光伏发电行业分析

2022-07-11

第一篇:光伏发电行业分析

太阳能光伏发电控制技术分析论文

【摘要】针对太阳能光伏发电,在简单介绍光伏发电原理和控制要求的基础上,对控制技术的应用进行深入分析,旨在为光伏发电技术发展提供可靠技术支持。

【关键词】太阳能光伏发电;控制技术

前言

全球气候变暖,传统燃料日渐枯竭,世界范围内有近20亿人无法得到能源保障,在这种情况下,人们将目光放在可再生能源方面,期望利用可再生能源彻底改变人类多年以来的能源结构,实现可持续发展。在诸多可再生能源当中,太阳能凭借其独有特点,逐渐成为全球关注焦点。太阳能可谓取之不尽用之不竭,且成本低廉、不会造成污染,是一种可自由利用的可再生能源。目前,全球各国、地区都在大力提高太阳能发电系统建设规模,开发并生产出各类不同的设施与产品,我国在这一方面也取得了明显成效。

1、光伏发电基本原理

对于光伏发电系统,它主要由以下几部分构成:①光伏电池方阵:光伏电池可将光能转换为直流电,在系统中属基本单元。金属支架上通过导线相连的若干光伏电池及组成方阵,利用方阵提供必需的电流及电压。②控制器:负责对系统的输入功率与输出功率进行分配和调节,也能调整蓄电池电压。③逆变器:实现直流电向交流电的转换。因光伏电池与蓄电池均属直流电源,所以在交流负载情况下,需采用逆变器进行变换,以提供交流电流。④蓄电池组:因日照具有不恒定性,所以在系统中需要用到蓄电池来调节或存储电能。蓄电池能将直流电能转换成化学能进行存储,在需要时通过转换释放[1]。光伏发电系统主要有以下三类:①独立系统:将光能直接转换成电能,和公共电网没有连接;②并网系统:在转换形成电能后和交流电网相连;③混合系统:是指兼有至少两种能源的系统。

2、光伏发电控制要求

光伏发电的控制实际上是对充电器与逆变器进行控制。因并网和独立系统有相同的基本功能,故能将其视作一个主要对象来研究相应的控制技术。从独立系统的角度讲,它的技术性能有:光伏电池额定功率、选电池额定容量、逆变器输出电压、频率范围与电流总谐波畸变率、系统总效率。系统中,光伏电池处在浮充放电的状态。有日照时,光伏电池方阵开始为蓄电池充电,并为负载提供电能,无日照时蓄电池为负载提供电能。基于此,对蓄电池而言,其自放电应较小,且应具有较高的深放电能力与充电效率。此外,充放电控制需要考虑各项保护功能,如反向放电保护与短路保护等[2]。并网系统控制难点为怎样使光伏电池以最大的功率持续输出,并实现对低谐波失真输出电流的同步控制。可见,这是一项需要对诸多影响因素进行综合考虑的技术。并网系统中,应确保发电和电压有相同的幅值、频率及相位,同时发电与电网之间的功率可以实现双向调节,由此就涉及到一系列技术问题,如大功率变换和功率因数校正。

3、光伏发电控制技术

3.1最大功率点跟踪

日照强度及环境温度对光伏电池正常工作有直接影响,使输出功率产生波动,所以可将光伏电池视作一种存在较大波动范围的电源。电池的输出电压和电流为非线性关系,当日照强度和环境温度发生变化时,电池输出功率也将变化,对此,应以电池电能为依据,对输出功率进行自动调整,确保输出功率能和负载良好匹配,提高功率转换效率。若能确定最大功率点,则对提高方阵实际利用率是有很大帮助的[3]。对光伏方阵而言,其最大功率点的跟踪采用以下基本原理:对光伏方阵实际输出功率进行检测,通过对比确定达到最大功率时的工作电压。现阶段的常用控制算法包括:CVT,即有恒压跟踪法;扰动观察法;自适应算法;增量电导法等。

3.2储能与充放电控制

系统的控制器需要对最大输出功率进行跟踪,确保系统始终以最大功率进行输出,避免蓄电池深度放电与过充电,同时使蓄电池进入最佳使用状态。系统充电控制模块使用性能主要受电压外环检测精确度影响。普通电压检测对充电时的蓄电池进行持续检测。如果蓄电池端电压超过限定值,则蓄电池充满,随机停止充电。蓄电池在充电时其端电压可以达到限定值,而在停止充电之后,端电压将开始下降,事实上并没有完全充足。可见,该方法不能满足充电特性,无法发挥整体效能,还会缩短电池使用寿命。通过对离线检测技术的应用,能使一个光伏电池对若干蓄电池实施轮换充电,各蓄电池端电压可以有充足的时间进行恢复,确保实测电压可以准确反映出蓄电池的实际容量[4]。基于原电路完成放电自锁过程,同时增加相应的下限自锁电路。对于放电自锁,指的是负载不再受到蓄电池的放电,对深度放电予以有效抑制,延长蓄电池使用寿命。在自锁电路当中,配置集成放大电路,凭借正反馈基本特性,若电路中收到从比较电路中发出的信号,则输出端的实际电位将保持不变,即被锁定,能使放电开关为关闭,与负载切断。在蓄电池被充满以后,电路的输入端将被触发,随即退出正反馈,使输出端电位改变,打开放电开关,使负载开始得电[5]。

3.3并网控制

当系统要并入公共电网时,系统输出的电压及频率除了要和电网保持一致,相位也应与电网完全一致,实现同步。为达到同步,就要用到逆变器。利用并网系统后,光伏电池产生的功率能顺利转换成市电,同时和公共电网实现并入。在这种情况下,借助逆变器,可减小因为馈入电流而产生的谐波。对于馈入电网,其谐波失真应尽可能的低,同时要做好输出电流和功率转换的控制,可见这是一个十分复杂的问题。并网系统的逆变器主要采用双环控制,对外环电压环,其将在理想情况下的正弦波为依据和参考,比对参考与输出电压,取其为调节装置的输入值,同时考虑电压前馈。在这种情况下,通过对同步锁相控制的合理应用,来确定最佳的控制策略。因逆变器和公共电网之间直接并网,所以要有完善有效的保护措施。如果公共电网断电,且逆变器继续发电,则会产低碳技术生孤岛效应,当负载发生变化时,会使逆变器受损。因逆变器连续进行供电,会使与之并网的公共电网始终处在上电的状态,危及维修人员,所以逆变器还应实现自动侦测,同时一旦产生孤岛效应,可立即和公共电网脱离,起到保护设备与人员的作用[6]。孤岛侦测是指对系统实际输出电压由于公共电网失效而产生的变化进行侦测,通常可分成两类,即为主动式与被动式。对于被动式检测,它将电网状态信息作为依据;而主动式检测是指采用电力转换器形成干扰信号,对公共电网是否因此受到干扰进行观测,并以此为判断的主要依据。如果光伏系统实际供电量和公共电网中各负载实际需求量可以达到平衡,且配电开关跳闸,则并网系统周围公共电网上的频率和电压改变无法被检测,因此依然会产生孤岛。尽管这种现象的发生概率不高,但也应进行预防。针对这种情况,可采用并网电流变动等方法予以检测。另外,并网系统可能为满足应用要求需要和其它系统进行结合。任何一种控制技术的应用目的都在于保证转换效率,提高系统综合性能与使用效率。

4、结束语

太阳能光伏发电是目前最具前景的新能源技术,系统控制作为为系统提供必要服务的关键技术,它将随着光伏技术发展而更新、完善。找到正确、有效的控制策略能使光伏系统正常工作,发挥应有的作用与效果。

参考文献

[1]朱春颖.太阳能光伏发电微电网中控制技术的研究[J].科技创新导报,2017,14(33):97+99.

[2]汪春生.太阳能光伏最大功率点跟踪控制技术研究[J].山东工业技术,2017(18):164.

[3]王营辉.分布式光伏发电运行控制技术分析[J].电子世界,2017(14):188.

[4]林少锐.太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪技术分析[J].科技创新与应用,2013(21):9.

[5]王平.光伏发电LED照明的最大功率跟踪及控制技术研究[J].光机电信息,2009,26(11):30~35.

[6]张志强,马琴,程大章.太阳能光伏发电系统中的控制技术研究[J].低压电器,2008(12):55~58+62.

