开采不尽的,同时我国人口众多,正处于发展时期,需要大量的能源作为物质支持,对此我国也是一个能源消耗大国。时至今日,我国仍以煤炭燃烧作为电能生产的主要形式,受到经济、技术、人才、环境、地理等方面的影响,并不能完全依靠可再生能源进行电能的生产,且我国的煤炭的使用量达到几百亿吨,每年都以10%左右的速度增加,其中世界和中国的主要常规能源储量的预测,如图1所示:

图1

由此可以看出,可再生能源是未来人们的主要能源来源,而我国的能源消耗速度,占据国家的首位,但同时我国又是发展大国,虽然大力的能源开发,但是并不能满足我国用电的需求,这样下去,我们的国家环境发展会因为人们的肆意开采,而变得更加严重,对此发展可再生能源的利用是非常有必要的。据统计,太阳能辐射到地面的能量,可达到近80万千瓦,而光伏发电只会占用其地球表面的0.1%,那么每年就能得到5.6×109MW・h。由此可以看出,发展太阳能光伏发电是未来电力发展的主要趋势。

1.2 环保意义

雾霾、沙尘暴、温室效应等环境问题日益严重,同样也受到了世界的关注,但是真正采取的措施却是少之又少,比起其环境问题带来的影响,我们还需要加大研究。电能在生产的过程中,会产生大量的CO2以及一些有毒性的气体,排放在空气中,不仅会破坏生态环境,同时会加剧温室效应。近年来,温室效应使其温度升高1℃~6℃、全球海平面会持续上升、冰川消融、热带亚热带的干旱情况加重、台风增加等严重的后果,对此采取可持续发展政策是尤为重要的,同时人们可以循环使用太阳能电池板,再利用系统材料,使其光伏能源的使用,有效地得到减少,使其光伏发电技术更加成熟和完善,从而更好地保护环境,为子孙后代做出贡献。

2 太阳能简介

2.1 太阳能定义

太阳能主要是指太阳的热辐射能,是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变而释放出的核能产生的。太阳能是取之不尽、用之不竭的可再生能源,且能源安全环保、能量巨大,其光伏发电就是利用这一理想的能源展开的。在我国的地区,日辐射量可达到每平米7千瓦时,且年日照时数超过2000小时。我国与其他国家相比,凭借着广阔土地,具有一定的光伏发电的优势,对此太阳能光伏发电是我国未来电力发展的主要研究对象,为我国和世界的环境保护迈出了关键性的一步。太阳能自身具备一定的普遍、无害、无污染、能源最大、长久的优点,同时具有密度低、分散性、不稳定、效率低和成本高的缺点。

2.2 太阳能的利用

包括光热利用、发电利用、光化利用以及燃油利用,其中发电利用是我国未来能源发电的主要形式。转换的途径分为两种:第一种是光、热、电的转换形式,即利用指定的集热器,将太阳辐射产生的热能进行收集,并转换为蒸汽,使其蒸汽驱动气轮机带动发电;另一种是光电转换的形式,是利用太阳能电池板装置,采用光生伏特效应原理,将其辐射转换为电能。

3 光伏发电概述

3.1 光伏发电原理

太阳能光伏发电的系统主要是由太阳能光伏电池组、电池控制器、蓄电池、直交流逆变器组成,其中光伏电池的作用是光电转换、控制器的作用是对于光伏发电系统的过程控制、蓄电池的作用是指用来储存光伏电池的电力、直交流逆变器的作用是用来交直流转换,将光伏电池转换的电能输送到电网中。其发电系统的分类,主要分为离网光伏蓄电系统、光伏并网发电系统以及以上两种的混合系统。

3.2 光伏发电系统

发电是利用太阳能电池组件进行太阳能、电能转换的装置,太阳能电池组件是利用半导体材料制成,实现流速和压力控制转换的装置,使用的原材料中,电池片可以充足的发电功率;白玻璃可以耐辐射,保证足够的透光率;EVA作为电池板的密封剂;TPT利用自身的反射作用,提高系统的工作效率;铝合金边框具有一定抗机械冲击的能力。

4 我国太阳能光伏发电现状

4.1 我国太阳能的开发利用

我国太阳能利用方式主要包括太阳能光伏发电、太阳能热发电、太阳能热水器、太阳房、太阳能空调等利用方式。我国是资源大国,太阳能占世界第二位,经过政府的高度重视和支持,我国相继下发了《推进全国太阳能热利用工作实施方案》等标准,节能环保、智能发展等措施的实施使我国逐渐成为了世界上太阳能热利用的第一生产大国。

