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2011年美國針對原產于我國的光伏產品實行“反補貼”及“反傾銷”的打壓政策,隨后歐盟步其后塵,在2012年對于我國的輸歐光伏產業“雙反”展開調查。這兩次打壓及調查對我國尚在發展中的光伏產業造成了較大影響,針對“雙反”我國光伏產業必須結合自身的問題和特點,針對性提出相應的策略,才能使國民經濟避免遭受巨大損失,達到可持續發展總目標。我國光伏產業的發展業已成為企業界、學術界及政府政策討論的熱點話題。
一、我國光伏產業特點
從效益理論分析,目前我國的光伏產業在生產環節中環境效益較低但是經濟效益卻比較不錯,而在使用環節中環境效益比較高但是經濟效益卻較差,也就是光伏產業在產品壽命周期不同階段,經濟效益與環境效益出現分配不平衡的問題。
針對光伏基站建設及光伏產品生產環節,我國光伏產業同時呈現清潔安全及環境污染風險兩個特點
一方面,光伏產品為清潔安全新型能源產品。光伏作為太陽能利用產品,自身具備資源豐富、清潔性及安全性等特點。光伏電站建設比起其他傳統能源電站,具有以下特點:第一,相較風能與水利電站,對于建站的地理位置相對沒有什么要求;第二,相較水電站,組建發電站需要用時與成本都比較低;第三,和風力發電做比較,發電可預測,遵循一定規律,調度起來也較為容易。除此以外,光伏電站使用安全,運行可靠,使用周期長,維護成本相對較低。基于以上特點,全球都積極備戰太陽能光伏組件技術研發,希望能夠進一步替代傳統化石能源亦或將其完全替代。而在這里面,歐盟在最近20年光伏產業發展積累了充分的經驗,光伏產業利用遠遠大于全球平均水平,為目前全球光伏發電量的最大地區。根據預期,至2020年,太陽能光伏會占據整個歐盟體發電總量的比例超過20%。據國際能源署有關報道,2020年全球光伏發電總量會占據發電總量的比例在2%左右,而至2040年這一比例大約會在20%至28%左右。
其次,光伏材料的生產過程會有一定環境污染風險產生。即使光伏能源產品具備諸多優勢,但是我們不可否認其較傳統石化能源比,成本翻了幾番,目前世界各國光伏產業利用大體上還依賴政府扶植和補貼,資金回報見效慢,通常情況下回收期要超過10年以上。同一時間,較為理想的情況下,即使利用太陽能過程不會對環境產生污染,但是占據光伏產品主要環節的多晶硅類仍然具有較高的腐蝕性與劇毒性,生產全過程亦需要消耗大量能源并形成污染。基于以上原因,多晶硅制造的快速擴張與多晶硅原材料商上游產業的無序發展也難免會存在有一定的污染風險。
二、我國光伏產業發展現狀
(一)我國光伏產業現階段發展情況
光伏產業發展階段包含政策體系建構、市場開辟,科技水平提升與產業鏈延伸等方面。提及我國光伏產業,一組數據可能更為直觀的反映其發展現狀:我國光伏產業原始注冊資本超3億元,光伏產業裝機容量增長率已超過70%,總占地面積約60.32平方公里。其中,2013年我國光伏裝機容量超9300MW,且占全球光伏裝機容量的31%,同年我國光伏產業總投資規模超16.90億元。
2010年5月,中國光伏產業聯盟成立,吸引22家國內光伏骨干企業、行業協會及研究機構加入。之后,我國光伏企業在聯盟內,立足光伏資源生產經營的主業,為推進循環經濟發展,不斷開創相關能源產業鏈,實現能源產業化目標,參與了多晶硅,硅片及電池等多項分支產業。目前,我國光伏產業正處于穩步發展階段,憑著以科學發展的指導理念,努力發揮資源優勢,不斷拓寬經營領域,釀造企業文化,樹立自有品牌,在全球的光伏發展中分的一杯羹。
(二)我國光伏產業發展中存在的問題
1、相關人員缺少營運意識
目前光伏企業的營運概念多來源于國外,因此國外市場對此的重視要先于國內。總體來講,因為光伏產業屬于能源產業,該行業里,企業領導層更多重視企業成本管理與生產管理,對企業生產經營血液系統重視程度不夠。大多光伏企業領導層對于營運管理問題不夠重視,原因大致可分為下述兩點:其一,公司融資環境影響,資金層面的壓力比較小,作為能源企業,它的融資渠道和來源相對廣闊并具有保障;其二,光伏產業利益相關者針對于營運管理也不夠重視,較為重視財務指標結果與報表分析,營運管理的能力不高。
2、發展目標過于單一
在我國光伏產業發展過程中,制定發展目標是一種合法、合理的規劃,在實際操作過程中,會因執行人以及相關方案制定的個人意志的影響,使發展狀況出現一定程度的偏差,諸多企業均認為營運的目的就是幫助企業贏利,因此將發展的目標僅僅定位在企業利潤最大化方面。鑒于我國現階段處于市場經濟發展的不成熟階段,因此光伏產業可持續發展成為了被廣泛關注的重點問題,然而這就成為了一個誤區。光伏產業的經營活動是一個系統而復雜的過程,受多種客觀及主觀因素的影響,因此,僅僅將目標定位于獲利顯然有著局限性。