第二篇:光伏发电扶贫项目绩效整改分析调研报告

光伏发电扶贫项目绩效整改分析调研报告

根据**省审计厅20**年对全省扶贫资金进行审计的安排,黄陂区审计局扶贫资金审计组对黄陂区20**扶贫资金进行了全面审计,在此基础上审计组对扶贫项目中重要一环“光伏发电”项目进行了重点分析和调研,形成如下调研报告。

一、光伏发电的理论基础与政策背景

光伏扶贫是指在贫困地区统筹建设分布式光伏电源或规模化光伏电站,通过将光伏发电并网出售,为贫困人口带来经济收入,以达到精准扶贫目的扶贫开发手段。主要方式是在农民住房屋顶、荒山荒坡或者农业大棚上铺设太阳能电池板,并入电网,供给各家各户使用。

随着我国工业生产和居民生活对电力资源的消费需求日益增大,火力发电的环境污染问题无法避免,兼具清洁性、安全性和可靠性的光伏能源也便成为国家能源开发规划的重要一环。同时,为了保证各地区的扶贫开发工作既能充分利用荒废土地和资源,亦能最大限度的维持生态平衡,避免环境破坏,进而贯彻落实习总书记“生态就是资源、生态就是生产力”的经济发展理念,党中央、国务院自20**年以来,密集发文要求各地方政府将扶贫开发和能源开发建设相结合,积极开展光伏扶贫建设,国家能源局和国务院扶贫开发领导小组办公室先后出台了《关于实施光伏扶贫工程工作方案》、《关于实施光伏发电扶贫工作的意见》、《光伏扶贫实施方案编制大纲》等文件,为在全国具备光伏建设条件的贫困地区实施光伏扶贫工程提供了参考。

在此背景下,黄陂区人民政府扶贫开发办公室会同有关单位于20**年5月出台了《黄陂区分布式光伏发电产业扶贫工程实施方案》,决定充分利用国家发改委关于光伏产业的并网电价补贴政策,保障扶贫资金投入,在建档立卡贫困村、贫困户的空闲、未利用土地、农业大棚等具备条件的地方,实施光伏扶贫工程,扶持建设分布式光伏发电系统或者小型光伏电站,20年至25年内,持续为贫困户和贫困村提供现金收入。

二、光伏工程的发展优势和投资收益分析

光伏扶贫是一项针对自然条件相对较差,发展基础十分薄弱,难以通过特色产业或其他集体项目突破年集体经济收入XXX万元/年以上的瓶颈条件而实施的,带有一定保障性色彩。

(一)光伏工程的发展优势

作为精准扶贫的骨干项目之一,光伏扶贫工程将光伏发电与精准扶贫结合起来,在短期内的确不失为一条致富新路,其优势主要体现在收益的稳定性、产业的环保性和投资的可行性等方面。

1.稳定性。长期以来,农业生产中无法规避的自然灾害和难以抵御的市场风险让多数地区的扶贫工作人员在贫困村产业规划上畏首畏尾。相比而言,光伏发电的优势十分明显,取之不尽的太阳能有效保障了光伏组件的正常运转。安装即可并网,并网即能发电,发电便有收入,如此稳定的产销链条使光伏发电成了农村不可多得的增收路径。

2.环保性。火力发电对自然环境的破坏力较大,目前,二氧化碳等污染物质的排放已经严重破坏生态平衡,自然环境不堪重负。光伏发电不产生任何的废气、废水、废渣等废弃物,没有任何转动部件,不会产生噪声污染。

3.可行性。农村自然禀赋的丰裕程度参差不齐,存在较大的区域差异,加之青壮年劳动力大量流失,人力资本更显捉襟见肘,在资源禀赋不足和劳动力资源短缺的双重约束下,贫困村的集体经济往往止步不前,光伏电站将农民闲置的自家屋顶、院内外空闲地和可以利用的荒山荒坡采取不同的形式加以充分利用,既能满足用电需求,亦能增加收入来源,改善生活条件。

(二)光伏工程的实施成效

黄陂区是我省首个开展光伏扶贫计划的县区,20**年,除王家河街之外的7个街道乡镇累计为XXX个贫困村建成小型光伏电站,长岭街和木兰乡为XXX户建档立卡贫困户建成分布式光伏发电系统,全区全年累计完成村级光伏发电2531千瓦,户用光伏发电39千瓦,发电收入XXX万余元。

黄陂区开展光伏扶贫工程的主要资金来源为各级政府用于贫困村扶贫开发工作的财政专项转移支付。在不包括各帮扶单位帮扶资金的情况下,直接用于贫困村精准扶贫事业的财政资金平均在XXX万元左右,基本可以保证各村在完成光伏发电项目建设的同时,维持村委组织的正常运转。截止目前,全区直接用于光伏发电站建设的财政资金累计高达2600余万,未来还将持续投入5000余万,除王家河街外,各乡镇均已完成200千瓦以上的光伏电站建设任务。

(三)光伏电站的收益预测

经济收益的短期性和经营风险的可控性使诸多贫困地区对光伏工程趋之若鹜,“光伏热潮”由此形成,但是,评估一项产业的发展情景和盈利空间不仅要考虑短期收益,更要考虑长期回报和机会成本。以木兰乡富家寨村为例,全村目前已投入运营的光伏工程占地约1.7亩,总装机容量40千瓦,总投资成本约XXX万元,按照1.XX元/度的预期电价计算,可在未来25年间完成集体收入XXX万元以上,投资回报可达60余万元。全周期收益预算并未包括光伏发电组件建成之后的日常维护和管理费用。调研发现,多数贫困村选择任用本村的贫困人员负责光伏电站的维护和管理,为扶贫对象提供就业机会和收入来源。

此外,光伏扶贫工程维持现有利润的前提是国家对新能源发电的补贴力度和政策保障,在没有各类财政补贴政策的情况下,分布式光伏发电站的投资收益将无法保障,收回建设资本的周期将大幅延长,预期利润大幅下降,甚至会低于金融机构的定期存款收益。同时,调研组发现个别贫困村的光伏组件仅仅建成半年便已出现破损情况,能否维持25年的使用寿命还是个未知数,使用周期一旦缩短,光伏电站的收益还将受到严重影响。

三、光伏电站发展中的潜在问题

光伏扶贫实现了改善农民生活条件和充分利用自然资源的统一。黄陂区诸多贫困村得以脱贫出列,贫困人口得以脱贫销号,光伏项目的实施功不可没,但这并不能从根本上实现“输血式”扶贫向“造血式”扶贫的实质性转变,依赖性、功利性、短期性、安全性和可持续性等潜在问题同样值得关注。

(一)依赖性。光伏电站的稳定收益一方面源自气象条件的稳定和光伏组件的正常运转,另一方面则依赖于国家财政持续性的高额补贴和高标准的上网电价,但这种脱离市场的盈利手段并不具有经济上的可持续性和市场上的强竞争性。

(二)功利性。根据调研资料整理的全区20**年的建成光伏发电站贫困村的基本情况,不难发现,XXX个建成光伏发电项目的贫困村中,半数以上肩负着当脱贫出列的任务,出列村光伏电站的建设规模远远高于非出列村,数据的背后隐藏的是驻村扶贫工作人员在光伏项目的建设过程中存在一定程度的功利性色彩,“谁要出列,谁建光伏”的现象十分突出。

(三)短期性。相比种养殖产业和特色乡村旅游业,光伏电站在享受国家政策补贴情况下的年收益率一般只有XX%左右,若失去政策依赖则会更低,经济利润相比服务性行业和规模化种植业明显偏低,短期性的微薄收益对贫困村的长远发展基本没有实质性的意义。

(四)安全性。绝大多数贫困村民不具备足够的文化背景和科学常识,不了解光伏发电的技术原理,更不具备对光伏灾害的危险防范意识,甚至有个别村民将稻谷铺在光伏电池板上,这极有可能引发热斑效应,发生危险。

(五)可持续性。调研发现,一般小型光伏电站的投资成本在每千瓦1万元以上,多晶硅光伏组件一旦出现问题,每千瓦的更换和维修成本在2-3万元之间。如此高额的投资无疑会大规模占用扶贫开发资金,数以百万的投资规模和单一化的投资方向也有可能成为未来利用扶贫资金的潜在隐患,光伏利润的可持续性问题令人担忧。

四、产业扶贫的科学规划与合理路径

(一)因地制宜,在资金使用上下功夫。选择好一个能结合本地特色、适合本地发展、能够为贫困村贫困群众提供稳定收入来源的产业,是抓好产业扶贫工作的前提。如果发展基础实在薄弱,各地不妨先将光伏扶贫作为一个重要的产业突破口,通过光伏盈利先为村民树立起发展村办产业的信心。

(二)狠抓关键,在项目落实上见行动。龙头企业在黄陂区旅游扶贫开发、农业资源开发和光伏能源开发等三大发展战略上发挥了重要的作用,要特别注意招商引资工作,使龙头企业成为带动项目落实和脱贫致富的火车头。

(三)力求精准,在产业增收上出成效。光伏电站的短期收益十分有限,因此,务必要严格收益分配,瞄准贫困村、贫困户、贫困人口,将电站收益精准“滴灌”到农村“无劳力、无资金、无稳定收入来源”这一“三无”特困贫困户身上,精准“滴灌”到贫困村里。

(四)不惧挑战,在谋划发展上想办法。脱贫致富并非朝夕之功,产业扶贫在于长久发力。针对发展基础十分薄弱,产业项目无处寻找,且具备地形、光照等有利自然条件的贫困村而言,建设光伏电站的确是在其最短的时间内振兴集体经济的有效途径。但光伏扶贫的问题主要在于其发电收益对国家政策的依赖性和大范围建设的盲目性、地方扶贫工作人员急于增加集体收入的功利性、光伏盈利的短期性与微薄性、光伏设备的潜在危险性以及光伏利润的不可持续性等多个方面。长远来看,光伏发电并不是一项朝阳产业,大范围的重复建设更非明智之举,调研组建议对那些由于客观条件的限制而确实难以发展特色产业的贫困村适当上马光伏工程,而对有一定基础和自然资源的村落而言,则应因地制宜的寻找几项真正契合当地实际的特色产业,形成集体经济的长期性增长点.

