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光伏发电解决方案

时间:2023-05-30 08:55:09

光伏发电解决方案

光伏发电解决方案范文1

八月中旬,一家光伏企业的老总如约造访了青云创投――这是国内惟一一家100%专注于清洁技术投资的风投,因屡屡创造上市神话并获得丰厚回报而红极一时。去年3月至7月,短短4个月时间内,青云创投两次投资了这家企业,总额为2000万美元。

这位老总便是中盛光电集团的董事长王兴华,一位略发福的中年男人,怀揣着打造另类光伏的梦想。他又去青云创投干什么?相关人士很容易将之与“其最近频繁出没在北京各大金融机构总部大楼里”联系在一起。然而,答案或许只有他自己和他所拜访的人知道。

在外界看来,拥有深厚管理、财务背景的王兴华,称自己对于资本操作“有所了解”显然是过于谦虚了。因为在资本市场上,中盛光电的两次成功融资案例早已传为佳话:2008年3月,中盛光电获得总额为1900万美元的风投,其中青云创投中国环境基金领投了1550万美元;2008年7月,随着“最后一批资金到账”,中盛光电再次融资3100万美元。

诚然,资本的助力是光伏企业成长的必然路径。光伏的科技产业性质,使之对资本的依赖程度相对较高,中盛光电这两年也有越来越深刻的体会。“小企业很难生存,只有不断壮大,保持高速成长,否则不能顶住压力就会被淘汰。”王兴华直言,“没有资本,任何光伏企业都无法生存,包括中盛光电。”

虽然中盛光电起步较晚,但其成长速度却让业界叹为观止。从2005年正式进入该行业至今,公司已经发展到1 800多人的规模,并且成立了欧美分公司。中盛光电的全球营销中心也与光伏巨头――中电光伏同处南京,在两年前的8月19日,中电光伏在纳斯达克挂牌交易,中盛光电向“光伏产业的华为”看齐的决心已然显现。不过,对于上市,王兴华心中自有一杆秤:“一是,要看外部的资本市场状况;二是,要看我们对资金的需求状况;此外,还要找到合适的时间点。”

始于技术。终于模式

如果说资本是中盛光电高速成长的催化剂,那么技术则是使其走上稳步盈利道路的“独门暗器”。中盛光电的这套用专业术语表述为“伺服系统”的玩意,在中盛光电起家过程中更是功不可没,其具备的“提高电站的运转效率”与“提高电站跟电网的结合能力”,正是王兴华最乐意向媒体提及的太阳能电站的两大方向。

追日,顾名思义,跟着太阳走。“这样保证了效率。”王兴华告诉记者,美国一家电站业主把全球若干家伺服系统厂家的产品放在一起运转,实测结果显示,中盛光电的发电效率最高,比固定式系统高出了44%,比单轴追日系统也高出了20%。在国际权威光伏杂志《Photon》推出的榜单中,该系统关键的抗风性能上位于世界第一,转换效率排名世界前三。

“太阳能发电虽然比风电质量更好一些,但也相对不稳定,他对电网的要求也相对较高,中国的电网是经不起冲击的。但是追日系统能够自动平衡电网的符合,保持同一天的发电量的稳定。”王兴华表示,这一系统除了能大大提高效率外,还能对区域电网进行智能化控制。

与许多其他科技产品相同,中盛光电开发出这套系统走的是“开门制造”路线。2006年,中盛光电首先找到了一家有技术基础的西班牙公司合作,并在西班牙人的技术基础上,开发出第一款拥有自主知识产权的双轴追日系统。至今,该产品已有三代产品陆续上市。

不可否认,中盛光电的电站解决方案也是建立在技术之上。如果没有拳头产品――双轴追日系统的支撑,中盛光电也没有更多的时间来考虑公司今后的发展模式。然而,在接受媒体采访时,王兴华更愿意将公司的成长归因于模式的选择。

定位在做电站解决方案,中盛光电其实经历了一个不算复杂、而实际上更加顺理成章的过程:“一开始我们是卖产品,后来开始卖服务,做EPC,现在是把电站建成以后往外销售。”王兴华强调,“现在只卖解决方案。”

他将光伏产业大致分成两块:“一块是制造,即所谓的设备提供商,包括硅料、硅片、电池、组件等的生产。二是做渠道,即做解决方案。”在电话的这端,记者能明显感觉到,王兴华边说边用手比划着,最后画出的一个大圈应该就是“渠道”涉及的范围,在解释这一“侧重下游的电站一体化解决方案”时,王兴华使用了“终端”一词。

在国外。投资电站虽然周期较长,但回报稳定,一般达到10%以上,因此很受欢迎。王兴华告诉记者,中盛光电起初在国外EPC领域找到商机。“电站的投资人也分两类:一类是财务性的投资人,一类是长期持有电站的投资人。当然,财务投资人不会自己建电站,这让中盛光电找到了市场。于是,中盛光电做起了EPC――采购设备,进行电站施工建设。

然而,EPC并不是中盛光电所真正热衷的。金融危机的到来,让他开始思考向更接近下游的市场转移,直接面向终端的业主。“金融危机对于光伏产业的影响相当于盖房子。不是没人买房子了,而是开发商没钱盖房子了。”此时,中盛有充足的资金实力。

而至于这一阶段的具体业务,王兴华打了一个比方:“如同房地产开发商,通过招标拍卖获得土地后,在这块土地上建起电站。然后报当地政府批准,并与衔接电站入网环节,使之合法化。”

光伏幻像

去年第四季度到今年第一季度,光伏产业出现了产能过剩,产业上游的硅原料、中游电池及其组件价格均大幅下跌。中盛光电的硅原料提纯加工业务受到重刨,但另一业务即产业链终端的太阳能电站系统提供,却暂未受到较多波及。

王兴华告诉记者,“终端市场的需求下降,原来销售的东西现在没法卖了,中小光伏企业面临着较大的压力。但中盛光电的订单相对稳定,并且保持着较高的增长。这些订单主要来自电站解决方案。今年这方面的订单陆续多了起来,明年会更多。”

2006年,中盛光电进军EPC、系统解决方案时。其他光伏企业在设备制造、组建的生产上已经赚得盆满钵满。直到2008年下半年,中盛光电才收获了第一个订单,但是该订单总额25亿人民币。刷新了中国光伏企业海外单笔订单纪录。对于彼时错过的赚钱机会,王兴华自然也不会感到后悔。

电站解决方案的高利润和前景,终于引起其他光伏企业的注意。国内外光伏企业也相继室布进入EPC、电站解决方案领域,颇有些当初蜂拥追求产能的意味。不过,他对此并不以为然:“中盛光电比任何企业都要超前,而同行要深入了解、介入这一业务,需要更多时间,一些过程是无法绕过的。”

“中盛光电进军电站解决方案时,当时还是买方市场。等于说我们是在压力不大的情况下,完成了前期的准备。而现在有更多的企业宣布进入这一市场时,肯定面临更大的压力和更高的门槛。因此,最终的市场不会有很多家。“他笃信,中盛光电能够凭借创新的技术成为为数

不多的领军光伏企业之一。

如果说中盛光电在国内没有对手,那么在国际上呢?相关人士难以理解,为什么有这么多实力强劲的大型跨国公司竞争对手,中盛光电依然要向这一领域发力?王兴华并不这样认为,“中国企业在光伏行业还是比较强势的。而真正从事解决方案的跨国公司不是很多。”

与风能产业一样,光伏产业不可避免地受到天气、入网等的制约,该产业的发展前景也饱受诟病。对此,王兴华表示理1薛。但并不苟同:“虽然太阳能发电在整个电网中占的比例非常小,但其比风能有很多优势:能做的区域较广,发电质量较好。因其更多是在低压下使用,因此应用范围更广,市场更大。”

相反。他看好中国的光伏市场增长:“德国是世界上光伏最发达的国家,但在整个电网中,光伏尚且只占小于2%的比重,中国到2020年的目标是实现太阳能在整个电网中的比重达到12%的目标,即使能够实现一半,也有很大的增长空间了。”

此外,多晶硅太阳能在生产过程中存在着污染与高能耗,也为相关人士留下口实。“多晶硅太阳能的单位GDP能耗并不是特别高,至于其所谓的污染,也只是企业性的问题,并不是行业性的问题,是某些小企业因为工艺不过关,而产生了大量的污染。现在,国内外都在鼓励搞多晶硅。”王兴华对这一产业依然乐观。

政策期许

众所周知,光伏产业正经历着成长初期的烦恼:单纯通过技术的改善,很难降低光伏企业的成本。高昂的发电成本,几乎使光伏产业看不到任何发展的希望。

“更为重要的是。很多企业现在不但挣不到钱,而且要贴钱,大企业尚且能够维持运转,小企业已经无力回天,长此以往。没有企业愿意再做光伏产业了。”王兴华的企业,虽然已经解决了成长初期的烦恼,但仍然对政策抱有期许:“对光伏的补贴需要系统性的立法”。

2009年3月23日。财政部联合住房城乡建设部了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》、《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》,支持开展光电建筑应用示范,实施“太阳能屋顶计划”。城市光电建筑一体化应用,对农村及偏远地区建筑光电利用等给予定额补助,2009年补助标准原则上定为每瓦补贴20元。

王兴华认为,“太阳能屋顶计划”没有针对性的补贴太阳能发电的电价,因此。光伏发电的成本会依然高企,而由此导致光伏产品大规模地应用于商业领域也会沦为空谈。但是随后,“金太阳工程”的如期而至,则弥补了“太阳能屋顶计划”留给光伏企业的遗憾:“用上网电价法做补贴,可能对这个行业的发展更加有利,也更加市场化,更利于产业的发展。”

而各地方政府的举动,也让他大加赞赏,中盛光电甚至亲身体验了政策制定的过程――参与到江苏省地方光伏政策的制定,让企业对政策出台过程有了更加深刻的理解:“各省已经在做这个工作,但是,整体来讲国家性的政策出台还是需要一段时间的。”

光伏发电解决方案范文2

关键词:光伏场;逆变器;集散式

1采用集散式逆变器方案的缘由

近几年我国光伏发电飞速发展,新增光伏装机容量连续三年世界第一,累计光伏装机容量世界前二,并有望在今年或明年成为世界第一。同时我国西北部光伏装机已基本饱和,受到当地电网负荷较小和输出线路容量增长相对缓慢等的约束,我国西北部光伏的发展速度开始大大减慢。2013年以后,我国光伏开始逐渐向东部和南部发展。首先,东部和南部当地电网负荷较大,光伏所发电量更易消化,限制发电的可能性较小。其次,东部和南部距离用电负荷中心较近,光伏输出线路建设更方便。但东部和南部受到土地资源的约束,如很多土地已经开发利用,可成片/大片开发的土地基本不存在,同时还需考虑避让耕地/林地等,造成光伏场选址困难。上海电力设计院在云南的光伏设计项目也受到上述土地资源的约束,只能在丘陵山地中挑选较平整较大的地块来布置光伏场。集中式逆变方案是大型光伏地面电站普遍采用的技术方案,系统技术相对成熟,电站可靠性较高,投资性价比高。但在丘陵山地中,由于各光伏组件朝向和倾角不统一,存在单机功率过大与光伏组件MPPT失配造成的发电量损失的矛盾。针对此种情况,考虑采用集散式逆变器,将逆变器MPPT功能下放至汇流箱,可将每MW光伏MPPT数量由集中式的2个提高到48个,可以很好地解决逆变器单机大功率化与光伏电池组件并联MPPT失配损失之间的矛盾。