3、缺乏完善流程和制度
光伏企業管理需要業務流程提供堅實保障,業務流程不完善大大增加企業管理難度和風險,因此對于流程監控不力,流程制度不嚴格執行對光伏企業管理籌劃有直接影響。光伏企業資金流程和制度不夠完善大致表現于下述幾點:其一,資金流程與制度制定時未聯系實際。光伏企業管理流程與制度制定涉及很多部門,制定過程當中,未參與及執行部門充分討論,致使相關制度與流程制定和企業實際營運管理存在較大距離,缺少可行性。其二,光伏企業營運管理流程與制度雖然建立也有一定時間,但是有關流程與制度后續工作并未及時跟進。尤其人員輪崗后,制度流程,工作標準交接培訓工作不到位,接替人員在上崗以后難以在短時間里將工作做好,所以導致有員工離崗,其崗位無人接替;或新職員雖按照規章制度辦事,但并不徹底,相關制度與流程更多流于形式,難以發揮作用,致使光伏企業營運與管理風險增大。
4、缺少約束規劃,產能過剩
光伏產業是戰略型新興產業,受到中央與地方政府高度重視,且市場前景看好。自從零六年來,大量光伏企業海外上市取得前所未有成功,對國內業界帶來巨大影響與沖擊,短期里面,有大部分企業進軍光伏領域。產業躍進的同一時間,為充分引領產業發展,政府相關部門出臺一些產業規劃。但是,因為產業整體停留在發展初期,規劃不完善以及部分主管部門針對于規劃執行力度缺失,導致產業規劃針對我國光伏企業非理性投資行為未起到約束作用。企業甚至陷入狂躁狀態,最近幾年投資方面充斥大量產能建設,伴隨產能集中爆發,我國光伏產業市場“供過于求”現象逐漸顯現,導致嚴重“產能閑置”與“產能堆積”問題,對光伏產業可持續發展造成嚴重影響。而這就需要國家出臺相應針對性法律法規,并加大執行力度,對這種現象加以扼制。
三、我國光伏產業可持續發展策略
(一)提升光伏企業工作人員綜合素質與能力
光伏產業為低碳經濟可持續發展關鍵因素,因此要由專業的人才來完成,豐富的專業知識和管理技巧是保證此項工作有效和準確度的重要因素,因此,企業必須要加強專業人才的引入工作。光伏企業應該積極同高校建立良好的合作關系,從高校中挑選豐富專業技能的專業性人才加入到光伏產業工作當中,提高光伏產業工作人員的整體水平。同時,由于光伏企業經營過程中,相關工作人員工作量相對較大,工作內容較多,因此,企業必須要加快光伏技術人才隊伍建設,保證光伏技術人才的數量和質量,保證光伏技術工作的順利開展。我國光伏企業還必須要加大對光伏技術人員隊伍的監督和管理力度,定期對相關工作人員的工作記錄進行嚴格的審核,以保證光伏技術工作的時效性。企業也應該將光伏技術人員的工作量和工作效率納入績效考核當中,約束相關人員的工作行為,提高光伏技術人員的工作積極性。此外,企業也應該將光伏技術結果同工作人員的績效考核相聯系,以保證光伏企業的整體效率,保證企業健康、穩定和可持續發展。因此,光伏企業必須加強光伏技術人才的引入工作,并積極和高校建立良好的合作關系,從高校中挑選豐富專業技能的專業性人才加入到光伏技術工作當中,提高光伏產業工作人員的整體水平,這樣才能保證光伏技術應用到企業當中之后,能夠以實際的能力來做好企業中的環境與經濟管理工作,使光伏產業最終可持續發展下去。
(二)使光伏產業相關法規逐漸趨于完善
光伏企業參照特定規章制度針對于能源利用與企業未來可持續發展做更加深入研究,得出更為合理發展方向。同時構建一套完善的光伏產業規范體系,對企業由于環境問題引發企業發展問題進行規范,這樣不單光伏產業信息披露會逐漸趨于透明公正,光伏產業還會向可持續方向更為有序運行,企業發展還會更為健康科學。基于此我國政府有關部門必須參照國家有關法律,如《可再生能源法》《國六條》等對我國光伏企業進行宏觀調控,引領光伏企業高舉法律大旗可持續發展下去。
(三)對光伏產業財政政策支持體系進行完善
部分光伏企業采取物質流成本估算辦法,物質流成本估算參照“質量守恒定律”,對企業在生產經營的過程當中物質流動去向進行分析,提出負產品與正產品兩類產出概念與增量均衡原則,進一步對正產品還有由廢料廢品等排出物組成負產品做全面性成本核算,算出負正物質流成本價值。該核算辦法很好反映光伏企業經濟和環境可持續發展的結果。政府部門也對注重光伏產業,結合光伏技術舉措積極促進經濟發展光伏企業給予表彰暨補貼獎勵。致使企業于公眾面前有很好形象樹立,同一時間提高企業價值。現如今,我國光伏產業財政政策體系輪廓已經基本成型,有力促進我國光伏產業向前發展。