第三篇:光伏发电成本及投资效益分析(含数字图标) 2

是进线回路,它有出线是到各个分柜的。 比如,高压有二路进线, 有四台变压器出线, 那从供电局过来的二根总线接的柜就叫进线, 变压器出线的柜就叫馈线,还有计量柜,PT柜等。

电源端向负载供电的电馈电线路。

还有一种是进线回路,它有出线是到各个分柜的。 比如,高压有二路进线, 有四台变压器出线, 那从供电局过来的二根总线接的柜就叫进线, 变压器出线的柜就叫馈线,还有计量柜,PT柜等。

馈电线中的“馈”字就是“送”的意思,因此,“馈电线”可以理解为“送电的线”或“供电线”。其主要用途有两个:

一、传输提供电能;

二、传送电信号。

馈电线是牵引变电所与接触网之间的连接线

一、影响光伏发电的成本电价的因素

光伏发电的成本可以用下式表示:

Tcost=Cp(1/Per+Rop+Rloan*Rintr-isub)/Hfp (1)

式(1)即为光伏发电的成本电价的计算公式(史博士定律)。它表示出了光伏电站的成本电价Tcost与光伏电站的单位装机成本Cp、投资回收期Per、运营费用比率Rop、贷款状况(包括贷款占投资额的比例Rloan和贷款利息Rintr两个参数)、年等效满负荷发电小时数Hfp、该电站所享受到的其它补贴收入系数等六大因素的具体关系。

有了式(1)的光伏发电成本分析模型,可以对现阶段光伏发电成本做一个简要分析。本分析不考虑电站的其它补贴收入,即令式(1)中的isub=0。

1.1单位装机成本对电价的影响

按照回收期20年,贷款比例为70%,贷款利率7%,运营费用2%计算。假设当地的年满负荷发电时间Hfp=1500小时,则不同的单位装机成本所对应的成本电价见表1-1。

表1-1装机成本Cp对于成本电价的影响

1.2日照时间对于成本电价的影响

按照回收期20年,贷款比例为70%,贷款利率7%,运营费用2%计算。假设单位装机成本为12000元/KW,则不同的满负荷发电时间所对应的成本电价见表1-2。

表1-2年满负荷发电时间对于成本电价的影响

可见,年满负荷发电时间对于成本电价的影响非常大。通常年满负荷发电时间与日照时间是直接相关的。但是,电站系统的设计方式、系统参数、系统追日与否,对年满负荷发电时间的影响都很大。下表给出几个地方的年日照时间与年满负荷发电时间的对照表。

表1-3影响年满负荷发电时间的因素

由上表可见,年日照时间对于年满负发电时间的影响是最大的,但在同样的年日照时间下,采用不同的系统安装方式,以及是否进行功率优化差异也是很大的。

例如,在年日照时间2800小时的地区(我国西北绝大多数是这类地区),固定支架的年满负荷发电时间为1456小时,但如果全部采用追日系统,并增添功率优化模块,则年满负荷发电时间可以达到1808小时。当然,年满负荷发电时间的增加需要投入的增大。但在组件不变的情况下,追加投入还是经济的。

对于追日支架等,除了考虑一次投入外,同时还要考虑当地的气候条件和安装条件,例如,屋顶通常不适宜安装追日系统。对于常有大风的地面电站,那么对于跟踪支架的维修费用可能影响较大。

1.3贷款状况对于成本电价的影响

目前,对于大型地面光伏电站的建设,多多少少都要采用部分银行贷款。银行贷款占总投资的比例以及贷款利息对于光伏电站的成本电价影响十分巨大。

这里,假定装机成本为12000元/KW,按照投资回收期20年,年满负荷发电时间1500小时,运营费用2%的计算条件,对于不同的贷款条件所对应的成本电价进行计算,结果见表1-4。

表1-4贷款条件对于成本电价的影响(电价单位:人民币元/度)

从表1-4可见,在其余条件均给定的条件下,仅贷款条件的变化,光伏电价就可能从0.56元/度升高到1.28元/度。

对于光伏电站的建设来说,贷款利息当然是越低越好。贷款比例的升高也会导致成本电价的提升,但由于自有资本金占用少,所以,适当提高贷款比例也未必是坏事。这要通过计算内部收益率和根据能够得到的最低利率来确定最合适的贷款比例。本文对此不作深入讨论。

1.4投资回收期对于成本电价的影响

假设单位装机成本为12000元/KW,运营费用按照2%计算。年等效满负荷发电时间按照1500小时计算。在两种贷款条件下,则不同的投资回收期所对应的成本电价见表1-5。

表1-5年满负荷发电时间对于成本电价的影响(电价单位:人民币元/度)

本帖隐藏的内容

由表(1-5)可见,如果全部采用自有资金投入,投资回收期设定在25年,目前的光伏发电成本电价仅为0.48元/度。这个价格已经低于许多地方的火电上网电价。而如果设定投资回收期为5年的话,则成本电价高达1.76元。因此,投资回收期的设定对于光伏发电的成本电价的影响也是巨大的。

在我国,火力发电厂的投资回收期通常为15~30年,而核电的投资回收期更高达50年。因此,对于光伏发电的可行性分析计算时,按照20年或者25年的投资回收期计算是较为合理的。从表(2-5)可见,在70%贷款的条件下,如果电价定为0.95元,则20年可回收投资,如果电价定为0.87元/度,则25年可回收投资。

1.5运营维护费对于光伏发电成本电价的影响

设定单位装机成本为12000元/KW,按照回收期20年,贷款比例为70%,贷款利率7%,年等效满负荷发电时间为1500小时,则不同的运营费用所对应的成本电价见表1-6。

表1-6运营费用对于成本电价的影响

由表(1-6)可见,运营费用对于光伏发电成本电价的影响也是较大的。同样一个电站,如果运营费用控制在1%,则成本电价可为0.87元/度;而如果成本控制在5%,则成本电价会飙升到1.51元/度。因此,对于电站的运营和维护的成本一定要精打细算。

二、现阶段的光伏发电成本及投资效益分析

2.1现阶段光伏发电的装机成本

根据式(2-1),光伏发电的装机成本如下:

Civs=Cpan+Cstr+Casb+Ccab+Cbas+Ctrc+Cpom+Cinv+Cdis+Ctrf+Cacc+Ccon+Cmon+Ceng+Cman+Cland

我们根据目前的光伏产业的成本,以一个10MW的光伏电站为例,分别计算,得出目前的光伏电站的装机成本,见表2-1。假定电站地点在青海某地戈壁滩,土地价格按照3000元/亩计算。

表2-1 2011年四季度在青海省一个10MW光伏电站的装机成本

以上费用中,第1~5项(表中红字部分)的价格是由光伏产业的行情决定的,这部分金额为8080万元,占总投资68.7%;第6~9项(表中绿色部分)是由钢材和铜材的市场价格决定的,金额为1510万元,占12.8%;第10~15则是土建与安装施工费用,取决于当地的施工条件和业主和项目公司的管理水平,金额为2020万元,占总投资17.2%;最后一项土地价格为150万元,占1.3%。

2.2光伏电站投资效益

2.2.1上网电价为1.15元/度的投资收益

以上述电站为例。当地年日照时间为3100小时,经过试验测算,年等效满负荷发电时间为1538小时(固定支架,已扣除站内消耗)。电价经过国家发改委审批为1.15元/度。电站发电的运营维护采用三班两倒方式,共设立15人,年运营维护费用大约为180万元。

项目方资本金为3176万元;银行贷款8000万元,年利率为7.5%,每年利息为600万元。此外,该项目每年减排约20000吨二氧化碳,可产生125万元的CDM指标收入。

利用式(2-5)电站的年税前利润:

Iint=P*Hfp*Tarif+Isub–Cop–Cfn

=10000*1538*1.15+1250000-1800000–6000000

=10,439,600.00元

如果电站按照10年加速折旧,则每年折旧费用约1116万元,前10年可不用交税,每年的税前利润可以用来归还银行贷款。假设每年除利息外,再归还1000万元贷款本金,八年还清,则利息将逐年递减75万元。

运营财务状况表见表2-2。

表2-2青海某地10MW光伏电站运营财务状况表(上网电价:1.15元/度)