2集散式逆变器的优势

在传统的集中式MPPT优化方案中,每500kW逆变器仅对应1路MPPT优化单元,因此将因灰尘遮挡、阴影遮挡、组件劣化等造成不同特性的组件直接并联在一起,会导致无法保证每个组件的最大出力,也就是说将存在非常明显的组件匹配损失。这种现象在丘陵山地地区,当无法保证朝向和倾角一致时,发电量的损失将会更加明显。采用小功率的组串式光伏逆变器理论上可以很好地解决光伏组件MPPT的失配造成的发电量损失,但却存在轻载情况下转换效率变差,以及轻载情况下的并网电能质量劣化的问题,甚至出现其它一些并网及后期运维等问题,系统成本造价相比集中逆变系统也会提高。因此目前组串型光伏逆变器一般应用于并网规模较小的光伏发电系统中。而集散式逆变器方案,每22kW对应一路MPPT优化单元,1MW具备48路独立的MPPT优化单元,可最大限度地减少因灰尘遮挡、阴影遮挡、组件劣化等不同特性而导致的组件失配带来的发电量损失。在一致性较好的大型地面电站,系统发电量将有2%~3%的发电量提升,而在山地、屋顶等复杂运行环境中发电量将有3%~5%的提升。同时集散式逆变器方案与传统典型的大型并网光伏电站的设计方案(集中式逆变器)基本兼容,施工简单、快捷,运行人员也不需重新适应新的运行维护方式。集中式逆变器采用一台1MW逆变器,也继承了集中式逆变器高可靠性、易于维护和管理等优点。集中式逆变器的输入电压范围更宽,可更大限度地利用光能,工作电压范围将从传统集中式逆变器的450VDC~820VDC,拓宽到300VDC~820VDC左右。光伏电池板通过MPPT方阵功率优化器后,电压被调节成稳定的直流高压(800VDC左右),从而使得其工作电压范围被显著提升,高于280VDC的电压都将可以被有效利用,从而有效利用了早晚以及弱光下的能量。集散式逆变器方案可以节省输入/输出电缆成本。集散式逆变方案将输入直流电压由传统的600VDC左右的直流电压提升到稳定的800VDC左右,同等功率下电流下降25%,因此输入直流电缆的截面可以降低,从而节省电缆购买费用。同样对于交流输出而言,集散式逆变方案的交流输出电压也由传统的315VAC电压提升到500VAC左右,同等功率下电流下降37%,因此输出交流电缆的的截面可以降低,从而节省电缆购买费用。此外,集散式逆变器集成直流输入配电柜功能,可以减少采购直流配电柜费用,进一步降低工程造价。

3集散式逆变器的劣势

集散式逆变器也有着一些劣势。首先,集散式逆变器使用的是单机1MW,单台逆变器发生故障对发电量影响增大。其次,集散式逆变器将MPPT功能下放至直流汇流箱,当电网下达有功功率调度命令时,控制中心由逆变器转变为直流汇流箱,直流汇流箱的响应速度、直流汇流箱之间的配合以及可靠性尚需一段时间运行验证。再次,集散式逆变器方案的直流汇流箱功能更多,相应的对通信线缆的可靠性要求更高。如果遇到距离较远或干扰较强的场所,通信线缆需改用光缆,相关的工程费用需要增加。最后,集散式逆变器运行业绩和生产厂家较少,大规模应用集散式逆变器时,低电压穿越/零电压穿越等性能能否满足电网要求尚未经过较长时间运行检验。

4集散式逆变器的配置方案

以上海电力设计院在云南丘北的光伏设计项目为例,项目场址位于丘陵山地,现场地形起伏多变。运用集散式逆变器方案,可以很好地解决光伏组件MPPT的失配造成的发电量损失,有效的提升发电量。在本项目中,设计院采用了10MW的集散式逆变器方案,配置了10台1MW集散式逆变器、110台16进1出的直流防雷智能汇流控制箱以及10台1100kVA箱式变压器。集散式逆变器和直流防雷智能汇流控制箱配套提供,10MW分为两部分,各为5MW,分别采用无锡上能和深圳禾望公司产品。箱式变压器采用上海一电集团有限公司的产品。光伏组件首先通过光伏专用电缆接入至直流防雷智能汇流控制箱。每个直流防雷智能汇流控制箱可以接入16路光伏组串。直流防雷智能汇流控制箱汇总光伏所发电能后,将电压稳定在直流800V左右以一路输出至1MW集散式逆变器。每个1MW集散式逆变器可接入11台直流防雷智能汇流控制箱所汇集的直流电能,同时将直流电能逆变为500V左右的交流电能。逆变器再通过电缆将交流电能传送给就地升压箱变,就地升压箱变将电压抬升到35kV后,通过35kV电缆接入当地电网并网发电。逆变器箱房布置见图1。

5集散式逆变器的应用前景

集散式逆变器属于新技术流派,它是逆变器行业中一个新的概念、新的发展方向,也是一个新的可供业主选择的方案,其每MW光伏单元MPPT跟踪路数也远大于集中式逆变方案,适合于大型屋顶分布式光伏、复杂地形地面光伏项目,能有效提高这类光伏项目的发电量。同时结合我国目前光伏发展状况,在丘陵山地这类的复杂地形上建设光伏电站的情况将越来越多,可预见集散式逆变器的市场前景光明,将有越来越多的工程采用此种逆变器。

参考文献:

[1]建筑工程技术和设计.2015年:光伏逆变器选型的探讨.

[2]电气技术,2015年6期:禾望集散式逆变器系统正式亮相上海SNEC第九届光伏展.

[3]2015第四届分布式发电与微电网技术大会:集散式逆变器及其系统设计应用.

光伏发电解决方案范文3

一、当前全球光伏产业发展态势与特征

在经历了2003-2010年的爆发式发展之后,近两年,全球光伏产业发展呈现出一些新的态势和特征。

传统市场国家大幅削减光伏补贴。光伏产业发展很大程度上依赖于政府的政策扶持和补贴。随着欧洲债务危机的持续发酵,2011年2月,世界领先的光伏产业领导国德国率先下调了光伏上网电价,意大利、西班牙、英国、法国等其它欧洲各国纷纷跟进。2010年,光伏装机增速最快之一的捷克,更是提出了包括征收26%的“太阳能税”在内的一系列针对光伏电站投资的惩罚方案。刚进入2012年,在中国宣布降低太阳工程补贴标准几乎同一时间,欧洲多国也宣布光伏补贴削减计划。德国政府从2012年3月9日起将补贴降低29%之多,从5月起开始每月都降低一定百分比,从7月1日起10MW以上的工厂得不到任何补贴。英国宣布,将向光伏安装户回购电力的补贴由每千瓦时43便士调降至每千瓦时21便士。欧洲是最大的光伏应用市场,占据了全球四分之三的份额。欧美各国大幅削减光伏补贴,给太阳能产业发展蒙上一层阴影。

市场呈现多元化趋势。受欧洲各国下调光伏补贴的影响,其所占全球市场比例不断下降,但欧洲市场在全球市场中的龙头地位不会有根本变化。与传统市场发展趋缓相反,其他新兴市场却在快速崛起,全球市场越来越呈现多元化趋势。首先,我国自2011年以来陆续出台了一系列鼓励光伏系统应用的政策措施,极大地鼓励了国内光伏系统项目安装的积极性。2012年,全国新增装机量约为4.5GW,同比增长66%,约占全球市场份额的14%。其次,日本自福岛危机之后加大了对可再生能源的补贴力度,《光伏补贴法案》自2012年7月1日起正式实施,光伏项目投资积极性很高。最后,2012年,美国装机量增加至3.2GW,发展速度惊人。专家预测,2012年,亚太地区光伏装机量占全球市场的比重将提高到26%,欧洲市场占据全球市场的份额将下滑至48.5%,未来美、中、日将会取代传统的欧洲国家,成为全球光伏装机量最多的国家。此外,东南亚、非洲、拉丁美洲等地区的安装市场也积极启动,发展潜力较大。

成本下降带动了系统安装量的提升。近年来,光伏产品价格一路下跌。2010年9月,125毫米的硅片价格为2美元/片,如今跌至0.6美元/片;多晶硅也由两年前的55美元/千克跌到现在不足18美元/千克;2010年5月,组件价格是1.3美元/瓦,现在下降到0.7美元/瓦。制成品价格的大幅下跌使系统安装成本明显下降,以前光伏组件(含硅片等原材料)占整个电站成本的60%以上,现在则只有40%左右了。以美国为例,2011年,光伏系统的平均安装成本比2010年下降了11%到14%;2012年上半年,加州地区又比2011年下降了3%到7%。成本下降带动了光伏安装量大幅攀升,2011年,全球总装机容量达到24GW,增长了24%。2012年,各主要市场国家的安装量继续攀升,如德国在2012年初预计当年新增装机量目标是2.5-3.5GW,但结果却出人意料地达到了破纪录的8GW。

贸易争端此起彼伏。由于我国光伏产业具有竞争优势,在全球可再生能源市场中占据主要地位,近年来,不少国家和地区开始对本国、本地区的光伏产品采取贸易保护措施,对我国光伏产品开展反补贴、反倾销调查。2011年10月,美国率先对我国发动“双反”调查。2012年10月11日,美国商务部宣布了终裁结果,反倾销税率为18.32%-249.96%,反补贴税率为14.78%-15.97%。2012年9月,欧盟委员会公告,跟风对中国光伏电池发起反倾销调查,这是迄今对我国最大规模的贸易诉讼,涉案金额超过200亿美元,折合人民币近1300亿元。虽然目前欧盟尚未作出裁决,但对我国光伏产业发展影响巨大。前不久,印度也宣布将对原产于马来西亚、中国、中国台北和美国的太阳能电池组件进行反倾销调查。虽然近年来我国光伏产业新兴市场发展迅速,但是却面临着各种各样的壁垒,市场开拓难度加大。预计未来一段时间内,我国光伏产业仍将受到国际贸易保护主义的挑战,生存条件会持续艰难。

二、江苏光伏产业发展面临空前困难

光伏产业是江苏战略性新兴产业的重要组成部分,已形成完整的产业体系,从多晶硅原料到电池组件生产,再到终端的光伏电站建设,我省的企业都有涉足。2011年,江苏太阳能光伏产业实现销售收入2689.9亿元,约占全国的三分之二。但2012年以来,受多种因素影响,产业发展遭遇空前困难,主要表现在以下几个方面:

价格大幅跳水。光伏组件从2011年的平均每瓦1.5美元降至目前的0.7-0.8美元。2012年1-10月,光伏产业产品价格持续下跌了48.9%。虽然企业的出货量增加,但产品价格的急剧下跌造成企业营业收入锐减。根据我省四家主要光伏企业(阿特斯、天合、韩华、中电电气)的财报,四家企业共计出货量为3.5GW,与2011年同期基本持平,但实现营业收入32.5亿美元,同比下降了34.4%。

企业经营困难。一方面,企业资产负债率普遍偏高。省内几家主要光伏上市企业总负债超过600亿元,平均负债率在70%以上,其中,天合光能为67.57%,阿特斯为79.47%,尚德接近85%。过重的债务负担给企业正常经营造成严重不利影响。另一方面,企业融资更加困难。在当前整个产业“不景气”的情况下,金融系统已将光伏产业列为“高危”行业,纷纷收缩贷款规模,从严放贷,造成企业融资困难、融资成本加大。

