光伏行业发展概况(6篇)
光伏行业发展概况篇1
苏州欧姆尼克新能源科技优有限公司总经理赵磊就是国内助推“阳台发电”计划的第一人。
作为中组部“国家”首批引进的人才之一,回国创业的赵磊,正好赶上了近年来光伏产业的火热发展大潮。赵磊相信,光伏发电在国内的推广,也只有与普通百姓的建筑与生活方式联系在一起,才有可能形成真正的规模化发展。
随着光伏行业过剩形势日益严峻,加之国内光伏应用市场发展缓慢,他更加坚定了这一认识。
近年来,分布式光伏发电的概念在国内逐渐兴起,但更多的人认为,国内的分布式光伏利用,只适合建设在工商业建筑屋顶以及一些大型公共建筑屋顶上。
赵磊同样困惑于国内光伏发电系统与建筑的结合模式,甚至也一度认同上述看法。
可经过一段时间的观察后,他发现,在工业屋顶上建设光伏电站的方式也有很多待解难题。比如,中国企业的寿命普遍较短,无法保障光伏系统长达20年的收益。
于是,赵磊将关注的焦点,再次拉回到了数量更为庞大的居民建筑上。
一个偶然的机会,赵磊看见一户高层居民将热水器的集热板安装在了阳台外立面上,这一下子激发了他的灵感:光伏电池板是否也能?想到就干,赵磊立刻开始查阅关于国内建筑阳台的相关资料,包括阳台的设计规范和数据,并结合光伏电池组件和逆变器的功率数据以及外形尺寸等数据进行推算。同时,安排专人着手相关的设计和试验。
经过计算,赵磊得出了令自己也很惊喜的数据。
在赵磊看来,对于大多居住在高层建筑里的国内老百姓来讲,最具有自也最容易实施光伏系统安装的,只有阳台的外立面。他认为,推广阳台光伏发电,无疑是一种一举多得的模式。
同时,政府的财政补贴压力也可以小很多,所要做的只是出台相关的鼓励政策和市场规范,并拿出少部分资金来补贴,居民光伏发电的广阔市场就有可能被激活。
光伏行业发展概况篇2
一、引言
2015年12月13日,在法国巴黎召开的第21届联合国气候变化大会近200个缔约方一致同意通过《巴黎协定》,协定将为2022年后全球应对气候变化行动作出安排。作为具有里程碑式意义的第一份全球气候协定,不仅开创了人类的新时代,也进一步促进了各国开发环保清洁新能源的步伐。但由于当前应用广泛的核能发电存在巨大的潜在核辐射、核废料生态威胁等现实;水力发电受具体水资源地理环境限制,也对当地生态造成一定影响,所以备受争议。于是,各??纷纷将目光转向潜力近乎无限的光伏发电项目上来。相比于风力发电、火力发电、核能、水力发电等方式,光伏发电方式几乎不受具体地理环境(特殊地区除外)限制,且对自然环境造成的影响最低,所以我国对光伏发电相关扶持政策导向较多。由此可见,光伏发电项目投资潜力巨大,但同时也存在一定的风险。所以,如何规避光伏发电投资的风险是投资商所要考虑的主要问题。本文通过分析当前我国光伏发电产业的现状以及存在的问题,采用随机性理论和动态规划的方法,研究随机性动态规划条件下光伏发电最优投资时机的决策分析。
二、我国光伏发电产业投资现状以及面临的主要问题
太阳能是地球天然的能量来源,是一种绿色环保的可再生能源。实现可持续的科学发展是我国未来的既定发展战略,近期我国北方地区严重的雾霾天气更为人们敲响了环境保护的警钟。因此发展新型清洁能源,改变我国目前严重依赖煤炭的能源结构的行动迫在眉睫。而太阳能是解决当前能源短缺问题,实现清洁环保型社会发展的有效途径之一。目前,人类对于太阳能利用主要有以下七大领域:光热利用、光热发电利用、热电直接利用、光电利用、光化利用、光生物利用和光热光电综合利用等。
我国历来关注太阳能应用产业的发展,并在2009年将太阳能开发利用纳入国家重大科技攻关项目。而当前我国太阳能利用主要包括太阳能热能和太阳能光伏发电两大方面。一方面,通过小规模的太阳能光伏发电产业化的示范工程,进行试点研究,取得了丰富的实践经验和数据。另一方面,太阳能热能的利用在普通家庭里面得到了极大的推广,代表产业便是我国庞大的太阳能热水器产业领域。
与太阳能热利用产业发展迅速的现状相比,我国光伏发电产业在国家能源发电应用领域与世界其他主要国家差距较为明显。如下表2006年统计数据显示:
本表根据中华人民共和国国家统计局《国际统计年鉴2010》部分数据整理。
目前,中国已形成了完整的太阳能光伏产业链。从产业布局上来看,国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区业已形成各具特色的区域产业集群,并涌现出了无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批知名企业。但仍在一些主要问题:
在光伏发电的应用技术上,我国的整体产业技术水平低于世界发达国家的技术水平。在整个太阳能光伏产业链技术壁垒最大的多晶硅的生产中,国外的主要厂商采用的是闭式改良西门子方法,而这在中国还是空白。中国的多晶硅生产企业使用的多为直接或者间接引进的俄罗斯的多晶硅的提纯技术,其成本高、耗能量,重复性建设严重,在整个国际竞争中处于劣势。在政策上国家政策导向效应明显,我国政府出台了一系列的光伏发电产业的补贴扶持政策,进一步刺激了民资企业和国企的投资热情。随着国家科技项目的成果普及,未来国家还将进一步推进光伏产业技术上的升级,有利于增强企业的竞争力。在产品出口上,由于受到全球经济不景气,欧盟债务危机等影响,中国光伏企业容易遭到出口国家地区的贸易壁垒、反倾销。在环境方面,自然灾害是投资项目运营以及建设过程中,无法避免的潜在威胁。如占地面积广大,沿海地区易受到台风、盐雾影响,高寒地区易受到极端天气损坏设备等等。
三、建立光伏发电项目投资时机决策的动态规划模型
(一)引进先进模型
针对于解决复杂、多阶段问题的决策方法称为动态规划法。动态规划算法通常用于求解具有某种最优性质的问题。其基本思想是:在这类问题中,可能会有许多可行解。每一个解都对应于一个值,我们希望找到具有最优值的解。将待求解问题分解成若干个子问题,先求解子问题,然后从这些子问题的解得到原问题的解。如果我们能够保存已解决的子问题的答案,而在需要时再找出已求得的答案,这样就可以避免大量的重复计算,节省时间。我们可以用一个表来记录所有已解的子问题的答案。不管该子问题以后是否被用到,只要它被计算过,就将其结果填入表中。简而言之,就是将一个复杂的问题,分解成几个相互联系的阶段性小问题,通过不断的推断递进,寻找解决整个问题的最优方法。
