光伏发电技术创新合集12篇

时间:2023-06-30 09:24:07

光伏发电技术创新

光伏发电技术创新篇1

光伏产业链从桂料、桂片/桂旋、电池、电池组件延伸到应用系统等全环节。德、日、美等国占据硅原料生产核心技术,中国已突破世界万吨级高纯硅技术壁垒。硅片/硅锭生产技术主要分布在挪威、德国、英国和日本,但江西赛维LDK成为全球首家硅片产能跨入2000兆瓦门槛的光伏企业。2010年,伴随着世界太阳能电池产量剧增,中国大陆2家企业电池产量并列全球第一。在发电应用方面,欧洲还是全球光伏产业最重要的市场。截至2010年底,欧洲光伏发电累计容量为13.2吉瓦,占全球总量的79.6%。从主要光伏国家的发展经验来看,财政激励政策是启动光伏市场的主要动力。其中上网电价法(Feed-in-tarifD与直接资金补贴法是推动世界光伏市场强势增长最重要的途径,得到了多数发达国家的认同和采纳。

目前,中国已经基本建立起比较完整的光伏产业链,遍布29个省市,主要分布在江苏、河北、江西等省市。国内光伏企业已经跻身国际大型光伏企业行列,其中12家海外上市,15家国内上市。中国光伏产业强劲的增长势头呈现以下特点:一是产业规模不断扩大,产业集聚快速形成。我国光伏产业经过爆炸式发展,已经形成了江苏、河北、江西、四川等几个光伏产业聚集区域。2010年我国太阳能电池产量超过13吉瓦,占全球总产量的47.8%,连续三年位居全球第一。二是光伏产业技术取得显著进展,设备国产化程度进一步提高。国内多晶硅料产能超万吨的企业就有两家,分别是保利协鑫和江西赛维LDK。近年来,我国通过引进外国领先的设备,硅碇/硅片生产薄弱状况得到彻底扭转。光伏生产设备30%?40%已替代进口或部分替代进口。三是政府扶持力度加大,产业政策开始补位。2009年以来,国家决定综合采取财政补助、科技支持和市场拉动方式,加大对光伏产业发展的扶持力度。2009年7月,国家多部委印发《关于实施金太阳示范工程的通知》,计划在2-3年内,采取财政补助方式支持不低于500兆瓦的光伏发电示范项目。

然而,与世界太阳能光伏产业的发展相比,中国太阳能光伏产业仍然存在产业链发展不平衡、自主创新能力弱、产业机制不够灵活、应用市场有待进一步开发等问题。当前,机遇与挑战同在(见表一),我们必须认真思考,采取有力措施,调整产业结构,扩大内需,开拓国际市场,狠抓技术创新,化危为机,推动我国光伏产业更好更快发展。

2光伏专利分析和技术展望2.1光伏技术领域专利分析作为新兴技术产业,太阳能光伏产业正处在高速持续发展之中,产业技术日益受得国内外企业、个人和科研院所的重视,特别是日本和美国的大型跨国公司将中国作为重要的目标市场,加紧该领域的专利布局。太阳能电池制造技术已成为光伏产业的主要技术,而伴随着光伏并网发电的广泛应用,太阳能光伏发电应用技术研究开发迅速趋热。我国企业在技术创新体系中的主体地位作用已经显现。由于国内科研院所的研发能力强于中国企业,国内院校应加强与企业合作,推进产业化进程。

2.1.1强国加紧在中国进行光伏技术专利布局中国企业和研究机构在太阳能光伏领域的本土知识产权保护意识很强,而日本、美国、德国等国家的跨国公司将中国作为重要的目标市场,正加紧光伏技术的专利布局,竞相占领我国专利技术市场。曰本三洋、夏普、佳能,美国应用材料和德国默克公司都加强在中国的专利申请,涉及产业链的多个领域。特别是美国应用材料公司近几年的专利申请非常活跃,仅2007年就申请专利231件之多。日、美等国在华专利数量分别占到中国太阳能光伏技术领域专利总量的16.6%和12.5%。

2.1.2光电器件技术是国内光伏专利技术发展的焦点

从专利申请的应用领域分析,当前国内光伏专利技术的热点主要集中在光电器件、太阳能电力、半导体加工工艺、半导体基板、聚合物的光电应用方面。光电器件技术依然是国内光伏产业技术中最主要的热点技术。