生产出现停滞。江苏近千家光伏制造企业,有近半处于停产状态,大型企业也严重开工不足,员工下岗或待工。徐州中能硅业受到国外多晶硅生产企业倾销挤压,目前,库存7000吨,生产已处于停滞。尚德目前已进入破产程序。

三、多管齐下,促进江苏光伏产业健康发展

2012年12月19日,国务院常务会议研究确定了促进光伏产业健康发展的政策措施,这对于困难重重的光伏产业来说无疑是重大利好。中国光伏产业联盟预计,2013年,全球新增光伏装机容量达35GW以上,其中,欧美市场约占全球的40%-50%;中、美、日将贡献近45%的新增市场装机量,其中,中国新增装机量将达到8-10GW,同比增长122%。如何把握政策利好的契机,促进江苏光伏产业健康发展,是我省面临的一项迫切任务。

科学制定光伏发电规划并严格落实。最近,国家扶持光伏产业的政策陆续推出。2012年12月,财政部拨付70亿元资金,支持启动光伏发电应用示范3157兆瓦,示范项目原则上要在2013年6月底前建成。据悉,“十二五”规划关于光伏发电的总装机容量或将从21GW再次上调至40GW。江苏省作为光伏大省,要抓住有利契机,抓紧制定完善光伏发电规划,并积极争取在国家总体规划中占据较大份额。由于统筹规划滞后,我省光伏产业要素配置效率不高,重复建设现象比较严重,13个地级市均建有光伏产业园,大型光伏企业只有20多家,其余数以百计的均是中小企业。此外,由于缺少太阳能资源基础数据,光伏发电企业仅根据气象站观测资料进行估算,造成一些电站建成后实际发电量远远低于计划的局面。建议我省对太阳能资源情况进行一次全面普查,在此基础上制定光伏发电中长期发展规划,以中长期规划指导年度计划,以年度计划指导项目核准,避免一哄而上,培育持续稳定的光伏发电市场。另外,要注重光伏发电规划与配套电网规划的协调,建立简捷高效的并网服务体系,为未来大规模的光伏应用奠定基础。

集成政策帮助企业摆脱困境。虽然当前的发展遭遇困境,但光伏产业是关系国家能源安全的战略性产业,发展前景十分广阔,政府应集成政策帮助企业摆脱困境。一是简化各种行政审批手续。目前,涉及到光伏电站项目的有发改、住建、财政、工信、市容、电网等多个部门,企业要办理各种审批手续,疲于应付,无所适从。建议光伏系统项目由发改部门负责立项审批(小于一定规模的采用备案制),由住建部门负责工程建设监管,由财政部门负责补贴发放。同时,将光伏发电项目审批纳入各级政务服务中心,实行“一个窗口对外”。二是帮助企业解决融资困难。建议政府加大与银行的协调力度,研究光伏项目的金融支持方案,对于有订单、有市场、效益较好的企业,可以采取封闭式贷款、专款专用的方式,帮助企业解决融资难题。三是改进电价补贴方式。目前,江苏光伏发电上网电价高于标杆电价部分暂在省出台的电价附加每千瓦时一厘钱中解决,但电价附加补助资金的审核、拨付严重滞后。建议简化补贴发放流程,改进补贴方式,省里留成部分可先行发放,国家返还部分省里也可先行垫付、年终结算,以缓解企业资金困难。

加快建立健全光伏产业的技术标准体系。完善的产业技术标准可以有效防范出现劣质产品、原材料资源浪费、过度竞争甚至产能过剩等问题。我国在产业技术标准体系方面长期滞后,与光伏大国地位不相称。为了保证光伏组件的质量和安全性,美国和欧洲均制定了一系列标准进行规范,如美国的UL标准、欧洲的TUV标准等,不但保证了产品质量,更为国外产品设立了隐性市场门槛。国务院明确提出要建立健全技术标准体系,兄弟省份已着手开展这方面的工作。如浙江成立了太阳能光伏标准化技术委员会,积极跟踪国家和行业标准制定、修订计划。江苏作为光伏大省,有能力也有责任率先实践。对一些江苏急需、又有江苏产业特色的相关技术要求积极申报各级标准,同时,鼓励和帮助企业将水平领先、有市场前景的新产品新技术申报国家、行业标准。通过提高技术标准门槛,加快淘汰落后技术和低劣产品,从根本上解决产能过剩问题,为行业的持续健康发展创造良好的环境。

加大对基础性、前瞻性技术创新的支持。技术进步是降低光伏发电成本,提高光能利用效率,促进光伏产业发展的核心因素。要积极引导企业、高校和科研院所加大以终端市场为重点的光伏产业技术研发,特别是电池转化率、发电储能技术、智能电网、家庭能源系统技术等基础性研究,降低成本,提升能效,增强稳定性,加快光伏发电走向平价电力的进程。适时设立专项研发基金,支持产业技术研发和成果转让。加大知识产权保护力度,坚决打击侵害知识产权的行为,为企业自主创新提供法制保障。

利用市场“倒逼机制”整合产业链资源。我省已形成了较为完整的光伏产业链,在硅料硅片、电池组件和系统集成三大板块中都拥有实力较强的龙头企业。在当前不景气的市场环境下,要遵循市场规律,下决心淘汰落后产能,剥离不良资产,推动兼并整合,进一步做强做大龙头企业。一是鼓励“走出去”,转化一批。鼓励有实力的企业创新商业模式,有效规避贸易摩擦。对于企业境外投资电池及组件生产、光伏电站等项目,积极给予支持和服务,以带动我省光伏产品出口。二是推动重组改造,调整一批。坚持利用市场机制,鼓励企业进行兼并重组(如债权人重组负债企业,优势企业重组劣势企业,骨干企业重组中小企业),通过延长产业链条,提高产品附加值,增强企业市场竞争力。三是坚决关停落后,淘汰一批。借助建立健全技术标准体系、加强市场监管、对关键设备实行强制检测认证、光伏产品指导目录等政策措施,进一步提高准入门槛,逐步淘汰落后产能。严格控制新上单纯扩大产能的多晶硅、光伏电池及组件项目。

加大对分布式发电的扶持力度。自给式太阳能产品进入公共设施和家庭是我国光伏产业发展的方向。江苏应顺应趋势,加大对分布式光伏应用市场的培育,使我省的产能及应用与在全国所占的比例相匹配。一是开展分布式电站的试点工作。积极鼓励体育馆、文博馆等综合性建筑体、大型厂矿企业、成片的保障性住房建筑小区等带头安装使用光伏发电系统。鼓励单位、社区和家庭应用太阳能发电。深入开展新能源示范城市、绿色能源示范县、太阳能示范村评选。通过典型引路和示范作用,由点带面,促进光伏发电市场发展。二是加强对分布式发电的建设管理。比如,住建部门应牵头对建筑物进行统计、归类、分析,解决分布式光伏项目屋顶资源难以获取的矛盾。又如,加紧对光伏发电工程设计、施工、监理人员进行系统的光伏发电知识培训,提高管理能力。三是加强分布式光伏发电的合同管理。明确各项收费标准和结算方式,探讨由投资补贴转变为电价补贴的具体实施细则,做到开发商、电网企业和用电单位多赢,真正实现“用户侧并网,自发自用,余电上网,电网调剂余缺”。

及早研究制定欧盟“双反”应对预案。近期,我国光伏产品在国际上频频遭遇贸易战,美国的“双反”仅针对电池环节,企业还能通过将这一环节海外代工的方式进行规避。欧洲这次反倾销调查包括中国的硅片、电池、晶硅组件,几乎是全产业链的“双反”。而且,欧洲是目前全球光伏产品的最大应用市场,也是中国光伏产品出口的主要地区,2011年,中国光伏电池对欧出口金额204亿美元,约占同期出口总额的73%。因此,如果应对不力,欧盟的“双反”对我国的光伏产业很可能造成灭顶之灾。国家非常重视欧盟的“双反”立案,正在积极斡旋。但是我们不能将希望寄托在欧盟放弃“双反”的基础上,而应主动筹划,加快研究制定应对预案,支持帮助企业开展“双反”应诉,妥善解决分歧和摩擦。

光伏发电解决方案范文4

关键词:移动式;光伏电源;无电区;光伏扶贫;太阳能;光伏发电设备 文献标识码:A

中图分类号:TN314 文章编号:1009-2374(2016)26-0039-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.019

1 概述

随着社会发展,人们的生活和工作越来越离不开电能。在一些地区如偏远山区、牧区、沙漠地区以及野外作业场合,电网覆盖不到,用电成了大问题,人们在这些场所通常采用燃油发电机等小型发电设备来发电,这种发电设备会消耗汽柴油等化石能源,使用成本高、污染大。相反,利用太阳能这种清洁、普遍的可再生能源进行发电的光伏发电设备具有显著优点:不消耗化石能源,无噪声和排放污染,运行维护成本低,使用寿命长。但现有的光伏发电设备往往需要就地施工,结构复杂,不便于移动和转场使用,不能很好地满足上述场合的使用需求。为此作者进行了移动光伏电源技术研究,并开发出了绿色环保、使用便利的移动式光伏电源产品。

2 光伏发电概述

太阳能是一种清洁、安全的可再生能源,光伏发电是利用光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术。将太阳能电池组件与逆变、配电等设备配合就构成了光伏发电系统。光伏产业是全球能源科技的重要方向,也是我国初具国际竞争力的战略性新兴产业。虽然现阶段光伏发电初期投入比较高,但与常规能源发电相比,有其突出的优势,环保效益是一个方面,在其生命周期内,光伏发电较低的运维成本使其综合效益稳定可观。随着光伏发电的成本逐渐降低以及传统发电成本的上涨,光伏发电的优势将会越来越明显。从产品技术的发展来看,光伏应用的发展可以分为以下三个阶段:

地面光伏电站阶段:目前我国光伏产业主要还处在这个阶段。地面光伏电站需要专门的土地,适宜建设在太阳能资源丰富且土地资源充足地区,如荒地、滩涂、盐碱地等工农业利用价值低的土地,所发电能通过并网升压输送到远方负荷中心。但由于土地资源的限制和电网传输成本的增加,地面光伏电站的装机增速正在逐年下降。

分布式光伏发电阶段:是一种建设在用户场所或附近,以10kV及以下电压等级接入电网,所发电能以自发自用为主,多余电量由配电网进行平衡调节,且单个并网点(380V)总装机容量不超过6MW,220V用户侧单个并网点总装机容量不超过8kW的光伏发电设施。通常城镇用户可利用闲置屋顶或附属空间安装光伏并网系统,这种方式已在欧美国家广泛应用。另外,配置蓄电池或与用电设备直接匹配的离网型分布式光伏发电产品因其特有的适应性和灵活性,也具有广阔的应用空间。从2012年开始,国家相关部门开始大力推进分布式光伏发电的发展,未来5~10年,分布式光伏装机将成为光伏装机容量的主要组成部分。

高效、智能的光伏储能一体化阶段:未来随着微电网和智能电网技术的进步以及需求侧市场的放开,针对终端需求的光伏储能解决方案越来越重要,一方面通过技术升级实现光伏发电系统效率提升;另一方面通过智能硬件和网络服务实现智慧管控,实现发电和储能的商业模式创新。