4.2 近年来我国太阳能发展趋势

经过多年的实践,我国太阳能资源的开发已经逐步进入到规模实用阶段,我国太阳能的产业规模、光热产业居世界第一。在2015年我国太阳能光热发电技术,已经实现了与火电厂合作发电,同时电站的规模也在不断扩大,大型的太阳能光热发现也支持了海水淡化工程的发展,并且分布式发电系统的建立有效地解决了偏远山区发电问题。虽然我国已经具有了15WM的太阳能发电容量,为我国光伏产业的发展奠定了良好的发展基础,同时我国太阳能光伏电池的应用,在发展广泛,已经安装完了近100座的光伏电源,为近7个县的用户解决了用电难的问题,但是我国光伏发电的成本,还是远远高于煤电的成本,与此同时,太阳能光伏发电也有效地弥补了煤、核电发电存在的死角。

4.3 我国光伏发电存在的问题

4.3.1 发电成本高。我国风力发电的总装机容量是光伏发电装机容量的20倍,同时光伏发电的成本达到4元/kWh,是生物发电的7倍左右,是风能发电的6倍左右,是煤电车成本的16倍左右。但是在2014年,我国光伏发电的成本已经降到了1元/kWh,与常规发电成本已经接近。

4.3.2 光伏规划不完善。美国在1992年就建立了可再生能源的发电配额制,在财政、金融方面制定了一定的优惠制度,同时市场推广标准规范的提出,也有效地促进了美国可再生能源的市场化发展,但是我国的光伏产业,不仅没有标准统一的国家光伏规划,同是也没有一个明确的光伏市场管理、培育和鼓励的政策,使得我国的光伏市场在科学发展、材料、应用等方面的基础建设。

4.3.3 科技落后。我国的光伏技术照比国外先进的国家,具有较大的差距,日本提出的新刚光计划,使其成为了全球先进的光伏技术;而以色列由于政府的支持,加上与其他国家的合作,使其具有强大的技术支撑;我国的光伏市场不仅技术落后,且政府重视的程度也远远不够,当前的太阳能电池受到其原材料晶硅纯度的影响,使其仍然无法突破材料的瓶颈,导致技术落后,成本增加。

5 我国光伏发电前景预测

5.1 我国政府的扶持力度

我国国务院表明会支持光伏产业走出困境,同时光伏发电补贴的出台、六大扶持政策的利用、新能源基金的扩容、分布式光伏发电的政策以及《中共中央关于制定国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标的建议》《1996~2010年新能源和可再生能源发展纲要》等政策的提出,都有效地推动了我国光伏发电技术的发展。同时政府不光有效地集中推动光伏电站的发展,同时也积极地推动了太阳能屋顶电站技术的发展,对于电网起到了补充的作用。

5.2 技术研发方向

大容量、连续性以及高参数的太阳能光热发电目标,是我国光伏行业主要的技术研发方向。要想实现发展目标,可以通过可再生能源十二五规划来将发电规模扩大,降低其光伏发电的成本角度,来有效地提高其发电的规模;从加强光热发电运行温度、聚光度、转换效率的角度,来有效地提高其运行的参数;从其储热性能的提升,来有效地实现其发电的连续性。

5.3 结合发展

未来可以将风力和太阳能光伏发电进行结合,使其综合利用对于其发电起到互补的作用;中小型风力发电以及风光互补新能源市场的发展也会有效地推动光伏产业的完善以及技术的成熟。同时将其光伏发电,与建筑相结合,使其形成光伏―建筑一体化的发展形式,其中德国是最早实施太阳能屋顶计划的国家,对此德国的光伏发展技术仍然处于领先的位置。

6 结语

综上所述,通过对于我国太阳能光伏发电现状及发展前景分析,发现虽然我国是太阳能利用第一大国,在很多的城市也纷纷地建设了相关的光伏发电电源,有效地为我国常规能源发电产业进行了补充,但是我国的光伏发电产业受到我国经济、制度、技术等方面的影响,与其他国外先进的国家相比仍有较大的差距。随着我国政府的不断支持和重视以及光伏技术的不断研究,我国的光伏产业会不断进步,从而逐渐缩小其发电成本以及国外先进国家的对比差距。

参考文献

[1] 胡云岩,张瑞英,王军.中国太阳能光伏发电的发展

现状及前景[J].河北科技大学学报,2014,(1).

[2] 张爽莹.中国光伏发电产业竞争力及其成长性研究

[D].华北电力大学,2012.