2.1.3国外企业光伏专利技术整体强于国内在华申请光伏技术专利的企业排名中,国内仅江苏常州天合光能公司挤入前十强,其余均为外国企业。国内企业整体技术实力落后于美、日、韩等国。

2.1.4长三角成为我国最主要太阳能光伏专利技术集聚地区

国内申请光伏技术专利前三名的企业分别位于常州、上海、无锡等地,这表明长三角是我国最主要太阳能光伏技术专利集聚地区。

2.1.5科研院所的研发能力明显强于企业中科院是国内太阳能光伏技术领域申请专利最多的研究机构,其专利数量达201件,是国内申请专利最多的企业常州天合光能的3倍以上;其次为南开大学52件,位居第二;上海交通大学44件,排名第三。因此,国内企业应加强与科研院所的合作,实现产学研相结合,将太阳能光伏技术成果转化为产品,推进产业化进程。

    2.2太阳能光伏技术展望

加大光伏领域的研发投入,促进太阳能发电技术突破,扩大太阳能发电应用领域,是当前各国共同的战略目标。即使在全球经济低迷,整个光伏产业及技术研发造成极大冲击的情况下,光伏技术领域依然取得了较好的进展,未来各项技术参数、性能指标等记录将不断地被刷新。

(1)光伏发电成本将持续降低。依靠目前的太阳能电池技术就可以实现光伏发电成本的持续下降,未来光伏发电将会有经济竞争力。但对于何时能够达到和常规能源电力成本相当的水平,各研究部门之间差别很大,乐观的估计是到2015年左右,保守的估计是2025年左右,光伏发电成本可以下降到1.5美分/千瓦时,和届时的电力销价相当(仍高于煤电电价,但差别不很大)。

(2)新型太阳能电池技术推陈出新。在晶硅太阳能电池原材料成本一多晶硅居高不下的情况下,各厂商纷纷转而寻求技术创新,从而使得研究开发新型太阳能电池术成为近期太阳能电池产业新的热点。如利用碳纳米管代替传统硅技术,利用硅藻类生命结构开发太阳能电池,以及铜铟镓硒电池技术。

(3)光伏发电向规模化方向发展。经过多年的发展,光伏发电目前是一种较为成熟、可靠的技术,己经逐渐从过去的独立系统朝大规模并网方向发展。

(4)硅材料用量大大减少。降低硅片厚度是减少硅材料消耗、降低晶体硅太阳能电池成本的有效技术措施,是光伏技术进步的重要方面。从20世纪70年代开始,经过30多年的进步,太阳能电池硅片厚度从450?500微米降低到目前的100?180微米,厚度不及原来的1/4,硅材料用量大大减少,这对太阳能电池成本降低起到了重要作用。

(5)电池转换效率进一步提高。单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。在1954年,贝尔实验室的研究人员发现了转换效率最高的单晶硅太阳能电池,效率为4.5%,而现今光电转换效率纪录被新南威尔士大学提高到43%。

3我省光伏产业发展概况及问题

3.1我省光伏产业发展概况

“十一五”期间,江西省光伏产业从无到有、从弱到强,以晶体硅片生产为基础,在光伏产业链中游崛起,产业规模取得快速发展,在国际上已具备雄厚的实力。我省的光伏企业有50余家(2家海外上市企业),建立了“硅料一硅片一电池一组件”较为完整的光伏产业链。光伏产业投入也逐步增加。我省“十一五”时期的光伏产业投资总量在1200亿元左右,10多家光伏企业项目投资数额过亿,科技投入已达2000多万元。投资领域主要涉及太阳能光伏产业上游硅料、硅片生产,以及中游太阳能电池及组件生产领域,产业链下游领域相对较少。我省还成功组建国家光伏工程技术研究中心,成立了我国首个太阳能光伏学院一南昌大学太阳能光伏学院,建立了“中国光伏交易市场”,光伏企业的创新能力持续提升。

3.2科技发展中的主要问题

(1)光伏科技投入总量小。“十一五”期间,全省仅2009年光伏企业主营业务收入达210.91亿元,而科技投入仅为2000多万元,占主营业务收入的0.9%。。河南、四川、江苏等省科技投入较大。