3 移动式光伏电源技术研究

从目前的发展趋势来看,移动式光伏电源产品具有地面电站和分布式光伏所不具有的独特优势,是光伏应用的重要形式。目前市场上已出现多种可移动的光伏电源应用技术,如ZL201310433397.9专利公开了一种一体式光伏电源,直接在太阳能电池组件背面安装接线盒和移动电源模块,体积小、重量轻、便于携带,但只能输出直流电。ZL201320221353.5专利公开了一种可折叠模块化的光伏电源,包括用于安装控制模块的移动式支撑箱体、可折叠光伏支架以及安装在可折叠光伏支架上的光伏电池板,该技术具有体积小、模块化等优点,但折叠式结构往往存在可靠性低、使用寿命短的问题。上述各种光伏电源存在诸如容量小、输出模式单一、移动不便等问题,不能有效满足无电缺电地区及市电应用不便场合的用电需求。

笔者提出的产品原理如图1所示,主要由光伏组件、光伏控制器、逆变器、蓄电池、移动电源车组成,采用模块化结构,各个部件安装在户外专用拖车上,整机外观如图2所示,在动力装备牵引下,整个电源系统可灵活移动。

主要技术参数如下:(1)光伏系统容量:1~5kW(样机配置为2kW);(2)额定输出电压:AC220V(单相)/AC380V(三相);DC12~48V;(3)输出正弦波畸变率:0.8;(7)系统保护功能:过充电、过放电、过负荷、短路、反接、过压、漏电保护;(8)拖车:四轮拖车/两轮拖车,配有支撑腿。

主要功能特点如下:(1)能同时提供直流电源和交流电源,满足多种负荷需求;(2)模块化配置,使用和维护成本低、寿命长;(3)精巧的电动倾角调节机构,0°~40°大范围调节,适合各种光照条件;(4)可靠的伸缩机构和专用拖车,操作方便,便于移动,适合各种场合;(5)可配置市电充电功能,关键时刻可实现市电应急充电;(6)提供通讯接口,可接入互联网,实现远程管理。

综上,该移动式光伏电源技术参数可灵活配置,可为各种直流、交流负载提供电力,同时模块化的结构便于维护保养,在机动车等外力牵引下,可灵活移动和转场作业。传统离网光伏产品结构松散、可靠性差、容量偏小,仅能满足照明等基本需求,使用维护不便;而小型分布式并网产品需要固定的安装场合,占用空间,施工不便,维护成本高,且需要与市电并网,不能离网运行,只能作为补充能源。与其相比,移动式光伏电源具有独特的优势。

4 移动式光伏电源应用

基于本技术开发的光伏电源系统,实现了不依赖电网的电力供应,通过远程监控还可实现无电地区用电解决方案和远程服务,解决偏远地区运维难题。具体应用领域主要包括以下六个方面:(1)军队、野外作业:部队拉练、演习,考古探险,户外勘察等;(2)农业:灌溉、大棚供电、灭虫等;(3)兵团、牧区:灌溉、生活用电、电围栏等;(4)抗震救灾:应急供电,就地发电;(5)岛屿:无电岛屿供电、渔村生活用电、渔船应急电源(固定式方案);(6)服务区、车站、停车场、学校:应急备用电源、电动车充电电源。

以无电区为例,自2000年以来,国家已通过各种方式解决了607万户、2414万无电人口用电问题,但剩下的无电地区大都是最难啃的“硬骨头”,面临电力工程建设造价高、投资资金缺口大等问题,工程推进困难。这些无电区多为“老、少、边、穷”地区,经济发展相对滞后,距离现有电网较远,交通不便,施工条件差。由于自然环境恶劣,无电地区的工程造价普遍偏高,其输变电线路、电源工程建设造价比常规工程高2~3倍。而且无电地区负荷分散,电网建成后还将面临电网利用率低、维护成本高等问题。近两年来,国家通过大电网延伸和因地制宜发展小微水电、风光互补等方式解决无电地区人口用电问题,取得了很大进展。然而由于地域辽阔、居住分散、自然条件差、经济状况差、工程投资大、施工难度大等原因,四川、青海、甘肃、等部分偏远地区,还有一部分尚未彻底解决供电问题。2014年,国家能源局、国务院扶贫开发领导小组办公室联合印发了《关于实施光伏扶贫工程工作方案》,决定利用6年时间组织实施光伏扶贫工程。无电地区多数也是贫困区,光伏扶贫开拓了扶贫工作的新途径,也扩大光伏市场的新领域,移动式光伏电源产品为光伏扶贫提供了新的产品选择,也是解决最后这些无电区用电难题的理想方式。

再以国防应用为例,我国国境线长、接壤国家多,众多边防哨所地处偏僻的山区、分散的海岛或辽阔的草原,补给不便,生活及通信用电是个大问题。同时军队在野外拉练、演习或作战时,发电设备是重要保障,移动式光伏电源可以作为应急备用电源,一定程度上有助于降低对后勤补给的依赖。

针对快速增长的野外作业等电源需求,无论是地质勘探、考古发掘,还是基建施工、抗震救灾,移动式光伏电源能很好地解决对电网和化石燃料的依赖,只要有阳光,就能产生电能,满足作业需求。鉴于我国是农牧业大国,用电不便是农牧业生产普遍面临的问题。采用移动式光伏电源可为灌溉设备、黑光灯灭虫、电围栏等农牧业设备提供电源,使用便利。

随着人们生活水平的提高,高品质的户外旅游得到发展,房车自驾游、野外露营也将成为重要的旅游品类,该产品可以很好地发挥其移动灵活的优势,成为必备的旅行装备。景区建设也将对电源覆盖以及可靠性提出更高的要求,该产品不依赖电网、可持续供电的特征使其在该领域有一定优势,能够在旅游业大发展阶段获得一定市场。

5 结语

综上所述,移动式光伏电源技术是解决无电区及特殊用电需求的理想方式,但后续还需要不断优化,以适应市场和产业的多种需要,下一步重点研究内容包括结构小型化技术、特殊环境可靠性技术,以提高发电效率为目的的自动调节跟踪技术以及Plug and play自适应并离网技术等。

参考文献

[1] 王志新.移动光伏应急电源技术[J].高科技与产业化,2009,(6).

[2] 梁高琪.无电区能源利用[J].China's Foreign Trade,2011,(12).

[3] 廖东进,黄观吉.离网光伏发电系统优化设计探索

光伏发电解决方案范文5

【关键词】光伏电池数学模型Lingo软件

中图分类号:O29文献标识码:A

1.前言

1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)发现,光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差,这种现象后来被称为“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。据预测,太阳能光伏发电在未来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。目前,我国光伏发电的应用市场正处于起步阶段。一般认为在城市比较集中的东、中部地区,应优先发展与建筑物相结合的屋顶光伏系统和光电建筑一体化。在安装光伏发电系统之前,光伏电池的选购是首先需要考虑并解决的问题。

2.问题的提出

现有一家公司欲在面积为30平方米的一片向阳的屋顶安装光伏电池以解决部分电力紧张的问题。该公司准备投资6万5千元购买光伏电池,并且因为电池串并联后并网发电的技术要求,需要满足购买的光伏电池的开路电压差不能超过2V;不同型号的电池的购买数量应该相等的条件。表1给出了目前市场上供公司选购的光伏电池(A单晶硅、B多晶硅)组件设计参数和市场价格,那么如何为该公司确定购买方案使得发电总功率最大呢?表1两种类型的光伏电池(A单晶硅、B多晶硅)组件设计参数和市场价格PV电池类型1产品型号1组件功率(w)1组件尺寸(mm×mm×mm)1开路电压(Voc)1价格(元/W)A单晶硅电池1A1A2A3A4A5A6121532520027024529511580×808×401956×991×451580×808×351651×992×401650×991×401956×991×45146.146.9146.138.137.7345.92114.9元/WB多晶硅电池1B1B2B3B4B5B6B7126532021024028029525011650×991×401956×991×451482×992×351640×992×501956×992×501956×992×501668×1000×40137.9145.9833.636.944.845.137.83112.5元/W3.数学模型

用pi(瓦)表示各电池的组件功率,qi(元)表示各电池的单价,si(平方米)表示各电池的铺设面积,M(元)表示总的投资,S(平方米)表示屋顶的总面积,P(瓦)表示发电总功率,xi(个)表示各电池的购买数量。

(1)目标函数为发电总功率最大,即maxP=∑131i=1pixi;

(2)资金约束条件∑131i=1qixi≤M,面积约束条件∑131i=1sixi≤S;

(3)用U表示系统的一个上界,vij=1,若电池i与j相容

0,否则 ,则电压约束条件xixj≤U*vij,i,j=1,2,...,13;

(4)记yi=0,xi=0

1,xi>0 ,则购买电池数量相等约束可表示为

xi-xj≤U*(1-yiyj),i,j=1,2,...,13

yi≤xi≤U*yi,i=1,2,...,13

综上分析可得数学模型如下:

maxP=∑131i=1pixi

s.t.∑131i=1qixi≤M

∑131i=1sixi≤S

xi∈{0,1,2,3,...},yi∈{0,1},i=1,2,...,13

xixj≤U*vij,i,j=1,2,...,13

xi-xj≤U*(1-yiyj),i,j=1,2,...,13

yi≤xi≤U*yi,i=1,2,...,13

4.模型求解

对于线性整数规划[1]问题,利用分枝定界算法[2]结合Lingo软件求解是非常方便的。但是本问题的模型是一个非线性整数规划模型,这时用Lingo求解往往就比较困难。幸运的是本文找到了一种把问题线性化处理的方法,具体处理办法见下面的程序。利用Lingo软件的大规模规划问题的输入方法,编写出本问题的Lingo程序如下(!后为程序注释,程序运行时不影响):

model:!模型开始;

sets: !集合说明开始;

SI/1..13/:x,y,p,q,s; !x=购买数量,y=购买01变量,p=功率,q=价格,s=面积;

光伏发电解决方案范文6

案件回放:世界贸易组织上诉机构2012年1月30日就美国、欧盟、墨西哥诉中国原材料出口限制措施世贸组织争端案裁决报告。裁决称,中国不公平地限制了广泛用于钢铁、铝和化工产业的九种原材料的出口,使国内制造商获得不正当竞争优势。要求中国必须马上降低出口关税,并解除出口限额。此次终裁中,WTO上诉专家小组了此前的部分裁定,认为此前关于配额分配管理、出口许可证、出口最低限价、配额招标的裁决整体无效;裁定专家组对《关税与贸易总协定》(GATT)第20条的解读错误等。

上榜理由:这份裁定无疑对中国原材料出口政策是个巨大的挑战。对于包括中国在内的原材料出口国家而言,既想谋求发展中的经济利益,又要保护环境、节流资源,这是一个长期存在的两难问题。在中国此前的运行机制下各方面尚处于相对平稳的状态,这一问题未被激化。然而2012年初WTO的一纸裁定,打破了这种平衡,这一两难问题在外部压力下“被凸显”,中国在原材料出口管控方面将不得不做出调整。

2、欧盟对中国光伏企业反倾销立案

案件回放:2012年,光伏市场的贸易战无疑备受瞩目。2012年5月,在美国对华太阳能产品提出双反之后。2012年9月6日,应欧洲光伏产业联盟EU ProSun的申请,欧盟委员会对原产于中国的晶体硅光伏组件及关键零部件进行反倾销立案调查。涉案金额达到204亿美元,其份额已达中国光伏企业出口的57%,是迄今为止针对我国的最大贸易诉讼。欧盟预计最迟将在2013年12月左右作出终裁。