阳光电源篇7

关键词:分布式发电; 光伏发电系统; 配电网

中图分类号: U665.12 文献标识码: A 文章编号:

太阳能作为一种清洁的可再生能源,被国际社会公认为是最理想的替代能源。太阳能的利用主要有光热利用、光伏利用和光化学利用三种主要形式。

与其他常规能源相比,光伏发电具有明显的优越性:

是高度的清洁性,发电过程中无损耗、无废物、无废气、无噪音、无毒害、无污染,不会导致“温室效应”和全球性气候变化;

是绝对的安全性,利用太阳光能发电,对人、动物、植物无任何伤害或损害;

是普遍的实用性,不需开采和运输,使用方便,凡是有阳光照射的地方就能实现光伏发电,可广泛用于通信、交通、海事、军事等各个领域,上至航天器,下至家用电器,大到兆瓦级电站,小到玩具,都能运行光伏发电;

是资源的充足性,太阳能是一种取之不尽、用之不竭的自然能源。太阳不停地向宇宙空间中发送着巨大的能量。据计算,仅一秒钟发出的能量就相当于1.3亿亿吨标准煤燃烧时所放出的热量。而到达地球表面的太阳能,大约相当于目前全世界所有发电能力总和的20万倍。地球每天接收的太阳能,相当于全球一年所消耗的总能量的200倍。人类只要利用太阳每天光照的5%,就可以解决和满足全球所需能源。

光伏发电系统工作原理太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池,又称光伏电池.太阳能电池发电的原理是光生伏打效应.当太阳光(或其他光)照射到太阳能电池上时,电池吸收光能,产生光生电子-空穴对.在电池内电场的作用下,光生电子和空穴被分离,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏打效应”.若在内建电场的两侧引出电极并接上负载,则负载就有“光生电流”流过,从而获得功率输出,这样,太阳的光能就直接变成了可以付诸实用的电能.太阳能电池将光能转变为电能的基本原理是:太阳能电池吸收一定能量的光子后,半导体内产生电子―空穴对,称为“光生载流子“,两者的电性相反,电子带负电,空穴带正电;电性相反的光生载流子被半导体P-N结所产生的静电场分离开;光生载流子电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极所收集,并在外电路中产生电流,从而获得电能。

其工作原理示意图如下:

太阳能光伏发电系统的组成及分类

光伏发电系统一般分为两类:离网系统和并网系统。

离网系统是指太阳能电池发完电后储存在蓄电池内,然后供给用电设备使用的系统。该系统一般包括:太阳能电池阵列、充放电控制器、蓄电池组、逆变器等几个部分。离网系统具有使用灵活、用途广泛的特点。

并网系统是指太阳能电池发完电后通过并网逆变器直接输送入电网的系统。该系统一般包括:太阳能电池阵列、并网逆变器、升压控制系统等几个部分,节省了蓄电池组和充放电控制器。这类系统单位造价较低,但需要外网的支持三、光伏产业的发展趋势

尽管金融危机对对全球光伏产业的发展产生了重大冲击与影响,但这种冲击,估计只是短期的影响。从长远来看,光伏产业属于新兴的朝阳产业,具有光明的发展前景。

其原因主要在于:

1、传统的化石能源即石油、煤炭、天然气等均是濒临枯竭的不可再生资源,太阳能是最有前途的替代能源。

国际能源机构预测,到2050年,世界石油开采量将比现在减少30%,而到2080年,世界石油开采总量只有现在的50%,煤炭开采量将减少40%。人类必须寻求新的能源。

2、从整体看,世界各国对太阳能光伏发电的政策扶持力度在逐年加大。

虽然受金融危机影响,德国、西班牙对太阳能光伏发电的扶持力度有所降低,但其它国家的政策扶持力度却在逐年加大。

各国的补贴政策主要分为两类:一类是对安装光伏系统直接进行补贴,如日本以及我国现行的“国家金太阳”和“光电建筑一体化”补贴项目;另一类是对光伏发电的上网电价进行设定,如德国、西班牙等国以及我国正在准备实施的“分布式光伏发电”项目。而美国加利福尼亚州,则是将两种政策混合执行。

光伏科技的进步,使光电转换效率不断提高、光能发电成本不断降低。

技术进步是降低光伏发电成本、提高光能利用效率、促进光伏产业和市场发展的重要因素。几十年来围绕着降低成本的各种研究开发项工作取得了显著成就,表现在电池效率不断提高、硅片厚度持续降低、产业化技术不断改进等方面,对降低光伏发电成本起到了决定性的作用。

光伏新政--分布式光伏发电

分布式发电通过家庭及工厂“自发自用为主,多余电量上网”的模式,免去大型电站因为电网集中接入和长距离输送存在的并网难问题,有利于光伏发电广泛应用。

光伏产业利好,但是仍存在一些发展瓶颈:

首先:分布式利用作为光伏发电发展的主要方向,但是,现行的电力体制和价格机制与之尚不适应,巨大的市场空间难以释放。应该尽快启动国内光伏发电市场,完善电价补贴等相关扶持政策,并加快拨付可再生能源电价附加补贴资金。

按照金太阳示范工程的规定,对于项目开发商和建筑业主非同一主体的项目,可以按照合同能源管理的方式实施,即安装光伏系统后,建筑业主将节省的电费支付给光伏开发商。这种做法电网公司认为是“变相卖电”,属于违反电力法,很多地方不予支持。此外,在开发商和建筑业主之间也常常因为利益分配的问题产生矛盾。因此需要针对此类项目出台规范的合同能源管理办法和交易标准,否则开发商将面临很大的潜在风险。

其次:由于分布式光伏发电存在发电量小、分布性广、可调节性差等特点,接入电网后对电网的规划设计、调控运行将产生一定的影响。因此对全面的数据监控平台,远程管理,中央控制提出了更高的技术要求。

第三:本着就地安装,自发自用的原则,通过智能逆变器转变后的电能直接用于负载(用电设备),因此对逆变器输出电能的谐波、畸变的电能质量方面提出了更高的要求。

第四:根据分布式光伏发电的基本要求:提高系统效率,降低能源消耗的原则。太阳能光伏电网所产生的是直流电,在我国一般是经过整流、逆变等环节再上网发电,假如将光伏电池产生的直流电采用分布式发电方式,直接驱动直流电器,就减少了很多环节,既节约投资又保证效率。

四、太阳能光伏发电与建筑设计一体化的优点

1.从建筑设计施工技术和经济角度来看,光伏发电与建筑设计一体化有如下优点:

(1)并网光伏供电系统一般安装在闲置的屋顶或外墙面上,无需额外用地或增建其他设施,适合于人口密集的住宅小区使用,这对于寸土寸金的大中城市中的建筑尤显重要。

(2)可实现原地发电、原地用电,在一定的距离之内可以节省电站输送电网的设施投资;对于联网用户系统来说,光伏供电系统所发电力既可供给本建筑物负载使用,也可将富余电力送入电网。在阴雨天、夜晚或光强度较弱的季节,建筑物所需负载可以由外电网供电。由于有光伏发电系统和公共电网共同负载供应电力,增加了供电的可靠性和安全性。

(3)夏季是日照旺季,由于大量制冷设备的使用,使电网成为用 电高峰,常出现某些地区限电拉闸现象,而此时也是光优发电系统发电量最多的时候,光优建筑一体化系统除了保证自身建筑用电外,还可以向外电网供电,从而可大大缓解高峰期电力需求的紧张状态。

(4)电于光伏发电系统安装在屋顶、外墙壁等护结构上,吸收了太阳能又把它转化为电能,大大降低了室外综合气温,减少了墙体受热和室内空调机的负荷,既节约了能源,又利于确保室内的空气品质。

(5)可以杜绝由于采用煤炭等化石燃料发电而导致的废气、废渣对大自然环境的严重污染,这也正是当前在世界范围内大力倡导节约能源和环境保护所寻求的重要途径之一。

2.建筑与光伏发电系统相结合就是把组装好的光伏组件(平板或曲面板)安装在住宅楼或高层建筑的屋顶(或外墙面)上,再与逆变器、蓄电池、控制器、负载等装置相联。这种做法质量要求和技术含量较高,且成本也较高,普遍推广受一定限制。

2.1建筑与光伏器件相结合建筑与光伏系统的进一步结合是将光伏器件与建筑材料集成化;由于一般建筑物的护结构表面通常采用外墙涂料、幕墙或各式外墙面砖,目的是保护结构主体和装饰建筑外表。如果将光伏器件代替部分建筑材料,做成像外墙面砖、幕墙玻璃等样子来“装饰”建筑物的屋顶、外墙、门窗和遮阳设施,这样,既可当作保护主体结构和装饰建筑外表的装饰材料,又可用来发电,供建筑物内部照明等设施和冬季采暖、夏季制冷所需之电力,可谓一举多得。但是,要把光伏器件当作建材来使用,必须具备建材所要求的几项基本条件:坚固耐用、保温隔热、防水防潮,具有一定的强度和刚度等。