四、結束語
綜上所述,光伏產業為新世紀朝陽產業,為解決我們國家環境污染與能源供應短缺有效舉措之一。最近幾年,在政府及業界共同奮進下,我國光伏產業呈向上發展趨勢。但還是有一些制約性問題存在,如人才短缺、融資困難及發展過度集中等,對產業可持續發展構成嚴重影響。目前,需要加強專業人才培養,努力疏通融資渠道,處理產能過剩,加大力度提高光伏并網的水平,同時,開拓國內市場,建構有力政策環境,由根本上提振業內信心,促進我國光伏產業可持續發展。
參考文獻:
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[4]唐昭.淺析光伏產業的發展現狀、前景及可持續發展之路探尋[J].知識經濟,2011
光伏車棚產生背景及特點
光伏發電系統是利用太陽能電池直接將太陽能轉換成電能的發電系統。它的主要部件是光伏組件、逆變器。其特點是可靠性高、使用壽命長、不污染環境、能獨立發電又能并網運行,受到各國企業組織的青睞,具有廣闊的發展前景。
*國家扶持
自2011年12月26日財政部《關于組織實施2012年度太陽能光電建筑應用示范的通知》后,分布式光伏發電得到重視;2012年各個部門前后了三條關于光伏發電的發展規劃,一條通知和一條工作意見; 2013年 6月14日召開的國務院常務會議上,提出了促進光伏發展的“國六條”,要求充分認識促進光伏產業健康發展的重要性,并積極開拓光伏應用市場。
據相關專業統計:2012年全球光伏發電累計裝機達到97GW,2012年全球新增裝機30GW,中國新增裝機占全球總量的16%以上,隨著國家對清潔能源產業的大力扶持,我國光伏發電系統產業將迎來發展高峰期。
*節能同時還能帶來收益
光伏車棚應運而生,將光伏組件和車棚頂結合在一起,比在車棚頂部再加裝光伏組件節省了成本,不但能實現傳統車棚的所有功能,還能發電給業主帶來收益。一般采用鋼結構支架,簡單、大方、時尚、美觀,且為清潔環保的新能源,有效緩解社會的環境和能源壓力。
尤其分布式光伏并網系統,指采用光伏組件將太陽能直接轉換為電能的用戶側并網發電系統。此系統位于用戶附近,所發電能就地利用,以10千伏及以下電壓等級接入電網,且單個并網點(380V)總裝機容量不超過6兆瓦的發電項目,220V用戶側單個并網點總裝機容量不超過8千瓦。
分布式光伏發電系統可安裝在任何有陽光照射的地方,包括地面、建筑物的頂部、側立面、陽臺等,其中在學校、醫院、商場、別墅、民居、廠房、企事業單位屋頂,車棚、公交站牌頂部應用最為廣泛;混凝土、彩鋼板以及瓦片式屋頂均可安裝。
光伏車棚的種類
光伏車棚的種類分為雙車位車棚、多車位車棚,大多為模塊化設計,可單獨使用或多個組合,便于擴展,少則幾個車位,多則幾百個車位,靈活性強。若采用普通的光伏組件,整體造價較低。若裝機容量大,收益率較高,投資回收期短。
關鍵詞:分布式光伏發電;關鍵技術;發展前景
中圖分類號:TM615 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 04-0000-01
隨著能源短缺與能源需求的矛盾日益突出,能源價格會不斷升高,嚴重阻礙了社會發展的步伐,尋找可再生能源,走可持續發展道路迫在眉睫。太陽能作為一種最常見的可再生能源,不僅分布廣,無污染,而且可再生,被國際上認為是最好的化石能源替代品[1]。
太陽能光伏產業作為可再生能源產業,引起了各國政府的重視和大力支持。很多國家正積極研究光伏發電技術,并出臺分布式光伏發電的財政補貼等政策,以促進光伏產業的快速發展,來應對能源短缺現象[2]。
光伏發電技術是一項優化未來能源構成的高新發電技術,分布式光伏電站的快速發展將加速遠程監控系統的開發和推進相關技術的市場需求。隨著計算機網絡技術和通信技術的快速發展,遠程監控系統將成為一種重要的手段。
一、分布式光伏電站簡介
分布式光伏發電特指采用光伏組件,將太陽能直接轉換為電能的分布式發電系統。是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統,支持現存配電網的經濟運行,或者同時滿足這兩個方面的要求。
二、分布式光伏發電特點
分布式光伏發電是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式,它倡導就近發電,就近使用,就近轉換,就近并網的原則,以滿足特定用戶的需求,可以有效提高同等規模光伏電站的發電量,還可以降低電力在升壓及長途運輸中的損耗。具有以下特點:
一是輸出功率相對較小,一般而言,一個分布式光伏發電項目的容量控制在數千瓦以內但小型光伏系統相比大型的投資收益率并不會降低;
二是污染相對很小,沒有噪聲,也不會對空氣和水產生污染,環保效益突出;
三是可以在一定程度上改善當地的用電狀況,但是分布式光伏發電的能量密度相對較低,并不能從根本上解決用電緊張問題,而且具有間歇性;
此外,還有安全可靠性高,抗災能力強,非常適合于遠離大電網的邊遠農村、牧區、山區供電,不需要遠距離輸送電力,成本低、效率高[3]。
三、分布式光伏電站監控體系結構
分布式光伏發電系統的基本設備包括光伏電池陣列、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網逆變器、交流配電柜等設備,另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下,分布式光伏發電系統的太陽能電池陣列組件將太陽能轉換輸出的電能,經過直流匯流箱集中送入直流配電柜,由并網逆變器逆變成交流電供給建筑自身負載,多余或不足的電力通過聯接電網來調節。
四、分布式光伏電站監控系統技術
分布式光伏發電倡導盡可能就地消納,通過配電網接入電力系統,配電自動化系統需要對光伏發電進行監控和管理,以保證電網的安全可靠運行。分布式光伏發電一般在農村、牧區、山區,發展中的大、中、小城市或商業區附近建造,通常建在工業廠房、公共建筑以及居民屋頂上。這給分布式光伏電站的監控和管理都帶來了挑戰,我們可以通過遠程監控來解決這一難題。
(一)通訊技術。分布式光伏發電系統的通信方式有多種類型。主要取決于城市中心、市區、郊區、農電等不同的地理位置。通信介質也分多種,包括:光纖、電力線載波、無線等方式。光纖通信具有容量大、傳輸距離遠、抗電磁干擾、無輻射等特點,是市區配電網自動化首選的一種通信方式。隨著光纖通信技術的不斷普及和發展,其性價比也比較適中。無線方式通信實施比較方便,而且布置靈活,但容易受干擾。電力線載波通信方式比較適合農電及遠距離線路,價格也相對便宜。
(二)監測系統的構成。由數據采集系統、數據傳輸系統、數據中心組成。數據采集系統應至少包括環境監測設備,電參數監測設備等。
1.數據采集。數據采集是指從傳感器和其它待測設備等被測單元中采集需要的數據,送到上位機中進行分析、處理的行為。電壓傳感器用于采集光伏陣列的輸出電壓、蓄電池電壓、逆變器輸入電壓、直流負載的輸入電壓。電流傳感器用于采集光伏陣列的輸出電流、蓄電池電流、逆變器輸入電流、直流負載的輸入電流。智能傳感器用于采集逆變器的輸出電壓、電流、功率、功率因數。溫度傳感器和調理板用于采集室外、光伏組件和蓄電池的溫度。輻照儀用于測量水平面的太陽總輻照度和光伏陣列表面的輻照度。
2.數據傳輸系統。電站數據監測系統中監測裝置與數據采集裝置之間、數據采集裝置與數據中心之間的數據傳輸。根據分布式光伏電站、電力部門的不同情況選擇相應的通訊方式進行數據傳輸,并確保數據傳輸的方便和安全。
3.數據中心。通過實現統一的數據定義與命名規范,集中多個光伏電站數據的環境。軟件部分是整個監測系統的核心,從傳感器采集得到的信息量將全部送至該部分進行數據處理和顯示。提供了強大的圖形界面,顯示畫面生動,一目了然。
五、我國分布式光伏電站發展現狀與前景
中國光伏產業的發展曾過度依賴國外市場,尤其是歐洲市場,受歐債危機、歐盟及美國“雙反”等事件的影響,國外市場持續低迷,中國光伏產業的持續發展也因此呼吁國內光伏市場的快速啟動。
目前分布式光伏發電已被廣泛應用在家庭供電、道路照明、景觀照明、交通監控、大型廣告牌、發電站,市場規模逐步擴大,呈現出廣闊的市場前景。2012年12月19日,國務院召開常務會議提出要著力推進分布式光伏發電,鼓勵單位、社區和家庭安裝和使用分布式光伏發電系統。在《關于申報分布式光伏發電規模化應用示范區的通知》文件中,將在每個省建設500MW分布式光伏的規模化應用示范區[4],這是國內啟動的至今最大的光伏項目,這些政策極大鼓舞了國內分布式光伏產業的發展,我國分布式光伏產業迎來了重大的挑戰和機遇。
參考文獻:
[1]陳晨,陳明明.太陽能光伏發電現狀分析及發展方向[J].動力與電氣工程,2013.
[2]王斯珍.我國已成為全球主要太陽能電池生產國[J].四川水利發電.2008(124):14-15.