上榜理由:对输往欧盟光伏产品征收高额关税的影响将传导至产业链上的每一个企业。对国内光伏企业造成重创,欧盟是中国光伏产品海外最大市场。欧盟此次反倾销案将涉及超过200亿美元的出口额,涉案金额接近于2011年中国从欧盟进口汽车整车的总金额,将给中欧贸易、政治和经济带来巨大潜在影响。数据显示,中国最大的10家光伏企业的债务累计已高达175亿美元,约合1110亿元人民币,国内整个光伏产业已接近破产边缘。

3、华为、中兴在美遭安全方面调查

案件回放:美国国会2012年10月8日报告称,华为、中兴为中国情报部门提供了干预美国通信网络的机会。并建议相关美国公司尽量避免同华为、中兴合作,以避免造成知识产权方面的损失。

该委员会在报告中表示,华为和中兴未能配合长达一年的调查,也未能解释他们在美国的商业利益以及与中国政府的关系。报告称:“根据可用的机密和非机密信息,我们不能相信华为和中兴未受外国政府影响,也不能相信他们不会对美国和美国的系统构成安全威胁。”

上榜理由:两家中国企业进入美国市场被正式阻挠引发国内一系列中企在外受不公正待遇的讨论。无独有偶,欧盟贸易委员德・古赫特当地时间2012年12月17日表示,欧盟将于未来数周或数月内作出是否对华为、中兴展开不公平贸易行为调查的决定。2013年中国公司遭遇“”仍将继续上演。

4、美国反补贴法案生效

案件回放:奥巴马总统于2012年3月13日签署H.R.4105法案,授权美政府可对包括中国在内的非市场经济国家征收反补贴税。该法案的生效时间追溯到2006年11月20日,从而使美商务部已针对中国产品做出的24个反补贴裁决合法化。该法案还涵盖了双重计算问题。此前,美国国会参、众两院已分别于3月5日和6日表决通过相关法案。

上榜理由:此举意味着未来美国对中国等所谓“非市场经济国家”征收反补贴税不再受到国内立法的制约。美国企业可继续对来自中国的产品采取“双反调查”,特别是该法案还规定了可追溯适用到2006年11月20日以后发起的所有反补贴调查。

5、中国风电塔在美遭遇“双反”

案件回放:2012年12月18日,美国商务部公告,对原产于中国的应用级风电塔作出反倾销和反补贴终裁,将对中国产应用级风塔征收44.99%至70.63%的反倾销税,以及21.86%至34.81%的反补贴税。

上榜理由:2012是我国两大新能源产业的灾难年,风电和光伏产业在此期间都受到了重创,产业发展陷于停滞状态。在继美国对我国光伏产品落下双反大棒之后,风电产品也随之受到打击。

此后,美国国际贸易委员会今年1月18日作出终裁,认定从中国和越南进口的应用级风塔实质性损害或威胁了美国产业,美国将对此类产品征收反倾销和反补贴(“双反”)关税。

光伏发电解决方案范文7

【关键词】光伏组件;积尘;除尘

0 引言

近年来,随着我国光伏电站规模的不断扩大,光伏组件表面积尘的清洁问题日益突出,已成为光伏发电企业急需解决的难题,制约着光伏发电企业的电能转换效率。据NASA研究表明,每平方米范围内仅4.05克尘埃将造成太阳能转换电能比例降低高达40%[1]。光伏电站业主只有做到定期清洗,才能为太阳能转换效率的稳定提供保障。就当前光伏电站光伏组件表面清洁次数而言,对于空气相对于清洁而潮湿的内蒙古每一年达到五次。而对于我国西部严重缺水的青海、甘肃、新疆等较干旱地区,部分电站每年需要清理多达数十次,极大地提高了光伏电站运维成本。可从两方面着手解决以上问题,国内外对太阳能光伏组件表面的清洁研究主要体现在机械除尘方面,而电帘除尘技术尚未实现广泛推广,仅应用在要求更高的航空航天领域。

1 国内光伏组件清洁现状

我国光伏电站一般位于自然环境较为恶劣的偏远地区,沙尘天气相对较多。尤其对于我国西北地区的大型地面电站而言,多数位于周边植被非常稀少,风沙天气频率较高的荒漠地区。该地区的光伏电站不仅临着远离水源地,降水量较少,而且地下水也十分匮乏,通过雨水自然冲刷和消防水车难以实现对光伏组件及时有效的清洗。光伏电站的装机规模主要分布在数十兆瓦乃至数百兆瓦之间,其占地面积通常达数平方千米,电池板数量更是高达上万块乃至数十万块,即便有充足的水源、设备和人力,要完成一次如此大规模的全面清洗,其庞大的工作量也难以想象[2]。

针对光伏组件表面积尘的清洁问题,国内主要采用是机械除尘的方法,又可将其分为人工清洁、高压水枪清洁和专业清洁设备等方式。根据三种不同清洁方法,本文分别从设备成本、人工成本、消耗水量、清洁效率等方面进行对比分析。

1.1 人工清洗

(1)人工、设备成本:据相关统计,1兆瓦光伏组件约6600平方米,每人每天可清洗100平方米,一位工作人员需要66天。按每人每天80元估算,1兆瓦组件清洗一次的人工费用为5280元。按1个月清洗3次估算,1兆瓦每年的人工费用高达19万元。

(2)优点:用水量与费用相对较低,1兆瓦每次清洗的用水量约1吨,并能够解决部分人员的就业问题。

(3)缺点:不易实现对众多人员的管理;难以保证清洁效果的一致性;清洗效率偏低;对光伏组件表面有磨损,对透光率和寿命产生一定影响。

1.2 专业清洗设备

(1)人工、设备成本:清洁设备一次性投入资金过大。

(2)优点:1兆瓦每次清洗用水量约5吨,相对节水;清洗效率高,清洗效果好。

(3)缺点:对光伏电站地面要求较高,否则移动设备难以实现清洁;若清洁车辆非直线运动,组件收到的压力大小不均,可能损坏组件,故需要配备专业的人员完成操作。

2 国外光伏组件清洁发展现状

针对光伏组件表面的积尘问题,国外从多方面着手研究,目前在电帘除尘和机械除尘方面,已经取得一定的成果。

2.1 电帘除尘

电帘除尘技术在火星、月球等领域的研究,主要集中在美国日本以及欧洲地区的研究机构。截止目前,该项技术在航空航天领域的太阳能光伏系统已经得到成功应用。例如,2010年,NASA研究小组在火星空间任务原有技术的基础上,成功研制出一款具备自动除去太阳板表面灰尘的太阳能电池板[3]。该电池板不但能够提高光能发电效率,而且能够完成表面的自动清洁,很大程度上减少了大型太阳能电池板清洁的维护费用,不仅清洁效率较高,而且可以实现无水化清洁,尤其适用于地处我国西北荒漠戈壁地区光伏电站。但应用该技术总体成本较高,目前难以应用在在大规模光伏电站。

2.2 机械除尘

光伏组件表面机械除尘方面, 2013年,日本未来机械公司提出能够清除灰尘与颗粒的方案,该方案由未来机械公司与香川大学共同研制出的一种清理沙尘机器人,该清扫装置重约10.9千克,对角线长度约0.56米,充满电可持续为电机驱动旋转电刷进行清洁工作两小时,在干旱地区的清洁效果可达到人工清洁程度。2013年11月,美国太阳能公司Sun-Power为解决旗下电站清洗耗水的问题,专门收购了一家制造清洗机器人公司,据称该机器人可减少大约90%的用水量。

2014年3月,日本Sinfonia Technology公司研制的新型清洁机器人,不仅具备可将光伏组件表面自动清洁干净的优点,而且擅长清洁角落处沉积的沙尘。该清洁机器人将纺板刷、刮刀与内部的洗涤剂储存器实现巧妙组合,清洗灰尘的效果十分理想,而且每小时清洗面积高达304.8平方米。该机器人甚至太阳能面板自动倾斜至30度时实现清洗。但其仅可以应用在差距小于50.8cm的跨度,实现从一块光伏组件面板爬到另一块面板上,完成清洁工作[4]。采用这种先进的清扫方式,可清除光伏组件表面沉积的沙尘量的99%。但以上几种光伏组件表面清扫机器人无法满足我国多数光伏电站光伏组件不在同一平面安装的需要。

3 展望

随着太阳能光伏电站规模不断扩大,针对太阳能光伏组件表面清扫技术的研究力度也会不断加强。近年来我国也取得了一定成果,例如2014年9月,青岛昱臣智能机器人企业研发的国内首个无水清洁太阳能光伏电板的智能机器人,体积十分庞大外形与挖掘机相似。该智能机器人每小时能清洁8000平方米,其效率约是人工清洁的十倍,填补了国内外光伏清洁领域的多项空白,关键技术已达到国际领先水平[5]。相信今后不断会有新的技术、新的清扫机器设备,加入到光伏组件的清扫行列中来。经综合分析可知,比较理想的光伏组件清洁设备应具有良好的清洁效果、清洁过程中不会损坏光伏组件并不伤害操作人员、噪音低且不会再次产生粉尘漂浮、清洁能力强且体积小、电量消耗少、针对光伏组件材料而开发。太阳能光伏组件的清洁,综合来讲今后将会朝向智能化、专业化、无水化、低功耗、小体积等方向发展。

4 结语

我国的光伏发展速度处于世界前列并已初具规模,国家政策支持及时到位,为大力发展我国光伏事业奠定了坚实基础。针对现阶段光伏发展所面临的问题,给出以下建议:首先政府要继续为光伏发展提供切实可行政策支持。其次要实现光伏发电装置国产化及自主研发能力,为光伏发电的顺利进行扫清技术障碍。三是要引进技术,因地制宜,结合我国的具体情况针对不同的地区选择与之相适宜的建设规模。四要根据光伏电站的实际情况,研制出能够解决光伏组件表面的积尘问题。以上问题的有效解决,更有助于我国光伏产业的健康发展。

【参考文献】

[1]岑先富,朱超林.光伏组件积尘对发电量的影响及自动清洁经济效益研究[J].太阳能,2013(21):45-48.

[2]魏宇平.魏宇平的光伏电站清洗大“路演”[J].太阳能发电,2013(9).

[3]高凌云.太阳能电池板除尘新技术[J].现代物理知识,2010(5):52.

光伏发电解决方案范文8

摘 要:介绍了屋顶光伏太阳能的实际运行能效,分析了可能影响能效的原因,提出了解决方案。

关键词:屋顶光伏;

>> “太阳能屋顶计划”欲拯救光伏产业 太阳能光伏技术运用及发展分析 分析太阳能光伏发电技术及应用 建筑屋顶太阳能光伏发电项目的分析研究 太阳能光伏屋顶与幕墙经济性分析研究 太阳能光伏 太阳能光伏产业发展面临的挑战及解决 浅析太阳能光伏发电技术及应用 浅谈太阳能光伏发电技术及应用 太阳能光伏发电技术及应用普及 常州太阳能光伏产业转型策略分析 浅谈太阳能光伏电站投资分析 太阳能光伏电站设计影响因素分析 太阳能光伏技术与建筑应用分析 太阳能光伏发电技术及其应用分析 太阳能光伏发电的设计应用分析 关于屋顶光伏太阳能并网发电系统的探讨 小户型太阳能瓦片屋顶光伏发电系统研究 我国太阳能光伏产业投资风险及对策分析 我国太阳能光伏发电应用的现状及前景分析 常见问题解答 当前所在位置:l专访李仙德:中英能源合作将如何发展?