1)光伏器件用作屋顶材料建筑物的屋企顶用作太阳能光伏发电系统的一种部分有其特有的优势:日照条件好,基本上不容易被它物遮挡,可以充分接受太阳光的辐射,且光伏器件组成系统后可以紧贴屋面结构安装,减少了自然界风力对其的不利影响;太阳能电池组件替代屋面保温隔热层来保护屋面不受严寒酷暑侵袭,不但节约了建筑成本,就是太阳能光伏发电系统本身,其单位面积的价格也可大大降低;用太阳能光伏器件代替建筑屋顶材料,使其适用范围不再局限于平屋面,坡屋面、弧形或球形屋面也同样可以采用。与屋面结合为一体的另一种光伏发电系统是:采用太阳能瓦代替普通瓦。太阳能是太阳能光电池与屋顶瓦结合成一体化的产品;这种材料的特点在于使太阳能光伏器件与建筑实现真正意义上的一体化,即把太阳能光电瓦像普通瓦一样摊铺在屋面上,不需要另外安装什么支架,只需把太阳能瓦拼缝部位处理得不透风、不漏水即可。

2)光伏器件与外墙面相结合对多层、小高屋和高层建筑来说,朝阳外墙面是受太阳光照射最大的外表面;为了有效利用墙面收集太阳能,可以采用多种墙体材料和构造做法,包括与太阳能电池板一体化的玻璃幕墙、透明绝热材料以及附着于外墙面的集热器等等,既节能环保,又使建筑立面设计多样化。

3)光伏器件与外墙窗、遮阳板及其它建筑构件一体化设计。光伏器件要与外墙窗或天窗相结合,只需做到该器件既能吸收光能后发电,又能透光即可;而与遮阳板结合,则可使光电板通过光控装置随阳光照射方向作相应转动就能做到既遮阳又发电了;光伏器件还可与小区内景观小品,如路灯、围栏、凉亭等组合成一体化设计,白天吸收光能并转换成电能予以储存,夜晚释放电能使路灯、彩灯、节日灯大放异彩。

结束语

太阳能光伏发电作为一种取之不尽、用之不竭的清洁环保能源将得到前所未有的发展。随着光伏发电产业化进程和技术开发的深化, 它的效率、性价比将得到提高, 它在包括BIPV在内的各个领域都将得到广泛的应用, 也将极大地推动中国“绿色电力工程”的快速发展。

参考文献

[1] 赵争鸣, 刘建政, 孙晓英, 等. 太阳能光伏发电及其应用[M].北京: 科学出版社, 2005: 20- 26.

[2] 倪萌, M K Leung, K Sumathy. 太阳能电池研究的新进展[J].可再生能源, 2004, 114( 2) : 9- 11.

阳光电源篇8

【关键词】光伏电池;太阳能电池;可再生能源

如今我们的生活中绝大多数都是以煤炭、石油为主的的不可再生能源,而这些能源是古生物遗体掩埋在地下深层上百年甚至上千年才得以形成,一旦被用尽就很难再形成。近几十年来,人们逐渐意识了开发可再生能源对我们生活的重要性,人们便开始致力于可再生能源的研究,包括:风能、水能、潮汐能、太阳能能可再生能源,而太阳能又以其情节安全的特点备受人们青睐。

1 太阳能电池的种类

自太阳能电池的研发之初便以晶体硅为最主要的原料。由此研发出来的单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池,非晶硅太阳能电池也是太阳能电池板的主要种类。其中单晶硅电池相对于其他的几类电池的转换效率要高很多,而且有较好的稳定性,非晶硅太阳能电池与单晶硅电池相比生产成本低廉,但是使用周期比较短,而且转换效率低。在这几类太阳能电池中性价比最高的当属多晶硅太阳能电池。

2 太阳能光伏发电系统的组成及作用

2.1 太阳能电池板

太阳能光伏发电系统的最核心的部分为太阳能电池板,同时也是系统中价值最高的部分,其主要作用是将太阳能转化为电能。一个太阳能系统的质量取决于太阳能电池板的质量。

2.2 太阳能控制器

太阳能控制器能对蓄电池充放电过程起到保护作用,有着温度补偿的功能,并且控制着整个系统的工作状态。

2.3 蓄电池

蓄电池的主要作用就是储存太阳能电池板发出的电能,并且在使用时释放。

2.4 逆变器

在我们的日常生活中使用的家用电器绝大多数都是交流电,而太阳能电池板所发出并存储在蓄电池中的一般是直流电源,并不能被我们直接利用。为了能够被电器所使用,这是我们就需要使用逆变器将太阳能电池板发出的直流电转换成交流电。

3 太阳能电池在各领域的应用

3.1 通信领域

通信业是国民经济的基础产业,随着国民经济的快速发展,通信业的发展速度也十分快速。太阳能电池主要应用于光缆通信、微波通信、农村通信、卫视接收站等方面。

3.2 工业领域

主要包括铁路及公路信号电源、航标及灯塔电源、气象台站电源、地震测报台站电源、管道阴极保护电源、森林防火系统电源、公路道班电源、边防哨所电源、公路标志电源等。这些工业领域对光伏电池的需求量都非常的大。其中光伏电池在海水淡化、电动车、工业备用电源、制氢等方面的应用将是很值得大力开发的项目,应用前景广阔;管道阴极保护、公路标志及道班、铁路信号等方面对光伏电他的需求量,将会有比较大的增长。