關鍵詞:光伏發電:建筑一體化;建筑節能
中圖分類號:TM914
文獻標識碼:B
文章編號:1008-0422(2010)01-0135-03
1 建筑節能與BIPV技術
建筑能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空調等)約占全社會總能耗的30%,而這30%還僅僅是建筑物在建造和使用過程中消耗的能源比例,如果再加上建材生產過程中耗掉的能源,和建筑相關的能耗將占到社會總能耗的46-7%。根據預測,若能達到國家50%的建筑節能目標,到2020年,我們可以把建筑能耗控制在7.54億t標準煤,這相當于英國或法國的全年能耗。(圖1)。
可再生能源在建筑中的應用可把消耗能源大戶變為生產能源的新興力量。是創建資源節約型和環境友好型社會的重點領域和關鍵環節。
目前建筑節能應用最廣的是太陽能光伏建筑一體化(Buliding Integrated PV,BlPV)技術,即把太陽能利用納入建筑的總體設計,把建筑、技術和美學融為一體,使太陽能設施成為建筑的一部分。為此提出的“建筑物產生能源”的新概念,是目前建筑節能技術的研究熱點。
2 太陽能光伏發電與建筑一體化發展背景。
2.1 國家能源政策與“十一五”規劃要求
根據世界能源組織公布,預計本世紀末太陽能發電量要占總發電量的50%,可見太陽能在今后能源發展中的重要性。我國政府對光伏發電在政策方面給予了很大的扶持,也采取了相應的行動。主要表現在支持開展技術研發和示范、對產業化項目進行扶持、對光伏市場和產業進行培育、對無電地區光伏發電通電建設實施財政補貼、進行國際合作、推動市場發展等方面。更為重要的是,國家非常重視法律體系的建立,在制定的《中華人民共和國可再生能源法》中,對于并網光伏發電和離網光伏發電都有明確的支持條款。同時,國家在“十一五”規劃綱要(草案)中,明確提出我國到2010年GDP單位能耗要降低20%。為了配合《可再生能源法》的實施,實現“十一五”節能減排的目標。國家建設部、財政部專門發表了關于推進可再生能源在建筑中的應用意見。意見指出:推進可再生能源在建筑中的應用是貫徹落實科學發展觀,是調整能源結構,保證國家能源安全的重要舉措,是實現兩型社會持續發展的重要戰略措施。
2.2 湖南太陽能資源
湖南位于長江中游南岸,地處東經108°47′-114°15′,北緯24°39′-30°08′之間,全省年日照時數為1300-1800h,以洞庭湖為最多,岳陽可達1840h,南部江華只有1360小時,長沙、平江、常德全年有1 700h以上。安化及西南通道日照時數1400h(圖2)。湖南平均日照強度為5000左右MJ/m2?年,屬于太陽能資源較豐富地區。就全年平均來說,日照百分率,湖區可達40%以上,其他各地都在30-40%之間。從季節上來說,夏秋日照率大于春冬。七、八月日照時數在200h以上,日照率多在50%以上。二月份日照時數大部份地區均不足80h。大致是日照時數東半部多,西半部少。全省太陽輻射量86-109Kcal/cm2?年,是同緯度中光能比較充分的省份,年總輻射量以洞庭湖區最大,次為湘南和湘中,湘西最小。太陽輻射量與日照時數的地域分布基本一致。從圖2可以看出,湖南太陽能資源較豐富,充分利用太陽能,將有利于湖南太陽能資源的合理利用,從而推動湖南太陽能產業的發展。
2.3 研究開發太陽能光電幕墻
隨著BIPV技術的發展,一種極具發展潛力的集合太陽能光伏發電技術與幕墻技術的新型功能性建筑幕墻,即。太陽能光電幕墻”模塊結構正成為國際建筑界的新寵。由于應用雙玻璃封裝工藝,取代傳統建筑幕墻玻璃,一方面保持了幕墻玻璃的透光性與裝飾性,達到玻璃幕墻同樣的美觀效果;另一方面,利用太陽能電池實現光伏發電技術,產生新能源,而且其雙層玻璃夾層結構克服了傳統建筑幕墻玻璃保溫性差的缺陷,太陽光電幕墻代表著國際上建筑光伏一體化技術的最新發展方向。
中建五局自籌資金建設的“中建大廈”中,開發研制了“百頁式非晶硅太陽能光伏發電幕墻”,該項目已申請相關國家專利,在探索光伏發電與建筑一體化過程中取得了較好的經濟效益和社會效益。
2.4 研究開發晶體硅電池片
2008年8月中電科技集團第48所100兆瓦晶體硅太陽能電池片生產線一期工程竣工投產暨二期奠基儀式在長沙舉行。這標志著湖南省太陽能電池產業化項目取得重大進展。按照規劃,48所將進一步加大投入,在兩年內建設400MW規模級的太陽能電池片(圖3),帶動和提升湖南省太陽能光伏產業鏈。
3 湖南太陽能光伏建筑一體化案例――中建大廈
3.1 項目概況