[2]大唐上海综合保税区光伏项目,大唐(上海)电力能源有限公司

[3]Long-term monitoring of photovoltaic devices, E.E. van Dyk, E.L. Meyer, F.J. Vorster, A.W.R. Leitch ,Renewable Energy 25(2002)183-197,

[4]Van Dyk EE, Scott BJ, Meyer EL, Leithch AWR.Temperature dependence of output parameters of crystalline silicon photovoltaic modules. South African Jsci 2000; 96:198-200. (下转第125页)

(上接第78页)

[5]IEC 1215. Crystalline silicon terrestrial photovoltaic modules- design qualification and type approval, 1993.

[6]Hermann W, Wiesner W, Vaa?en W. Hot spot investigations on PV modules ― new concepts for test standard and consequences for module design with respect to bypass diodes. In: 26th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, 1997:1129-32.

[7]Eduardo F. Camacho, Manuel Berenguel, Ignacio Alvarado, Daniel Limon. Control of Solar Power Systems: a survey. Proceeding of the 9th International Symposium on Dynamics and Control of Process Systems, page 809-814.

光伏发电解决方案范文9

2015年4月28日,欧盟委员会(“欧委会”)公告,宣布欧盟对原产自中国的光伏太阳能产品(Crystalline silicon photovoltaic modules and key components)的反倾销和反补贴(“双反”)措施将于2015年12月7日到期。根据欧盟《反倾销条例》,欧盟境内生产企业可以自到期公告之日起(最迟不得晚于“双反”措施到期日前三个月)书面提交“日落”复审申请。这意味着,中欧政府和相关行业之间围绕光伏太阳能产品的争端可能再次被聚焦,由此是否引发新一轮光伏产品贸易战也引人关注。

暗度陈仓,“太阳能世界”在美国搅动浑水

2011年10月,总部位于德国“太阳能世界”公司(SolarWorld AG,以下简称“SolarWorld”)的美国分公司(SolarWorld Industries America Inc., 以下简称“SolarWorld America”)及其他6家美国光伏企业向美国商务部(“DOC”)和美国国际贸易委员会提出申诉要求对从中国进口的光伏产品展开反倾销反补贴(“双反”)调查。

然而,中国出口到欧盟的光伏产品在数量及金额上都远超美国,据法国《快报》称,仅2011年一年,中国对欧盟出口的太阳能电池板价值超过210亿欧元,占中国对外出口太阳能电池板总额的60%。因此,美国就“双反申请”立案并不足以撼动中国光伏企业的根基,而一旦占据全球60%市场的欧盟跟风,在风雨中飘摇的中国光伏产业将有可能被连根拔起。作为一家德国企业SolarWorld为何一开始绕过欧盟先在美国主导发起对华光伏产品“双反”调查?据国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任李俊峰介绍,实际上,SolarWorld最早是在欧洲提出对中国企业提出实施双反申请,但是欧盟各国对此意见不一致,迟迟无法立案,才致使其去美国提出申请,采取迂回战术先在美国市场抢占先机,打响光伏贸易战的第一枪。

欧盟“双反”引发光伏产业混战

成功在美国启动“双反”调查之后,以德国光伏企业巨头SolarWorld为首的欧洲光伏制造商联盟EUProSun分别于2012年7月及2012年9月向欧盟委员会(European Commission, “欧委会”)发起反倾销及反补贴诉讼申请。

而几乎在欧盟“双反”立案的同时,印度反倾销局对外宣布其根据印度太阳能生产商协会申请,决定对来自中国大陆、中国台湾、马来西亚和美国的太阳能电池进行反倾销立案调查。在2014年1月,应德国的“太阳能世界”美国分公司的申请,DOC对中国大陆和台湾地区光伏产品发起二次“双反”调查。紧接着,澳大利亚反倾销委员会2014年5月也决定对自中国进口的光伏组件和面板发起反倾销调查,而讽刺的是,此前澳大利亚被中国光伏企业视为规避贸易风险的新市场之一。除此之外,加拿大也于2014年底对华光伏产品发起“双反”调查。中国光伏产业遭遇多国狙击,该多国混战的格局对中国光伏产业造成了极大的冲击。

面对此困境,中国在光伏领域的“双反”立案随即拉开大幕,绝地反击之战打响。

早在2011年11月,中国对美再生能源扶持政策及补贴措施启动贸易壁垒调查,针对月初美国对中国光伏产品发起“双反”调查展开实质回击。随着事态的演变,中国采取以暴制暴的方式分别于2012年7月及2012年11月对美国和欧盟的光伏产品发起“双反”调查。不仅在光伏领域,中国商务部对欧盟葡萄酒也展开了“双反”调查,但显然“其醉翁之意不在酒”。

严防死守:中国企业在美全面撤退?

从被调查产品的范围看,美国对华第一次发起的“双反”调查产品范围仅为光伏电池。相较而言,欧盟的“双反”调查范围比美国首次“双反”调查有所扩大,被调查产品范围包括光伏组件、关键零部件如电池片、硅片等。在欧盟光伏案遭遇政治和解后SolarWorld America旋即主导发起美国二次“双反”调查案,而该二次“双反”调查的范围较美国首次“双反”调查案及欧盟“双反”调查案进一步扩大,从光伏电池扩大到光伏组件、层压板、面板等,对象也由中国大陆扩大到包括中国台湾,意在堵死大陆光伏公司海外代工和采购以规避关税的做法。从这个角度也不难看出,SolarWorld America预见欧盟“双反”案没有太大希望的情况下,企图利用“双反”措施将中国光伏产业彻底驱逐出美国市场,从而达到局部利益最大化。

光伏发电解决方案范文10

[关键词]战略性新兴产业;光伏产业;R-SCP;Q易保护

[中图分类号]F062.9

[文献标识码]A

[文章编号]2095-3283(2017)02-0007-05

在全球气候变化和常规能源短缺的背景下,不管是从经济增长、发展低碳经济,还是从国家能源多元化安全战略的角度,光伏产业的战略性新兴产业地位变得愈加显著。我国光伏产业在2009―2011年迅猛发展,但自2011年底开始,连续遭到欧美为主的反倾销、反补贴贸易保护措施的制裁,这对于“两头在外”的我国光伏产业造成了重大冲击。目前,欧美国家对我国光伏产业提出的“双反”措施,是世界最大的、最典型的战略性新兴产业贸易保护案例。

一、我国光伏产业遭受贸易保护措施案情回顾

光伏产业属于战略性新兴产业,其对各国的经济发展具有不可替代的战略意义。2011年底以来,我国快速发展的光伏产业因屡遭欧美各国的贸易保护措施而受到严重影响。

(一)欧美各国的贸易制裁

从2011年底至2014年底,我国光伏产业分别遭到美国、欧盟、印度、澳大利亚、加拿大等的反倾销、反补贴(简称“双反”)调查及裁定。

2011年10月18日,美国6家生产商向美国商务部提出“双反”调查申请;2012年10月10日,美国商务部对进口中国光伏产品做出反倾销、反补贴终裁,征收14.78%―15.97%的反补贴税和18.32%―249.96%的反倾销税。

2012年7月24日,以Solar World为首成立欧洲光伏制造商联盟(EUProSun),针对“中国光伏制造商的倾销行为”向欧盟委员会提讼,涉及产品范畴超过此前美国“双反案”,涉案金额超过200亿美元,是欧盟对华发起的最大规模贸易诉讼。欧盟委员会2013年6月4日决定,将2013年6月6日―8月6日对产自中国的光伏产品征收11.8%的临时反倾销税,此后税率将升至47.6%。

2012年11月,印度商工部对原产中国大陆及台湾地区的光伏电池发起反倾销立案调查;2014年5月22日,印度商工部就光伏产品反倾销案做出终裁,征收最高达每瓦0.81美元的关税。2014年8月,印度财政部决定不执行印度商工部对中国大陆、中国台湾地区、美国、马来西亚出口至印度的光伏产品征收反倾销税的裁定。

2014年5月14日,澳大利亚反倾销委员会No.2014/38号公告,对我国出口澳大利亚光伏产品发起反倾销调查。2015年10月反倾销调查正式终止。

2014年12月,加拿大边境服务署应其国内Eclipsall Energy Corporation、Heliene、Silfab Ontario和Solgate四家光伏企业申请,正式对原产于或自中国进口的太阳能光伏产品发起反倾销、反补贴调查。加拿大国际贸易法庭(CITT)于2015年7月3日做出最终裁决:涉案产品的对加拿大国内产业造成了损害威胁。

(二)欧盟对我国光伏产业的“双反”日落复审案情回顾

发生于2012年欧盟与我国就光伏产业全球涉案金额最大的贸易争端案于2015年12月7日到期。2015年12月5日,欧盟委员会公告宣布,决定对适用于中国光伏产品的“双反”措施启动日落复审调查。2016年1月7日,因中国光伏产品的价格变化符合2013年8月6日,中欧双方就光伏产品达成的“价格承诺”协议,符合最低限价措施的目的,决定终止对华光伏反倾销、反补贴部分期中复审调查。

二、战略性贸易保护政策的R-SCP范式理论分析

(一)R-SCP范式分析的特点

R-SCP范式是施蒂格勒(1971)在SCP产业经济学分析范式,即市场结构(Structure)―市场行为(Conduct)―市场绩效(Performance)分析框架基础上,增加政府规制(Regulation)派生出的分支分析范式,其含义是:一个产业的市场结构会影响产业中企业的市场行为,不同的市场行为从而产生不同的市场效绩,而政府可以通过一定的规制措施来直接影响市场结构、市场行为,进而产生政府期望的市场绩效。

政府规制:又称政府管制、政府监管,都有共同的涵义,即政府运用公共权力,通过制定一定的规则,或者通过某些具体的行动对经济个体或行业组织的行为进行限制与调控。

市场结构:主要是指外部各种不断变化的市场竞争环境,对企业所在行业所产生的可能性影响,其中包括企业竞争地位、市场结构划分、产品需求的变化。

市场行为:主要是指产业内的企业行为,包括企业为针对企业外部市场结构的不断变化,解决这方面的影响而采取的一些措施,包括价格竞争、技术研发等。

市场效绩:主要是指在外部环境产生不同的变化时,行业或企业利润、成本、市场份额所可能产生的变化。

R-SCP分析范式在市场结构、市场行为、市场绩效中,加入政府规制,强调它们之间的递进因果关系,经常被用来分析垄断竞争、寡头垄断的产业。市场结构决定市场行为,市场行为又决定市场绩效;所以,只有改善市场结构,采取反垄断的政府规制,才能获得良好的市场绩效。

(二)R-SCP范式下政府实施战略性贸易保护政策理论分析

战略性贸易保护政策是指在对外贸易中,进口国为了保护本国战略性产业免受国外竞争压力而对进口产品设定较高关税、限定进口配额或其它减少进口额的经济政策。在限制进口方面,主要是采取关税壁垒和非关税壁垒两种措施,例如常用的“反倾销”和“反补贴”关税壁垒措施。