3.3 民用商品及其它

主要包括太阳帽、太阳能充电器、太阳能计算器、太阳能手表、太阳能钟、太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能玩具、太阳能广告灯箱、太阳能汽车、太阳能游艇、太阳能半导体冷藏箱等。其中太阳能路灯、太阳能玩具、太阳能庭院灯、太阳能广告牌等项目的需求量,将会有较大幅度的增长。

3.4 联网系统

联网发电系统是光伏技术步人大规模发电阶段、成为电力工业组成部分之一的重大技术步骤,是当今世界光伏发电的发展趋势。太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高,估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍,一座1000MW的太阳能热电站需要投资20~25亿美元,平均1kW的投资为2000~2500美元。因此,目前只能小规模地应用于特殊的场合,而大规模利用在经济上很不合算,还不能与普通的火电站或核电站相竞争。

3.5 屋顶发电

光伏发电与建筑相结合,构成光伏屋顶发电系统,近年来在国外发展甚快,前景诱人,市场广阔。其特点是:与电网并联,可以完全省掉或大部分省掉蓄电池;通过巧妙地设计,可以降低建筑造价,从而也就降低了光伏发电系统的造价;适合于因地、因户制宜的分散用电;可对电网起一定的调节作用等。

4 光伏发电的前景

随着近几年光伏产业在国际上的快速发展,欧美日等国家都制定了一系列的光伏产业计划,由于利用了太阳光的分散性的特点,将太阳能电池板灵活的安装在屋顶以及房屋的墙面上,这也促使光伏市场由偏远地区逐渐向城市化转移,并且由最初的补充式能源逐渐向替代式能源过渡。太阳能以其丰富的资源以及巨大的开发利用的潜力,形成了太阳能发电产业的广阔的应用空间。在我国,在政府对于太阳能光伏发电的大力支持与扶持下,先后出台了一系列的政策支持光伏产业的发展,太阳能发电为解决我国偏远地区的用电难问题作出了巨大的贡献,光伏发电有着良好的应用前景。

【参考文献】

[1]罗运俊,何梓年,王长贵.太阳能利用技术[M].北京:化学工业出版社,2005.

[2]冯垛生.太阳能发电原理与应用[M].北京:人民邮电出版社,2007.

[3]何艳荣.世界太阳能行业发展趋势[J].太阳能信息光伏专刊,2006,8:(5-6).

阳光电源篇9

[关键词]清洁能源 太阳能 开发利用

[中图分类号] TK519 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-341-1

0引言

太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一,但太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤,太阳能既是一次能源,又是可再生能源。

1太阳能发电技术

太阳能主要发生在光―热、光―电、光―化学、光―生物质等几种转换方式。

太阳能光―热转换主要采用太阳集热器来实现。主要分为平板集热器、真空管集热器和聚焦集热器等三类。

太阳能光―电转换主要采用太阳能电池来实现。太阳能电池是一种可以把光能直接转换为电能的半导体器件。目前常用的半导体材料多为单晶硅、多晶硅和非晶硅薄膜,此外还有硫化镉、砷化镓等。

太阳能光―化学转换主要通过可逆的化学反应来实现太阳能转换成化学能的过程。

目前太阳能发电有两种发电方法:一种是将太阳能转化为热能,然后按常规方式发电,称为太阳能热发电;另一种是利用光电器件利用光生伏达原理将太阳能直接转化为电能,称为太阳能光伏发电。

1.1太阳能热发电

太阳能热发电是先将太阳能转化为热能,再将热能转化成电能,它有两种转化方式。一种是将太阳热能直接转化成电能,如半导体或金属材料的温差发电,真空器件中的热电子和热电离子发电,碱金属热电转换,以及磁流体发电等。另一种方式是将太阳热能通过热机(如汽轮机)带动发电机发电,与常规热力发电类似,只不过是其热能不是来自燃料,而是来自太阳能。

一般来说,太阳能热发电形式有槽式,塔式,碟式三种系统。三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化,其他两种处在示范阶段,有实现商业化的可能和前景。

1.2太阳能光伏发电

太阳能光伏发电是利用太阳能光伏电池把太阳能直接转化为电能的发电形式。

太阳能光伏发电系统一般由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、直流-交流逆变器和交流配电设备等组成。太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分,其利用半导体的光伏效应把光能直接转化为电能,送往蓄电池中存储起来。如果太阳能发电系统与交流电网并联运行(光伏并网发电)则太阳能光伏发电系统可以省去蓄电池的部分,太阳能控制器和直流-交流逆变器合二为一,发电系统的投资最省,成本下降,同时还可以减少蓄电池对环境造成的影响。所以太阳能并网发电系统是今后光伏发电的主要形式。