(2)光伏技术自主创新能力弱。通过对中国光伏技术专利分析可知,从1983年至今,在国内申请的光伏专利总量中江西仅5件,占国内专利总量的0.19%。,涉及江西企业2家(表二所示)。

(3)光伏高层次创新人才缺乏。光伏专业技术人才队伍有待进一步培养,高层次、高素质的,懂得科技知识、经贸知识和现代管理知识的管理人才极度缺乏。

(4)光伏产业链需进一步完善。迄今为止,江西光伏产业链涉及上游硅原料和硅片生产环节,中游太阳能电池及组件、光伏设备领域仍较弱,下游光伏应用领域正在布局,表明整个光伏产业链发展不够完善。

4科技创新助推我省光伏产业发展建议

(1)加大对光伏产业的科技投入,提高企业的核心竞争力。每年获得各类科技投入不低于光伏产业主营业务收入的2%。制定激励政策鼓励企业开展研发自投。鼓励并促成世界范围内的产学研结合,将科技成果迅速转化为现实生产力。

(2)加强产业政策扶持力度,进一步激发光伏市场发展动力。加大光伏产业发展的相关政策。继续依靠政府财政支持,扶持光伏产业发展。从中短期来看,太阳能光伏发电的政策扶持力度和政府激励政策的实施仍将是开拓光伏市场的主要动力。

(3)优化光伏产业布局,尽快形成较为完整的光伏产业链。尽快淘汰光伏生产环节中能耗高、污染严重的落后产能,加速对国内外企业的兼并重组。全面实施产业配套战略,稳固高纯硅、硅片等上游产业,扶持电池、组件、设备等中游产业发展,引导下游光伏应用领域的市场开发。拉长光伏产业链,提高产品附加值,提升光伏产业的整体竞争实力和综合竞争能力。

(4)增强企业融资渠道,为光伏产业提供强有力的资金保障。光伏产业是一项新兴战略性产业,需要较强的资本投入。我省在积极争取国家财政资助外,还需大力吸引民间资本、风险投资等多项资本注入,积极拓宽企业融资渠道,为光伏产业提供强有力的资金保障。

(5)加快高层次人才的引进,为光伏产业提供智力保障。进一步完善激励机制,多方位引进高层次、紧缺人才。施行“人才、基地、项目”一体化机制,建立产业化基地,通过项目实施培养高层次优秀人才,为我省光伏企业的发展提供智力保障。

光伏发电技术创新篇2

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)08-0225-01

一、光伏专业建设现状

中国光伏产业产业规模迅速增长,在多晶硅、硅片、电池片、组件和光伏系统等光伏产业链各个环节中具有了一些自主知识产权,部分已达到国际领先水平,是世界最大的光伏市场。中国光伏不缺政策、不缺市场,缺的就是光伏方面的专业人才,如何培养现在发展需要的光伏人才一直都是一个值得认真探讨摸索的课题。

目前很多高校、各中等职业学校都在加快光伏产业人才培养工作,力争为光伏产业提供全方位、多学科、多层次的人才和智力支持。南昌大学太阳能光伏学院是我国最早在大学设立的光伏学院,为光伏人才培养提供了很好的榜样。随后,华北电力大学增设以太阳能光伏发电为主的“能源工程及自动化”专业,成为了部级特色专业,侧重于太阳电池设计与制造,光伏系统设计与搭建,光伏电站规划、设计、施工、运行与维护以及太阳能发电新技术开发等方面的技术与管理能力的培养。合肥工业大学、上海电力学院、南开大学、四川大学等大学都陆续开设了光伏专业。