由表(2-2)可见,该光伏电站用9年的时间即可收回全部投资(累计现金流超过资本金投入,贷款还清)。平时,在每年归还1000万元银行贷款后,还可有100万现金净流入,且每年递增大约50余万元。到第九年,银行本金还清,每年净现金流流入为1546万元。

2.2.2上网电价为1元/度的投资收益

2012年后,国内大部分电价变为1元/度。这样,如果对同样一个上述电站,每年还款余额改为800万元,这样,财务状况见表2-3。

表2-3青海某地10MW光伏电站运营财务状况表(上网电价:1元/度)

由表2-3可见,如果上网电价为1元/度,则项目投资回收期为10年(累计现金流入超过资本金投入,贷款还清)。到第10年后,因为折旧完成,因此,增值税和所得税大幅增加,每年两税合计大约600万元,即便如此,每年项目公司依然有1084万元的现金净流入。

2.2.3系统改进的电站投资收益

上述电站没有采用固定支架,没有追日并且没有进行功率优化,如果增加追日系统和固定支架,则投资需要增加1600万元,从而使电站总投资从11160万元增加到12760万元。考虑贷款9000万元,自有资本金为3760万元。但这样,电站的年满负荷发电时间可以增加到1860小时,但运营费用也相应增加到200万元/年。按照这个条件,再对该电站进行测算可知(表略),增加电站优化系统,虽然使总投资增加了1600万元,而且维护费用也增加了20万元/年,但由于增加了发电量,因此,投资回收期反而缩短到9年零一个月。收回投资后,每年的现金流增加了280万元。因此,投资效益是明显的。实践证明,任何能够低成本而有效地增加光伏组件发电量的技术,都对提高光伏电站的投资回报率有很大的帮助。

三、结语

目前,国家发改委制定了1元/度的上网电价。由上述分析可见,在现有的光伏发电系统的价格下,在我国西北地区或其它年满负荷发电时间大于1500小时的地区建设光伏电站,投资回收期为10年内。投资回报率超过了火力发电。

第四篇:光伏发电

光伏发电是根据光生伏打效应原理,利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件. 外文名:Photovoltaic power generation.

1、概念:

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。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

光伏发电,理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中,单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。多晶硅电池效率在16%至17%左右,单晶硅电池的效率约18%至20%。光伏组件是由一个或多个太阳能电池片组成。

光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场可提供电源;二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等;三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。到2009年,中国并网发电还未开始全面推广,不过,2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。

2、原理:

光伏发电,其基本原理就是“光伏效应”。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。

白天采用高能vcz晶体发电板和太阳光互感对接和全天候24 小时接收风能发电互补,通过全自动接收转换柜接收,直接满足所有家电用电需求。并通过国家信息产业化学物理电源产品质量监督检验中心检测合格。

光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。有了电压,就像筑高了大坝,如果两者之间连通,就会形成电流的回路。

光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子,如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子,就成为带负电的N型半导体;若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子,形成带正电的P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由N极区往P极区移动,电子由P极区向N极区移动,形成电流。

多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等,就形成P-N结。然后采用丝网印刷,将精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂一层防反射涂层,电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件,就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框,正面覆盖玻璃,反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备,就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电,需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储,也可输入公共电网。发电系统成本中,电池组件约占50%,电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外 50%。

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。

3、发展现状与趋势:

据前瞻网《2013-2017年中国光伏发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》调查数据显示,2011年,全球光伏新增装机容量约为27.5GW,较上年的18.1GW相比,涨幅高达52%,全球累计安装量超过67GW。全球近28GW的总装机量中,有将近20GW的系统安装于欧洲,但增速相对放缓,其中意大利和德国市场占全球装机增长量的55%,分别为7.6GW和7.5GW。2011年以中日印为代表的亚太地区光伏产业市场需求同比增长129%,其装机量分别为2.2GW,1.1GW和350MW。此外,在日趋成熟的北美市场,去年新增安装量约2.1GW,增幅高达84%。

其中中国是全球光伏发电安装量增长最快的国家,2011年的光伏发电安装量比2010年增长了约5倍,2011年电池产量达到20GW,约占全球的65%。截至2011年底,中国共有电池企业约115家,总产能为36.5GW左右。其中产能1GW以上的企业共14家,占总产能的53%;在100MW和1GW之间的企业共63家,占总产能的43%;剩余的38家产能皆在100MW以内,仅占全国总产能的4%。规模、技术、成本的差异化竞争格局逐渐明晰。国内前十家组件生产商的出货量占到电池总产量的60%。

无论从世界还是从中国来看,常规能源都是很有限的,中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。

在今后的十几年中,中国光伏发电的市场将会由独立发电系统转向并网发电系统,包括沙漠电站和城市屋顶发电系统。中国太阳能光伏发电发展潜力巨大,配合积极稳定的政策扶持,到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦,年发电量可达1300亿千瓦时,相当于少建30多个大型煤电厂。国家未来三年将投资200亿补贴光伏业,中国太阳能光伏发电又迎来了新一轮的快速增长,并吸引了更多的战略投资者融入到这个行业中来。

中国电力(02380)宣布,截至去年底止的全年总发电量和总售电量。根据公司的初步统计,撇除联营公司之电厂,辖下各电厂全年的合并总发电量为5185.9万兆瓦时,比去年同期增加3.44%,合并总售电量为4920.4万兆瓦时,按年增3.82%。

4、系统分类:

光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。

1、独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成,若要为交流负载供电,还需要配置交流逆变器。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统,太阳能户用电源系统,通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。

2、并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。

光伏发电实例

可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性,可以根据需要并入或退出电网,还具有备用电源的功能,当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑;不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能,一般安装在较大型的系统上。 并网光伏发电有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站,主要特点是将所发电能直接输送到电网,由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大,还没有太大发展。而分散式小型并网光伏,特别是光伏建筑一体化光伏发电,由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点,是并网光伏发电的主流

5、系统组成:

光伏发电系统是由太阳能电池方阵,蓄电池组,充放电控制器,逆变器,交流配电柜,太阳跟踪控制系统等设备组成。其部分设备的作用是:

电池方阵

在有光照(无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照)情况下,电池吸收光能,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏特效应”。在光生伏特效应的作用下,太阳能电池的两端产生电动势,将光能转换成电能,是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池,分为单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。

蓄电池组

其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是:a.自放电率低;b.使用寿命长;c.深放电能力强;d.充电效率高;e.少维护或免维护;f.工作温度范围宽;g.价格低廉

控制器

是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素,因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。

逆变器

是将直流电转换成交流电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源,而负载是交流负载时,逆变器是必不可少的。逆变器按运行方式,可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统,为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。方波逆变器电路简单,造价低,但谐波分量大,一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。正弦波逆变器成本高,但可以适用于各种负载。

跟踪系统

由于相对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系统,一年春夏秋冬四季、每天日升日落,太阳的光照角度时时刻刻都在变化,如果太阳能电池板能够时刻正对太阳,发电效率才会达到最佳状态。世界上通用的太阳跟踪控制系统都需要根据安放点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度,将一年中每个时刻的太阳位置存储到PLC、单片机或电脑软件中,也就是靠计算太阳位置以实现跟踪。采用的是电脑数据理论,需要地球经纬度地区的的数据和设定,一旦安装,就不便移动或装拆,每次移动完就必须重新设定数据和调整各个参数;原理、电路、技术、设备复杂,非专业人士不能够随便操作。把加装了智能太阳跟踪仪的太阳能发电系统安装在高速行驶的汽车、火车,以及通讯应急车、特种军用汽车、军舰或轮船上,不论系统向何方行驶、如何调头、拐弯,智能太阳跟踪仪都能保证设备的要求跟踪部位正对太阳!