1.3太阳能的利弊

1.3.1优点

(1)普遍性:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地 或海洋 ,无论高山 或岛屿 ,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。

(2)无害性:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。

(3)巨大性:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。

(4)长久性:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。

1.3.2缺点

(1)分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是 能流密度 很低。

(2)不稳定性:由于受到自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度是极不稳定,这给太阳能的大规模应用增加了难度。

(3)效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高。

2太阳能的小应用

太阳能路灯,利用光电转化板将光能转换为电能,进而供给路灯的使用,最重要的部分就是蓄电池,常用的是铅酸蓄电池,镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池、聚合物锂电池、锌空电池等。

太阳能热水器把太阳光能转化为热能,将水从低温度加热到高温度,以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器是由集热管、储水箱及相关附件组成,把太阳能转换成热能主要依靠集热管。集热器受阳光照射面温度高,集热管背面温度低,而管内水便产生温差反应,利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而达到所需热水。

3太阳能使用前景

据中国能源报:在多种再生资源利用上,太阳能的比例是最大的,是人类持续发展的主要动力。近段时间,在太阳能利用上,太阳能热发电利用以其环保经济逐渐受到业内的关注。

近年来,全球太阳能发电正逐步进入规模化发展阶段。太阳能发电技术已取得很大进步,经济性显著提高,世界各国纷纷采取积极的政策措施支持太阳能发展,太阳能发电可望成为未来新能源的主导核心内容。我国正成为全球太阳能发电最具发展前景的市场。

随着全球能耗的不断上升及环境污染日益严重,太阳能的利用将成为人类持续生存和发展的重要手段之一 ,人类对其的探索和研究将更加积极 ,同时也预示着太阳能发电技术将在社会中扮演越来越重要的角色。 我国太阳能资源丰富,太阳能发电产业前景广阔。

参考文献

[1]狄丹.太阳能光伏发电是理想的可再生能源[J].华中电力,2008,21(5):59-62.

[2]邢运民.陶永红主编.现代能源与发电技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007.

[3]刘宏,吴达成,杨志刚,翟永辉.家用太阳能光伏电源系统[M].北京:化学工业出版式社,2007.02.

[4]王兆安.黄俊主编.电力电子技术.北京:机械工业出版社,2000.

阳光电源篇10

目前,全世界面临着日益严重的能源危机,人类所能利用的主要能源包括传统能源和新能源两大类.我国用于发电的传统能源主要是煤,新能源主要指像太阳能、风能、潮汐能这样可再生能源.新能源在我国有着非常丰富的资源,洁净环保,最重要的是可以再生,并能替代现有很多常规性能源,且有良好的应用前景.太阳能是人类最有希望的能源之一,太阳能技术也被多数科研院校以及相关部门列为重要的研究课题.应用太阳能发电的光伏技术是目前研究的热点之一.目前光伏产业正在加速发展,在建筑领域开始受到关注,并得到应用.世界上许多国家和地区开始大规模地利用太阳能光伏系统为建筑提供电能.

1国内外研究现状

1839年,太阳能光伏发电拉开了发展序幕,这要归功于发展硒元素光伏效应的第一人———法国科学家贝克勒尔.在全世界范围内,欧洲国家最重视太阳能光伏技术的研究和开发,其技术水平也走在了世界的前列.各个欧盟成员国在太阳能技术的研发、应用和推广上都付出了努力并取得了较大成功.到2007年11月,整个欧盟地区太阳能光伏发电的总装机容量已达到了4.5GW,欧盟地区即成为世界光伏发电的主要地区,其光伏发电装机总容量已经接近全球的一半.在美国,建筑物的用电量占全国总用电量的2/3,美国政府在经济上采取了有效措施,投入了大量费用研究太阳能光伏技术,为了鼓励这一重点项目的推广,国会批准了对太阳能光伏系统减税的法案,同时制定了一系列的政策.在太阳能光伏建筑的研究、产品的开发应用和材料等方面得到迅猛发展,已处于世界领先水平.亚洲地区纬度跨越较大,各个国家经济技术水平发展不平衡,太阳能光伏技术较为成熟的地区主要集中在日本和韩国等经济发达国家和地区,其中,日本光伏技术的发展最好.日本属于能源消耗和进口大国,其能源消耗的80%依赖于进口,因此非常注重太阳能等可再生能源技术的发展[1].截止到2004年,日本光伏累计安装量达1100MW.总之,太阳能光伏技术在全球主要经济发达的国家和地区已得到了广泛的发展和应用,一些发达国家制订了从2010年到2030年光伏发电的发展计划。近年来,我国的能源建设和发展也取得了巨大的成就,尤其进入21世纪,国家对新能源和可再生能源在建筑领域的应用十分重视,并大力提倡[2].建筑领域能源消耗巨大,为了更好地节约能源,在太阳能光伏产品的研发上,我国现已成为世界上太阳能光伏产品的第一大生产国.但仍需清醒地看到我国太阳能光伏产业存在的问题,关键技术主要依靠国外引进,自主研发和创新能力相对薄弱,产业规模发展迅速但产业链发展不够均衡,国内市场尚待培育和发展.太阳能资源分布图(兆焦耳/平方米•年)≥9250(高,High)755058505000<4150(低,Low)