还有很多职业院校也加入了光伏人才的建设队伍,江西太阳能科技职业学院(原江西中山职业技术学院)致力于太阳能光伏和光热利用、新能源和节能减排等制造业专业发展。上饶职业技术学院开设了光伏发电技术与应用专业,注重光伏产业理论、应用知识和操作技能的培养,具有从事硅材料及光伏产业的高素质技能型专门人才。湖南理工职业技术学院的专业名称为光伏发电技术及应用专业,侧重于生产运行、技术开发、产品检测与质量控制、生产技术管理、技术服务等工作的高素质技能型专门人才。扬州职业大学的专业名称为光伏材料加工与应用技术,培养具有太阳能光伏产业及光伏材料基础理论知识,掌握光伏材料加工与应用技术,能在光伏材料及相关行业从事生产运行、技术开发、产品检测与质量控制、生产技术管理等工作的高素质技能型专门人才。无锡职业技术学院开设的的专业名称为电气自动化技术(光伏发电技术及应用),针对长三角地区特别是苏锡常地区产业结构调整和提升的新特点,侧重培养光伏系统安装调试、光伏系统运行维护、小型光伏系统集成、光伏产品销售等方面的能力。乐山职业技术学院开设了专业名称为硅材料技术,培养光伏材料加工及应用。天津轻工职业技术学院的专业名称为光伏发电技术及应用专业,光伏系统硬件电路设计,光伏工程现场施工及从事光伏电力系统的调试、维护、运行和管理工作。

二、对光伏专业人才培养模式的建议

随着光伏产业的快速发展,光伏人才变得非常紧缺,这将制约我国光伏产业的大力发展。目前还没有形成非常完整、成熟的光伏技术人才培养体系,人才的后续供给速度赶不上光伏产业发展的速度。因此,建立合理的光伏产业人才培养体系,为我国光伏产业输送优质专业人才,是我们高校面临的一个新的机遇和挑战。光伏产业是一个新兴的产业,光伏专业是一个全新的专业,因此与学校特色相结合的太阳能光伏专业培养方向的研究有利于我校太阳能光伏专业人才培养方案和太阳能光伏专业人才培养模式的制定和实施。

本文主要针对光伏专业的人才培养提出几点见解,以期为该专业人才培养方案的制定和实施,为培养光伏产业发展所需的优秀和创新性人才提供借鉴。

1.构建合理的课程体系

为满足国家战略性新兴产业和光伏经济发展对高素质人才的需要,结合目前光伏岗位需求以及高校的办学条件,需要构建合理的课程体系。现主要岗位群主要有单晶硅棒生产、太阳能电池片生产、光伏电池生产、光伏组件加工和光伏发电系统施工,其中前四个岗位人员需求量大,但对文化程度要求不高,很多初、高中生经过短时间培训就能胜任。而在光伏发电系统施工方面由于我国起步较晚,目前国家对光伏电站建设的支持力度较大,此类光伏发电技术施工人才需求非常的急缺,需要系统地掌握储能和光伏发电等新能源材料与器件相关的基本理论与技术,能进行新能源材料与器件制备、性能测试及设备运行与维护,在制定培养方案时可以对课程整合和调整。

在课程体系设置中,把重点放在硅棒制备工艺流程及原理、太阳能电池制造工艺流程及工作原理、光伏系统的工作原理和设计、CAD技术、电子线路知识和电气控制技术知识,加强各种机械设备的操作技能、光伏材料和光伏系统检测、PLC、单片机等控制器件基础知识的培养[1-3]。

2.加强校内外实验、企业实习基地建设

企业非常看重学生的职业素质,如爱岗敬业、吃苦耐劳、求知、学习能力、现场管理和组织生产的能力、团队合作等,这些素质很难通过一两门课程来培养,需要通过大量的校内外实验和实习来进行职业素质教育。首先要培养学生们对光伏这个产业的兴趣,认识到光伏行业的重要性和发展前景。其次通过实验和实习重点加强学生对单晶硅片制造加工流程、光伏电池生产工作流程、晶体硅光伏电池组件制造工艺流程等认知和理解,增强学生对机械设备的操作技能,培养学生的学习能力、吃苦耐劳和敬业精神[4]。

3.构建高水平、高素质的师资队伍

作为一门新开的专业需要有一个强大师资队伍,上海电力学院有光伏行业最知名的教授之一,杨金焕,是中国光伏行业的元老之一。南开大学的光电子所是国家863计划之一,他们研究的电池专门供给中国的卫星做空间电池。四川大学的材料科学系冯良恒教授也是国内光伏行业领先学者之一,主攻碲化镉太阳能电池。笔者认为,一个学科要发展,首先要有好的学术带头人。因此,要大力引进国内高水平大学师德好、学术造诣深的人才担任新能源材料与器件的学术带头人。在此基础上引进相关方向的优秀青年博士,为现有师资队伍注入一股具有活力与创造力的新鲜力量。采取老教师带新教师的方法,尽快提升青年博士的教学水平与教学素质,使青年博士在掌握基本的教学技能的同时,充分发挥自身创造力的优势,加快整个专业的发展。

