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(2)國外主要政策。長期以來,歐美等國對光伏發(fā)電的政策補貼較大,為本國的光伏業(yè)發(fā)展提供了有力的保障:如德國和意大利是通過設(shè)定光伏發(fā)電上網(wǎng)電價確保電站收益,而美國則是采用上網(wǎng)電價和系統(tǒng)安裝直補的“組合牌”來保證收益。隨著新興光伏市場大量進(jìn)軍國際市場,歐美等國的光伏政策洗牌亦接踵而至。①美國對華實施“雙反”。2011年10月,美國對我國晶硅光伏電池產(chǎn)品發(fā)起“雙反”調(diào)查,并由美國商務(wù)部于2012年10月做出終裁結(jié)果,即對從中國進(jìn)口的光伏電池及組件產(chǎn)品,征收“雙反”關(guān)稅,其中反傾銷稅率為18.32%~249.96%,反補貼稅率為14.78%~15.97%。②德國下調(diào)光伏補貼。2012年3月9日起,德國針對不同規(guī)模的光伏發(fā)電系統(tǒng)將補貼下調(diào)20%~30%。在下調(diào)方案中,10MW以上電站不再享有上網(wǎng)電價補貼,10MW以下的電站補貼自2012年5月起至2013年1月,按照每月0.15歐分/度逐月削減。另外,2013年后德國每年新增裝機(jī)目標(biāo)下降400MW,截至2017年新增裝機(jī)目標(biāo)將降為0.9~1.4GW,且在新增的光伏電站中,小型光伏系統(tǒng)的發(fā)電量中僅有85%享受補貼,大中型則為90%。③意大利停止農(nóng)用地光伏補貼。2012年1月,意大利能源監(jiān)管局宣布是年停止設(shè)立大型光伏電站項目登記處。而意大利政府部長委員會修改通過的第四能源法案(QuartoContoEnergia),不僅自2013年起叫停了農(nóng)業(yè)用地的光伏太陽能光伏系統(tǒng)補貼,還對農(nóng)業(yè)用地的光伏系統(tǒng)準(zhǔn)入條件做了進(jìn)一步的限制:第一,不得占用土地面積的10%;第二,裝機(jī)規(guī)定不得超過1MW;第三,距私人用地2000m以上,且須于2013年1月24日前投入運營。
(3)我國光伏行業(yè)的現(xiàn)狀和問題。近年來我國光伏行業(yè)發(fā)展迅速,主要成就集中于硅片、電池、組件的生產(chǎn),各項均處于世界領(lǐng)先水平。在產(chǎn)品質(zhì)量不斷提升的同時,我國企業(yè)的市場占有率在世界持續(xù)居高,整個行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)如下特點。①區(qū)域化產(chǎn)業(yè)集群已成形。按照資源分布優(yōu)勢,我國現(xiàn)已形成了江蘇、浙江、河南、河北、江西等產(chǎn)業(yè)中心。各區(qū)域內(nèi)企業(yè)通過技術(shù)引進(jìn)和自主創(chuàng)新,在近年提升了硅片、組件的制造水平。以江蘇為例,無錫尚德太陽能、中電電氣、常州天合光能、江蘇中能等光伏龍頭企業(yè),通過依托國際市場,不斷擴(kuò)張自身產(chǎn)業(yè)規(guī)模,創(chuàng)造了全球電池組件第1、多晶硅產(chǎn)能第3的佳績。②市場高度依托進(jìn)口和出口。作為光伏產(chǎn)業(yè)鏈的一頭一尾,多晶硅和設(shè)備成品在我國分別走著一進(jìn)一出的相反路線。雖然國內(nèi)正逐步掌握晶硅的生產(chǎn),但核心制造技術(shù)一直掌握在國外供應(yīng)商手中,因此受行業(yè)發(fā)展限制,多晶硅的進(jìn)口量每年約占50%,即每年自美國進(jìn)口的多晶硅價值達(dá)20億美元以上。在產(chǎn)能輸出方面,盡管我國是全球最大的光伏電池制造基地,但是在2011年新增的13000MW電池產(chǎn)量中,有85%的產(chǎn)能用于出口銷售,僅有15%用于國內(nèi)新增裝機(jī)。③受國外負(fù)面光伏政策和國內(nèi)補貼政策未完全到位的雙面影響。
由于2012年歐洲諸國“聯(lián)合出拳”,陸續(xù)出臺了相關(guān)下調(diào)光伏發(fā)電補貼的政策,加上美國對華的“雙反”政策在是年4季度正式出臺,多方因素共同抑制著我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并影響光伏產(chǎn)業(yè)鏈中原料和電池等的產(chǎn)銷。雖然我國出臺了系列政策支持新能源發(fā)展,如《太陽能光電建筑應(yīng)用財政補助資金管理暫行辦法》(財建[2009]129號)等,但補貼在范圍和規(guī)模上均存在限制。④產(chǎn)業(yè)不成熟的情況下企業(yè)盲目擴(kuò)張造成產(chǎn)能過剩。我國光伏企業(yè)的自主研發(fā)能力雖逐步提升,但產(chǎn)業(yè)技術(shù)與美國等發(fā)達(dá)國家仍存在差距,大量重要設(shè)備和料材如銀漿、硅片切割儀器仍依賴進(jìn)口。由于重復(fù)建設(shè)和盲目投資的現(xiàn)象,電池組件、多晶硅等產(chǎn)能過剩的問題呼之欲出。其中,組件因技術(shù)要求不高且需要的建設(shè)投入較少,2010年發(fā)生大規(guī)模擴(kuò)建;多晶硅則因為高額的利潤驅(qū)使,促使大量投資流向該行業(yè)。自2009年以來,各大廠商競相開展的擴(kuò)能計劃也將使得市場上多晶硅成品輸出量激增。
“十二五”規(guī)劃的出臺,為光伏業(yè)的發(fā)展鋪墊了有利的道路。而且我國太陽能資源豐富,、青海西、新疆東等地所屬的一類能源分布地區(qū)年輻射量超過6300MJ/m2,疆南、藏東、內(nèi)蒙古南等地所屬的二類地區(qū)年輻射量達(dá)到5040MJ/m2以上,蘇北、疆北、臺南等地域所屬的三類地區(qū)年輻射量也達(dá)到了3780MJ/m2以上的水平。我國地域廣闊、太陽能資源豐富的事實,無疑是發(fā)展國內(nèi)光伏業(yè)的良好基石。為有效逆轉(zhuǎn)光伏行業(yè)頹勢,本文認(rèn)為應(yīng)從如下方面著手,改變傳統(tǒng)行業(yè)特點。
一、CAFTA背景下廣西服務(wù)貿(mào)易的主要任務(wù)
(一)廣西對外貿(mào)易發(fā)展?fàn)顩r
中國-東盟自由貿(mào)易區(qū)(CAFTA)的建成和持續(xù)發(fā)展,對廣西加快融入中國和東盟政治經(jīng)濟(jì)文化合作,加快產(chǎn)業(yè)升級,經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整有重要意義。其中,除了加大擴(kuò)大內(nèi)需的力度,發(fā)揮廣西對外貿(mào)易的潛力,對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長,實現(xiàn)富民強桂新跨越有重要意義。
作為中國-東盟博覽會(CAEXPO)的永久舉辦地,當(dāng)CAEXPO永久落戶南寧后,對廣西對外貿(mào)易的促進(jìn),尤其是廣西對東盟貿(mào)易的促進(jìn)作用是有積極意義的。根據(jù)商務(wù)部數(shù)據(jù)反映的情況來看,2011年廣西外貿(mào)進(jìn)出口總額為233.3億美元,同比增長31.5%,2012年,進(jìn)出口總額為294.74億美元,同比增長26.2。其中,對東盟的出口額由2011年的68.25億美增長為2012年的93.37億美元,同比增長36.8%,比上年49%的增長率有所放緩;對東盟的進(jìn)口額由2011年的27.33億美元降低到2012年的27.11億美元,降低0.11%,這也反映出在全球經(jīng)濟(jì)形勢繼續(xù)回暖下,廣西對外貿(mào)易經(jīng)受到的壓力,是全球經(jīng)濟(jì)增速減緩的傳導(dǎo)效應(yīng)在廣西對外貿(mào)易方面的體現(xiàn)。作為同時依賴對外貿(mào)易的中國和東盟來說,收到這種因素的影響是不可避免的,廣西之所以能夠繼續(xù)保持對東盟出口貿(mào)易額仍有增長,是中國相對于東盟整體而言,抗風(fēng)險能力較大,國內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長潛力較大,內(nèi)需市場較大的集中表現(xiàn)。
越是經(jīng)濟(jì)壓力大的情況下,越是不能夠放棄對外貿(mào)易降低經(jīng)濟(jì)增長的壓力。廣西工業(yè)欠發(fā)達(dá),除了資源型產(chǎn)品之外缺乏優(yōu)勢競爭力的大型項目和大宗商品,從而凸顯了廣西在利用地利和先行之便在CAFTA背景下發(fā)展針對東盟各國的對外貿(mào)易的重要性。
(二)廣西服務(wù)貿(mào)易現(xiàn)狀
對于東盟國家而言,廣西的貿(mào)易總量在其中并不是十分突出。一般以資源型產(chǎn)品、紡織品等初級產(chǎn)品為主,貨物貿(mào)易占主要地位。從整體對外貿(mào)易結(jié)構(gòu)來看,歷年來,廣西對東盟各國的貿(mào)易構(gòu)成中,大約有70%~80%的比例發(fā)展在與越南的往來當(dāng)中,在新、柬、印、菲、馬、泰等國的貿(mào)易比例不大,結(jié)構(gòu)較為單一;從廣西服務(wù)貿(mào)易在全國服務(wù)貿(mào)易中的構(gòu)成比重來說,無論是單獨統(tǒng)計進(jìn)口指標(biāo)還是出口指標(biāo)或者總額,在全國對外服務(wù)貿(mào)易中不足一個百分點,基本沒有太大的價值;從廣西服務(wù)貿(mào)易結(jié)構(gòu)構(gòu)成來看,旅游、勞務(wù)、運輸?shù)葌鹘y(tǒng)領(lǐng)域是廣西對外服務(wù)貿(mào)易的主要商品,附加值較低,其中旅游方面,廣西出境前往東盟國家旅游的人數(shù)要大大高于東盟國家前來廣西旅游的人數(shù)。從整體服務(wù)貿(mào)易比例上來說,廣西對外服務(wù)貿(mào)易與全國對外服務(wù)貿(mào)易一樣,都存在著較大的貿(mào)易逆差,雖然從總體上看,這是大型經(jīng)濟(jì)體對小型經(jīng)濟(jì)體的輻射和帶動效應(yīng)的體現(xiàn),但是其中也反映了廣西對外服務(wù)貿(mào)易輸出能力較差,商品服務(wù)競爭力不足。