(二)针对性的建立模型
目前,8%的收益率是光伏行业的普遍标准。就一般情况下而言,投资太阳能光伏发电项目在短期内是亏损的,太阳能发电站一般在建成运营后第十五、六年才能实现自主净盈利。世界各国政府对于本国的光伏发电产业是进行高额的前期财政补贴扶持,各国光伏产业的发展大多依赖政府的补贴,我国政府的补贴规模比例在50%~70%之间。所以,在整体上而言,我们可以将政府补贴与企业前期的亏损进行抵消整合,抽象出一个基本的数学量化模型。
在这个模型里,假设光伏发电投资项目是按运营年为单位。在各个运营单位阶段内,投资者都有立即投资和等待投资两种策略。投资商可以自由地决定投资时间,投资后的实际收益要高于预期收益,那么理性投资者将会选择在收益期望最高的时候进行投资。假如当前投资项目实际收益低于预期收益,那么当前投资时期并不是最好的投资时机,投资商不会进行项目投资,会选择等待投资策略;假如现在投资实际收益高于预期投资收益,那么投资商会获利,所以会选择立即投资策略。“在投资决策中,虽然预期收益具有不稳定性,但是实际收益以某种概率分布出现,所以,投资收益有属于一种不确定性变量”。
四、依据实际案例进行分析计算
(一)??际案例分析
为了验证以上建立模型的有效性和一般性,现在假设年均光照资源丰富、气候适宜的我国某地计划投资建设一个光伏发电项目,规格为100MW,其中投资决策模型中的参数设置如下:
假设现在启动该项目,前期预计投入成本包括各种相关的土木工程建设、光伏发电设备、设备安装维护费用等等,总成本为W。第一年预期收益为1.1W或0.9W。由于气候变化、战争、突发事件等不可抗力因素存在,投资收益会出现波动。每年年运营期预期收益为10%,或者预期亏损为10%,即预期收益为1.1W或0.9W。在未来三年内,假设政府扶持政策、货币利率等外部环境保持不变,使用动态规划方法来确定最佳的投资时期,扣除成本之后的预期净投资收益情况决策树如下表所示。
由此可见,在选择投资时,预期净收益存在随机性,是一个随机变量,可能出现预期收益低于或者高于实际收益的情况,所以光伏发电项目投资需要谨慎对待。把未来3年投资项目与否的决策过程分为3个阶段,将各个阶段的预期净收益作为这个投资阶段的预期收益来考虑,明确投资风险和实际收益高于预期的分布概率,综合进行考虑。
(二)决策树的结果分析
1.当N=0时,代表的是此时正处于项目投资的初始阶段,对光伏发电项目持乐观态度的投资商会选择立即投资;相反,持悲观态度的投资商会选择等待的策略。
2.当N=1时,代表的是此时正处于项目投资的第一年,无论是出现盈利还是亏损,对光伏发电项目持乐观态度的投资商都会选择立即投资;相反,一旦出现亏损,持悲观态度的投资商会选择等待的策略。
3.当N=2时,代表的是此时正处于项目投资的第二年,除了持续两年都亏损的情况外,对光伏发电项目持乐观态度的投资商都会选择立即投资;相反,除了连续两年都增长的情况外,持悲观态度的投资商都会选择等待的策略。
4.当N=3时,代表的是此时正处于项目投资的第三年,除了连续三年都亏损的情况外,其余7种情况下对光伏发电项目持乐观态度的投资商都会选择立即投资;相反,除了连续三年的收益增长外,持悲观态度的投资商会选择等待的策略。
光伏行业发展概况篇3
关键词:建筑工程;光伏发电;技术
世界严重恶化的能源危机和气候危机业已威胁到地球的生态安全。各国学者纷纷加紧建筑新能源的研究,希望能通过一些再生能源的利用改善人类的居住环境。
1建筑工程中的光伏发电技术应用简况
1.1建筑工程中的光伏发电技术原理。光伏发电技术原理是利用光子能量转换成电能的光伏效应的过程。太阳光或别种光源照射在太阳能电池时,电池就会吸取光能进而产生光生电子和光生空穴,这些光生电子在太阳能电池的内部电场作用下与空穴分离,电池就会在两端积累不同电荷,产生光生电压,从而形成光生伏打效应。若在电池内建电场的两侧引电极接负载,就会有光生电流产生功率用于输出,太阳能就此转换成电能。
在建筑物采光顶安装太阳能电池板,这样即有效利用了建筑空间又把环保、节能的太阳能光伏发电技术应用于建筑中,光伏发电系统转换的电能提供应建筑的日常用电,不足由电网补充。
1.2建筑工程中的光伏发电技术简况。各国政府均非常注重光伏发电技术的研发,美国和欧洲提出利用太阳能发电来降低发电成本,预计2015年取得突破;日本计划2022年光伏发电总量提升至28GW;国际能源署预计2022年光伏发电能够实现与电网平价。
中国2009年鼓励光伏发电产业发展;2010年明确开拓多元化的太阳能光伏光热发电市场;2011再次明确重点发展太阳能热利用与光伏光热发电的新能源产业;发改委2011宣布新的太阳能光伏发电电价,地方政府负担补贴以刺激其普及。
2建筑工程中的光伏发电系统简述
2.1建筑工程中的光伏发电系统构成。建筑工程所用的光伏发电系统有两种方式,一种是太阳能转换成热能再转换成电能,另一种是太阳能直接转换成电能。
光能、热能至电能转换主要是通过太阳辐射产生热能转移成电发电,过程是太阳能集热器把本身吸收的光能转换成热能,使汽轮机运动产能电能。光能转成热能后再转换成电能,类似与普通火力发电。但太阳能热发电并不适合和建筑;太阳能直接转换成电能则是利用光电效应,直接把光能转化成为电能,这种直接转移的设备就是太阳能电池。太阳能电池是因为光生伏特效应作用而将太阳辐射直接转化为电能的元件,太阳能电池作为光电二极管,当太阳光照到二极管上时,它会自动将太阳能转化电能进而产生电流。当把多个太阳能电池串、并联后,就形成了在输出功率的电池方阵。
2.2建筑工程中的光伏发电系统分类。独立光伏发电:由光伏器件、控制器及蓄电池组成。独立光伏发电系统适合偏远和无电地区应用,独立光伏发电系统发电容易受到气象、环境等影响,相对不够稳定,所以供电时要添加安装管理和储备能量的装置。