三、总结

光伏产业是一个新兴的产业,光伏专业人才变得非常紧缺,光伏人才培养要结合目前光伏岗位需求以及高校的办学条件,凝练出该专业的特色,制定合理的人才培养方案,构建合理的课程体系,建立科学的管理制度,提高人才培养质量,为光伏产业培养具有创新精神和实践能力的高素质光伏专业人才。

参考文献:

[1]李文萱. 高职院校光伏专业建设的探索[J]. 滁州职业技术学院学报,2012, 11(2): 35-37.

光伏发电技术创新篇3

关键词:光伏产业;新型能源;国际化;国际竞争力

一、引言

伴随着全球能源危机的逐渐加剧,发展新能源成为各国能源战略的重中之重。太阳能发电作为新兴能源具有持续性和清洁性,21世纪中国光伏产业高速发展,一举成为光伏产能世界第一大国,但是由于国际贸易壁垒、产能过剩、市场发展不平衡、自主技术缺乏等原因使中国光伏产业陷入困局,光伏企业纷纷重组、倒闭。光伏产业的寒冬使得我们不得不思考,中国新兴能源产业国际化道路该何去何从。

二、中国光伏产业困局解析

1、贸易壁垒

从2011年开始,美欧、印度等国相继对中国光伏产品展开反倾销调查,并出台反倾销惩罚措施,使得中国依赖出口的光伏产品受到重创,企业纷纷倒闭。反倾销税使得中国低廉的劳动成本优势消失殆尽,中国光伏产品在国际市场上的价格竞争优势不复存在。中国这种高度依赖国外进出口市场的光伏产业弊端尽显,产能过剩、产品积压,大批光伏企业负债,作为国内最大的光伏企业无锡尚德更是于2013年3月宣布破产。

2、市场发展严重失衡,产能过剩

严重依赖国外市场是中国光伏产业发展的致命死穴。中国国的光伏产品国内需求比例极小,而且增速缓慢。中国作为世界第一大太阳能电池生产国,电池产量接近全球总产量一半,但是市场格局却严重失衡。一方面太阳能电池生产原料多晶硅国内产量极小,自给率不到10%,大部分依赖进口;另一方面,90%以上的光伏产品出口到国外市场。目前国外市场增速放缓,国内市场供需失衡,光伏产品库存大量积压,各国展开的激烈价格战,使中国光伏企业的盈利能力严重下滑。

3、技术落后,更新缓慢

中国光伏产业技术相对落后,创新能力低下,目前的主要技术都是应用国外相对落后的技术,这些技术系统效率低、生产成本高,使中国光伏产业的竞争力严重削弱。中国光伏产业尚未建立起全面的研发和创新体系,光伏产品关键生产设备基本依赖进口。当前这种现状使中国的光伏产业总处于光伏产业的市场低端,依靠产量和规模得以生存,一方面大量进口材料、技术,一方面把技术水平不高的产品拿去与国际高端产品竞争。相比国际光伏产业技术快速的更新换代,中国光伏产业技术落后的现状已经严重制约了国内光伏产业的发展。

三、中国光伏产业脱困策略

1、政策扶持

世界各国视光伏产业为新兴战略产业,政策扶持力度都很大。日本是最早制定扶持光伏产业发展政策的国家,德国实行太阳能上网电价补贴政策,美国推行相应的光伏系统安装补贴政策。正是这些扶持政策拉动了国内市场,使得目前日德美已成为世界最大的光伏应用市场。目前在光伏产业遭受重创的特殊时期,中国政府应利用扶持政策鼓励国内太阳能市场发展,同时加快企业技术改造和创新,以提升产业整体竞争力,使得中国光伏产业走出低谷,得到新的发展动力。