二、CAFTA背景下重點發(fā)展的對外服務(wù)貿(mào)易領(lǐng)域
2007年1月14日,《中國-東盟全面經(jīng)濟(jì)合作框架協(xié)議之服務(wù)貿(mào)易協(xié)議》正式簽署,標(biāo)志著中國-東盟之間的服務(wù)貿(mào)易自由化進(jìn)程全面開展,商務(wù)、通訊、建筑、零售渠道、教育、環(huán)境、金融、健康、旅游、娛樂、運輸?shù)刃袠I(yè)互有開放和保護(hù),具體到國別之間還要有所區(qū)別??偟膩碚f,在CAFTA背景下重點發(fā)展的對外服務(wù)貿(mào)易的領(lǐng)域主要分兩種。
(一)重點發(fā)展的出口型服務(wù)貿(mào)易領(lǐng)域
1.通訊服務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)增值業(yè)務(wù)
從通訊服務(wù)的競爭力上看,中國通訊服務(wù)出口已經(jīng)具備了充分的基礎(chǔ)條件。第一是運營商方面:作為世界上最大的通訊運營商之一,中國移動和中國電信積累了大量的用戶群和運營經(jīng)驗;作為世界上通訊市場容量最大的競爭主體而言,中國移動、中國電信、中國聯(lián)通有大量的現(xiàn)金,儲備充分,盈利能力強;作為長期經(jīng)受峰值通訊工作能力考驗的運營商而言,中國通訊服務(wù)運營商擅長于用簡單的方法處理復(fù)雜問題,人力充沛,隨時可以派出遍布中南半島的工作人員而不影響國內(nèi)運營。其次是通訊設(shè)備制造商方面:華為作為世界第二大電信設(shè)備提供商,中興作為世界第五大提供商,大唐作為TD-SCDMA的主要制定者之一,有技術(shù)能力,有價格競爭力面對除了新、馬少數(shù)國家之外的其他東盟國家?;ヂ?lián)網(wǎng)增值服務(wù)上,在世界范圍內(nèi),可以簡單將互聯(lián)網(wǎng)增值服務(wù)區(qū)分為英語國家市場和非英語國家市場。在世界上最大的非英語國家市場誕生起來的中國互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容提供商,在面對大多數(shù)東盟國家這種封閉獲半封閉的市場生態(tài)環(huán)境,是十分擅長的。如以用戶基數(shù)為主,免費模式上發(fā)展收費業(yè)務(wù),也可以推廣儒家文明體系下產(chǎn)生影響的各類網(wǎng)絡(luò)游戲和社交產(chǎn)品。
2.建筑業(yè)
建筑業(yè)有十分鮮明的特點:一是生產(chǎn)要素中的技術(shù)密集、資本密集和勞動力密集并存;二是上下游帶動的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)志薮?;三是技術(shù)要求分化嚴(yán)重。在這種情況下,中國建筑業(yè)輸出對于國外發(fā)達(dá)國家的競爭對手來說的特點同樣非常鮮明:一是中國國內(nèi)有資質(zhì)的建筑企業(yè)有目前世界上最多的建筑行業(yè)制造經(jīng)驗;二是中國建筑企業(yè)的價格競爭力足夠強;三是同樣價格的前提下中國企業(yè)的質(zhì)量和產(chǎn)品冗余度最高,同樣質(zhì)量和產(chǎn)品冗余下中國企業(yè)的價格最低。建筑業(yè)輸出對中國發(fā)展服務(wù)貿(mào)易有重要作用,首先是勞動力人口的就業(yè)機(jī)會解決,作為勞動力密集型行業(yè),中國建筑工人的特點是人多、紀(jì)律強、技術(shù)合格,滿足管理成本和工作進(jìn)度的需要;其次是隨著全球建筑行業(yè)利潤率下降和中國建筑企業(yè)水平攀升,雙重通道影響下使得一些建筑制造企業(yè)最先撤離了建筑施工企業(yè),這種趨勢慢慢蔓延到建筑設(shè)計企業(yè),這樣使得中國建筑企業(yè)對外發(fā)展服務(wù)貿(mào)易時壓力降低。
3.金融業(yè)
中國作為新興的國家,國內(nèi)資本必須找到一條通往藍(lán)海的道路。發(fā)達(dá)國家金融行業(yè)發(fā)展已經(jīng)到了一個較高的水平,競爭壓力太大,風(fēng)險較高,而同樣新興的區(qū)域經(jīng)濟(jì)體東盟變成了中國金融業(yè)突圍,謀求國際貨幣地位提升的一個重要方向。因此,利用CAFTA建立的背景,在中國-東盟各國貿(mào)易往來和依存度不斷上升的有利條件下,謀求人民幣國際化,加強與東盟國家的交流合作,建立長效的合作機(jī)制;積極引導(dǎo)中國金融企業(yè)開發(fā)創(chuàng)新金融產(chǎn)品,開發(fā)適合企業(yè)需求的金融產(chǎn)品,大力開展開拓中間業(yè)務(wù)是金融業(yè)的主要任務(wù)。金融業(yè)作為植根于實體產(chǎn)業(yè)的上層產(chǎn)業(yè),代表國家實力和資本的力量,是增強貿(mào)易附加價值的主要途徑之一。
4.運輸業(yè)
運輸業(yè)作為制造業(yè)中的中間產(chǎn)業(yè)鏈,對中國來說有重要意義。保證海上航運的正常、有序、低成本運行,對抑制中國國內(nèi)CPI,降低出口成本有重要意義。同樣作為對資本和技術(shù)有強烈需求的行業(yè),中國作為制造業(yè)大國,在運輸業(yè)的制造和運營方面有著極大的優(yōu)勢,因此,不斷降低運輸成本,大力通過投入基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)來發(fā)展運輸業(yè),對我國有重要意義。廣西作為海陸接壤東盟的唯一省份,在這方面有天然優(yōu)勢,既可以考慮發(fā)展海上運輸,也可以通過鐵路和公路發(fā)展短途陸上運輸,還可以謀求發(fā)展注重效率的空中運輸。
(二)可以考慮進(jìn)一步開放的進(jìn)口型服務(wù)貿(mào)易領(lǐng)域
經(jīng)濟(jì)增長、就業(yè)充分、物價穩(wěn)定和國際收支平衡是衡量一國經(jīng)濟(jì)情況的主要指標(biāo)。從廣義上來說,進(jìn)出口逆差、順差的變化,如果影響了國家經(jīng)濟(jì)形式,在全球化的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,也會對其他國家產(chǎn)生影響,因此,順差并不是越多越好。在這種情況下,在大多數(shù)領(lǐng)域,中國、廣西對東盟的出口如果長期處于出超狀態(tài),數(shù)額又長期擴(kuò)大,在東盟各國日益受到全球經(jīng)濟(jì)緊縮的情況下,最終將會導(dǎo)致一些東盟國家采取過激手段,用損人不利已的方式損害雙邊長遠(yuǎn)利益。那么,平衡雙方貿(mào)易就是一個妥協(xié)的做法。故在某些領(lǐng)域可以進(jìn)一步發(fā)展和擴(kuò)大進(jìn)口。除了資源性產(chǎn)品是中國急需的之外,在以下服務(wù)貿(mào)易領(lǐng)域可以進(jìn)一步推動開放開發(fā)。
1.旅游
長期以來中國服務(wù)貿(mào)易出于入超狀態(tài),旅游出口過多是主要原因之一。異國風(fēng)情和較好的旅游服務(wù)質(zhì)量是東盟(下轉(zhuǎn)第7頁)(上接第5頁)各國旅游服務(wù)市場的競爭優(yōu)勢所在,從國家競爭的角度來講,旅游市場的開放并不會導(dǎo)致國家競爭力的相對衰弱,同時也會降低國內(nèi)游客出游成本,對提升人們生活質(zhì)量來說有重要意義。因此,進(jìn)一步推動旅游市場開放,采取有力措施促使國內(nèi)游客到東盟各國旅游,是平衡貿(mào)易的一個重要手段。
2.教育
教育業(yè)開放的前提條件是雙邊的力量對比,隨著中國國力不斷增強,對東盟國家教育服務(wù)的引進(jìn)也可以進(jìn)一步的放開。在事實上這是一個利大于弊的舉措,從根本上不會動搖中國的領(lǐng)先優(yōu)勢,不會產(chǎn)生大的社會矛盾,也可以改善貿(mào)易結(jié)構(gòu)。對于出國留學(xué)的中國學(xué)生而言,文化輸出效果在事實上要大于出國留學(xué)的文化輸入效果,這也是儒家文明圈和朝貢體系的寶貴遺產(chǎn)。
三、CAFTA背景下廣西發(fā)展服務(wù)貿(mào)易的原則
(一)政治風(fēng)險規(guī)避原則
中國和東盟往來中,也存在一些風(fēng)險因素。首先是政治風(fēng)險,來源于全球局勢和地緣政治的風(fēng)險因素,一方面是美國TPP的分化和日本、印度的拉攏,一方面是中國和相關(guān)國家的領(lǐng)土、領(lǐng)海爭端。在一定程度上給廣西對外服務(wù)貿(mào)易的開展帶來影響和限制。因此要仔細(xì)分析當(dāng)前面臨的環(huán)境,避免因為政治變化帶來的經(jīng)濟(jì)損失。
(二)政策風(fēng)險規(guī)避原則
除了新加坡等少數(shù)國家,越南、柬埔寨、緬甸、老撾等國發(fā)展相對落后,市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境不夠完善,政策體系有所缺失,人為性變動較大,缺乏延續(xù)性。這時就給服務(wù)貿(mào)易的開展帶來一定風(fēng)險,特別是回報周期長,依賴政策的行業(yè)來說,會降低進(jìn)入的吸引力。因此要仔細(xì)分析所在國的政策和法律,歸納政策變化的規(guī)律。
(三)合資原則和利益輸送原則
合作是互惠互利的,如果在資本進(jìn)入中沒有帶給所在國的好處,會面臨許多不確定因素。主要原因是由于在一國的經(jīng)濟(jì)環(huán)境中,主體是多方的,既有作為合作方和產(chǎn)業(yè)鏈上下游的供應(yīng)商和客戶,也有作為本地雇傭工人的勞方,還有作為監(jiān)管者的政府,另外也有作為競爭對手的其他利益方。如果只有一方在其中獲得利益,投資是沒有辦法長遠(yuǎn)進(jìn)行下去。因此,挑選一個在公共關(guān)系、信譽和實力方面都有資本的合作對象,能夠通過利益輸送原則給各方帶來好處,便于間接通過合作方進(jìn)行利益協(xié)調(diào)和談判,能夠最大程度避免因為報以保護(hù)主義和狹隘民族主義帶來的經(jīng)營風(fēng)險。