并网光伏发电:并网光伏发电系统主要发电原理是,太阳能电池通过逆变器将直流电转换为交流电后并入供电电网中。这个系统的组成主要是光伏阵列和光伏并网逆变电源,并网逆变电源负责将光伏阵列产生的电能转换成与电网同频同相的交流电,同时负责跟踪、控制和平衡电池的最大功率点和并网功率。
建筑光伏发电系统使得建筑物的屋顶面积被有效利用,无需占用宝贵的土地资源。既能有效减少建筑能耗,实现建筑节能,又能有效地缓解电网高峰用电,降低输配电损耗。同时光伏发电系统没有噪音,没有污染物排放,不消耗任何燃料,具有绿色环保概念,可增加楼盘的综合品质。
2.3建筑工程中的光伏发电系统检测和维护。为保证建筑工程施工中的光伏发电系统正常运行,就要对其进行日常检测及维护,主要要做到:检测及维护光伏组件和逆变系统。主要检查设备外观是否符合发生破损,检查、测量并记录电池阵列的电压、电阻,以备进行定期维护时参考;检查和维护逆变器,主要是降低设备被腐蚀和损耗,以保持外观正常、布线不受损伤、线路未发生松动,还要检查温度是否正常、环境能否保持干燥等,以增加设备的使用寿命;为使光伏系统正常运行,要设专职人员管理、检查、维护系统,若有问题及时发现及时解决;定期检查,手动清洁太阳能电池,时刻保证光伏系统的正常发电并且输出功率最大;配电及并网系统的检查和维护工作则是天天检查系统运转是否正常、定期按照维护要求进行维护和检修,要求三个月一小检,每半年一中检,一年一大检,以提高系统运行效率,时刻保持最优发电状态。
3建筑光伏一体化
光伏建筑一体化,是应用太阳能发电的一种新概念,就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。光伏建筑一体化的优势是光伏发电能有效降低建筑用电,光伏发电不用线路架设和占地,安装和应用范围广。目前英国绿色住宅、美国百万太阳能屋顶计划、欧洲百万屋顶计划等等都是光伏建筑一体化的示范和推广工程。
光伏建筑集成简称为BIPV,设计、施工及安装都和建筑物同时展开,二者不可分割,把光伏方阵做为建筑材料与其他建筑材料一样集成于建筑物中,即能发电又能增加建筑物的外观美感。按光伏构件的不同,分为构件型太阳能光伏建筑和建材型太阳能光伏建筑。构件型指光伏构件与建筑构件组合或独立,以标准的光伏组件或依照建筑本身要求定做,与建筑构件一起成为建筑的雨蓬、遮阳和栏板构件等;建材型则把太阳能电池与建筑使用的材料复合成为建材,如光伏瓦、光伏幕墙屋顶等。
4实际应用中的限制
虽然建筑工程中的光伏发电技术比较成熟,但是由于其造价高,发电不稳定等问题,导致其目前尚未进入寻常百姓家。但随着制造技术的发展和电网管理手段的提高,这些问题必有解决的一天。
参考文献
[1]王宏华.光伏发电技术系列讲座(1)光伏发电原理及发展现状[J].机械制造与自动化.2010(04)
[2]付永长,蔡皓.太阳能发电的现状及发展[J].农村电气化.2009(09)
[3]钱观荣,沈冬冬.世博中心太阳能光伏发电系统设计[J].现代建筑电气.2010(09)
光伏行业发展概况篇4
【关键词】光伏发电EPC模式前期工作决算审计
近年来,我国光伏发电发展取得了可喜的成绩,光伏电站装机规模和发电量均快速增长,至2015年底,我国光伏发电累计装机容量达到4318万千瓦(其中地面光伏电站为3712万千瓦,分布式光伏为606万千瓦),并网容量4158万千瓦,年发电量383亿千瓦时,约占全球光伏装机的1/5,并超过德国(光伏装机容量为3960万千瓦)成为世界光伏装机第一大国[1]。
光伏行业的快速发展吸引了诸多光伏电站的投资者积极参与,仅安徽省就有270多家企业从事光伏电站的建设及运营。由于光伏电站建设投资规模大,回收周期长等特点,因而其建设模式也多种多样,目前主要方式有工程总承包(EPC)模式、项目管理承包(PMC)模式、平行发包(DBB)模式、PPP模式等。
合肥金太阳能源股份有限公司是一家国有全资股份公司,主要从事光伏电站开发建设运营管理等,目前已建设并投入运营24座光伏电站。根据光伏电站各种建设模式特点,结合国有企业的性质,金太阳公司所投资建设的电站主要采用工程总承包(EPC)模式。EPC模式是指在项目决策阶段以后,从设计开始,通过公开招标,委托一家工程公司对电站的设计-采购-建造进行总承包。
一、工程总承包(EPC)模式优缺点分析
(一)EPC模式的优点
国有资金投资需要公开招标,设计、设备采购、施工各需要一个招标周期,时间过长,采取EPC模式,一次招标选择总承包单位,设计、采购、施工均包含在内,能有效缩短建设周期,同时减少各工作环节的协调量;总承包单位运用其技术优势和管理经验,在项目实施过程中采取优化设计方案,为业主和承包商自身创造更多的效益。
(二)EPC模式的缺点
总承包商为了获得更高的利润,可能通过调整设计方案以及选用较低档次设备等方式来降低成本,导致工程质量下降;总承包商对整个项目的造价、进度和质量负责,加大了投资方的风险。
二、工程总承包(EPC)模式应关注的重点
(一)前期招标时应注意的事项
光伏电站投资规模大,占地面积广,多是利用荒地或滩涂,地质环境复杂,很难做到一次设计到位,项目建设过程中,可能发生较多变更,产生各种经济签证,增加工程造价。为尽量减少经济签证,需要从以下几个方面进行管控:
1.投资估算及设计深度。采用EPC模式的工程实施项目,一般是通过已批复的可行性研究的投资估算,来作为投资控制,如果可行性研究设计的深度不够,造成投资估算不规范、不准确,将对工程项目的投资带来较大影响。因此,业主单位要对设计文件编制单位的资质、可研报告及投资估算、初步设计及概算等相关资料进行审查,审查可行性研究、初步设计程序是否合法,投资估算与概算编制是否合理规范;在设计方面,需要从项目的规模、电网结构及负荷量、接入系统电压等级、日照分析、选用设备、送出线路长度等多个方面入手,对项目的设计深度进行周密细致的分析。
2.技术标书的编制。光伏行业投资规模大,运营时长达25年,电站建设的质量直接影响到运营期间发电效率及维修成本。以1兆瓦电站建设为例:投资成本约为750万元,其中组件在投资成本中占50%~60%,目前市场上生产太阳能组件的厂家有30多家,一线品牌与二线品牌价格差距较大,1兆瓦电站组件的价格最高达百万元,因此在编制招标文件时必须对关键设备和材料的品牌、型号、技术规格及配置进行细化,从而控制关键设备的质量。