2、开拓国内市场

中国幅员广阔,太阳能资源十分丰富。据估算,我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为1.47×108 亿千瓦时,相当于4.9万亿吨标准煤,约等于上万个三峡工程年发电量的总和,具有发展光伏产业的优良条件。中国国内市场规模广大,国产光伏电池价格已经大幅度暴跌又给国内市场需求上升创造了条件。“十二五”规划制定的光伏装机量目标为22GW~25GW,2011年中国占全球实际GDP份额已达14.3%,与整个欧元区相仿,而目前欧盟光伏市场规模为20GW,那么中国 “十二五”期间达到22GW~25GW的目标是很有可能实现的。只要成功启动国内市场,美欧的“双反”就不可能打垮、消灭中国光伏产业这个竞争对手。为此,光伏产业热盼的产业政策配套细则应尽快颁行,为进一步规范国内市场秩序,酝酿多时的《太阳能光伏行业准入条件》也应及时出台。

3、技术创新、自主研发

光伏发电技术创新篇4

光伏并网发电是当今世界光伏发电的主要发展方向,是光伏技术步入大规模发电阶段,成为电力工业组成部分之一的重大技术步骤。许多统计资料表明,近几年来世界光伏并网发电市场发展迅速,光伏并网发电的装机容量从1 996年的7MWp上升到2000年的140MWp,光伏并网发电在光伏行业中的市场比例也从1 996年的10%上升到2000年的50%,2007年光伏并网发电的市场比例已达到80%。而在中国,光伏发电也将在未来的电力供应中扮演重要的角色,其累计装机容量预计至201 0年将达600MWp,2020年将达到30GWp,2050年将达到100GWp。根据电力科学院预测,到2050年,中国可再生能源发电将占到全国总电力装机的25%,其中光伏发电则占到5%。显而易见,光伏并网发电已经是大规模光伏发电的主要趋势。

早在上世纪80年代,合肥工业大学已经开展起太阳能光伏与风力发电技术的研究,张兴就是在那个时候走入合肥工业大学校门的。在这所留下他半生印记的学校里,不仅走过了从学士到博士的求学之路,而且也撇下了攻关,探索的辛勤汗水。他对太阳能光伏发电技术的研究,源于1 997年新疆新能源研究所原所长王国华研究员在合肥工业大学的一次讲学。在那次讲学中,张兴对欧美日等发达国家正在兴起的光伏并网技术产生了浓厚的兴趣,当时,我国的光伏发电技术与产业还是针对技术相对落后的光伏离网系统,很少有人关注技术新颖且有一定难度的光伏并网技术。尽管深知其中的挑战,张兴却从未想过低头,他抓住光伏并网系统中的并网逆变器这一核心技术,开始了潜心的研究。经过一年多的努力,他终于成功研制了500W光伏并网样机。在1 998年的全国光伏年会上,该样机一经展出即引起了同行的高度关注。在此基础上,1999年,张兴教授又与新疆新能源研究所开展了技术合作,共同承担起自治区的科技攻关项目。当时,逆变电源专家曹仁贤创办的合肥阳光电源有限公司起步不久,虽然主打产品主要是离网型光伏逆变器,但他还是给予了这一项目充分的肯定和支持。在共同的努力下,该项目组于2000年成功开发出3kW工程化样机,并在新疆鄯善县成功地进行了应用测试,取得了预期性能。随之,在经过一年多的试运行之后,2001年,该项目顺利通过了新疆维吾尔自治区组织的专家鉴定,得到了一致的好评。

而正是这个项目的成功,拉开了张兴教授与合肥阳光电源有限公司产学研合作的帷幕。此后,国家“十五”科技攻关项目“并网光伏发电用系列逆变器的产业化开发”、科技部新能源行动计划项目等诸多科技攻关项目在他们的携手并进下,得以产业化实践,同时建造了多个并网光伏示范电站,其中,科技部新能源行动计划项目“60kW光伏并网系统的应用与研究”项目获得新疆维吾尔自治区科技进步二等奖。

与“阳光”同行

“阳光”,一个听起来倍感明媚的词语。而在电源领域,这一个词语则让人联想起我国知名的新能源发电电源专业制造商――合肥阳光电源有限公司(以下简称“阳光电源”)。

自1 997年成立以来,阳光电源专注于可再生能源发电产品的研发与生产,囊括了光伏发电电源、风力发电电源、回馈式节能负载、电力系统电源等系列产品,曾成功参与北京奥运鸟巢、上海世博会、三峡工程,全球环境基金可再生能源项目、西班牙MaIaga 5MW大型光伏电站,英国和法国小型风力并网发电项目、青藏铁路等重大工程,获得了国内外业界的一致好评。多年来,阳光电源先后获得“安徽省优秀民营科技企业”、“安徽名牌产品”、“优秀创新企业”,“安徽省‘115’产业创新团队”、国家发改委REDP项目“技术进步优秀项目奖”,“太阳能光伏产品金太阳认证”等荣誉,是安徽省可再生资源电源工程技术研究中心依托单位、安徽省研究生产学研示范基地。