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中圖分類號:TK315 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一、前言
由于光伏發(fā)電站的發(fā)電功率在很大程度上是由光照強度決定,這會使得輸出功率產(chǎn)生間接性與不穩(wěn)定性。而且光伏發(fā)電采用大量的電子氣和電網(wǎng)連接起來,會造成三相電壓的不平衡、閃變?nèi)嘀笜?biāo)的不穩(wěn)定等情況。研究光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成為一種新型研究中的主導(dǎo)內(nèi)容。在光伏發(fā)電項目的施工及運行的過程中,會對環(huán)境造成較大的破壞,施工期的擾動及運氣期的有害物質(zhì),使得原生植被、地下水、土壤等受到很大程度的破壞。因此光伏發(fā)電站的工作人員需要具有一定的專業(yè)知識,能夠結(jié)合環(huán)保意識,進(jìn)行很好的運營維護(hù),對施工過程及發(fā)電廢棄物進(jìn)行有效的處理。本文通過分析國內(nèi)外光伏發(fā)電站環(huán)境影響的研究情況,并提出光伏發(fā)電站在環(huán)境方面的評價因子。
二、光伏發(fā)電技術(shù)
所謂的光伏發(fā)電技術(shù)是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的的技術(shù)。這種技術(shù)主要是使用太陽能電池,該電池是一種受到封裝保護(hù),采取串聯(lián)的方式得到大面積太陽能電池組件,并且在整個過程中要結(jié)合功率控制器,最終形成光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電的主要優(yōu)點是能夠在較大范圍的地域范圍內(nèi)使用,因為陽光是普照大地的。而且光伏系統(tǒng)存在一定程度的可靠性與安全性,并沒有噪聲存在,對于燃料的消耗也較少,這在很大程度上減少污染情況。
采取光生伏特效應(yīng)的原理進(jìn)行光伏發(fā)電,其表現(xiàn)出的優(yōu)點較為突出。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,主要存在太陽能電池板、控制器以及逆變器三部分。各部分都是通過一定的電子元器件組成,并不包含機(jī)械部件。光伏發(fā)電過程中所使用的設(shè)備較為可靠精煉,存在較長周期的壽命,并且具有較為方便的安裝維護(hù)。從理論的角度分析,光伏發(fā)電技術(shù)可以存在與任何無電源的場合,主要涉及的元件是太陽能電池,有單晶硅、多晶硅、非晶硅和銅銦鎵硒薄膜電池等。如果將光伏發(fā)電系統(tǒng)按照電力系統(tǒng)的關(guān)系進(jìn)行劃分,主要包括獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。一般是在遠(yuǎn)離電網(wǎng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)設(shè)立獨立光伏發(fā)電系統(tǒng),或是應(yīng)用于野外移動式便攜電源中,能夠在很大程度上解決無電的問題。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是與電力系統(tǒng)連接在一起的光伏發(fā)電系統(tǒng),像其他類型發(fā)電站一樣,可為電力系統(tǒng)提供有功和無功電能 。
三、光伏電環(huán)境影響研究
1、國外光伏電站環(huán)境影響研究
通過一定的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),太陽能發(fā)電技術(shù)存在較少的不利方面,能夠采取各種有效措施將不利因素的數(shù)量進(jìn)行減少。太陽能發(fā)電技術(shù)的潛在環(huán)境影響,在很大程度上受到設(shè)備損失的影響。比如在太陽能發(fā)電技術(shù)運營以及更換的階段,總會存在一定程度的視覺影響和噪聲。光伏發(fā)電產(chǎn)生的環(huán)境影響一般是良性的,不會出現(xiàn)很大程度的噪聲、火災(zāi)、化學(xué)污染等。城市環(huán)境中可再生能源技術(shù)中很重要的一項技術(shù)就是太陽能光伏發(fā)電技術(shù),能夠在很大程度上替代現(xiàn)存的建筑覆膜物質(zhì)。而且該技術(shù)能夠很好的應(yīng)用與自然景區(qū)以及國家公園中,不存在電纜塔以及電線阻礙的情況。光伏發(fā)電產(chǎn)生的環(huán)境影響主要是體現(xiàn)在以下幾個方面,土地使用、常規(guī)和意外污染物的釋放、視覺影響、消耗自然資源、空氣污染、噪聲干擾、廢棄物管理等方面。
2、中國光伏發(fā)電系統(tǒng)在水土保持方面的問題
我國在實施太陽能光伏發(fā)電的過程中,要充分重視水土保持的相關(guān)內(nèi)容,在最大程度上保證水資源不受到污染,土壤結(jié)構(gòu)不受到破壞,這樣才能充分保障光伏發(fā)電系統(tǒng)的良好發(fā)展。
光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的廢棄物會使環(huán)境受到很大程度的破壞,地下水受到污染的可能性也是很大,如果廢棄物流散到土壤中,將會使很大面積的土壤結(jié)構(gòu)喪失其本身的功能,其結(jié)構(gòu)會受到較大程度的破壞。這將會造成水土保持方面的內(nèi)容出現(xiàn)較為嚴(yán)峻的問題。主要是因為光伏發(fā)電系統(tǒng)使用的能源是蓄電池,蓄電池很大部分是鉛酸蓄電池,其中含有大量的鉛、銻、鎘、硫酸等有毒物質(zhì)。因此光伏發(fā)電站的工作人員需要具有一定的專業(yè)知識,并結(jié)合環(huán)保意識,在最大程度上保證光伏發(fā)電站的科學(xué)、合理的運營維護(hù),并對光伏發(fā)電產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行有效的處理。由于邊遠(yuǎn)地區(qū)主要使用節(jié)能燈作為用電設(shè)備,但是其燈管主要使用稀土三基色熒光粉和液體汞,一旦燈管發(fā)生破碎,就會在很大程度上污染環(huán)境,而廢棄物污染水源、土壤的可能性也是極大的,主要是因為居民將光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的廢物直接投擲于河道中、與地下水相通的地方或是土壤中。由于這些蓄電池和燈管的壽命都不長,更換的頻率比較高,如果不能妥善處理將會污染當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境,污染當(dāng)?shù)氐乃磁c破壞當(dāng)?shù)氐耐寥澜Y(jié)構(gòu)。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,進(jìn)行水資源與土地資源的保護(hù)是至關(guān)重要的。人們的生活與是不能離開水資源以及土地資源,如果水都受到污染,土地受到破壞,那么人類的生存就會受到極大的壓力,而且會增加自然災(zāi)害的可能性。
四、光伏電站主要評價因子的確定
通過國內(nèi)外光伏發(fā)電項目環(huán)境影響的比較,光伏電站對環(huán)境的影響,主要包括環(huán)境空氣、地面水、生態(tài)、聲、電磁、固體廢物等幾個方面。其中,施工期主要環(huán)境影響有對周圍生態(tài)環(huán)境造成的植被破壞、土壤松動,取土、棄土產(chǎn)生的揚塵和灰塵造成空氣問題,施工噪聲,施工人員的生活污水和生活垃圾問題。光伏建筑一體化及位于城市地區(qū)的光伏電站施工期主要環(huán)境影響為噪聲、揚塵、灰塵造成的空氣問題;遠(yuǎn)離城區(qū)建設(shè)的光伏電站施工期主要環(huán)境影響為噪聲、植被破壞、土壤松動等生態(tài)影響。運行期主要環(huán)境影響有逆變器中的開關(guān)電路及升壓站會產(chǎn)生電磁干擾和噪聲問題,損壞或廢棄的蓄電池進(jìn)行更換產(chǎn)生的固體廢物問題,運行期含油廢水、生活污水及太陽能電池板沖洗水產(chǎn)生的廢水問題。
光伏建筑一體化及位于城市地區(qū)的光伏電站運行期主要環(huán)境影響是光污染及噪聲、電磁輻射、固廢等;遠(yuǎn)離城區(qū)建設(shè)的光伏電站運行期主要環(huán)境影響是噪聲、電磁輻射、固廢等。根據(jù)光伏電站的容量等級、升壓站的電壓規(guī)模及國家豁免電壓等級低于35kV變電站的變壓器等電磁環(huán)境類評價要求,確定電磁輻射評價因子在運行期是否作為主要評價因子。服務(wù)期滿后,光伏建筑一體化及光伏電站最主要是廢舊的太陽能電池板及蓄電池回收與處理問題。根據(jù)施工期、運行期及服務(wù)期滿后產(chǎn)生影響的對象、范圍、持續(xù)時間、危害性等對遠(yuǎn)離城區(qū)的光伏電站、城市地區(qū)的光伏電站以及光伏建筑一體化評價因子進(jìn)行分析(見表1)。
五、結(jié)語