3.投标企业的选定。EPC建设的特点由总包单位对工程项目的进度、造价、质量、安全进行管理和控制,业主单位业主只负责整体的、原则的、目标的管理和控制,因此选定一个好的总承包单位,对工程质量及进度起关键作用,也有利于光伏电站如期投入运营产生经济效益。因此在招标过程中需要对投标企业的资质、资金状况、企业信用、业绩等方面提出严格要求,尤其是对其类似业绩需要考察,考察其类似工程质量,设备选用品牌,企业发展理念,是否注重企业信誉等。
(二)工程决算审计时应注意的事项
随着光伏行业快速发展,国家对光伏电价的补贴逐年下降,光伏电站运营企业利润空间被严重挤压,因此降本增效,控制电站造价就显得格处重要。结合金太阳公司各子站在工程结算造价审计时存在问题,我认为审计时应着重关注以下四项工作:
1.对施工图设计的审计。审计人员以招投标文件及EPC合同为主要依据,对照已评审的施工图设计,审查是否由于不合理设计造成对工程质量和进度的影响;对于未完成施工图纸及工程内容的,对照实际完成工程量进行核减;对于与投标文件所报产品不一致的,核减其相应费用并追究相关法律责任。
2.工程施工阶段的跟踪审计。在施工阶段要审查监理工作是否到位,隐蔽工程是否验收,签证是否真实有效,设备验收是否规范等;在总包合同中暂估价、暂列金审计时,应按实际发生清单进行审计,对暂列金在结算时没有发生的应相应扣减。
3.物资采购审计。光伏电站投资成本中材料、电器、设备等占投资总额的70%~80%,设备质量好坏直接影响光伏电站的使用寿命及发电规模。建议重点审查组件、逆变器、支架等主要设备材料与技术文件中的品牌、型号、技术规格及配置是否一致。
4.项目竣工结算审计。由于EPC模式属固定总价合同,项目总价款及工期都比较确定,所以审计人应注重对总承包单位招投标范围内工程实际完工情况核查,同时核查工程变更、施工索赔的成因、合理性等。例如,金太阳公司三里河渔光互补电站项目结算审计时,审计人员依据招投标文件和总承包合同,对该项目在原合同中的一座桥梁改为箱涵工程进行了审核,在总包价款中剔除了涉及到原桥梁部分工程量的造价款,对变更的箱涵工程部分进行了单独审核。既体现了审计的真实性,也减少了企业财产损失。
对于部分甩项的项目,审计人员应审核甩项真实动因,是因不平衡报价故意放弃没有利润的单体项目,还是确实不需要附属工程;另外对总包方提供经济签证的真实性、规范性、成因等多个方面进行重点审核,最终核减不合理工程费用1000多万元,为企业降低了工程成本。
参考文献
光伏行业发展概况篇5
【关键词】:光伏电源、武汉电网、预测
中图分类号:U665文献标识码:A
一、概述
随着国家700亿光伏产业投资计划的出台和公司总部最近颁布的《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》(以下简称《意见》),可以预见光伏电站并入城市电网的规模将得到快速发展,但光伏发电系统并网存在的现实问题并未得到系统的解决,因此,有必要研究预测武汉地区光伏能源可接入容量
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,气发电原理如图1所示。
图1光伏发电系统原理图
城市电网中光伏电站的容量较小,一般分散布置在用户(负荷)现场或用户附近。光伏电站这种位置灵活特点恰好满足了电力输送分散供应的需求,减小了输、配电网送电功率的总量,同时光伏电站与大电网互为备用,使得武汉电网的供电可靠性也得以改善。
二、光伏资源特性
2.1我国太能能资源概况
我国土地辽阔,有着十分丰富的太阳能资源,全国有三分之二以上地区年辐射总量大于5.02X106km/m2,年日照时数超过2200h[]。我国太阳能年总量分布图如图2-1所示。
图2我国太阳能年总量分布图
由图2可以看出,中国太阳能资源分布有以下特点:
(1)太阳能资源最好的地区和最差的地区都分布在北纬22°-35°的区域内。这一带,青藏高原是高值中心,而四川盆地由于处于在南北两股冷暖气流交汇处,云雨天气多,形成太阳能资源的低值中心;
(2)在北纬30°-40°地区,由于南方多数地区云多雨多,太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反,太阳能不是随着纬度的增加而减少,而是随着纬度的升高而增长;
(3)北纬40°以上地区,太阳能资源自东向西逐渐增加;
(4)太阳年辐射总量,西部地区高于东部地区,而且除和新疆两个自治区外,基本上是南部低于北部。
2.2武汉地区太阳能资源概况
我国太阳能资源按照辐射总量划分为四个区域,如表1所示。
表1我国太阳能资源区划
资源区划代码名称太阳辐射总量
Ⅰ资源丰富区大于6700MJ/(m2.a)
Ⅱ资源较富区5400~6700MJ/(m2.a)
Ⅲ资源一般区4200~5400MJ/(m2.a)
Ⅳ资源匮乏区小于4200MJ/(m2.a)
武汉地处北纬30.61°,东经114.13°,属亚热带季风性湿润气候,武汉地区地势平坦,大气的能见度较高,年平均气温在15.8℃~17.5℃之间。武汉地区年太阳辐射总量在4180MJ/m2-5020MJ/m2之间,属于Ⅲ类太阳能资源区,与国内大多数地方相比,武汉地区的太阳能利用总量相对较少,年平均日照数小时数为1958h,全年相对日照时间约为45%。
2.3武汉光伏最大可利用总量
屋顶式小型光伏电站建设可以根据武汉的平均光照度和典型建筑的面积来估算,武汉地区一栋典型建筑(如酒店)如果装上太阳能电池板,按照光伏的最大效率来计算,可以得到一栋典型建筑的发电功率约为200kW。据统计,武汉地区可以安装太阳能的建筑约有1600栋左右,按此计算可以得到武汉地区分布式太阳能发电容量约为320MW。