将R-SCP范式与国际贸易学的关税保护理论相结合来考虑,可以在一定的程度上来解释进口国在战略性新兴产业上实施贸易保护的行为动因和实施条件。

1.各国政府往往会对本国的战略性新兴产业提业补贴

由于战略性新兴产业的发展会决定各国在未来世界经济格局中的战略地位,世界各国政府会积极鼓励和扶持本国的战略新兴产业快速发展;而技术创新的资本密集特征、高失败几率就必然导致民间研究资本和力量的投入不足,战略性新兴产业的发展离不开政府的资本支持,势必促使各国政府会对本国的战略性新兴产业发展给予大量的政策关注、提供各种形式的产业补贴来促进产业优势的形成,也就形成了政府对产业的规制行为(Regulation)。

2.战略性新兴产业在特定时期内形成垄断竞争的市场结构

战略性新兴产业以技术密集型、重大技术创新为产业发展基础,其产品消费需求往往具有全球性的特点,而能够实施技术创新开发和产品生产的国家会非常少,对先进技术又严格实行保密措施,就会导致产业发展初期参与国际分工和贸易的国家十分有限。如果一些企业因获得政府的大力补贴扶持抢先获得产业技术突破,形成产业优势,就比较容易形成国际市场的垄断竞争市场结构(Structure)。

3.垄断利润将驱使产能短期内迅速膨胀过剩

技术领先国的优势企业由于先期进入国际市场并处于垄断地位,能够通过垄断新产品的出口贸易而获得高额的垄断利润,势必要大力扩大产能;而资本的逐利本性和政府的补贴也会进一步导致大量的企业投入新兴产业,新兴产业的产能在短期内迅速膨胀和提高。但是,由于新技术、新产品和新市场的不成熟性,战略性新兴产业的市场需求是极度有限的,膨胀的产能将很快就超过新兴的市场需求,生产企业就会进入价格竞争的恶性循环,在国际市场上低价倾销产品。这就形成了战略新兴产业产品出口国的补贴和倾销共存的市场行为(Conduct)。

4.保护性关税的利益转移效应推动政府采取贸易保护措施

根据关税理论,进口国对战略性产业的产品征收高额的保护性关税,可以产生利益转移效应,即通过征收进口关税,进口国能够将出口国的政府补贴或出口企业的垄断利润通过关税收入形式转移成进口国的财政收入,同时又降低了出口国的企业利润、市场竞争优势和发展速度;进口国政府的关税收入也可以转投给本国的战略性新兴产业发展新技术,加大追赶技术领先国的能力;而战略性新兴产业出口国政府的补贴行为和企业的低价倾销行为又为进口国征收反补贴税和反倾销税提供了征税依据。这就形成了战略新兴产业贸易保护措施的市场绩效(Performance)和进口国的政府规制行为(Regulation)。

三、我国光伏产业遭受贸易保护措施的R-SCP范式分析

本文主要采用R-SCP分析范式,结合光伏产业的进口国在2012年实施贸易保护行为前的市场结构、市场行为和市场绩效来分析进口国政府的贸易保护规制行为,即欧美国家对我国光伏产业实施的贸易保护行为。

(一)光伏产业的市场结构分析

1.我国光伏电池及组件出口处于全球垄断地位

从光伏产业的全球产业链分布来看,由于光伏产业链中游的电磁及组件产品生产投资少、建设周期短、技术和资金门槛低,因此吸引了我国大批企业的进入。在2012年时,我国有上百家太阳能电池组件生产厂商和近千家中小型太阳电池制造厂商,产能增长迅速,国内的竞争愈发激烈,国外的市场占有率不断越高(见表1),客观上形成我国光伏电池组件出口处于世界垄断地位。

2.欧美国家是光伏电池及组件的国际垄断买家

全球的光伏产业链最下游的发电集成应用系统的消费市场主要在欧洲和美国。由于光伏电池和组件技术含量低、属于劳动密集型产品,产业中的战略地位不高,欧美、日本等国家在产业链中游生产光伏电池和组件的企业并不多。因此,欧美国家对光伏电池和组件的消费需求,只能靠进口来满足(见表2),我国出口的电池和组件产品总量中95%都被出口到欧洲和美国。在2012年时,欧洲市场的光伏发电集成系统需求占全球80%以上的产业链最终产品需求,其中德国和意大利光伏发电系统的装机量就高达全球装机量的70%。例如,德国2012年新增光伏装机容量达到3.8GW,其超过一半的光伏电池和组件都是从中国进口。

3.国内光伏产品生产企业竞争激烈且处于自由竞争状态

我国的光伏企业起步较晚,但发展较快,由最初仅有的几家光伏企业发展到现在,仅可以统计到的光伏企业就有500多家。国内大部分光伏厂商均集中在产业链的中游,生产并出口的光伏电池和电池组件。谋3可以看出,2009―2011年,在政府的大力扶持下,全国各地企业数量和产能迅速增加,规模不断扩大,低价竞争也更加激烈。我国光伏企业出口额呈上涨趋势,与此同时光伏企业数量也在不断增加。

4.国内光伏电池及组件产品差异化小

从产品的特点来看,若供货厂商的产品具有特色,或购买厂家转换货源供应需要付出很大的代价和很长的适应时间,则供货厂商会处于有利的竞争地位,有能力在产品上议价。我国出口的光伏产品主要包括光伏电池和电池组件,这些产品技术要求低、差异较小,大多属于同一类产品,在国际市场上的议价优势不足。

(二)光伏产业的市场行为分析

1.国内企业低价竞销出口光伏电池及组件产品

由于我国光伏企业集中在光伏电池和组件领域,80%销售市场在国外,且企业数量众多,难以形成经营联盟。在国际市场的定价行为方面,国内的光伏企业在海外拓展时呈现严重的恶意竞争状况,故意降价销售,部分企业甚至报价比成本还低,引发同行业内的严重内耗。国内厂商之间的恶性价格竞争,一方面削薄了中国企业从国际市场本应赚得的利润,另一方面也容易给国外的反倾销申诉提供口实。例如,我国光伏产品出口价格从2006年的16美元快速降至2011年的4美元左右。

2.国内企业在光伏电池组件环节横向兼并严重

横向并购可以短期内快速扩张企业产能规模,使生产成本降低。我国的光伏企业在经营中,过于重视规模经济效应,而不是技术效益,采用横向并购的方式,依靠以规模生产压低成本,而不是靠技术创新来占领市场。例如,无锡尚德太阳能电力有限公司2006年8月收购日本最大的专业太阳能组件生产企业MSK公司。

3.国外企业重点研发下游产品高端应用技术

国外光伏企业发展早,掌握核心技术,在整个产业链上游电池原料、下游光伏电站集成应用环节,而我国光伏企业大部分缺乏技术创新,都在为欧美代工生产廉价的电池和电池组件。就我国技术比较强的光伏电池的发电效率方面,我国也落后与欧美发达国家。

(三)光伏产业的市场效绩分析

1.国内光伏企业缺少贸易定价权

国际定价权往往指的是某地或者某个机构在某种商品上的定价能左右或严重影响国际上对该商品价格的定价能力,即称为国际定价权。

我国光伏产业在全球产业链的市场结构和市场地位,导致在光伏电池和组件的生产、销售领域缺乏技术优势和竞争力,失去产品价格的控制权。

2.国内企业净利润水平逐步下降

2011年,受国内产能过剩、欧债危机及美国“双反”调查等多重因素影响,致使我国光伏产业的发展陷入困境,甚至导致我国最大的光伏企业无锡尚德破产。从在美国上市的我国光伏企业的财报数据显示,2011年各家企业的出货量仍大幅上升,但净利润却普遍同比大幅下滑至亏损,归根结底是由于光伏产品价格的大幅下跌。从表4可以看出,我国各大光伏企业在2010年利润水平创高后,自2011年开始大幅度下降,一直到2013部分企业的毛利率有微弱的上涨趋势,但仍未恢复。

3.国外光伏产业掌控行业发展的技术优势

2012年以前,我国光伏产业发展只是集中在产业链中游的产能扩张方面,而多晶硅光伏材料的提纯和光伏发电控制系统等产业核心技术都被国外所掌控,我国一些企业多晶硅光伏材料的提纯生产成本远远高于国外先进企业。同时,尽管太阳能是绿色能源,但多晶硅生产过程中所需要的氯气、多晶硅生产的副产品四氯化硅均是剧毒物质,会对环境造成严重污染。由于工艺落后、产能较小,我国相当多的企业还没有解决高能耗和高排放问题。此外,自动化程度高的光伏材料加工设备生产技术长期掌握在德国、日本、美国等国家手中,光伏产业重大装备制造基本被国外企业所垄断,我国光伏产业主要生产设备严重依赖进口,设备价格高昂、维护成本过高等问题一直困扰着企业发展。

(四)光伏产业的政府规制分析

政府规制是指政府对经济行为的管理或制约,它的目的是矫正和改善市场机制的内在问题,使经济效率最大化。一般规制是围绕对市场中的产品价格、数量或进入、退出市场的控制方面进行。

1.进口国政府获得实施贸易保护行为的主动性

我国对外贸易的高速发展,引起了欧美国家的恐慌,引发贸易摩擦。鉴于我国政府的补贴行为,我国光伏电池及组件产品以低廉的价格在国外市场进行销售,严重影响国外光伏电池及组件企业的发展,致使国外有些光伏电池及组件企业倒闭,其国内产业链脱节,危及其能源安全的战略性发展。这是欧美国家对我国实施“反倾销”贸易保护行为原因之一。

我国各级政府对光伏企业提供了大量的直接或间接的政府补贴,以促进光伏产业的发展。但是,这些补贴行为也给欧美等发达国家对我国光伏产品实施“反补贴”贸易保护行为提供了可乘之机。

2.进口国政府对我国光伏产业征收高额的反倾销和反补贴关税

我国政府提供的产业补贴,本意是减轻我国光伏企业发展负担,而由于光伏产业的全球市场结构、市场行为、市场绩效的特点决定,被欧美国家利用贸易保护关税措施,将我国政府的财政补贴效益通过征收高额的反倾销和反补贴关税转移给其本国的光伏产业中,压低了我国光伏产品的市场占有率和利润率,制约了我国光伏产业的发展速度。

四、结论

本文将R-SCP范式与战略性新兴产业的相关理论相结合,对光伏产业贸易保护现象进行了分析,得出以下结论:

1.光伏产业的市场结构方面:我国国内光伏企业数量众多,且大部分都集中在产业链中游的光伏电池和组件的生产环节,产品同质化明显;我国光伏电池和组件出口处于国际垄断地位,而欧美国家是光伏电池和组件的垄断进口国;欧美国家拥有产业链的下游产品需求优势,可以利用优势市场地位向我国光伏电池及组件出口压低价格采购。

2.光伏产业的市场行为方面:由于我国国内光伏产业处于自由竞争态势,并盲目扩张电池和组件产能,行业内的价格恶性竞争趋势无法控制。这既导致我国出口光伏电池和组件产品的获利空间缩小,又为国外实施“反倾销”贸易保护措施提供口实。

3.光伏产业的市场效绩:国外光伏产业掌握核心技术且具有很大的竞价优势;我国光伏企业“赏吩谕狻保对国外市场依赖程度较高,缺少贸易自主定价权。我国光伏产业在全球产业链的竞争地位和能力方面明显落后,导致我国一旦遭遇国外的贸易保护制裁却无力实施有效的反制措施。