光伏發(fā)電技術(shù)是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的的技術(shù)。光伏發(fā)電所體現(xiàn)的優(yōu)點是很突出的,但是在光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的過程中,會對環(huán)境造成一定程度的影響。如果人們賴以生存的水資源都受到破壞的壞,那么就會給人們的生活帶來極大的壓力。因此我們在發(fā)展一門新技術(shù),實現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的過程中,要充分保證環(huán)境資源不受到破壞,不要對重要的水資源進(jìn)行污染。這樣才能保證新技術(shù)的長期持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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例如,有的企業(yè),大規(guī)模圈占農(nóng)業(yè)用地卻對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)漠不關(guān)心,其目的只是為了借助光伏農(nóng)業(yè)之名占用農(nóng)業(yè)用地搞光伏電站建設(shè),這不僅影響了正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn),而且嚴(yán)重破壞了農(nóng)地。把光伏擺在了主體地位,主要追求穩(wěn)定的發(fā)電收益,而把農(nóng)業(yè)收益放在了次要位置。
再如,有的企業(yè),并沒有理解光伏農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵,只是受大環(huán)境影響跟風(fēng)進(jìn)行項目申報和建設(shè),但因缺乏清晰的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃以及不懂農(nóng)業(yè)生產(chǎn),往往項目建成后仍沒有想好要種什么,也導(dǎo)致項目收益大打折扣。
還有的企業(yè),其自身并不具備承建光伏農(nóng)業(yè)項目的實力,卻也想分一杯羹,結(jié)果項目質(zhì)量很難過關(guān),不僅留下了安全隱患還浪費了寶貴的資源。
除此之外,光伏農(nóng)業(yè)中還存在一種普遍的現(xiàn)象,即目前從事光伏農(nóng)業(yè)建設(shè)的絕大多數(shù)企業(yè)和個人基本上都是光伏領(lǐng)域出身,而傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域出身懂農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人卻相當(dāng)有限,而且很多農(nóng)業(yè)領(lǐng)域人士都是抱著懷疑的態(tài)度看待光伏行業(yè)的進(jìn)入,其原因也很簡單:對農(nóng)業(yè)鮮有助益,反而更多地給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了負(fù)面影響。
除了現(xiàn)存的很多不規(guī)范的現(xiàn)象,相關(guān)的審批流程繁瑣以及融資困難等問題也是限制其進(jìn)一步快速發(fā)展的重要原因。因此,只有制定明確的行業(yè)規(guī)范,設(shè)立嚴(yán)格的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),建立完善的監(jiān)管機(jī)制和問責(zé)機(jī)制,才能有效保障農(nóng)業(yè)的主體地位,保障項目的質(zhì)量,保障資金的合理利用,才有可能使整個行業(yè)走上一條規(guī)范化、可持續(xù)的發(fā)展道路。
2015年8月29日上午9:00,由中國光伏農(nóng)業(yè)工作委員會組織召開的《光伏農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》編制工作研討會在北京全國政協(xié)禮堂隆重舉行。會議由發(fā)改委國際合作中心國際能源研究所所長王進(jìn)和中國能源經(jīng)濟(jì)研究院院長紅煒主持。包括國務(wù)院參事、中國可再生能源學(xué)會理事長石定寰、農(nóng)業(yè)部高級農(nóng)業(yè)專家馮玉林,以及中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院劉文研究員、商務(wù)部研究院唐淳風(fēng)研究員在內(nèi)的來自全國各地產(chǎn)、學(xué)、研機(jī)構(gòu)、大專院校、光伏企業(yè)、農(nóng)業(yè)公司等17 位專家、學(xué)者及來自農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線的經(jīng)營者與會并發(fā)表了精彩演講。
漢能全球光伏應(yīng)用集團(tuán)執(zhí)行總裁、農(nóng)業(yè)應(yīng)用事業(yè)部CEO張凡在會議上就光伏農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向發(fā)表了演講。作為全球領(lǐng)先的薄膜太陽能發(fā)電企業(yè),漢能自投身光伏農(nóng)業(yè)領(lǐng)域以來,始終堅持做最正確的光伏農(nóng)業(yè)項目,拒絕以農(nóng)業(yè)之名單純地搞光伏電站建設(shè),始終以可持續(xù)發(fā)展的角度,把農(nóng)業(yè)作為整個光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的核心,積極推動光伏農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出臺,為光伏農(nóng)業(yè)走上正確的發(fā)展道路做著不懈的努力。張凡先生從光伏農(nóng)業(yè)宗旨及理念、現(xiàn)今出現(xiàn)的問題、光伏組件以及光伏大棚未來發(fā)展方向以及光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)等幾個方面闡述了如何能使光伏農(nóng)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。內(nèi)容如下:
第一,以從業(yè)者的角度來講。應(yīng)該摒棄謀取短期利益的想法,不該過度依賴政策補貼,要深入挖掘自身的產(chǎn)業(yè)價值提升效益,同時要重視農(nóng)民在產(chǎn)業(yè)中的地位,注重產(chǎn)業(yè)發(fā)展對農(nóng)村經(jīng)濟(jì)以及農(nóng)民收入的帶動作用,注重提升從業(yè)者的專業(yè)水平以適應(yīng)更加現(xiàn)代化的生產(chǎn)需要。
第二,從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)角度來講。必須要保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的核心地位,光伏產(chǎn)業(yè)在進(jìn)入農(nóng)業(yè)過程中要格外注重不能弱化農(nóng)業(yè)的主體地位。同時,光伏農(nóng)業(yè)建設(shè)投入過程中對光伏的投入比重不應(yīng)大于農(nóng)業(yè)的投入比重、光伏的發(fā)電收益也不應(yīng)該高于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益。其次,要堅決杜絕以光伏農(nóng)業(yè)之名侵占農(nóng)業(yè)用地搞光伏電站建設(shè)的現(xiàn)象,而且還要抵制在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中會破壞原有土地生產(chǎn)結(jié)構(gòu),以及降低原有土地耕種能力的項目建設(shè)。
第三,從推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的角度來講。光伏農(nóng)業(yè)未來的發(fā)展方向應(yīng)該向推進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)升級,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與生產(chǎn)能力的方向發(fā)展。組件應(yīng)該更加輕薄,更加結(jié)實耐用,同時應(yīng)具有更好的透光性能。
第四,從金融的角度來講。融資困難一直是困擾農(nóng)業(yè)發(fā)展的大問題,很多很好的光伏農(nóng)業(yè)項目也都因資金問題而擱淺。發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè),資金推動是關(guān)鍵。未來在政府的引導(dǎo)下,拓寬農(nóng)業(yè)融資渠道,形成更加健全的金融體系,合理解決農(nóng)業(yè)融資難的問題將對光伏農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展起到積極的推動作用。
中圖分類號:TM914 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671—7597(2013)022-003-1
隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人口的不斷增加,以石油、天然氣和煤炭等為主的化石能源正逐步消耗,能源危機(jī)成為世界各國共同面臨的課題。與此同時,化石能源造成的環(huán)境污染和生態(tài)失衡等一系列問題也成為制約社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展甚至威脅人類生存的嚴(yán)重障礙。新能源應(yīng)用正成為全球的熱點。太陽能資源是最豐富的可再生能源之一,它分布廣泛,可再生,不污染環(huán)境,是國際上公認(rèn)的理想替代能源。
1 太陽能光伏發(fā)電技術(shù)
1.1 太陽光伏發(fā)電技術(shù)原理