中建大廈玻璃幕墻是國際首創的百頁式非晶硅太陽能光伏發電幕墻(圖4)。中建大廈的光伏發電幕墻約有2000m2左右面積,裝機功率100KW,年發電約10萬度。基本滿足中建大廈照明用電。它是將非晶硅薄膜電池裁成酉頁片后,嵌入中空玻璃中形成建筑幕墻用太陽能發電玻璃組件。比較其他太陽能幕墻,中建牌百頁式太陽能發電幕墻有很多先進性,目前擁有4項國家專利,并申請了國家專利保護。2008年被評為“2008年度國家可再生能源建筑應用示范工程”。
3.2 經濟效益分析
中建自主研發生產的非晶硅光伏幕墻與晶體硅光伏幕墻和晶體硅屋面就50KWp系統容量就安裝成本、年發電量、結算成本等指標進行比較,見表1。
通過以上數據分析:非晶硅光伏幕墻與晶體硅光伏幕墻和晶體硅屋面在設計壽命都為25年和總裝機容量為50KWp的情況下,按照國家相關財政補助政策非晶硅光電幕墻系統能獲利330萬元,并在7,8年回收全部成本。
4 湖南光伏發電與建筑一體化產品研究
在我省開發的太陽能光伏發電建筑產品特征如下:
4.1 高效率高保溫百頁式非晶硅發電玻璃幕墻
特點:集光伏發電、保溫節能、陽光控制、不影響室內采光、不影響外立面裝飾效果等多功能于一身,同時比較早期的光伏幕墻同等電池片功率下發電量提高50%。中建牌光電幕墻傳熱系數K=1.5W/(m2?k):保溫性能比普通幕墻提高260%,相當于每1干平方米幕墻年節約電費14―16萬元。財政部補助的標準完全滿足。
造價:光伏部分增加造價2500元/m2,
裝機功率80~50WP/m2(根據百頁密度)。
4.2 晶體硅光伏發電玻璃幕墻
特點:單位面積裝機功率高,但因垂直面安裝,同等電池片功率下發電量下降50%。晶體硅電池板功率的溫度衰減系數高,是非晶硅的一倍。所以晶體硅光伏發電玻璃幕墻不能是中空玻璃的,否則功率衰減嚴重。保溫性能比較差,使用中不節能。
造價:光伏部分增加造價5000元/m2,裝機功率120WP/m2左右。
4.3 晶體硅光伏發電玻璃采光頂
特點:單位面積裝機功率高,電池片功率發揮充分發電效果好。因晶體硅電池有熱斑效應(局部遮擋電池片時,自發熱燒毀電池)所以注意經常清洗采光頂。
造價:光伏部分增加造價5000元/m2,裝機功率120WP/m2左右。
4.4 簡易式墻面與屋頂太陽能電站
特點:―般采用太陽能電池標準組件,單位面積裝機功率高,造價相對低廉、工期短。但與建筑―體化程度極低,不滿足財政部補助的標準。
造價:光伏部分增加造價30元/WP,裝機功率140~160WP/m2。
5 發展太陽能光伏建筑一體化的建議
為走出一條低能耗、低污染、高產出的新型工業化道路,大力發展太陽能光伏建筑一體化,以湖南為研究對象建議如下:
5.1 由政府出面將省內與光伏――建筑一體化工程相關企業給以一定形式的整合,從電池片制造、光伏工程設計、安裝、到地產開發形成一條完整的產業鏈。
5.2 對有條件或能耗大的公共建筑及大型房地產開發項目采取強制政策要求其實施光伏――建筑一體化工程。
5.3 在注重發展光伏――建筑一體化工程體量時,一定需嚴格監督其工程安裝質量,必須符合國家建筑外維護結構設計施工規范。事關公共人身安全,光伏――建筑一體化工程從設計、施工、調試、到后期維護各各環節必須交給有相關資質的企業,否則不能驗收交工。
5.4 盡快出臺省光伏――建筑一體化項目地方支持與補貼政策方案:
方案一:在國家發改委、國家能源局光伏發電政策扶持與補貼措施實施前,先行對在湘光伏――建筑一體化項目發電量按照4元/度電價來收購。在國家政策實施后,地方額外增加0.5~1元電價補貼。
方案二:對計劃實施光伏――建筑一體化項目評估,因其增加的建造費用政府給予一定比例一次性補貼。
方案三:利用免稅形式,將實施光伏――建筑―體化項目增加的建造費用分批補貼給建設方。
6 結語
太陽能光伏發電是一種潔凈、可再生的新型發電形式,大規模應用光伏發電將為子孫后代提供可持續發展的空間。我國擁有大規模發展光伏發電的有利條件,BIPV和大規模的光伏電站的示范和實際應用已經啟動。大規模并網光伏電站能有效解決供電不足問題與環境問題。BIPV實現了太陽能光伏系統與現代建筑美學的完美結合,使大規模光伏系統進入城市成為可能,具有廣闊的發展前景。
據了解,湖南還將有30多個光伏產業項目在建設和推進中,預計五到七年時間內,湖南的光伏產業銷售收入將突破干億元。
然而,大規模應用太陽能光伏發電在造價、人才、技術、產業和政策等方面仍然存在一系列問題。同時BIPV的技術層面還有待研究,我們堅信隨著太陽能光伏發電系統技術的提高和應用的增多,一個新能源時代將離我們越來越近。
參考文獻:
[1]仇保興中國建筑節能模式的創新[R],智能與綠色建筑文集4m第四屆國際智能.綠色建筑與建筑節能大會,中國建筑工業出版社,1―23.