6、特点:

与常用的火力发电系统相比,光伏发电的优点主要体现在: ①无枯竭危险;

②安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净(无公害);

③不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;例如,无电地区,以及地形复杂地区;

④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电; ⑤能源质量高;

⑥使用者从感情上容易接受;

⑦建设周期短,获取能源花费的时间短。 缺点:

①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;

②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。 ③发电成本高。

7、应用领域:

一、用户太阳能电源:(1)小型电源10-100W不等,用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,如照明、电视、收录机等;(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统;(3)光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。

二、交通领域如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。

三、通讯/通信领域:太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。

四、石油、海洋、气象领域:石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。

五、家庭灯具电源:如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。

六、光伏电站:10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴)互补电站、各种大型停车厂充电站等。

七、太阳能建筑将太阳能发电与建筑材料相结合,使得未来的大型建筑实现电力自给,是未来一大发展方向。

八、其他领域包括:(1)与汽车配套:太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等;(2)太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统;(3)海水淡化设备供电;(4)卫星、航天器、空间太阳能电站等。

第五篇:光伏发电资料

三、人才需求与专业前景

产业现状:

目前,全球的能源供给90%是由煤、石油、天然气来满足的,这些传统能源的不可再生性,让全球面临着能源枯竭的趋势!据专家分析,以截至目前世界已探明的原油蕴藏量看,石油储量仅够40年的开采和利用,煤炭存量仅剩200余年,核能发电的铀剩下60年、天然气仅有65年,依此趋势发展,而人类又无法开发和使用替代能源的话,将面临能源资源很快枯竭的危险。

政策导向:

在“十二五”发展规划中,我国首次明确提出了大力发展和扶持包括太阳能在内的新能源产业和产品的战略目标。到2020年非化石能源占一次能源消费的比重要达到15%左右。

行业人才需求: 新能源人才的需求实际从2008年就开始多起来,风能、太阳能等新能源产业对于人才的需求持续升温,风力发电、水利发电、太阳能发电、生物发电、垃圾发电、核电和燃气发电等方向都需要大量人才。高级应用型技能人才无论是数量和质量上均处在严重紧缺的状态,已成为制约新能源装备制造业发展的最大瓶颈。

由于我国没有统计数据,专家按照德国的数据对我国2020年风力发电、太阳能人才需求(含研发、设计、运行、维修等人员)进行预测

目前,中国煤炭在全国终端能源消费中的比重在40%以上,远高于欧美等发达国家与世界平均水平(8.8%)。

100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%其他天然气石油电力煤炭中国韩国日本德国法国英国美国加拿大2006年世界主要国家终端能源消费结构

未来10年是我国工业和城市化推进的关键时期,经济保持较快增长,能源电力需求仍将继续快速增长。

未来10年我国社会用电量增长趋势

未来电源装机容量及构成

 2020, 电力总装机17亿千瓦,其中煤电占58.6%。

 2030, 电力总装机24亿千瓦,其中煤电占51.4%。

储能2.8%核电4.5%太阳能1.4%风电9.1%生物质等0.8%燃气3.3%常规水电19.5%煤电58.6%太阳能3.3%风电12.3%生物质等0.8%储能3.7%常规水电17.7%核电6.6%燃气4.1%煤电51.4% 我国新能源发电接入的特点

风电整体呈现大规模开发、远距离传输、高电压等级集中接入为主的特点,同时大力鼓励在低风速区分散式开发、就地消纳。

太阳能光伏发电接入电网呈现出大规模集中接入与分布式接入并举的特点。 《中华人民共和国可再生能源法》

2006年1月1日,《中华人民共和国可再生能源法》开始正式实施。该法明确指出国家将可再生能源列为能源开发的优先领域,规定电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议,为可再生能源发电提供上网服务,并按照确定的上网电价全额收购可再生能源电量。高于常规能源发电平均上网电价的费用差额,附加在销售电价中分摊。

中华人民共和国可再生能源法(修正案) 2010年4月1日起正式执行

第四章第十四条:

电网企业应当与按照可再生能源开发利用规划建设,依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议,全额收购其电网覆盖范围内符合并网技术标准的可再生能源并网发电项目的上网电量。发电企业有义务配合电网企业保障电网安全。

国家能源局《风电机组并网检测管理暂行办法》 (国能新能〔2010〕433号文)

第二条:自2011年1月1日起,新核准风电项目安装并网的风电机组,必须是通过本办法规定检测的机型,只有符合相关技术规定的风电机组方可并网运行。

第四条:并网检测机构负责开展风电机组并网检测工作并出具并网检测报告。并网检测机构应是国家授权的有资质的检测机构,符合ISO/IEC17025《检测和校准实验室能力的通用要求》。

第五条:风电机组制造企业应及时委托并网检测机构进行风电机组的检测,并提交相关资料和电气模型。制造企业应保证批量生产的风电机组与送检风电机组具有相同的技术特性。对于关键部件发生变化的风电机组,制造企业应在一个月内告之并网检测机构并申请重新检测。参与风电场投标的风电机组必须具备并网检测报告。

国家能源局《风电场功率预测预报管理暂行办法》 (国能新能〔2011〕177号文)

第十三条:所有已并网运行的风电场应在2012年1月1日前建立起风电功率预报体系和发电计划申报工作机制并开始试运行,按照要求报送风电功率预测预报结果。未按要求报送风电功率预测预报结果的风电场,不得并网运行。

第十五条:各风电场预测预报系统从2012年7月1日起正式开始运行。所有风电场企业要按要求正式开始风电功率预测预报和发电计划申报工作,并按照电网调度机构下达的发电计划申报工作,并按照电网调度机构下达的发电计划曲线运行。

国家能源局《国家能源局关于分散式接入风电开发的通知》 急

国能新能[2011]226号

近期分散式风电开发的主要思路与边界条件:

(一)以分散式多点接入低电压配电网系统的风电机组,设计上应满足国家有关技术、运行安全、环境保护和土地使用等规定,其运行服从电网系统的统一调度。

(三)初期阶段仅考虑在110千伏(东北地区66千伏)、35千伏和10千伏3个电压等级已运行的配电系统设施就近布置、接入风电机组,不为接入风电而新建变电站、所,不考虑升压输送风电,风电装机容量原则上不高于接入变电站的最小负荷水平。风电机组的单机容量可视具体情况灵活选用。

(四)电网企业对分散式多点接入系统的风电发电量应认真计量、全额收购。风电发电量的电价补贴执行国家统一的分地区补贴标准。

在今后10~20 年,我国的光伏发电将主要应用于下述方面:农村离网供电,分布电源,大规模荒漠电站以及其它商业应用。国家应首先加强光伏发电各项能力建设,包括资源普查和评估、研发能力建设、培训体系建设、质量监督服务体系建设,并积极开展国际合作,引进技术、人才和资金,为我国光伏发电的健康、可持续发展奠定坚实的基础。

传统的化石能源资源日益枯竭, 严重的环境污染制约了世界经济的可持续发展。能源的需求有增无减, 能源资源已成为重要的战略物资。相对于世界其他国家, 中国的化石能源更加短缺。

据预测, 中国已探明的煤炭将在105 年内被开采完, 石油将在15 年左右枯竭, 天然气也将在30 年用尽, 而中国电力科学院预测显示, 我国电力供应缺口在2010 年和2020 年分别为37 GW 和100 GW, 因此, 发展可再生能源是未来能源发展的必由之路。

1 国内外光伏发电产业的现状

太阳能是一种朝阳产业, 不仅拥有良好的经济前景, 且随其产业化的发展, 将提供越来越多的就业机会。太阳能光伏发电在国民经济中的作用和影响已越来越大, 光伏发电市场发展前景相当广阔, 已经引起了世界发达国家的高度重视。日本利用其电子技术优势, 大力发展光伏发电产品, 其产量已经相当于全球产量的50%以上; 德、日、英、荷、美等国企业基本垄断了全球的光伏发电产品市场, 出口额占世界贸易额的80% 以上。据欧盟估计, 全球光伏市场将从现今的3 000 MW 增加到2020 年的70 GWp (Wp 为峰瓦) , 光伏发电将解决非洲30%、经济合作与发展组织( OECD) 国家10% 的电力需求。当2010 年欧洲风力发电达到约40 GW、光伏发电3 GW 和太阳能集热器100 Mm2 时, 总计可提供154 ~ 167 万个就业机会。

和发达国家相比, 中国的光伏发电产业出现了非常奇怪的/ 两头在外0现象, 即90% 的原材料依赖进口, 而90% 的光伏产品却进入了国际市场。光伏产业的发展也相对缓慢, 各种光伏材料的发展都相对落后。1958 年开始对太阳能光伏电池进行研究, 并于1971 年将光伏电池成功应用于东方红2 号卫星; 1973 年开始太阳能光伏电池的地面应用研究; 从20 世纪70 年代初到80 年代末, 由于成本高, 太阳电池在地面的应用非常有限。20 世纪90 年代以后, 随着成本的降低, 太阳电池产量迅速增长, 太阳电池开始向工业领域和农村电气化应用发展, 市场稳步扩大, 国家和地方政府开始制订光伏计划。2002 年, 国家发改委启动了送电到乡0 项目, 使得中国的光伏市场迅速增长, 总装机容量从2001 年的23. 5 MW 迅速增长到2002 年的45 MW, 至2003 年达到55 MW。2003~ 2005 年, 受德国市场的巨大需求影响, 国内光伏企业的产能迅速扩展, 产量迅速增长。2005 年, 电池产量约150 MW, 组件产量约284 MW, 国内安装量约5 MW, 累计安装量70 MW。

3. 1 中国必须大力发展光伏发电的4 大理由:

( 1) 同国外相比, 我国的能源系统更加不具备可持续发展特点。我国的人口多, 人均资源占有量仅及世界的一半, 石油和天然气资源仅占世界人均量的17. 1% 和13. 2% ; 加之能源利用技术落后, 效率低下, 能耗高, 枯竭速度可能会比国外更加迅速, 能源匮乏的威胁可能来的更早。能源供需缺口越来越大。2020 年全国需求量27 亿t T OE( 油当量) , 尚缺4. 8 亿t 标准煤; 2050 年一次需求量达到40 亿t 标准煤, 缺口达10 亿t 标准煤, 短缺25% 以上。过度依赖煤炭, 环境影响更加严重。煤炭几乎满足了我国一次能源需求的70%, 66% 的城市大气颗粒物的含量和22% 的城市SO2 含量均超过国家空气质量二级标准, 在冬季这些污染物的浓度更大, 通常为夏季的2 倍。环境专家认为, 大气中90% 的SO2 和70% 的烟尘来自于燃煤。煤废料的处理仍是问题。煤炭开发利用过程中产生的大量的矸石、腐蚀性水、煤泥、灰渣和飞灰等, 已构成对工农业生产和生态环境的危害, 成为制约所在地区可持续发展的一个制约因素。

( 2) 我国特殊国情的要求。光伏发电是农村小康建设的必然途径。近13 亿人中约80% 居住在农村, 每年消耗6 亿多t 标准煤的能量, 其中约一半来自可再生能源, 但这些能源目前只是以传统的利用方式为主。另外我国还有700 万户无电人口, 无法用常规电网延伸解决用电问题。光伏发电能维护生态建设成果、改善农村生活环境。目前, 有2 亿多人面临沙漠化的威胁, 但燃烧传统生物质能源在很多地区仍是主要的生活用能方式, 导致森林过度采伐、

植被被严重破坏, 生活环境不断恶化。建立起清洁、便捷的用能机制, 则可为 退耕还林、还草工程提供切实可靠的保障。

( 3) 能源供应安全的考虑。我国石油短缺, 对外依存度加大, 1993 年我国成为石油净进口国, 2001 年进口依存度已经达到34%, 随着国民经济的持续增长, 石油进口量占整体石油需求量中的份额进一步增长, 预计到2020 年将达到50% 。太阳能属于本地资源, 通过一定的工艺技术, 不仅可转换为电力, 还可以直接、间接地转换为液体燃料, 如乙醇燃料、生物柴油和氢燃料, 为各种移动设备提供能源。

( 4) 缩小与国外的差距, 在未来发展中占据有利位置的需要。我国目前所面临的形势是: 在落后于别人的太阳能技术及市场上, 欧美等西方国家仍旧在加速发展, 这有可能使得他们继续领先。太阳能技术不同于一般技术, 科技成分含量较高, 其产业发展需要较长时间的技术开发和市场积累。因此, 应该早开发, 早主动, 早受益。

. 2 光伏发电的前景

光伏发电在未来的发展过程中有着巨大的商业开发前景。

3. 2. 1 作为独立的光伏发电系统 光伏发电作为独立的光伏系统在离网住宅供电、离网工业应用、消费产品和交通信号灯等方面有着良好的应用前景。目前, 应用最广泛的大型照明系统如机场跑道照明、宾馆室外照明、公路隧道照明等, 小型照明灯具如太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等大多数都是独立的光伏发电系统。

3. 2. 2 作为并网光伏系统 光伏发电作为并网光

伏系统在光伏电站、户用并网光伏系统、混合光伏系统等领域大有前途。

3. 2. 3 特殊应用 近年来, 光伏发电在光伏建筑一体化和光伏声屏障系统也得到了很大发展。和景观、建筑相结合的光伏发电即光伏建筑一体化前景广阔。以光伏集成建筑( BIPV) 为核心的光伏屋顶并网发电应用占据了目前绝对的光伏市场份额, 尤其日本和德国近几年光伏安装几乎全部是并网应用。

0 引 言

随着能源需求的不断加大和气候、环境问题的日益严重, 加快可再生能源发展已成为全球实施可持续能源战略的重要举措。而光伏发电具有资源普遍且丰富、洁净无污染等特点, 是各种可再生能源中最重要、最基本的能源。经过多年发展, 光伏发电技术已日渐成熟, 并逐步由独立的补充电源向大规模并网系统发展。而在目前智能电网的蓬勃发展浪潮, 也为光伏发电创造了前所未有的机遇, 可以预见, 光伏发电将具有广阔的发展前景。光伏发电是指通过光伏组件将太阳能转化为电能, 再经逆变器向用户或电网输送的技术。从总体上来看, 中国太阳能电池产业快速发展壮大, 市场潜力也很大, 然而光伏发电的成本虽已大幅下降, 但仍远高于传统发电成本, 参照国际上光伏发展经验, 能源政策和支持将是推动中国光伏发电发展的重要因素。另外, 加强光伏领域技术研发, 提高光伏发电转换效率和控制调节能力, 解决光伏发电接入对电网所产生的一系列问题, 也是决定未来光伏发电发展的关键。对近年来光伏发电的发展进行了概述, 对国内外光伏政策进行了分析, 并分类对光伏发电的相关技术进行了综述。

1 光伏发电发展概述与政策分析

1. 1 光伏发电发展概述随着能源危机、环境问题突显及光伏技术的飞速进步, 近十年间光伏发电取得了突破性的进展。截至2008 年底, 全球光伏发电容量已将近15 000 MW, 主要分布在光伏技术先进、电网发展成熟、政策支持力度较大的欧盟、日本、美国等国; 各国的光伏发电容量呈逐年快速上升的趋势, 仅2008年全球新增光伏容量就超过5 500 MW; 大容量并网光伏电站逐步成为主导, 目前世界上最大的光伏电站为西班牙的 lmedilla光电厂, 容量达到了60MW。

中国拥有丰富的太阳能资源, 理论储量达每年17 000 t吨标准煤, 全国总面积2 /3的地区年日照时间都超过2 000 h, 太阳能利用潜力很大; 但目前开发相对较少, 国内光伏发电容量仅15MW。相比光伏市场, 中国光伏组件生产能力发展迅速, 2008年产量近2 600MW, 已跃居世界前列。在2007年编制的可再生能源中长期发展规划中规划2020年中国光伏发电容量达到1 800MW; 但从目前发展的趋势和计划来看, 这一目标将提前实现, 预计2020年中国光伏容量将达千万千瓦以上。

1. 2 国外光伏发电政策

光伏高额的发电成本决定其在发展之初必然需要政策的扶持和驱动, 光伏发展较快的德国、日本、美国等国都是通过制定各种政策大力推动太阳能光伏发电发展的。德国政府2000年颁布了可再生能源法案, 并于2004年对其进行了修改, 规定给予不同的太阳能发电形式为期20年0. 457~ 0. 624欧元/千瓦时的补贴, 每年递减5% ~ 6. 5% , 从而极大地刺激了德国光伏市场的发展, 使德国光伏发电容量2006年以来一直保持世界第一; 但值得注意的是自2009年起, 德国光伏上网电价下降比率增加到8% ~ 9% , 德国光伏市场增速可能会有一定程度的下降。日本一贯对能源问题非常重视, 新能源发展也较早, 自20世纪90 年代开始先后颁布的新能源法可再生能源比例标准等为其新能源规划了发展框架, 制定了新能源的总量的发展目标; 另外日本政府还通过科技资助提升其新能源产业的科技竞争力。美国政府主要通过抵扣补贴和专项投资的政策扶持光伏产业发展, 2001 年美国加州著名的5加州太阳能计划6预算32 亿美金在10年内建造100个光伏系统, 2005 年5联邦能源政策法案规定了对光伏系统投入可采用抵扣税收的措施; 美国政府同样也非常重视其科技的创新和研发, 2006年5总统太阳能美国计划6由总统下令增加研发费用, 以增强美国在太阳能光伏技术上的竞争力。另外, 西班牙、意大利、法国、希腊等国也都通过各种政策和制度促进了本国光伏发电的发展。综上所述, 国外光伏发展的政策支持主要包括了制定发展目标、较长期的价格保障机制、专项资金补助、优惠的税收制度、科技研究资助等手段。

1. 3 中国光伏发电政策

在中国光伏发电的发展过程中, 各种支持政策的制定也起到了很大的推动作用 , 特别是2006 年5可再生能源法及其配套的相关法规, 如可再生能源发电管理办法可再生能源上网电价及费用分摊管理试行办法6的实施, 从法律制度和政策措施的高度对可再生能源的发展做出了比较完整的规定; 随着可再生能源的快速发展, 可再生能源法实施中也暴露出了一些问题, 目前可再生能源法修正案 已通过审议并即将出台, 修正案中主要对统筹规划、市场配置与政府宏观调控相结合、国家扶持资金集中统一使用等三项原则进行了强调 。为配合可再生能源法的实施, 中国也相应制定了新能源发展的战略规划, 2007年发布的5中国可再生能源中长期发展规划6中提出了中国可再生能源的发展目标, 即将出台的5新兴能源产业发展规划6将根据新能源的最新发展情况, 对发展目标进一步明确[ 10] 。2009年7月, 财政部、科技部、国家能源局联合下发5关于实施金太阳示范工程的通知6[ 11 ] , 安排了专项资金支持光伏发电技术在各类领域的示范应用及关键技术产业化, 加速了中国光伏发电的发展。在光伏发电发展的浪潮中, 各个地方也纷纷出台了各种优惠政策, 如江苏260MWp太阳能补助案、青海省太阳能产业发展及推广应用规划、江西光伏产业发展规划纲要等等, 对目前中国光伏发电的促进体制起到了有效的补充作用。目前中国正处于光伏发展的起步阶段, 尽管国家和地方已出台了多项光伏发电的促进政策, 但从总体上看, 光伏发电的收购制度、定价和补偿机制、减税政策、接入标准等尚需进一步完善和明确, 只有建立了完备的法律和制度体系, 才能引领光伏发电更加科学、有序地发展。