太陽能電池是太陽能光伏企業(yè)的核心設(shè)備,光伏發(fā)電利用太陽能電池將光能直接轉(zhuǎn)換成電能。1839年Becquerel發(fā)現(xiàn)了光生伏打效應(yīng),為太陽能電池的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。太陽能電池芯片的PN結(jié)被光照射后,高能狀態(tài)下的電子吸收了光能,被激發(fā)成為自由電子,自由電子在晶體里移動,余下的空穴也圍繞晶體移動,自由電子在N結(jié)聚集,空穴在P結(jié)聚集,由此PN結(jié)間形成電勢差,從而可以作為電源使用。
1.2 太陽能電池
提高太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵是提高太陽能電池的轉(zhuǎn)化率。太陽能電池主要分為硅基太陽、化合物半導(dǎo)體電池。
1.2.1 硅基電池
電池和化學(xué)電池是目前商業(yè)化最成熟的太陽電池。硅基太陽電池分為晶體硅和非晶硅電池,晶體硅可分為多晶硅電池和單晶硅電池,單晶硅光伏電池雖然轉(zhuǎn)換效率高,穩(wěn)定性好但是成本也比較高,多晶硅電池雖然轉(zhuǎn)換率低些,但是以其較高的性價比成為市場上最主要的光伏太陽能電池。晶硅光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展的方向主要是硅薄膜光伏發(fā)電。硅薄膜太陽電池的是指將硅膜放在其他材料比如玻璃等做成的支持襯底上制成的太陽能電池,相對傳統(tǒng)的晶硅太陽能電池而言,生產(chǎn)硅薄太陽能膜電池所需的硅材料少,成本低,能耗小但是生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜。
1.2.2 化合物半導(dǎo)體電池
半導(dǎo)體硅的價格比較貴,相對而言化合物半導(dǎo)體的成本就比較低了,化合物半導(dǎo)體電池主要有CdTe電池和CIGS電池。這些化合物半導(dǎo)的體能隙寬度可以方便的調(diào)節(jié),從而與太陽光譜匹配,將更多的光能轉(zhuǎn)換為電能。理論上CdTe電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)30%,而且性能穩(wěn)定,原材料價格低廉。另外,金屬鎘Cd具有毒性,會嚴(yán)重的污染環(huán)境,根據(jù)有關(guān)研究結(jié)果,生產(chǎn)相同多的電量,CdTe與煤、石油和晶體硅電池相比,排放的鎘等重金屬的量是最低的。
1.3 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)
太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能光伏電池板、儲電裝備、控制器存和逆變器構(gòu)成,包含了電能變換系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)。太陽能通過太陽能光伏電池板被轉(zhuǎn)換為電能,并通過逆變器轉(zhuǎn)換后可以提供給負(fù)載用戶使用。
1.3.1 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)
獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)是獨立運行的發(fā)電系統(tǒng),不與電網(wǎng)相連,一般建設(shè)在遠(yuǎn)離電力系統(tǒng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)或者作為野外移動式電源使用。獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)將白天生產(chǎn)的部分電能存儲在蓄電池里,晚上釋放出來使用,對沒有條件接入電網(wǎng)的居民而言是很好的選擇。但是在實際應(yīng)用過程中,因為獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)供電不穩(wěn)定,通常會建立一個普通電站輔助,這提高了光伏發(fā)電的成本,也與利用清潔能源發(fā)電的目的背道而馳。
1.3.2 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)
并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是指將光伏發(fā)電設(shè)備與電網(wǎng)連接在一起的發(fā)電系統(tǒng)。太陽能光伏發(fā)電設(shè)備與其他類型的發(fā)電站一樣能為公共電網(wǎng)提供有功電能和無功電能。光伏電池在陽光照射下產(chǎn)生的是直流電,需要經(jīng)過相關(guān)設(shè)備變換成與公共電網(wǎng)頻率相同的交流電,之后再以電流源、電流源等方式把電能送入電網(wǎng),所以并網(wǎng)系統(tǒng)不需要蓄電池,系統(tǒng)運行成本低于獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)。另外,并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換率比獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)高很多,所以發(fā)電系統(tǒng)的供電比較穩(wěn)定,是太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的比較合理發(fā)展方向。
2 太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展前景
我國公布的相關(guān)規(guī)劃提出,2015年的分布式光伏發(fā)電要達(dá)到一千萬千瓦;英國,日本國家成為光伏產(chǎn)業(yè)新興海外市場;股神巴菲特第三次投資光伏電站項目,一系列行動表明光伏產(chǎn)業(yè)正在緩慢回升。中國的光伏企業(yè)的市場主要是歐美等發(fā)達(dá)國家,但是隨著我國出臺了一系列光伏補貼政策,國內(nèi)市場將逐漸被打開,光伏企業(yè)有望擺脫生產(chǎn)過剩的現(xiàn)狀。國家已經(jīng)明確提出鼓勵在中東部地區(qū)建設(shè)和建筑相結(jié)合的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),所以分布式光伏發(fā)電和建筑光伏一體化將是我國未來光伏產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。由此,光伏產(chǎn)業(yè)可能從高端市場向下游市場延伸,專業(yè)從事諸如太陽能照明或者屋頂太陽能的企業(yè)可能得到大力發(fā)展,光伏企業(yè)需要更加重視相關(guān)技術(shù)的開發(fā)與研究,比如光伏并網(wǎng)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量管理,對系統(tǒng)的顯示和遠(yuǎn)程監(jiān)控等,同時也應(yīng)該提供安裝維護(hù)等增值服務(wù)。
雖然晶硅太陽能板仍然是市場的主流,但是很多企業(yè)也將目光投向了薄膜太陽能板技術(shù)。薄膜太陽能板相對于晶硅太陽能板而言,更能適應(yīng)高溫潮濕的條件,在我國大多用于下游的建筑幕墻,生產(chǎn)成本低,在制造過程中使用的能源也在晶硅太陽能板的一半以下。全球經(jīng)濟(jì)衰退影響時,薄膜太陽能板市場仍然穩(wěn)定增長,美國的FirstSolar公司也因此成為全球最大的太陽能板生產(chǎn)商之一。目前,MiaSole公司將CIGS薄膜的光能轉(zhuǎn)化率提高到17%,改變了以往薄膜太陽能板轉(zhuǎn)化率低的狀況,對晶硅太陽能板提出了挑戰(zhàn)。
3 結(jié)束語
我國幅員遼闊,可利用的太陽能多,太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)大大提高了轉(zhuǎn)換率,因此光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景看好。隨著電價補貼和光伏發(fā)電的使用時間增加,未來太陽能發(fā)電成本有可能降到和常規(guī)電價相近的水平。另一方面我國石油、煤炭、天然氣等不可再生能源不斷減少,太陽能等清潔能源的開發(fā)利用是未來能源發(fā)展必然的方向。
參考文獻(xiàn)
歷史的經(jīng)驗告訴我們,如果中國繼續(xù)沿著依靠大量消耗資源快速發(fā)展經(jīng)濟(jì)的老路,雖然一方面促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,但也會大量地排放各種污染氣體,給環(huán)境造成越來越大的壓力。所以我們必須要選擇綠色的、低碳的一條新的發(fā)展道路,十二五規(guī)劃提出發(fā)展的主線是要加快經(jīng)濟(jì)方式的轉(zhuǎn)變。
隨著人類對能源需求的不斷提高,近年來,人類開采不可再生能源的腳步日益加快,使得這些化石能源的存量不斷減少,以現(xiàn)在的這種開采狀態(tài),在不遠(yuǎn)的將來地球上的化石能源就會被人類消耗殆盡。在消耗能源的同時,在使用的過程中,還會排放大量的溫室氣體,對大氣造成的嚴(yán)重污染。導(dǎo)致全球氣候變暖,南北極冰山融化,使得海平面上升,對人類和生物的生命安全造成威脅。由此可見,開發(fā)、利用并推廣高效環(huán)保的綠色可再生能源是當(dāng)務(wù)之急,太陽能作為一種可再生資源,對環(huán)境和能源的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