同样,经过二十余年的努力,合肥工业大学在太阳能光伏与风力发电技术等可再生能源发电技术方面也取得了长足的进展,如今,不仅拥有电力电子与电力传动部级重点学科、教育部光伏工程研究中心,还进入了国家培育优势重点学科的“111计划”,成为“可再生能源并网发电部级创新引智基地”。而在可再生能源并网发电技术的科学研究中,张兴教授与阳光电源的产学研合作尤其值得称道。

从1 999年共同开展新疆维吾尔自治区的科技攻关项目开始,他们的产学研合作已经整整十年。十年间,他们联手创造了不少成绩,近年来更是成果选出。

“上海电力局奉贤10kW光伏屋顶示范工程项目”属于上海电力局新能源发展计划项目,工程于2003年3月建成并投入运行,2004年7月通过专家鉴定,是上海首个全部采用国产化技术的光伏屋顶并网示范系统,该系统所用的1台10kW三相并网逆变器即由张兴课题组与阳光电源联合研制。

他们合作的“并网光伏发电用系列逆变器的产业化”项目是国家科技部“十五”科技攻关项目,该项目于2005年2月通过科技部的专家鉴定。其成功研发解决了并网光伏系统的关键部件逆变器的产业化难点,推进了我国并网光伏发电产业的发展,如今,该项目系列产品已在阳光电源实现了产业化,并定型了多种规格的并网逆变器产品。

随即,在国家科技部新能源行动计划项目“新疆乌鲁木齐大型光伏并网工程”研发中,张兴课题组承担起72台60kW并网逆变器的系统及控制设计任务,而阳光电源则对逆变系统的制造,现场安装与调试工作进行了全权负责。2004年12月,该工程完满建成并投入运行,2006年3月,通过科技部验收及专家鉴定。经鉴定,该项目采用可调度型并网发电结构,并具有并网发电、蓄电池充放电和独立逆变三重运行功能,省略了常规的充电控制器,简化了系统结构,大大提高了光伏并网发电系统的性价比,是当时新疆地区最大且功能最为先进的光伏并网示范工程,其成果被授予新疆维吾尔自治区科技进步二等奖。

此外,在“上海生态示范园光伏屋顶工程”、安徽省科技攻关项目“合肥阳光电源30kW光伏屋顶示范工程项目”以及

科技部科技攻关推广项目“上海崇明30kW光伏屋顶示范工程”研发中,他们的表现也不负众望。

“非常”追求

电力电子与新能源应用技术的多年研发、与阳光电源十年的产学研合作,点点滴滴的付出,张兴教授用自己的智慧和汗水写出了一个不一般的科研生涯。

在风力发电研究方面,其MW级变流器作为核心技术一直被外国垄断,其国产化的路途极其艰辛和富有挑战性,2004年,张兴教授与阳光电源再度联手进行科技攻关,他们首先完成了安徽省“十五”科技攻关项目“风力发电用交直交并网变流器”,并获得安徽省2006年度科技进步二等奖。接着,作为课题负责人之一,张兴教授与阳光电源联合申报并获得了“十一五”国家科技支撑计划“大功率风电机组研制与示范”的两个重大项目的资助――“1 5MW以上直驱式风电机组控制系统及变流器的研制与产业化”与“1,5MW以上双馈式风电机组控制系统及变流器的研制与产业化”。经过大家不懈的努力,目前,MW级双馈型与直驱型风机变流器基本实现了产业化,部分机型已经批量向整机厂商供货。

在柔性直流输电变流与控制研究方面,张兴教授着眼于柔性直流输电技术与风力发电相结合,对安徽省自然基金项目“电网异常条件下风场柔性直流输电网侧变流器控制策略研究”进行了攻关研究。与此同时,在合肥工业大学本科评建项目的支持下,他自主研发成功了一套1 5kW柔性直流输电变流及控制系统研究平台。