大中型光伏电站建设可以根据远郊区县的可利用平原面积来估算其规模。武汉地区的辐照量在1400~1750kWh/m2之间,武汉年平均日照时数在2000~2800小时之间,大部分地区在2600小时左右。太阳能板平均发电效率为18%,由此算得武汉地区太阳能年平均发电量为252kWh/m2,一般考虑在荒山、荒坡等非农业用地区域进行光伏电站建设,武汉荒地面积按4000平方千米计算,则铺满太阳能板约可发电10000亿kwh。
三、研究思路
光伏发电具有污染少、可靠性高、能源利用效率高、安装地点灵活等多方面优点,有效解决了大型集中电网的许多潜在问题。就武汉电网而言,光伏发电消纳能力分析的计算工作从以下几个方面开展。一是评估武汉地区的太阳能资源;二是收集现有光伏发电的技术标准,根据各类光伏电站的运行特性,制定光伏电站并入武汉电网的技术标准;三是依据国家电网公司对于电能质量的要求,重点研究各类光伏电站大范围接入后的谐波影响;四是对武汉站和博览中心光伏电站进行电能质量的实际测试,并评估武汉电网消纳光伏发电的容量;五是评估中主要考虑静态电压、暂态电压、电能质量、低电压穿越、短路容量及网架结构约束等方面的问题。
四、光伏发电系统对电网的影响
4.1谐波问题
电力电子开关器件一般在PWM调制方式下工作,将会不可避免地产生谐波,对于大容量光伏系统,谐波注入成为最大且最不容忽视的电能质量问题。光伏电站中的采用LCL滤波的多逆变器并联可能使得谐波含量增高;大容量变换器在低光照出力较小时往往难以保证谐波含量合格。谐波注入电网后将影响供电质量,造成线路损耗增加,发热更加严重,干扰通信等一系列的不利影响。同时,谐波在配网中还可能会发生演化,甚至被配网放大。
4.2馈线电压调节
当并网光伏容量达到一定程度后,由于其出力的时变特性,馈线上的潮流将会发生实时的变动,甚至有逆潮流注入输电网或光伏并网点周围的供电电压超过电能质量规范规定的供电电压范围的情形出现,这将使得馈线的正常供电受到影响。如果发生倒送潮流或局部供电电压因光伏注入功率较大而越限的现象,则需要通过调节变压器的调压开关、光伏电源和其他无功电压补偿装置协同工作予以修正。
4.3短路电流与保护整定
常规的光伏逆变器通常作为电流源进行控制,一旦发生短路故障,逆变器过流保护将马上动作对其进行切除。因此与常规发电机组相比较,逆变器的短路电流不会对电网造成大的影响。而对于二次保护,情况就复杂得多。一方面潮流的变化使得馈线电压的分布规律实时发生变化;另一方面,与变压器相连的逆变器会额外形成接地回路,影响零序电流[10]。因此需要根据实际情况制定新的保护整定方案。
4.4形成接地电压源
在特定的变压器连接方式下,逆变器与变压器之间可能形成接地回路,影响零序电流,或在单相接地故障时加大未短路相的对地电压,进而影响保护控制策略。
五、可接入容量评估
5.1计算范围
光伏发电分为小型光伏电站、大/中型光伏/光热发电站两类来考虑。小型光伏直接并入380V网络,主要是路灯、光伏幕墙、屋顶光伏等小规模分散发电形式,一般情况下其发电量小于就地负荷容量,特殊情况下如果就地负荷小则可能存在倒送功率的现象。大、中型光伏/光热发电站作为电源馈入电网,一般接入220kV或110kV变电站的10kV母线。
光伏发电推荐的并网电压等级序列如下:光伏发电系统在200kVA以内的接入380V/400V低压电网;光伏发电系统在200kVA~8MVA之间的接入10kV等级中压电网;光伏发电系统更大容量的则接入更高电压等级的配电网。
武汉电网中心城区和近郊区考虑屋顶光伏等分散接入380V的小型光伏电站,远郊区考虑集中开发的大/中型光伏电站,一般接入10kV母线。
5.2评估方法
从两类变化分析光伏发电系统与电网的交互影响:一类是光伏电站出力的缓慢变化,如昼夜交替导致的太阳能发电出力周期性变化;另一类是太阳能发电出力的突然性变化,如浮云遮挡导致的太阳能发电出力突然减少。第一类变化幅度大,但变化缓慢,在发生这类变化时必须保证系统的安全性,采用稳态潮流计算可实现对它的分析;第二类变化具有不可预见性和突然性,严重时出力在1-2s内从满发减至40%额定功率以下,由于电力系统是一个由许多动态元件组成的动态系统,发生这类突变时必须保证系统的稳定性,对它的分析可通过电磁暂态分析计算完成。
无论静态计算或动态计算都要充分考虑以下问题:
1)局部的电压变化,基于武汉电网的电力平衡。
2)光伏发电短时间内突升或突降对系统的影响。
5.3计算方法:
小型光伏发电系统的容量一般接入380V网络,负荷一般小于当地负荷,且小型光伏发电系统都配备储能系统,因此,小型光伏发电系统一般不会向电网馈送功率,对电网的影响较小,计算过程中把小型光伏电站等效为负的负荷。
中/大型光伏发电系统直接接入10kV及以上电网,其容量的计算方法按照试探法进行,即给定一个光伏发电的位置和容量,计算在各种负荷水平下电压分布和系统短路电流,如果电压分布和短路电流水平满足安全运行的要求,再增加光伏发电的容量,重复上述计算,直到光伏发电容量不能再增加为止。光伏发电系统接入电网的评估原则有:
接入点静态电压限制:对于小型光伏发电,一般接入电压等级为380kV电压等级,对于大/中型光伏发电,一般接入10kV及以上电压等级,其公共连接点允许的电压波动为额定电压的93%-107%。
接入变电站的变压器额定容量限制:最小负荷时,光伏电站的输出功率不超过变压器容量的65%。
短路容量限制:最大短路电流不超过开关遮断容量的100%。
谐波限制:380V:电压总畸变率5.0%,奇次谐波电压含有率4.0%,偶次谐波电压含有率2.0%;10kV:电压总畸变率4.0%,奇次谐波电压含有率3.2%,偶次谐波电压含有率1.6%。
综合考虑以上约束条件,武汉电网最大可接纳光伏容量约为1500MW。
参考文献
[1]叶漫红,林日明,蔡文.太阳能光伏电站入网方式探讨[J].江西电力,2011,35(1):5-8.
[2]刘辉,吴麟章,江小涛,等.太阳能电池最大功率跟踪技术研究[J].武汉科技学院学报,2005,18(8):12-15.
[3]王庆章,赵庚申,许盛之,等.光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法研究[J.南开大学学报:自然科学版,2005,38(6):74-79.