1、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國出臺了一系列光伏補貼政策,國內(nèi)市場將逐漸被打開,光伏企業(yè)有望擺脫生產(chǎn)過剩的現(xiàn)狀。國家已經(jīng)明確提出鼓勵在中東部地區(qū)建設(shè)和建筑相結(jié)合的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),所以分布式光伏發(fā)電和建筑光伏一體化將是我國未來光伏產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。雖然晶硅太陽能板仍然是市場的主流,但是很多企業(yè)也將目光投向了薄膜太陽能板技術(shù)。薄膜太陽能板相對于晶硅太陽能板而言,更能適應(yīng)高溫潮濕的條件,在我國大多用于下游的建筑幕墻,生產(chǎn)成本低,在制造過程中使用的能源也在晶硅太陽能板的一半以下。全球經(jīng)濟(jì)衰退影響時,薄膜太陽能板市場仍然穩(wěn)定增長,美國的FirstSolar公司也因此成為全球最大的太陽能板生產(chǎn)商之一。目前,MiaSole公司將CIGS薄膜的光能轉(zhuǎn)化率提高到17%,改變了以往薄膜太陽能板轉(zhuǎn)化率低的狀況,對晶硅太陽能板提出了挑戰(zhàn)。
2、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)
2.1太陽能電池
太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能光伏電池板、儲電裝備、控制器存和逆變器構(gòu)成,包含了電能變換系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)。太陽能通過太陽能光伏電池板被轉(zhuǎn)換為電能,并通過逆變器轉(zhuǎn)換后可以提供給負(fù)載用戶使用。電池和化學(xué)電池是目前商業(yè)化最成熟的太陽電池。硅基太陽電池分為晶體硅和非晶硅電池,晶體硅可分為多晶硅電池和單晶硅電池,單晶硅光伏電池雖然轉(zhuǎn)換效率高,穩(wěn)定性好但是成本也比較高,多晶硅電池雖然轉(zhuǎn)換率低些,但是以其較高的性價比成為市場上最主要的光伏太陽能電池。
2.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)
并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是指將光伏發(fā)電設(shè)備與電網(wǎng)連接在一起的發(fā)電系統(tǒng)。太陽能光伏發(fā)電設(shè)備與其他類型的發(fā)電站一樣能為公共電網(wǎng)提供有功電能和無功電能。光伏電池在陽光照射下產(chǎn)生的是直流電,需要經(jīng)過相關(guān)設(shè)備變換成與公共電網(wǎng)頻率相同的交流電,之后再以電流源、電流源等方式把電能送入電網(wǎng),所以并網(wǎng)系統(tǒng)不需要蓄電池,系統(tǒng)運行成本低于獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)。另外,并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換率比獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)高很多,所以發(fā)電系統(tǒng)的供電比較穩(wěn)定,是太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的比較合理發(fā)展方向。
3、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用
3.1 太陽能電池的功能結(jié)構(gòu)
太陽能光伏技術(shù)是利用電池組件將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿募夹g(shù)。通常所說的光伏技術(shù)也可以說是太陽能電池技術(shù)。太陽能光伏系統(tǒng)主要包括:太陽能電池組件、蓄電池、控制器、逆變器、照明負(fù)載等。當(dāng)照明負(fù)載為直流時,則不用逆變器。太陽能電池根據(jù)所用材料的不同,還可分為:硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池、有機(jī)太陽能電池,其中硅太陽能電池是目前發(fā)展最成熟的,在應(yīng)用中居主導(dǎo)地位。常用太陽電池按其材料可以分為:晶體硅電池、硫化鎘電池、硫化銻電池、砷化鎵電池、非晶硅電池、硒銦銅電池、疊層串聯(lián)電池等。太陽能電池重量輕,無活動部件,使用安全。單位質(zhì)量輸出功率大,既可作小型電源,又可組合成大型電站。目前其應(yīng)用已從航天領(lǐng)域走向各行各業(yè),走向千家萬戶,太陽能汽車、太陽能游艇、太陽能自行車、太陽能飛機(jī)都相繼問世。然而對人類最有吸引力的是太空太陽能電站,它的建立無疑將徹底改善世界的能源狀況,人類都期待這一天的到來。
3.2 光伏發(fā)電的產(chǎn)品用途
光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源可以無處不在。目前,光伏發(fā)電產(chǎn)品主要用于三方面:為無電場合提供電源,主要為廣大無電地區(qū)居民生活生產(chǎn)提供電力,以及微波中繼電源等,另外,還包括一些移動電源和備用電源;太陽能日用電子產(chǎn)品,如各類太陽能充電器、太陽能路燈和草坪燈等;并網(wǎng)發(fā)電,這在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)大面積推廣實施。我國并網(wǎng)發(fā)電還未起步,不過2008年北京“綠色奧運”部分用電由太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電提供。我國太陽能電池應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大,已涉及農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)、交通運輸、通訊、氣象、石油管道、文化教育及家庭電源等諸多方面,光伏發(fā)電在解決偏僻邊遠(yuǎn)無電地區(qū)供電及許多特殊場合用電上已起到引人注目的作用。但從總體的應(yīng)用技術(shù)水平和規(guī)模上看,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還有很大的差距,主要問題是光伏系統(tǒng)造價偏高、系統(tǒng)配套工程裝備沒有產(chǎn)業(yè)化、應(yīng)用示范不夠和公眾對太陽電池應(yīng)用的巨大潛力缺乏了解,以及系統(tǒng)應(yīng)用僅限于獨立運行,還沒有并網(wǎng)運行和與建筑業(yè)結(jié)合。因此,有必要加強太陽能電池應(yīng)用技術(shù)研究和示范,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化,拓寬應(yīng)用領(lǐng)域和市場。
4、結(jié)束語
我國幅員遼闊,可利用的太陽能多,太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)大大提高了轉(zhuǎn)換率,因此光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景看好。隨著電價補貼和光伏發(fā)電的使用時間增加,未來太陽能發(fā)電成本有可能降到和常規(guī)電價相近的水平。另一方面我國石油、煤炭、天然氣等不可再生能源不斷減少,太陽能等清潔能源的開發(fā)利用是未來能源發(fā)展必然的方向。
【中圖分類號】G【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2012)05C-0045-02
近年來,太陽能光伏新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展促進(jìn)了我國光伏專業(yè)教育與人才培養(yǎng)。以光伏為方向的材料本科專業(yè)(簡稱光伏材料專業(yè))主要培養(yǎng)具有系統(tǒng)扎實的光伏材料科學(xué)與工程理論知識和基本實踐技能、服務(wù)光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的高級工程技術(shù)人才。它是一門實踐性非常強的專業(yè),其實踐教學(xué)體系作為理論聯(lián)系實際的重要環(huán)節(jié),主要是通過其課程體系的實施來培養(yǎng)大學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新思維,以及動手能力和分析問題、解決問題能力。設(shè)計科學(xué)合理、在實際工作中管用的實踐教學(xué)課程體系,對提升新開辦的光伏材料專業(yè)育人水平具有重要的實際意義。同時,實踐教學(xué)是高校教學(xué)工作的重要組成部分,它與人才培養(yǎng)定位、學(xué)科基礎(chǔ)、理論課程體系和一定時期教改重點和方向等教學(xué)工作的方方面面有密切的關(guān)系。光伏材料專業(yè)作為本科院校新建立專業(yè),目前受到了各承建院校的高度重視,這些院校通過與地方產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合來優(yōu)化實踐教學(xué)課程體系,加強工程實踐,以培養(yǎng)市場需要的合格高級專門人才。但由于各本科院校建設(shè)該專業(yè)時間較短,均處在摸索階段,因此,研究怎樣建設(shè)該專業(yè)實踐教學(xué)課程體系很有必要。
一、建立光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系的內(nèi)容