介紹了遼寧省分布式光伏發電的發展現狀,分析了遼寧省分布式光伏發電發展中存在的主要困難和問題,并針對這些問題,提出了促進遼寧省分布式光伏發電發展的對策建議。
關鍵詞:遼寧省;分布式光伏發電;現狀;對策
中圖分類號:
TB
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2014)18-0197-02
1 遼寧分布式光伏發電現狀
1.1 分布式光伏發電的基本概念
在可再生能源中太陽能是資源最為豐富、最清潔的能源。光伏發電是根據光生伏特效應原理,利用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能。按照國際分布式能源聯盟WADE的定義,分布式能源的主要特點是安裝在用戶端的,能夠在消費地點(或附近)發電的系統。分布式光伏發電系統,又稱分散式發電或分布式供能,是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統,以滿足特定用戶的需求,支持現存配電網的經濟運行,或者同時滿足這兩個方面的要求。分布式光伏發電是一種新型的,具有廣闊發展前景的清潔發電利用方式,它倡導就近發電、就近并網、就近轉換、就近使用的原則,不僅能夠有效提高同等規模光伏發電站的發電量,同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。在我國,分布式光伏發電也因為輸出功率相對較小、污染小、能緩解局地用電緊張狀況的特點,而被業內寄予厚望。
1.2 遼寧太陽能資源概況
根據國家氣象局風能太陽能評估中心劃分標準,遼寧屬于太陽能資源二類地區(資源較富帶):全年輻射量在5400~6700MJ/,相當于180~230kg標準煤燃燒所發出的熱量。據沈陽區域氣候中心遼寧省太陽能資源評估報告顯示:遼寧省年均太陽能輻射總量大于每平方米5000兆焦,年日照小時數超過2200小時,除東部山區外,總體上屬于太陽能資源比較豐富地區,尤其是整個朝陽地區以及盤錦、營口、大連的沿海地帶,太陽能資源豐富;歷年變化相對平穩,各年代呈小幅度波動;春夏季好,秋冬季差,5月份最好,12月份最差。
根據遼寧各地年均太陽總輻射量,可將太陽能資源劃分為豐富區、較豐富區、一般區、較小區4個區域。Ⅰ級:太陽能資源豐富區。包括遼東灣東部沿海、大連和長山群島以及遼西北的建平縣。這些地區的年均總輻射量大于5200MJ/,年日照時數一般超過2700h,可以充分的利用太陽能資源進行大規模的發電或熱利用。Ⅱ級:太陽能資源較豐富區。主要包括遼西、遼西南、遼南地區以及遼北一帶。該地區年均總輻射量處于(5000~5200)MJ/,年日照時數一般超過2600h,可以在該區域推廣應用太陽能采暖、農業溫室、太陽能熱水器等。Ⅲ級:太陽能資源受限區。主要分布在遼寧省的中東部地區。這些地區的年均總輻射量處于(4800~5000)MJ/,年日照時數一般在2400~2600h之間。該地區太陽能資源仍有利用價值,可開展農業溫室、太陽能路燈、太陽能電池備用通訊等。Ⅳ級:太陽能資源短缺區。位于遼寧省東部山區,包括撫順東部和整個本溪地區。該地區的年均總輻射量小于4800 MJ/,年日照時數少于2500h。該區太陽能資源較少,一般只能小規模、季節性或臨時性的利用。以上數據表明,遼西、遼西南、遼南地區以及遼北一帶為太陽能資源較豐富區,可以充分的利用太陽能資源進行大規模的發電或熱利用。
1.3 遼寧分布式光伏發電發展現狀
2013年,在國務院《關于促進光伏產業健康發展的若干意見》及一系列配套政策支持下,光伏發電快速發展。截至2013年底,全國累計并網運行光伏發電裝機容量1942萬千瓦,其中光伏電站1632萬千瓦,分布式光伏310萬千瓦,全年累計發電量90億千瓦時。2013年新增光伏發電裝機容量1292萬千瓦,其中光伏電站1212萬千瓦,分布式光伏80萬千瓦。
2014年初,國家能源局提出全年光伏發電新增備案總規模1400萬千瓦,其中給予分布式光伏的備案規模就達到800萬千瓦。國家能源局8月7日的數據顯示,今年上半年,全國新增分布式光伏發電并網容量99萬千瓦,超過2013年全年分布式光伏新增并網容量。2013年12月5日,遼寧地區首個超兆瓦級分布式電源項目大連電機集團有限公司分布式電源項目并網接電,并網容量共計3000千瓦,電能消納方式為自發自用余量上網。2014年遼寧省計劃增分布式光伏發電建設規模20萬千瓦。
2 遼寧省分布式光伏發電發展中存在的主要困難和問題
2.1 發電成本較高,缺乏市場競爭優勢
分布式光伏發電具有小而分散、技術簡化等特點,但目前每瓦成本還需7元左右,成本仍比較高。要想擴大推廣范圍,降低成本是亟需解決的問題。分布式光伏發電泛指滿足自發自用比例、單個并網點在6MW以下的光伏發電項目,這類項目通常從幾千瓦到幾兆瓦不等,單個項目容量越小,單位造價越高。即便是兆瓦級的大型分布式項目,LCOE(度電成本核算)也基本都在0.8元/(kW?h)左右,相比光伏發電時段(早8點到下午4點左右)工商業正常用電加權平均價格(0.7~0.9元/(kW?h)),價格優勢也并不明顯。即便加上國家給予的分布式補貼0.42元/(kW?h),項目的投資回報率也不是很高,投資收回年限基本都在6~8年左右。從遼寧省自建且已并網的家庭光伏電站來看,投資一個中等規模的家庭光伏電站,需要投入5萬元―8萬元,這種電站成本回收期一般都在10年以上,最長的甚至稱要20年。另外,專業市場的缺乏也抬高了家庭光伏市場的門檻,因為光伏電站建設依靠專業技術,大多數普通居民人難以自己解決。從經驗上來說,由于余電上網部分賣給電網公司只能得到脫硫煤標桿上網電價(0.25~0.52元/(kW?h)不等)加0.42元/(kW?h)的補貼,就目前居民用電價格水平來說,靠家庭光伏電站投資賺錢幾乎沒有可能性。家庭光伏電站的意義主要體現在試驗和環保示范效應上,投資回報期長和低盈利性,制約著家庭光伏電站的推廣。