光伏行业发展概况篇6
(本科)毕业论文
光伏组件营销的发展状况研究及对策
作
者:
XMF
学校:
xxxxx大学
专
业:
工商管理
年
级:
2019年
学
号:
xxxxxxxxxxxxxx
指导教师:
李涛
答辩日期:
2022.9
成
绩:
xxxxx大学
论文题目:光伏组件营销的发展状况研究及对策
专业:2019工商管理(本)
姓名:XMF
一.选题的背景及意义:
20世纪90年代后,光伏发电快速发展,到2006年,世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统,6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划,到2003年日本光伏组件生产占世界的50%,世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价,大大推动了光伏市场和产业发展,使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国,也纷纷制定光伏发展计划,并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。
中国的光伏发电80年代开始起步,在国家“六五”和“七五”期间,中央和地方政府首先在光伏行业投入资金,使得中国十分微小的太阳电池工业得到了初步发展,并在许多地方做了示范工程,拉开了中国光伏发电的前奏。
二.研究的内容及可行性分析:
以光伏组件的发展状况及对策进行分析,具体的研究内容如下:
1、光伏组件的概念,产生及发张;
2、分析我国光伏组件的现状,优势及不足;
3、应该怎样改善光伏组件提供对策。
本文通过介绍我国光伏组件发展的现状,再而分析我国光伏组件发展中遇到的问题,并进行细致充分的比较,讨论我国光伏组件的方向及对策建议。
三.论题的研究方法:
1、收集有关光伏组件的相关书籍资料;
2、浏览媒体上关于光伏组件的报道及评价;
五.论文的进度安排:
1、2022年7月25日前,确定选题、查阅文献、收集资料、拟定协作提纲、制定并完成毕业论文开题报告。
2、2022年8月20日前,将论文初稿交指导老师,由指导老师提出修改意见。
3、2022年8月30日起,修改、充实毕业论文初稿,
4、2022年9月20日前定稿。
六.论文的写作提纲:
1、光伏组件概述
2、我国光伏组件的发展现状及存在的问题
3、我国光伏组件发展的对策建议
2022年9月20日
目录
一、光伏组件概述•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
(一)、光伏组件的产生与发展·••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
(二)、什么是光伏组件•••••••••••••2
二、我国光伏组件的发展现状及存在的问题·••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
(一)我国的光伏组件的发展现状••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
(二)发展我国光伏组件存在的问题••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••4
三、我国光伏组件发展的对策建议••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
(一)光伏组件实现平价上网•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
一、光伏组件概述
(一)、光伏组件的产生与发展
早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现,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“光生伏打效应”,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。
20世纪70年代后,随着现代工业的发展,全球能源危机和大气污染问题日益突出,传统的燃料能源正在一天天减少,对环境造成的危害日益突出,同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能够改变人类的能源结构,维持长远的可持续发展,这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦,假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012千瓦小时,相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势,20世纪80年代后,太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。
20世纪90年代后,光伏发电快速发展,到2006年,世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统,6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划,到2003年日本光伏组件生产占世界的50%,世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价,大大推动了光伏市场和产业发展,使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国,也纷纷制定光伏发展计划,并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。
世界光伏组件在1990年——2005年年平均增长率约15%。20世纪90年代后期,发展更加迅速,1999年光伏组件生产达到200兆瓦。商品化电池效率从10%~13%提高到13%~15%,生产规模从1~5兆瓦/年发展到5~25兆瓦/年,并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。
2006年的光伏行业调查表明,到2010年,光伏产业的年发展速度将保持在30%以上。年销售额将从2004年的70亿美金增加到2010年的300亿美金。许多老牌的光伏制造公司也从原来的亏本转为盈利。。
(二)、什么是光伏组件
1、光伏组件的概念
光伏组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能,并送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。但是,随着微型逆变器的使用,可以直接把光伏组件的电流源转化成为40V左右的电压源,就可以驱动电器应用我们的生活当中。同时,光伏组件在不断创新,由于光伏组件在业内来讲叫做中国制造,应该有中国创造,进而出现光伏组件的升级创新产品,如光伏陶瓷瓦,光伏彩钢瓦,这类产品可以直接代替传统建材瓦片,还有了光伏组件的功能,一旦步入通用市场,将对光伏组件和传统建材造成一定冲击。
光伏组件指具有封装及内部联结的,能单独提供直流电输出的,最小不可分割的光伏内电池组合容装置,由太阳能电池片或由激光切割机或钢线切割机切割开的不同规格的太阳能电池组合在一起构成。