光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系結(jié)構(gòu)主要由相應(yīng)的材料科學(xué)與工程基本實驗實訓(xùn)課程、光伏工程實驗實訓(xùn)課程以及一定時期集中校內(nèi)實驗實訓(xùn)和校外生產(chǎn)實習(xí)工程實踐課程三者構(gòu)成。這些課程體系是圍繞達(dá)到確定的專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)而設(shè)置,通過在校學(xué)生學(xué)習(xí)具體實驗實訓(xùn)課程或項目而達(dá)到應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。因此,光伏材料專業(yè)實踐課程體系的建設(shè)是為實現(xiàn)專業(yè)設(shè)置目標(biāo)而建立在材料學(xué)科、光伏工程學(xué)科及生產(chǎn)實踐對技術(shù)人才實際要求的基礎(chǔ)上而確立的課程體系。
(一)材料學(xué)科的實踐課程內(nèi)容。材料學(xué)科是基礎(chǔ)性和應(yīng)用性均強的開放性大學(xué)科,涉及的理論和實踐知識體系龐大而繁雜。光伏專業(yè)方向決定了該專業(yè)課程體系建設(shè)必須在材料學(xué)科中取其有用的課程內(nèi)容而學(xué)之,體現(xiàn)材料學(xué)科基礎(chǔ)性,使其成為支撐該專業(yè)的基石,這些基礎(chǔ)性強的課程在較長時間內(nèi)應(yīng)該保持基本穩(wěn)定,集中力量建設(shè)。同時,實踐教學(xué)必須與理論教學(xué)合理銜接,將基礎(chǔ)材料學(xué)科的科技創(chuàng)新和光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最新科技成果融人實踐教學(xué)內(nèi)容中,使實踐教學(xué)內(nèi)容涵蓋“基本實驗”、“綜合實驗”、“設(shè)計創(chuàng)新實驗”三大類型,并逐步向應(yīng)用性實踐方向轉(zhuǎn)變。
設(shè)計光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系必須高度重視并體現(xiàn)基本實驗在教學(xué)中的重要作用?;緦嶒灡仨毰c對應(yīng)的理論課程相銜接,使兩者相輔相成互相促進(jìn)。通過基本實驗的訓(xùn)練,學(xué)生牢固掌握材料科學(xué)與工程實驗基本操作、培養(yǎng)實驗基本技能,并與實際應(yīng)用結(jié)合,做到學(xué)以致用?;A(chǔ)實驗是開設(shè)綜合實驗和設(shè)計創(chuàng)新實驗的基礎(chǔ),只有加強鞏固學(xué)生基本理論與實驗技能,才可能向綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性方向的順利轉(zhuǎn)變。綜合實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或是不同實驗課程的大綜合,對學(xué)生分析問題和動手能力要求較高,應(yīng)以學(xué)生為中心,使學(xué)生在獨立完成實驗項目中培養(yǎng)實踐技能。設(shè)計實驗是學(xué)生根據(jù)教師給出了實驗?zāi)康?、要求和條件來自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的項目,對培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)具有重要的作用,因此,設(shè)計實驗課程內(nèi)容應(yīng)有利于因材施教,促進(jìn)學(xué)生個性和才能的發(fā)展。
(二)光伏工程學(xué)科的實踐課程內(nèi)容。光伏工程學(xué)科是隨著世界光伏產(chǎn)業(yè)的興起而逐漸發(fā)展起來的一門新興學(xué)科,其知識體系包含光伏產(chǎn)業(yè)鏈主原料鏈(金屬硅環(huán)節(jié)、晶體硅路線環(huán)節(jié)、薄膜硅路線環(huán)節(jié)以及光伏電站)、輔料鏈、裝備鏈、光伏服務(wù)鏈專業(yè)知識。光伏材料專業(yè)實踐課程內(nèi)容應(yīng)圍繞這些產(chǎn)業(yè)鏈涉及的實際應(yīng)用專業(yè)知識而構(gòu)建,重點體現(xiàn)對工程技術(shù)人員在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用性要求。其實踐課程體系內(nèi)容也應(yīng)包括“基本實驗”、“綜合實驗”、“設(shè)計創(chuàng)新實驗”三大類型,課程內(nèi)容注重針對生產(chǎn)實際,體現(xiàn)應(yīng)用性?;緦嶒炚n程內(nèi)容應(yīng)包括光伏工程中主流成熟經(jīng)典內(nèi)容。綜合實驗課程應(yīng)模擬生產(chǎn)中某個或幾個環(huán)節(jié)內(nèi)容而安排。設(shè)計創(chuàng)新實驗課程內(nèi)容應(yīng)針對未來幾年光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展有潛力的技術(shù)方向上某個具體細(xì)節(jié)而設(shè)計。光伏工程學(xué)科實踐教學(xué)課程體系應(yīng)更加重視綜合實驗內(nèi)容的構(gòu)建和設(shè)計,多針對生產(chǎn)中的技術(shù)工藝問題,采用多樣的教學(xué)方式,結(jié)合理論中的技術(shù)原理以獨立完成為主。
(三)校內(nèi)外工程實踐課程內(nèi)容。光伏材料作為一門工程性、實踐性較強的本科專業(yè),工程實踐教學(xué)是實踐教學(xué)課程體系重要組成內(nèi)容之一,目的是培養(yǎng)學(xué)生具有較強的工程實踐能力和實際工作能力。其課程內(nèi)容必須包括科研、工程、社會應(yīng)用等內(nèi)容,鼓勵將科研成果轉(zhuǎn)化為實踐教學(xué)項目,實現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的有機(jī)結(jié)合。通過參加工程實踐,加深對理論知識的理解和應(yīng)用,掌握實際生產(chǎn)情況。
校內(nèi)工程實踐教學(xué)課程內(nèi)容主要是光伏材料設(shè)計、制備、加工、檢測、工程應(yīng)用以及生產(chǎn)管理的基本環(huán)節(jié),體現(xiàn)出針對性和專一性,訓(xùn)練學(xué)生作為工程技術(shù)人員的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)在其成為某個技術(shù)環(huán)節(jié)的專業(yè)人才或?qū)<?,為學(xué)生將來職業(yè)發(fā)展增添后勁。校外工程實踐教學(xué)課程內(nèi)容主要是實際生產(chǎn)中的工藝環(huán)節(jié)和裝備狀況逐一熟悉,體現(xiàn)出應(yīng)用性和綜合性,使學(xué)生了解生產(chǎn)中的技術(shù)細(xì)節(jié),發(fā)現(xiàn)技術(shù)問題,培養(yǎng)學(xué)生與實際操作人員、老工程技術(shù)人員的合作和學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)習(xí)慣,使學(xué)生身心適應(yīng)實際職業(yè)的要求。
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中圖分類號:TK511文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
隨著人類對能源需求的不斷提高,近年來,人類開采不可再生能源的腳步日益加快,使得這些化石能源的存量不斷減少,以現(xiàn)在的這種開采狀態(tài),在不遠(yuǎn)的將來地球上的化石能源就會被人類消耗殆盡。在消耗能源的同時,在使用的過程中,還會排放大量的溫室氣體,對大氣造成的嚴(yán)重污染。導(dǎo)致全球氣候變暖,南北極冰山融化,使得海平面上升,對人類和生物的生命安全造成威脅。由此可見,開發(fā)、利用并推廣高效環(huán)保的綠色可再生能源是當(dāng)務(wù)之急,太陽能作為一種可再生資源,對環(huán)境和能源的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
1、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
日照溫度和強度會對光伏陣列的開路電壓和短路電流造成影響,如帶來系統(tǒng)效率降低等問題。為了對太陽能進(jìn)行充分利用,MPPT方式必須應(yīng)用于并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中,以便于在任何環(huán)境下,光伏陣列能夠得到最大功率輸出。雖然有諸多光伏陣列的最大功率跟蹤方法,但現(xiàn)階段應(yīng)用較多的有:模糊控制法、間歇掃描法、電導(dǎo)增量法、擾動觀測法、恒定電壓法等。方法各有千秋,具體應(yīng)用時要根據(jù)系統(tǒng)所處環(huán)境進(jìn)行選擇。最大功率點的跟蹤采用變步長擾動觀測法,這時,系統(tǒng)先對光伏陣列所輸出的電流和電壓進(jìn)行采樣,并對電網(wǎng)周期內(nèi)電流電壓的平均值分別進(jìn)行計算,光伏陣列平均輸出功率的計算用兩者平均值的乘積,之后對比上一時刻輸出功率。如果相比于上一時刻功率,當(dāng)前時刻功率較小,說明跟蹤方向此時已經(jīng)與最大功率點發(fā)生偏離,給定電壓需要按照與原來給定電壓變化法相反的方向去改變;如果相比上一時刻功率當(dāng)前時刻功率較大,這說明跟蹤方向是正確的,且應(yīng)繼續(xù)維持該電壓變化方向。若原本已增加給定電壓,可繼續(xù)增加,若是減少給定電壓,應(yīng)繼續(xù)減少。