2.2 并網服務工作效率低,電費結算及回收難度較大
雖然國家發改委的《分布式發電項目管理暫行辦法》等文件也對分布式電源接入電網和運行作了具體規定,在一定程度上解決了分布式發電項并網難這一關鍵問題。但在分布式發電項目的備案程序、并網程序、審核辦法、驗收程序、技術標準、補貼發放等執行層面,尚缺少細則的支持。各地方電網對并網沒有細化標準,審批手續復雜,工作效率低,導致一些準備建設光伏發電項目的企業單位、公共建筑,都打消了念頭。由于分布式光伏發電項目屬于新型發電業務,目前在居民分布式光伏發電上網電費結算過程中還存在一些困難。按照國家財稅政策規定,居民分布式光伏發電客戶結算上網電量時,需向供電企業提供結算憑證,即銷售發票。而居民無法開具增值稅發票,供電企業就不能根據現有政策進行財務處理。
2.3 項目單位和用戶不是同一主體,經濟關系復雜,融資平臺仍不完善
目前應用最為廣泛的分布式光伏發電系統,是建在城市建筑物屋頂的光伏發電項目。建筑物屋頂擁有者、項目單位和用戶不是同一主體,經濟關系復雜,利益難以平衡。造成很多分布式光伏發電項目申請下來后無法順利推進,或由于沒有可租用的大面積連片屋頂,建設成本難以控制。目前,國家電網只承認擁有大產權的房屋住戶擁有自主上網發電的資格。但是,還存在著一部分小產權房的業主希望建設光伏發電項目。國家電網實際上也為他們提供了用電服務,但當這些人建設光伏電站時,卻不允許其并網發電。這不僅有失公平,更會喪失一部分潛在的光伏電站建設者。
3 促進遼寧分布式光伏發電發展對策建議
3.1 通過技術創新和政策支持,削減光伏發電成本
近20年來,歐洲、日本等發達國家光伏應用發展迅速,究其原因在于:一是科技,二是補貼政策。因此,我國可以借鑒國外發達國家的經驗,通過技術創新和補貼方法降低成本,使分布式光伏發電得到推廣。另一方面,地方政府價格主管部門應從國家保障能源安全和供應的角度出發,充分考慮太陽能特點和不同地區的差異,按照有利于太陽能電力經濟合理發展的原則,盡快細化居民光伏發電稅收優惠度和補貼政策標準,并根據發展需要適時調整,使得普通居民安裝家庭光伏電站有利可圖。同時,也要進行服務模式創新,以有效推動這個市場的發展。在建立光伏專業服務市場和服務模式創新方面,可以借鑒美國的太陽能租賃模式。
3.2 加強電網規劃和建設,提高分布式光伏發電項目并網服務水平
電網企業應加強電網規劃和建設,提高電網吸納光伏發電的能力,為光伏發電企業提供結網服務;要按照《中華人民共和國可再生能源法》的要求,與光伏發電企業簽訂并網協議,優先調度和全額收購其電網覆蓋范圍內符合并網技術標準的并網光伏發電項目的上網電量,并及時結算電費。
為規范分布式光伏發電項目并網管理工作,提高分布式光伏發電項目并網服務水平,各地電網企業應廣泛開展分布式光伏發電并網服務業務的相關培訓,內容涵蓋光伏并網服務工作動態、服務舉措、項目進展情況和光伏發電相關知識等,使員工增強了對該項工作的認識。對此,沈陽供電公司要求針對設備安裝、檢修維護等各環節的流程規范開展系統排查,加強現場勘察,明確光伏發電用戶危險點,堵塞管理漏洞,消除風險和安全隱患,完善安全保障措施,實施安全管控措施,梳理停電通知等流程。同時明確安全責任義務,在調度和運行單位建立詳細的用戶檔案,加強光伏用戶發電管理。
3.3 政府主導、統籌協調,創新分布式光伏發電投資運營模式
分布式光伏發電作為一項新技術,在成本上還高于常規能源,在發電特性上又是波動的,在現階段不可能單純依靠市場自我發展,還需要各級政府的積極扶持。地方政府應做好屋頂資源的統籌協調工作,引導建筑業主在符合安全的條件下積極開展或配合開展光伏運用,協調電網接入、項目備案、建筑管理等事宜。可根據需要,對達到一定屋頂面積、符合安全條件且適宜安裝光伏的新建和擴建建筑物要求同步安裝或預留光伏發電設施。地方政府還可以將建筑光伏發電應用納入節能減排的考核及獎懲制度,并允許分布式光伏發電量折算成節能量和減排量參與相關交易,進一步增加經濟效益。同時,應放寬投資主體限制,讓投資主體更加多元化,鼓勵民間資本進入分布式光伏發電領域,創新分布式光伏投資運營模式。
3.4 加大人才培養力度,是做強遼寧光伏發電行事業的根本
光伏發電行業是一個新興行業,發展也非常迅速。正因為這樣的行業特點和現狀,使得該行業的專業人才嚴重缺乏。人力資源是一個行業發展的基礎。為應對人才的緊缺局面,我省一些高校設立了相關專業,如沈陽工程學院,已經于2011年開始招收太陽能光熱技術專業的學生,培養光伏發電一線技術人員。我省應大范圍地進行光伏發電各層次的人才的培養和培訓。有相關專業基礎的高校都應該承擔起為國家培養人才的責任。國家相關部門也應該在政策上對這些院校給予政策傾斜和必要的資金支持,幫助建立專業的碩士點和博士點的學科建設,以滿足不同層次專業人才的培養需求。人才培養,要走校企合作,產學研相結合的道路。光伏發電專業作為一個工科專業,具有很強的實踐性,需要有良好的實驗環境和實踐基地。
參考文獻