光伏电池片为光伏组件最重要也是最基本的发电单元,因此光伏组件质量很大程度上依赖于光伏电池片的好坏,因此组件厂家是否拥有自家的电池片厂,以自家电池片的质量可以作为一个重要的评估标准。
一套家庭光伏发电系统主要由光伏组件、逆变器、支架、电缆以及其他零部件组成。通过本人了解,目前家用光伏发电系统的合理建设成本大概在1-5元/瓦,其中光伏组件的所占成本最大,几乎占到一半;逆变器可以占到5%-8%。对比前几年,整体上来说,确实是便宜了。
2、光伏组件的特点:
目前,双面光伏组件有两条技术路线,即n型双面光伏组件和p型双面光伏组件。双面光伏组件按照使用的电池类型主要可以分为3类,分别是:n-PERT双面光伏组件、n-HIT双面光伏组件和p-PERC双面光伏组件。各类型双面光伏组件的具体特点如表1所示。
与传统光伏组件只能利用正面入射的光照不同,双面光伏组件的背面也具备光电转换的能力。表征双面光伏组件的主要参数除了转换效率之外,还有一个重要的指标是双面率(Bifaciality),即背面效率与正面效率的百分比。n-PERT双面光伏组件具有少子寿命高、无光致衰减效应、弱光响应佳、温度系数低的特点;且其双面率可达到90%,远高于p-PERC双面光伏组件,背面发电量增益更高。在有限的安装面积中,n-PERT双面光伏组件能提供更高的电力输出。n-HIT双面光伏组件结合了晶体硅光伏组件和硅基薄膜光伏组件的优点,此类组件具有结构对称、低温制造工艺、开路电压高、温度特性好、光照稳定性好、双面发电等特点。
p-PERC双面光伏组件生产线只需基于现有生产线进行少量技术改造,基本不增加额外成本,性价比较高。与组件正面超过20%的光电转换效率相比,其背面可吸收光线的区域有限,转换效率在10%~15%之间。
含双面光伏组件的光伏发电系统的设计
2.1组件安装倾角的选择
组件的安装倾角是影响发电量的重要因素。采用固定式安装的光伏发电系统一般按光伏组件全年倾斜面上接收到的辐照量最大,即全年发电量最大来选择组件的安装倾角,该倾角即为最佳安装倾角。
本文以林洋安徽安庆某市政电站为例进行对比分析。该项目采用285W双面光伏组件,离地高度为1.0m,分别采用10°、22°(最佳倾角)、45°倾角布置。组件在不同倾角下的发电量测试结果如表2所示。
试验表明:
1)在组件安装高度为0.5m的情况下,相对于最佳倾角22°,倾角为10°时,组件发电量减少了5.49%;倾角为45°时,组件发电量减少了2.03%。在组件安装高度为1.0m的情况下,相对于最佳倾角22°,倾角为10°时,组件发电量减少了2.03%;倾角为45°时,组件发电量减少了3.19%。由此可知,双面光伏组件在最佳倾角时的发电量最大。
2)当倾角均为10°时,相对于最佳倾角22°,安装高度为0.5m的组件发电量较安装高度为1.0m的组件发电量减少的多。由此可说明,当安装高度增加时,由于双面光伏组件背面接收反射辐射的原因,部分补偿了由倾角带来的发电量损失。
3)当倾角均为45°时,相对于最佳倾角22°,安装高度为0.5m的组件发电量较安装高度为1.0m的组件发电量减少。由此可知,倾角增大使双面光伏组件背面接收反射辐射的效果变差。
2.2组件安装高度的选择
双面光伏组件如果离地面太低,背面将不能接收反射辐射;而随着组件安装高度升高,其背面接收的反射辐射也会随之变化。组件最低点离地越高,组件与地面之间的空间越大,其背面可接收周围反射辐射的面积越大,背面的发电量也越多。由表2可以得出,在最佳倾角22°时,组件的安装高度由0.5m增至1.0m时,其发电量约增加2.6%。下文以林洋山东某实证电站的测试结果为例进行分析。两组光伏组件的装机容量均为50.04kW,均采用正面功率为290W的双面光伏组件,且倾角均为当地最佳倾角28°,安装高度分别为1.0m和2.0m。不同安装高度下的组件发电量测试结果如表3所示。
测试结果显示,当组件安装高度为2.0m时,比安装高度为1.0m的组件发电量增加2.82%,该值比表2中最佳倾角为22°时,组件安装高度由0.5m增至1.0m时发电量增加的比例更大。这说明组件的安装高度越高,增加的发电量越多。但随着组件安装高度的增加,所需支架材料也会增多,组件承受的风荷载也将增大,安装和维护更加不方便。所以,经过技术经济性比较,认为组件的安装高度不宜超过2.0m。
2.3光伏组件-逆变器容配比的选择
光伏组件的峰值功率是指在标准测试条件(STC)下组件的额定最大输出功率。在实际工况下,大部分时间段光伏组件的输出功率都低于该组件标定的峰值。逆变器的额定功率一般是指逆变器交流侧输出的额定功率。光伏组件-逆变器容配比(下文简称“容配比”)即指光伏组件功率和逆变器功率之比。
光伏组件与逆变器功率匹配的一般原则是根据当地的太阳辐射、气温等外部条件,在不造成发电量损失的前提下,尽可能充分利用逆变器的容量。
在西藏、青海等高海拔无电地区,电子元器件受高海拔条件的影响大,逆变器必须降容使用,因此,这些地区的容配比小于1。在海拔不超过1000m的地区,不需要考虑逆变器降容的问题,常规的设计思路为容配比等于1。而在太阳能资源较差的东部地区,辐照度基本达不到STC要求的1000W/m2,且受温度等因素影响,光伏组件大部分时间的输出功率达不到标称功率,逆变器基本为非满负荷运行,大部分时间处于容量浪费状态。
因此,越来越多的专家提出可通过容配比大于1来提高此类地区的项目收益。由于双面光伏组件的背面也具备光电转换的能力,根据研究结果,在不同反射背景条件下,双面光伏组件比传统单面光伏组件的发电量可增加10%~30%。而且背景颜色越浅,背景反射率越高,双面光伏组件的发电量提升越多。因此,对于采用双面光伏组件的光伏发电系统,容配比要综合考虑组件的安装地理位置、场地背景反射条件等多种因素。总的来说,双面光伏组件的容配比必须考虑组件背面增发电量的影响。相较于应用传统光伏组件的设计,应用双面光伏组件的设计的容配比应降低。
2.4组件的支架设计
光伏支架主要分为固定式支架、倾角手动可调式支架和跟踪式支架(平单轴/斜单轴/双轴)等。
1)固定式支架由于具有成本相对较低、后期维护量小等优点,应用比较广泛。
2)倾角手动可调式支架的成本稍高,运维工作量较固定式支架大,但是通过在不同的季节调整组件倾角可以增加系统的发电量。
3)跟踪式支架能够很好地控制组件的朝向或倾角,甚至可同时调节两者,能够进一步增加发电量。但跟踪式支架的成本较高,后期维护工作量较大。根据有关文献报道,与相同容量配置的固定式光伏发电系统相比,采用平单轴跟踪式支架的光伏发电系统的年发电量可提高约15%,采用斜单轴跟踪式支架的光伏发电系统的年发电量可提高约20%,采用双轴跟踪式支架的光伏发电系统的年发电量可提高37%~50%。另外,文献提出了一种适用于山地、滩涂、渔塘等地的柔性支架,其采用在两固定点之间张拉预应力钢绞线的方式,将光伏组件固定在张紧于两柱间的钢绞线上;两固定点采用钢性基础提供反力,可实现10~30m大间距,以满足不同地形的需要。
传统的光伏支架系统设计主要考虑支架自重,以及在风荷载、雪荷载、施工检修荷载、地震作用等不同荷载组合影响下,支架满足强度、刚度和整体稳定性要求,并符合抗震、风、防腐等条件,满足30年的使用寿命要求,便于安装和维修且造价合理。由于双面光伏组件的正面和背面均具有光电转换能力,为了尽可能地利用太阳光,必须考虑避免支架檩条对组件背面遮挡的影响。因此,双面光伏组件的支架檩条必须位于组件边缘。同时,还应尽可能避免其他电气设备(如组串式逆变器)等对组件背面造成遮挡。
二、我国光伏组件的发展现状及存在的问题
(一)我国的光伏组件的发展现状