2 光伏发电相关技术浅析

按照研究领域, 光伏发电的相关技术可以分为光伏发电及其并网技术和大电网应对光伏接入措施研究两个层面。

2. 1 光伏发电及其并网技术

一套完整的光伏发电系统通常包含太阳能电池板、逆变器和控制器等3个部分, 因此光伏发电本身研究也可分为太阳能电池技术、逆变器技术、控制技术3个方面; 另外, 为保证光伏发电供电的安全与可靠, 相关的研究还包括光伏发电保护、孤岛监测、储能等技术。太阳能电池技术主要为了实现高效、低成本的能量转换, 目前太阳能电池主要分为晶体硅电池和薄膜电池两类, 其中晶体硅电池以其高效能量转换效率一直占据着太阳能电池产品的绝对主导地位, 而薄膜电池具有低成本的优势, 必将成为未来太阳能电池研究和应用的重点。逆变器技术主要解决光伏并网的交直流转换问题, 其主要研究内容为并网逆变器的拓扑结构及光伏组件的系统结构。其中逆变器拓扑结构主要研究逆变器类型、级数及其与隔离变压器、DC - DC、滤波器等器件组合的问题, 以达到提高设备运行性能、降低成本和损耗、便于控制等目的。光伏组件系统结构主要研究光伏组件在整个发电系统中的组织形式, 目前主要有集中型、串型、多串型、交流模块集中型等多种形式。光伏控制技术是目前研究的热点[ 14 ] , 其目的在于尽量维持太阳能电池的最大输出功率和最小的输出谐波, 并能够在电网需要时灵活控制输出的有功和无功以起到参与电网调节的作用。目前的研究主要包括光伏系统的最大功率点跟踪(MPPT )、电流控制、电压控制、功率控制等问题。通常情况下, 光伏发电并网系统与负载和配电网相连接, 实现供电和与主网的能量交互, 为保证供电的持续稳定一般配备有储能装置和能量控制主站, 形成/微电网0[ 15] 。为保障微电网的安全可靠供电, 必须研究含分布式发电微电网中的相关技术问题, 包括由于系统故障或检修形成微电网孤岛运行时的检测手段[ 16] 、对光伏发电和储能装置实现的统一能量管理和调剂。

2. 2 大电网应对光伏接入措施研究

除了研究光伏发电本身及微电网技术, 如何保证大规模光伏发电接入后电力系统的稳定运行也是一项非常值得研究的课题, 这是因为光伏发电具有显著的间歇性和随机性特点, 其大规模接入电网必将导致潮流方向、配网结构、运行方式等的深刻变化, 从而使系统运行的多个环节必须采取相应的措施应对[ 17, 18 ] 。在大电网应对光伏接入的措施研究中, 主要包括: ( 1)光伏发电的接入将抵消去一部分负荷, 传统的负荷预测方法将不再适用, 必须研究考虑光伏发电随机性的负荷预测新方法; ( 2) 以光伏发电的经济型、对电网的影响等为优化目标, 制定光伏发电规划和设计的方法; ( 3)目前光伏发电尚无标准的数学模型, 研究其模型及含光伏发电模型的电网计算方法, 对于系统的仿真分析和电网规划都具有重要的意义; ( 4)光伏发电出力的随机变化可能导致潮流大小和方向的改变, 使传统电网调压方案难以满足需求; ( 5)其间隙性和随机性特点也给大规模光伏发电接入后的调峰调频和调度能力提出了更高的要求; ( 6) 光伏发电系统大量运用电力电子器件, 有可能增加系统的谐波污染, 对电网电能质量有一定影响; ( 7) 光伏发电的接入使传统辐射状电网变为多电源式网络结构, 传统的继电保护原理也必然随之发生巨大变化, 研究适应于多电源网络的保护原理是一项亟待解决的问题; ( 8)另外, 光伏发电等分布式电源的兴起也将导致电力交易发生深刻的变化, 完善的市场机制和管理体系是未来电力市场科学、健康发展运营的保障。另外, 中国太阳能资源最为丰富的地区位于西部, 集中在西藏、甘肃、宁夏、新疆等省, 而这些地区大多负荷水平较低, 因此中国太阳能开发将可能面临着大规模集中开发、远距离传输的情况, 由此可能带来更加复杂的问题需要解决。

3 结 语

( 1)随着能源危机、环境问题突显及光伏技术的飞速进步, 近十年间光伏发电取得了突破性的进展。

( 2)参照国外光伏发展经验, 能源政策和支持将是推动光伏发电发展的重要因素, 中国也出台了多项光伏发电的促进政策。

( 3)按照研究领域, 光伏发电的相关技术可以分为光伏发电及其并网技术和大电网应对

光伏接入措施研究两个层面。其中光伏发电及其并网技术主要包括太阳能电池技术、逆变器技术、控制技术和微电网技术等, 而大电网应对光伏接入措施研究则涉及到电力系统的规划、调度、运行、控制、市场等多个方面。

三、风力发电产业发展因素

近十年来,全球风电产业获得了超常发展,这取决于支撑风电产业的一个条件和三个驱动因素。一个条件就是全球存在丰富的风力资源,三个驱动因素分别是全球对环境问题日益重视、国际油价的持续高企和风电技术日益成熟。

(一)风电发展不存在资源瓶颈

风能是地球表面大量空气流动所产生的动能,太阳对地球的辐射能约有2%转变为风能。世界气象组织估计全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍,相当于10800亿吨标准煤产生的能量,约是全世界目前能源消费量的100倍。

目前,已经开发的风能仅占全球风能资源微不足道的一小部分。世界电力需求预计到2020年会上升到每年25.578万亿千瓦时,如果50%的风能资源被利用,则可满足世界电力需求。就我国而言,风力资源列世界第三,排在俄罗斯和美国之后。根据最新风能资源评估,全国陆地可利用风能资源3亿千瓦,加上近岸海域可利用风能资源,共计约10亿千瓦。

(二)环境问题日益严重推动各国政府扶持清洁新能源的发展

目前,国际社会日益感觉到环境污染和全球气候变暖问题的严重性,纷纷采取措施试图遏制环境问题的恶化,措施之一就是扶持清洁新能源的发展。

风电是一种可大规模商业开发的清洁新能源。从国际经验来看,政府的激励政策在风电产业发展过程中的作用举足轻重。这些政策措施包括各种形式的补贴、价格优惠、税收减免、贴息或低息贷款等。高强度的激励机制是克服发展障碍,促进产业发展的关键性措施之一。

目前中国的激励本国风电发展的政策措施主要有:风电设备产业化专项资金

补助、国产化率70%的要求、风电全额上网、电价分摊和财税上扶持,这些措施对激发国内风电投资热情,扶持本土风电机组制造业起到重要作用。

(三)高油价迫使各国寻求可再生的替代能源

从2003年以来,国际油价持续攀升,至2007年底已经数次逼近100美元大关,国际油价持续走高带动天然气、煤炭等化石能源的价格同步走高。

化石能源的价格维持高位使替代的新能源如风能发电、核能发电和太阳能发电在经济上可行,这些因素导致了全球包括风电的新能源投资热潮。

(四)风力发电技术日益成熟

化石等一次性能源的特点如环境成本增加、不能再生等决定了成本将不断上涨;而随着技术成熟和规模效应的发挥,风电、核电等新能源发电的成本将进一步降低。而在众多新能源中,风电是最具商业开发前景的新能源之一。近些年,随着风电技术的日益成熟,风电装机容量不断增大,并网性能不断改善,发电效率不断提高,风电设备在全球能源设备中脱颖而出。

随着风电技术的成熟和规模效应的显现风电机组价格不断下降,由此带来风电成本的持续降低。上世纪80年代到90年代初风电成本下降较快;90年代中期以来,成本下降趋缓,即使这样,风电成本也达到每5年下降20%,照此速度,到2020年,即使没有补贴,风电的成本将接近常规的能源。

(一)我国风能资源储量及其分布

我国幅员辽阔,海岸线长,风能资源比较丰富。根据全国900多个气象站将陆地上离地10m高度资料进行估算,全国平均风功率密度为100W/m2,风能资源总储量约32.26亿kW,可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿kW,近海可开发和利用的风能储量有7.5亿kW,共计约10亿kW。如果陆上风电年上网电量按等效满负荷2000小时计,每年可提供5000亿千瓦时电量,海上风电年上网电量按等效满负荷2500小时计,每年可提供1.8万亿千瓦时电量,合计2.3万亿千瓦时电量。中国风能资源丰富,开发潜力巨大,必将成为未来能源结构中一个重要的组成部分。