4.进出口国政府规制方面:我国政府为扶持本国居战略性地位且技术水平落后的光伏产业,不断大幅度进行财政补贴,反而为欧美各国实施“反补贴”贸易保护措施提供了机会。欧美各国对我国实行“反倾销”和“反补贴”贸易保护措施,能够实现战略性贸易保护关税的利益转移效果。

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光伏发电解决方案范文11

关键词:组串式逆变器;光伏电站;光伏并网逆变器

中图分类号: TK51 文献标识码:A

逆变器作为光伏电站的核心设备,其可靠性直接影响到整个光伏电站的长期稳定运行。组串式逆变器模块化设计理念,实现了每个光伏串对应一个逆变器,每串光伏组件可实现最大功率点跟踪,不受光伏组串差异和阴影遮挡的影响,同时减少光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况,最大程度地增加了发电量。组串式逆变器不仅可以应用于常规户外环境,在高海拔、多沙尘、超高温、重烟雾等恶劣环境下同样能够安全可靠地运行,其高可靠性很好地确保了光伏电站长期安全高效地运行。

1.光伏并网逆变器的现

逆变器按照隔离方式可分为隔离式和非隔离式两类,隔离又分为工频隔离和高频隔离。工频隔离具有的稳定性优势逐渐因高频隔离技术的发展而消失,高频隔离因较低的成本得到快速的发展,逐渐受到客户的青睐。逆变器依照交流输出方式可以分为单相和三相逆变器,单相主要是小功率逆变器,一般在10kW以内,三相主要在中功率和高功率段使用。单相小功率逆变器大多用在家庭屋顶光伏电站或者小型的分布式光伏电站,三相逆变器大多应用在商用光伏电站和目前火热的大型地面光伏电站中。

2.组串式逆变器技术分析和优势

2.1组串式逆变器定义

组串式逆变器一般是指直接连接光伏组串的单相或者三相输出逆变器,功率等级也由原来的几百瓦上升到几千瓦至几十千瓦。同时也形成了一些固定的显著特性:可室内外安装、IP65防护等级;直流直接与电池板相连,无需直流汇流箱;2路、3路或多路MPPT,MPPT跟踪更准确,更高效;设计灵活,对山地、丘陵、楼宇等各类型的电站适应性强。

2.2组串式逆变器技术特点

国内三相组串式逆变器一般分为两级系统,前级为升压环节,对输入的直流电压进行升压,同时在这个阶段实现MPPT最大功率点跟踪技术,后级为三相三电平全桥你变技术,最高效率一般在97.5%以上,逆变后无隔离变压器输出直接接入市电380V或者升压箱变低压侧。

2.3组串式逆变器的技术优势

组串式逆变器以两个优势尤为突出:

(1)模块化设计、多路MPPT,能够有效解决组串并联失配、组件遮挡时的木桶效应、能够同时使用不同类型的光伏组件,能有效降低组件衰减对系统造成的发电量损失。①MPPT范围宽,启动电压低,发电量时间长。常规500kV集中式逆变器的启动电压为480V而30kV组串式逆变器的启动电压为300V,且MPPT电压范围为280V~950V相比集中式的450V~820V更宽,由此可见:组串式逆变器电压跟踪范围宽,启动低压低,并网时间更长。②解决组串并联失配问题。一般而言组串式逆变器效率比集中的低,组串式逆变器的效率一般在98%左右,而集中式在98.5%左右。③可以同时使用不同的光伏组件:常规晶硅组件各个厂家的质量参差不齐,同一批次的也不能保证参数相同,组件的衰减更是无法保障,衰减的幅度各不相同,这在电站运行3~5年后问题将尤为突出。

(2)故障时对系统的发电量影响小,故障恢复时间短

1MW中的其中一台出现故障,将导致500kW的光伏阵列不能发电,由于集中式逆变器设备体积大、笨重,一般都没有整个设备的备件,需要设备厂商派专人来维护,维修周期漫长,损失巨大。组串式逆变器设备体积小,重量轻,设备更换简便;同时无需专业人员专人操作的特征也确保了逆变器出现故障后,现场运维人员能够第一时间更换故障设备,把设备的发电量损失降到最小,及时发现故障信息进行设备更换,单台逆变器也最多影响6个组串的发电量。

3.厂房屋顶光伏电站实验数据分析

3.1实验平台介绍

本案例太阳能光伏发电系统实验平台为广东明阳电气集团有限公司厂房屋顶光伏电站,厂房屋顶一面积为6626m2,屋顶二面积为1595m2,屋顶三面积为7800m2。在屋顶铺设无锡尚德太阳能电力公司生产的高效多晶硅组件STP280-24/Vb,功率为280Wp,总计1080片,总功率302.4kWp,实际接入系统302.4kWp。

3.2实验方案及数据分析

对厂房屋顶二面积为 1595.7m2所在的光伏发电区域进行不同类型的遮挡实验,为对比两种逆变器相同遮挡下的发电量情况,对光伏组件对称分区接入组串式和集中式逆变器中,组件对称遮挡,确保光照和阴影遮挡面积相同。实验统计数据结果见表1。

组件横向排布时,最初假设阴影只遮挡1个电池串,当遮挡面积逐渐增大到一定程度时,被遮挡的电池将成为其他未遮挡的电池的负载进而产生压降,当压降大于未遮挡的电池的输出电压时,与被遮挡电池串对应的旁路二极管将承受正压促使其导通,这时被遮挡电池串被正向导通二极管旁路掉,功率全部消耗在二极管,这样另外两个未遮挡的电池串正常输出功率。而当组件纵向排布时,遮挡同时作用于3个电池串,3个对应的二极管若全部正向导通,组件没有任何功率输出,若3个二极管若没有全部正向导通,被遮挡电池作为负载消耗掉其他组件产生的功率,组件同样没有功率输出。

由实验数据可以看出,在光伏组件出现阴影遮挡的情况下,A区中只有单路MPPT的集中式逆变器无论是纵向遮挡还是横向遮挡,发电量均受到较大的影响,而采用30kW组串式逆变器的B区,发电量受影响程度相对较少,B区相对于A区在两种类型遮挡下发电量分别高出约3%、7%,由此可以看出在出现阴影遮挡的情况下拥有多路MPPT的组串式逆变器发电量更高,对光资源的适应性更强,且不同的遮挡方式对组件发电量影响不同。

结论

通过比较发现 ,集中式逆变器与组串式逆变器方案都有自身的优势和存在的价值 ,只有根据电站运行的实际需求选择更加合适的方案 ,才能为电站的安全、稳定、高效运行提供充分的保障。在光照分布不均匀的特殊地形光伏电站中,采用组串式逆变器方案更经济更高效。

参考文献

光伏发电解决方案范文12

应该看到,全球光伏产业发展的动力在很大程度上依赖政府的政策扶持和补贴。由于深陷欧债危机的泥潭,德国、意大利、西班牙、法国、英国、美国等西方国家在2012年初纷纷大幅削减了补贴,给太阳能产业发展蒙上一层阴影。

英国:光伏补贴削减,组件安装量降九成

从2012年4月1日起,英国对太阳能系统安装的补贴从43便士/千瓦时降低到21便士/千瓦时。自那之后的三周以来,平均每周新增的太阳能系统安装量只有2.4MW,相比上年同期的18MW下降了87%。英国最大的光伏安装商Solar century的董事长Jeremy Leggett表示,补贴减少将使光伏产业产生“持续动荡”,3万人面临失业风险。

德国:调降趸购电价与费率,控制新增安装量

德国联邦经济部长Rosler和联邦环境部长Rottgen在2012年2月23日共同宣布以下调降方案:自3月9日起,所有系统容量级距的趸购电价,均同时下调二至三成不等;并从5月1日开始,所有级距的趸购费率(FiT)逐月调降,每月降幅为每度趸购电价0.15欧分。此外,7月1日之后新装设的10MW以上大型系统,将不再获得任何补助。

法国:5次削减上网电价补贴

法国2012年二季度装机量在100KW以下的新建光伏发电系统上网电价补贴环比下降2.6%~9.5%,这是法国连续第五次削减该补贴。在过去12月里,该补贴已经累计下降逾30%。

西班牙:无限期暂停再生能源补助

为应对欧债危机、节省公共开支,西班牙新执政的保守党政府在今年1月28日颁布法令,无限期暂停新申请的再生能源政策补贴,未完成立案的案件则会被退件。

意大利:不再补贴大型系统

意大利能源主管机关GSE2012年1月宣布,部分大型系统(主要包括装置容量超过1MW的私有建物屋顶,以及私有地面电站系统)从下半年开始不再获得政策补贴。

美国:终止TGP方案

美国国会已决定不再延长1603TGP(该方案隶属于2009年美国复苏与再投资法案)财政部补助方案,TGP的终止将显著降低太阳能系统的投资吸引力,特别是对50KW以上的中大型系统投资将产生较大影响。

然而,西方不亮东方亮。在欧美国家纷纷削减补贴之际,亚洲一些国家却在大力鼓励太阳能发电,大有取代欧洲成为最大太阳能光伏中心之势,光伏产业发展迎来了一线转机。

日本:成制造商重要争夺地

2011年的大地震给日本造成了严重影响,其核电发展受到民众广泛质疑。这无疑给了光伏行业一次大发展的契机,日本光伏市场持续走高,2011年底超过1GW大关,进口组件所占市场份额也大幅上涨,占到了2011年组件总供应的20%。2012年7月1日,日本将正式实施整体上网电价补贴法案,将向所有的光伏电力提供补贴,并允许规模在500KW以上的项目使用者和发电商申请。

正是看中日本市场的增长潜力,各大光伏组件制造商纷纷进驻日本。目前,已有包括尚德、英利绿色能源、晶澳太阳能、保威新能源、海润光伏、超日太阳等企业,通过收购日本当地企业或成立办事处等方式进驻日本。

中国:国内市场不断扩展

在欧洲市场不断萎缩之际,我国力图对国内太阳能项目扩张进行长期支持,以减少国内企业对国际市场的依赖,缓解国内光伏企业的生存压力。

2012年“金太阳示范工程”对用户侧光伏发电项目的补助标准为5.5元/瓦,总规模高达1709兆瓦,是2011年该项目总规模的3倍。

长期来看,新能源产业仍然是我国未来战略投资的方向。刚出炉的太阳能光伏产业“十二五”规划指出,“十二五”期间,太阳能电池装机总量达到国家可再生能源发展规划确定的目标;到2015年多晶硅领先企业产能达到5万吨,骨干企业达到万吨;太阳能电池领先企业达到5GW产能,骨干企业达到GW水平;形成1家年销售过千亿元的光伏企业,3~5家年收入过500亿的光伏企业。

欧洲光伏产业协会(EPIA)预计,2012年中国新增光伏装机将达3GW~5GW,2016年新增年装机量将增长至4.5GW~10GW,而累积光伏装机总量将达到39.1GW。

在亚洲其他地区,光伏市场也十分广阔。如印度,作为全球第二大快速增长经济体,印度光伏市场在这两年间呈现爆发式增长,在“尼赫鲁国家太阳能光伏计划”(JNNSM)的推动下,截至2012年3月,印度国内光伏并网电力将近1000兆瓦,而两年前还不到40兆瓦。该计划2017年的目标是光伏并网电力达4000~10000兆瓦。东南亚部分国家也在积极备战光伏产业。