作为光伏行业的终端产品,组件生产与市场结合紧密,产品更新换代较快,要求有很强的市场应变机制,对设计开发能力要求较高。近年来,全球光伏组件产量持续增长,增长速度均在20%以上。2018年,全球光伏组件产量虽继续增长至120GW,但增长速度有所放缓,仅为13.7%。伴随着光伏产业的整体情况良好以及组件价格下降使得光伏发电成本不断逼近甚至达到平价上网,预计2019年全球组件产量将会继续呈现增长势头,全年仍将保持在120GW左右。
得益于全球光伏需求增长的推动,国内企业在近年来持续加大组件环节的投资和技术革新,近10年来生产成本持续下降,自动化、数字化程度不断提升。据中国光伏协会统计数据显示,2018年,全国组件产量达到85.7GW,同比增长14.3%,以晶硅组件为主。组件产量超过2GW的企业有11家,其产量占总产量的62.3%,集中度进一步提高。预计2019年组件产量将超过90GW。
2013年以来,我国光伏行业发展迅速,受此影响,光伏上游材料需求量快速增长,从而带来整体产量提升迅速。从光伏组件产量市场占有率来看,我国光伏组件行业发展迅速,在全球市场份额稳步提升,2013年以来,我国光伏组件产量占全球光伏组件产量的比重维持在65%以上水平,到2018年,达到71.4%。
晶科能源组件出货量全球第一
根据GlobalData的数据,2018年全球组件出货量排名前10的公司中,9家来自中国。其中,晶科以11.6GW的出货量和12.8%的市场份额继续保持全球组件出货第一的位置。晶科之所以能够保持榜首的位置,得益于其向海外市场扩张的决心,而不是在中国政府削减对光伏行业的激励措施之际继续致力于中国本土市场。同时,晶澳正在以其双面组件技术向中东市场扩张,并在产品质量、可靠性、性能和创新方面处于强势地位,2018年晶澳以8.8GW的出货量排名全球第二。排名第三的是天合光能,出货量为8.1GW。
双面组件市场份额有望提升
据中国光伏协会数据统计显示,2018年,单面组件仍然为市场主流,市占率达到90%。双面组件主要应用于“领跑者”项目,其市场占有率有很明显的提升,与2017年相比提高了8个百分点,达到10%。未来随着农光互补、水光互补等新型光伏应用的扩大,双面发电组件的应用规模将会不断扩大。据中国光伏协会预计,2018-2025年单/双面组件的市场占有率变化趋势如下:
(二)发展我国光伏组件存在的问题
我国光伏产业目前存在的问题体现在以下几个方面
1、由于成本过高,光伏产业对政府的补贴依赖严重。
2010年之前光伏产业建立在各国政府补贴的基础上迅速高速增长起来,此时的光伏技术是在从实验室到产业化过渡初期,由于生产成本比在实验室的预期成本大幅下降,因此才形成了短时间的暴利行市。虽然这种情形吸引了大批的投资者进入光伏产业,但光伏发电依然高于火力发电。因此在2011年金融海啸、欧债危机这些涉及到政府要动用资金救急解困的危机情形出现时,光伏产业所受的影响首当其冲。一时间诸多上市公司均破产或出售光伏业务,更有大量的企业停产,使得许多地方政府和银行望光伏而生畏。这样,就形成了2011年以来长达三年的低谷时期。
2、技术和设备更新快速,从而设备的生命周期短。
由于光伏产业的主流技术大部分是根据实验室试验结果开发出来后很快即投向市场,往往一种设备上市两三年后,就有新的技术和新的设备使之面临淘汰的命运,从而出现了设备才投产两三年就因效率低下或生产成本偏高而不能开工,变成虽然设备完好却变成无效产能的情形。
光伏产业初期的暴利使得不少投资者只顾大规模扩产,并不去创新研发新的技术,使得整个行业供大于求。
3、欧美贸易保护主义抬头开始“双反”,导致中国产业面临危机。
国外的光伏产品80%来自于中国制造,中国出口量也一直占据了国内总产量的90%以上。在此形势下,欧美许多光伏企业纷纷破产。欧洲各国政府和美国政府都不愿看到光伏由中国制造的产品来主导,因此先后试图采取“双反”等贸易保护手段来遏制中国光伏产业的发展。这使得市场大部分依赖外国的中国光伏产业大受打击。
4、国内光伏产业扶持政策不明,国内市场发展缓慢。
中国政府从2008年发出了第一个光伏电价补贴文件,对国内三个项目给予了每度电4元的补贴;2009年6月,中国政府推出了“金屋顶”、“金太阳”计划。这些装机补贴一度带齐了市场,但实际上是鼓励了弄虚作假,打击了真正的光伏发电企业。2011年8月,国家发改委公布了光伏上网电价,2012年1元/度。由于未对全国不同日照条件的地区进行区别电价,也没有说明价格补贴的期限,价格的额度也不合理,多种原因导致根据上网电价倒推回来的组件价格降幅过快,这是我国光伏组件价格从13元/瓦降到4元/瓦以下的主要原因。因此,在2012年10月份以前,虽然中国政府给出了不少光伏补贴政策,但当时这些政策既不系统也不完善,导致已投资的资金回收困难,想投资的不敢再投资,客观上阻碍了国内光伏产业的长远发展。
5、国内外宏观经济形势萧条导致产业资金短缺。
欧债危机对欧洲这个当时世界上最大的光伏市场带来了很大的阻力。同时,国内开始经济结构调整,在传统产业受到打击的同时,并没有给光伏等战略性新型产业以明确的政策,因此,光伏企业的不景气和一些大企业的倒闭破产,使得银行和投资机构对光伏望而生畏,导致企业面临市场和资金的双重不足,从而整个行业陷入低迷。
综合起来,虽然中国光伏这些年获得了巨大的发展,也曾经涌现过江苏中能、无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批国际知名企业,甚至还占据过各自环节的世界第一的地位,但是,由于没有科学发展的长远性,没有对各种风险和问题的预见性,没有自主技术,加上国内外经济政治环境的影响,一旦行业波动较大,这些巨人倒下的速度,远远比他们发展起来的速度快得多。2013年无锡尚德的破产和2014年超日企业债的违约,已经证明了这一点,而今年下半年,还会有更多的光伏企业发生债务违约和破产的情况出现,这并不奇怪,均是上述问题的具体体现。
三、我国光伏组件发展的对策建议
(一)光伏组件实现平价上网•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
光伏平价项目实现路径
第一,在土地面积允许的情况下,请专业的设计单位进行测算,将安装容量接近与额定容量比值的最佳值,充分利用配套设施。
第二,在技术方案的选择上,尽量采用先进的技术与设备,如大尺寸双面组件、平单轴或固定可调等运行方式,1500V系统等,提升发电量,同时尽可能降低运维成本。
第三,采用EPC模式,从系统化的角度在基础、支架、线缆等方面降低成本。
第四,从地方政府争取相关税费减免等支持政策。第五,对项目的收益抱有合理的预期,投资企业应从思想上适应去补贴,以市场接纳能力定规模的新思路,加快内部决策速度。
2019年6月4日,国家能源局下发了《2018年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》,值得注意的是:浙江省购买的20亿kWh(相当于200万个绿证)用于完成国家规定的消纳比重。
浙江此举,是我国首次以“省”的名义,为了完成任务而购买绿证。浙江省购买可再生能源绿色电力证书可折算可再生能源电力消纳量20亿千瓦时。统计数据显示,江苏、广东、安徽、贵州、山东、内蒙古和广西距离达到2022年最低消纳责任权重不到1个百分点,而京津冀、黑龙江、甘肃和青海非水电可再生能源电力消纳比重较2022年最低消纳权重仍有较大差距。
相信在不久的未来,会有更多的省份通过购买绿证完成配额的要求,并以补贴的形式受益于平价项目。因此,光伏平价上网项目是大势所趋,也一定能够带给投资企业相应的回报。