隨著我國出臺了一系列光伏補貼政策,國內(nèi)市場將逐漸被打開,光伏企業(yè)有望擺脫生產(chǎn)過剩的現(xiàn)狀。國家已經(jīng)明確提出鼓勵在中東部地區(qū)建設(shè)和建筑相結(jié)合的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),所以分布式光伏發(fā)電和建筑光伏一體化將是我國未來光伏產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。雖然晶硅太陽能板仍然是市場的主流,但是很多企業(yè)也將目光投向了薄膜太陽能板技術(shù)。薄膜太陽能板相對于晶硅太陽能板而言,更能適應(yīng)高溫潮濕的條件,在我國大多用于下游的建筑幕墻,生產(chǎn)成本低,在制造過程中使用的能源也在晶硅太陽能板的一半以下。全球經(jīng)濟(jì)衰退影響時,薄膜太陽能板市場仍然穩(wěn)定增長,美國的FirstSolar公司也因此成為全球最大的太陽能板生產(chǎn)商之一。目前,MiaSole公司將CIGS薄膜的光能轉(zhuǎn)化率提高到17%,改變了以往薄膜太陽能板轉(zhuǎn)化率低的狀況,對晶硅太陽能板提出了挑戰(zhàn)。
2、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)
2.1太陽能電池
太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能光伏電池板、儲電裝備、控制器存和逆變器構(gòu)成,包含了電能變換系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)。太陽能通過太陽能光伏電池板被轉(zhuǎn)換為電能,并通過逆變器轉(zhuǎn)換后可以提供給負(fù)載用戶使用。電池和化學(xué)電池是目前商業(yè)化最成熟的太陽電池。硅基太陽電池分為晶體硅和非晶硅電池,晶體硅可分為多晶硅電池和單晶硅電池,單晶硅光伏電池雖然轉(zhuǎn)換效率高,穩(wěn)定性好但是成本也比較高,多晶硅電池雖然轉(zhuǎn)換率低些,但是以其較高的性價比成為市場上最主要的光伏太陽能電池。
2.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)
并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是指將光伏發(fā)電設(shè)備與電網(wǎng)連接在一起的發(fā)電系統(tǒng)。太陽能光伏發(fā)電設(shè)備與其他類型的發(fā)電站一樣能為公共電網(wǎng)提供有功電能和無功電能。光伏電池在陽光照射下產(chǎn)生的是直流電,需要經(jīng)過相關(guān)設(shè)備變換成與公共電網(wǎng)頻率相同的交流電,之后再以電流源、電流源等方式把電能送入電網(wǎng),所以并網(wǎng)系統(tǒng)不需要蓄電池,系統(tǒng)運行成本低于獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)。另外,并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換率比獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)高很多,所以發(fā)電系統(tǒng)的供電比較穩(wěn)定,是太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的比較合理發(fā)展方向。
3、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用
3.1 太陽能電池的功能結(jié)構(gòu)
太陽能光伏技術(shù)是利用電池組件將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿募夹g(shù)。通常所說的光伏技術(shù)也可以說是太陽能電池技術(shù)。太陽能光伏系統(tǒng)主要包括:太陽能電池組件、蓄電池、控制器、逆變器、照明負(fù)載等。當(dāng)照明負(fù)載為直流時,則不用逆變器。太陽能電池根據(jù)所用材料的不同,還可分為:硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池、有機(jī)太陽能電池,其中硅太陽能電池是目前發(fā)展最成熟的,在應(yīng)用中居主導(dǎo)地位。常用太陽電池按其材料可以分為:晶體硅電池、硫化鎘電池、硫化銻電池、砷化鎵電池、非晶硅電池、硒銦銅電池、疊層串聯(lián)電池等。太陽能電池重量輕,無活動部件,使用安全。單位質(zhì)量輸出功率大,既可作小型電源,又可組合成大型電站。目前其應(yīng)用已從航天領(lǐng)域走向各行各業(yè),走向千家萬戶,太陽能汽車、太陽能游艇、太陽能自行車、太陽能飛機(jī)都相繼問世。然而對人類最有吸引力的是太空太陽能電站,它的建立無疑將徹底改善世界的能源狀況,人類都期待這一天的到來。
3.2 光伏發(fā)電的產(chǎn)品用途
光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源可以無處不在。目前,光伏發(fā)電產(chǎn)品主要用于三方面:為無電場合提供電源,主要為廣大無電地區(qū)居民生活生產(chǎn)提供電力,以及微波中繼電源等,另外,還包括一些移動電源和備用電源;太陽能日用電子產(chǎn)品,如各類太陽能充電器、太陽能路燈和草坪燈等;并網(wǎng)發(fā)電,這在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)大面積推廣實施。我國并網(wǎng)發(fā)電還未起步,不過2008年北京“綠色奧運”部分用電由太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電提供。我國太陽能電池應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大,已涉及農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)、交通運輸、通訊、氣象、石油管道、文化教育及家庭電源等諸多方面,光伏發(fā)電在解決偏僻邊遠(yuǎn)無電地區(qū)供電及許多特殊場合用電上已起到引人注目的作用。但從總體的應(yīng)用技術(shù)水平和規(guī)模上看,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還有很大的差距,主要問題是光伏系統(tǒng)造價偏高、系統(tǒng)配套工程裝備沒有產(chǎn)業(yè)化、應(yīng)用示范不夠和公眾對太陽電池應(yīng)用的巨大潛力缺乏了解,以及系統(tǒng)應(yīng)用僅限于獨立運行,還沒有并網(wǎng)運行和與建筑業(yè)結(jié)合。因此,有必要加強太陽能電池應(yīng)用技術(shù)研究和示范,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化,拓寬應(yīng)用領(lǐng)域和市場。
利用風(fēng)力發(fā)電、燃料電池發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、小型水力發(fā)電等可再生能源的發(fā)電系統(tǒng),可為電網(wǎng)發(fā)展緩慢、電力延伸困難地區(qū)的交通、通信、路燈照明等提供電力能源,并且主要在離網(wǎng)型村落供電系統(tǒng)、可再生能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和戶用電源系統(tǒng)中應(yīng)用。光伏發(fā)電最終將實現(xiàn)并網(wǎng)運行,今后交流光伏發(fā)電系統(tǒng)也必將成為光伏發(fā)電的主流。太陽能光伏發(fā)電利用半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性,依靠太陽能電池組件,將光能轉(zhuǎn)化成電能。通過光伏數(shù)組,并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)將接收來的太陽輻射能量經(jīng)過高頻直流轉(zhuǎn)化后,成為高壓直流電,再經(jīng)逆變器逆變后,將與電網(wǎng)電壓同相、同頻的正弦交流電流向電網(wǎng)輸出。
現(xiàn)階段所面臨的關(guān)鍵問題是,在不能有效提高太陽能光伏電池轉(zhuǎn)換效率的前提下,如何提高太陽能光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。而對并網(wǎng)逆變系統(tǒng)變換電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化設(shè)計,能夠大大提高系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。其中,單級式變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)勢明顯,單級式單相太陽能光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng),能夠?qū)ψ畲蠊δ苓M(jìn)行跟蹤,并有效實現(xiàn)并網(wǎng)。
4、結(jié)束語
我國幅員遼闊,可利用的太陽能多,太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)大大提高了轉(zhuǎn)換率,因此光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景看好。隨著電價補貼和光伏發(fā)電的使用時間增加,未來太陽能發(fā)電成本有可能降到和常規(guī)電價相近的水平。另一方面我國石油、煤炭、天然氣等不可再生能源不斷減少,太陽能等清潔能源的開發(fā)利用是未來能源發(fā)展必然的方向。