2太阳能光伏技术的相关问题

太阳蕴藏着的巨大能量是地球上包括人类在内的所有生物赖以生存的条件,太阳向周边辐射能量,而影响太阳能辐射的主要因素包括大气条件和地球相对于太阳位置附近的障碍物等,地球表面包裹着由空气分子、水滴、尘埃、云层等组成的大气层.地球到太阳的距离和地轴的倾斜同样对太阳辐射的能量有影响,每年的6~8月,北半球处于夏季时,地球轴的倾斜式的北半球朝向太阳倾斜,而在冬季由于地球轴的倾斜式北半球远离太阳,因此,在夏季和冬季两个季节太阳辐射的能量差别很大[3].同时,地形、地貌以及障碍物同样对太阳辐射能量具有重要的影响.按照全年日照时数、年辐射量、接受太阳能辐射量大小角度可以把我国大致分为五类地区.一类地区:全年日照时数为3200h~3300h,年辐射量在670×104KL/cm2~837×104KL/cm2,从分布图可以看出甘肃、宁夏、新疆等地区属于该地区;二类地区:全年日照时数为3000h~3200h,年辐射量在586×104KL/cm2~670×104KL/cm2,从分布图可以看出山西北部、河北西北部、宁夏南部、内蒙古南部属于该地区;三类地区:全年日照时数为2200h~3000h,年辐射量在502×104KL/cm2~586×104KL/cm2,从分布图可以看出山东省、河南省、安徽、辽宁、吉林等地区属于该地区;四类地区:全年日照时数为1400h~2200h,年辐射量在419×104KL/cm2~502×104KL/cm2,从分布图可以看出福建、浙江和广东属于该地区;五类地区:全年日照时数为1000h~1400h,年辐射量在335×104KL/cm2~419×104KL/cm2,从分布图可以看出四川和贵州属于该地区.由此可见,我国太阳能资源比较丰富的是一~三类地区,相对较差的是四、五类地区.太阳能光伏发电的基本原理如下:当太阳投射到电池上面时,内部产生自由的电子—空穴对,自由电子被p-n结扫向n区,空穴被扫向p区,在p-n结两端形成电压,当我们用金属线将太阳能电池的正极和负极与负载相连时,外电路就形成了电流[4](见图2).在设计过程中,为了提高光电转换效率,保证一定的输出功率,将由多个电池片串联组成的光伏组件进行串联,形成光伏阵列.由于太阳的光照强度不稳定,随时间变化明显,光伏发电系统受太阳光照强度不稳定,随时间变化明显,光伏发电系统受太阳光照强度变化而变化,并且产生的为直流电,为了进行直流到交流的转换必须加入逆变装置,同时加入相应的控制装置,在光伏阵列吸收太阳能光照后,便可得到稳定可靠可供使用的交流电.

3太阳能光伏发电技术在建筑领域的应用

在建筑领域,很多能源是有限的、不可再生;而且会产生大量废弃物,污染环境,破坏生态平衡.如果将太阳能光伏技术应用到建筑领域,就可以替代或减少有限的、不可再生的能源消耗,减少废弃物的排放,防止大气污染,进而保护生态环境,同时也能够在边远地区和能源匮乏地区解决基本生活用电需求和减少生态环境破坏,提高居民房屋居住的舒适度、生活品质和建筑本身的科技含量.目前,太阳能光伏技术也广泛应用在通信及工业应用上的微波中继站及卫星通信和卫星电视等系统;在建筑领域主要用于光伏照明等方面.据相关资料显示,应用到建筑领域比较多的是离网光伏发电系统,该系统是根据太阳能光伏发电系统与公共电网连接方式的不同所划分的领域之一,这种系统可以独立供电,而且可以与风力发电系统相结合,为建筑照明和环境照明提供电力.

4结语