另外,就各种新能源发电方式在储存量上对比来看,虽然太阳能的资源量是最多的,相当于2.3万亿吨标准煤,不过,其现在发电成本很高,还有待技术上

的改进和成本的缩减;小水电发电是我国现在在新能源中利用最高的一种发电方式,而且在技术上已经到了国际先进水平,不过其资源总量上受到一定的限制—其资源量为1.8亿KW,可开发量为1.28亿KW,相当于1.4亿吨标准煤,目前我国小水电的开发量为20%左右,预计到2030年,我国小水电资源将开发完毕,届时可以形成1亿千瓦的装机水平。然而小水电在缺水的西部和北部受到了约束;而我国北部和西部风电的资源量相当的丰富,利用的空间还很大。

就区域分布来看,我国风能主要分布在以下三个地区: 1.“三北”(东北、华北、西北)地区风能丰富带

包括东北三省、河北、内蒙古、甘肃、青海、西藏和新疆等省/自治区近200KM宽的地带,风功率密度在200-300W/m2以上,有的可达500W/m2以上,可开发利用的风能储量约2亿KW,约占全国可利用储量的79%。

该地区风电场地形平坦,交通方便,没有破坏性风速,是我国连成一片的最大风能资源区,有利于大规模的开发风电场。但是,建设风电场时应注意低温和沙尘暴的影响,有的地方联网条件差,应与电网统筹规划发展。

2.东南沿海地区风能丰富带

东南沿海受台湾海峡的影响,每当冷空气南下到达海峡时,由于狭管效应使风速增大。冬春季的冷空气、夏秋的台风,都能影响到沿海及其岛屿,是我国风能最佳丰富区。我国有海岸线约1800KM,岛屿6000多个,这是风能大有开发利用前景的地区。

沿海及其岛屿风能丰富带,年有效风功率密度在200W/m2以上,风功率密度线平行于海岸线,沿海岛屿风功率密度在500W/m2以上,如台山、平潭、东山、南鹿、大陈、嵊泗、南澳、马祖、马公、东沙等,可利用小时数约在7000-8000小时。这一地区特别是东南沿海,由海岸向内陆是丘陵连绵,风能丰富地区仅在距海岸50KM之内。

3.内陆局部风能丰富地区

在两个风能丰富带之外,风功率密度一般在100W/m2以下,可利用小时数3000小时以下。但是在一些地区由于湖泊和特殊地形的影响,风能也较丰富,如鄱阳湖附近较周围地区风能就大,湖南衡山、湖北的九宫山、河南的嵩山、山西的五台山、安徽的黄山、云南太华山等也较平地风能为大。

4.海上风能丰富区

我国海上风能资源丰富,10m高度可利用的风能资源约7亿多KW。海上风速高,很少有静风期,可以有效利用风电机组发电容量。海水表面粗糙度低,风速随高度的变化小,可以降低塔架高度。海上风的湍流强度低,没有复杂地形对气流的影响,可减少风电机组的疲劳载荷,延长使用寿命。一般估计海上风速比平原沿岸高20%,发电量增加70%,在陆上设计寿命20年的风电机组在海上可达25年到30年,且距离电力负荷中心很近。随着海上风电场技术的发展成熟,经济上可行,将来必然会成为重要的可持续能源。

(二)我国风电装机容量分析

截至2008年末,我国除台湾省外累计风电机组11600多台,装机容量约1215.3万千瓦。分布在24个省(市、区),比前一年增加了重庆、江西和云南等三个省市,装机超过100万千瓦的有内蒙古、辽宁、河北和吉林等四个省区。与2007年末累计装机590.6万千瓦相比,2008年累计装机增长率为106%。

(四)我国风电场建设分布分析

我国风电场建设的分布主要集中于北方和东南沿海,而风力资源相对较丰富的西部还不是很多。而且这些地区大都是边远山区,远离发电厂,送电较为不方便。在这些地区,风电市场有较大的发展前景。 前言——我们为什么要发展风力发电

风能是一种清洁的永续能源,是新能源中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。目前,风电的开发利用普遍得到世界各国的高度重视,风力发电产业也正以惊人的速度增长,过去10年平均年增长率达到28%,全球安装总量达到了7400万kW,每年在该领域的投资额达到了180亿欧元。2006年,全球风电资金中有9%投向了中国,总额达16.2亿欧元(约162.7亿元人民币),中国有望成为全球最大的风电市场。可以预见:以其丰富的资源、良好的环境效益和逐步降低的发电成本,风电成为21世纪中国重要的电源。

从整个社会的角度来说,风力发电的主要推动力来自于两方面:

一、化石能源是有限的,人类的能源需求却在不断膨胀,高企的能源价格威胁全球经济安全;

二、从环境角度考虑,传统能源的温室气体排放破坏生态环境,其危害日益受到关注,风力发电作为一种清洁能源,成为现代社会解决环境危机的一种重要的思路。

从企业的角度来说,近年来全球能源企业积极投资风力发电。其主要推动力来自以下三个方面:

一、风力发电的技术日趋成熟,发电成本逐年降低,随着技术的进步,目前风力发电的成本已经和传统的火电成本比较接近,根据国际能源机构预测,至2010年,当全球风电装机总容量达到197.5GW时,风电价格将降至3.03美分/kWh,2020年当全球风电装机总容量达到1200GW,风电价格将进一步降至2.45美分/kWh,届时风力发电成本将远远低于火电成本;

二、各国政府纷纷将发展风力发电作为国家可持续发展的国策,出台了大量的支持政策,从政策、税收、融资各个方面支持风力发电的发展,保证风力发电在现有条件下能够实现盈利;

三、现代企业越来越意识到经济效益与环境效益可以相互结合,从而在应对世界的一些重大挑战的同时,促进公司的成长,而那些忽视社会责任和环境效益的企业也越来越无法在竞争中生存下去。

4 中国风电的发展前景 (1)发展风电的必要性:

前面已经提到,中国有丰富的风能资源,这为发展中国的风电事业创造了十分有利的条件。但就中国目前电力事业而言,火力发电仍是中国的主力电源。以燃煤为主的火电厂,正在大量排放co2和so2等污染气体,这对中国的环保极为不利。而发展风电,一方面有利于中国电源结构的调整;另一方面又有利于减少污染气体的排放而缓解全球变暖的威胁。同时,又有利于减少能源进口方面的压力,对提高中国能源供应的多样性和安全性将作出积极的贡献。

(2)国家对发展风电的政策支持:

由于风电场建设成本较高,加之风能的不稳定性,因而导致风电电价较高,而无法与常规的火电相竞争。在这种情况下,为了支持发展风力发电,国家曾给予多方面政策支持。

例如,1994年原电力工业部决定将风电作为电力工业的新清洁能源,制定了关于风电并网的规定。规定指出,风电场可以就近上网,而电力部门应全部收购其电量,同时指出其电价可按"发电成本加还本付息加合理利润"原则确定,高于电网平均电价部分在网内摊消。为了搞好风电场项目的规范化管理,又陆续发布了一些行业标准,如风电场项目可行性研究报告编制规程和风电场运行规程等。有了上述的政策支持,从此风电的发展便进入了产业化发展阶段。

与此同时,国家为了支持和鼓励发展风电产业,原国家计委和国家经贸委曾提供补贴或贴息贷款,给建立采用国产机组的示范风电场业主。 (3)发展风电的展望:

据不完全统计,2003年年初在建项目的装机容量约为60多万kw,其中正在施工的约有10万kw,可研批复的有22万kw,项目建议书批复的有32万kw,包括两个特许权项目。如果这些项目能够如期完成,那么到2005年底合计装机可超过100万kw。

预计"十一五"计划期间(2006~2010年),全国新增风电装机容量可达280万kw,因而累计装机总容量约可达400万kw。 5 结束语

风力发电是一个集计算机技术、空气动力学、结构力学和材料科学等综合性学科的技术。中国有丰富的风能资源,因此风力发电在中国有着广阔的发展前景,而风能利用必将为中国的环保事业、能源结构的调整,减少对进口能源依赖作出巨大的贡献。展望未来随着风电机组制造成本的不断降低,化石燃料的逐步减少及其开采成本的增加,将使风电渐具市场竞争力,因此其发展前景将是十分巨大的。

3.3我国风电企业的发展现状

《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《关于完善风力发电上网电价政策的通知》、《可再生能源发展“十一五”规划》、《可再生能源发展“十二五”规划》等政策颁布大大刺激了风电企业的发展,提高了它们的积极性,由风电企业的发展带动整个风电行业的发展。

本文来自 99学术网(www.99xueshu.com),转载请保留网址和出处

上一篇:感恩父母孝心无价下一篇:感恩从心开始说课