在PWM整流器技术研究方面,张兴教授完成了包括HT--7u超导托卡马克等离子移快控电源、蓄电池双向馈电电源、背靠背双向变流器等多项研究成果,并在其博士学位论文基础上,由“电气自动化新技术丛书”编委会资助并由机械工业出版社出版了《PWM整流器及控制》学术专著,该学术专著在新能源并网发电的逆变器研究与应用领域得到了学术界专家学者的肯定并被广泛引用。

在积极进行科研攻关的同时,张兴教授还将大量精力投入到特色实验室建设中。2006年,他主持完成了“合肥工业大学风力发电变流器及其控制实验室”的建设,其主要包括“250kW中低压双馈、交流异步全功率风力发电驱动平台”、“永磁同步直驱风力发电驱动平台”,以及分布式发电系统中的“风力发电模拟平台”,“柔性直流输电变流及控制系统研究平台”等。而他与阳光电源合作,还为该公司建成了“2MW双馈型风力发电变流器试验平台”、“2MW同步直驱风力发电变流器试验平台”。这些实验研究平台基本上涵盖了张兴教授及其团队近年来的大部分成果,在这些成果的基础上,经过深入地自主研制,这些平台已经开始发挥各自的功用,不仅大大促进了合肥工业大学新能源应用及其电力电子研究技术的发展,使其成为全国高校风力发电变流器研究条件一流的单位,也为国家支撑项目的取得与完成提供了良好的研究条件与基础。

光伏发电技术创新篇5

近年来,为了支持光伏产业发展,我国已先后制定实施一系列促进太阳能光伏产业发展的政策。这些政策可以分为两类:一类是鼓励可再生能源发展的法律和政策,包括《可再生能源法》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》、《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》、《节能发电调度办法(试行)》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》、《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》、《可再生能源发展“十二五”规划》等。这些政策确立了“费用分摊”、“全额收购”、“配额交易”等扶持可再生能源发展的原则,太阳能光伏发电作为重要的可再生能源利用方式也从中获益。另一类是针对太阳能光伏产业发展中的突出问题而出台的政策措施,主要包括《关于开展大型并网光伏示范电站建设有关要求的通知》、《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》、《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》、《关于实施金太阳示范工程的通知》、《关于加强金太阳示范工程和太阳能光电建筑应用示范工程建设管理的通知》、《多晶硅行业准入条件》、《关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》、《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》、《关于进一步加强光伏电站建设与运行管理工作的通知》等。这些行业特惠型政策在启动国内光伏发电市场等方面发挥了积极的作用。

但是,我国现行支持光伏产业发展的政策还存在一些不足之处,主要表现为:

一是重终端产品应用补贴,轻前端产业技术研发支持。在太阳能光伏发电的经济性不如传统化石能源有竞争力的条件下,出于缓解资源环境压力和降低新兴技术应用成本等方面的考虑,现阶段对太阳能光伏产业进行补贴是必要的。但补贴政策既要体现阶段性,又要考虑成长性,其最终目的是在尽可能短的时间内提高太阳能光伏发电的经济性。就我国太阳能光伏产业的财政支持政策而言,不管是“金太阳示范工程”还是“太阳能屋顶计划”,其补贴都集中在终端产品应用。对商业化太阳能光伏发电项目进行补贴的目的,是希望在扩大产品生产和应用规模的过程中通过“干中学”等机制实现规模经济,从而降低产品生产和应用成本。这种补贴方式尽管在较短时间里迅速扩大了国内光伏发电市场规模,但在降低光伏产品市场和应用成本方面并没有发挥重要作用。原因在于,我国太阳能光伏电池片、组件的生产规模为全球最大,多家企业市场占有率位居世界前列,光伏产品国内市场销售量占全行业总销售量的比重一半。也就是说,国内终端产品应用市场扩大,并不能显著提高光伏行业产量,因此也就很难通过补贴重点产品应用的方式来降低成本。实际上,制约我国光伏产品生产和应用成本降低的最大障碍是硅料提纯等关键技术落后。在此前数年国外光伏应用市场高速增长的背景下,以民营企业为主体的国内光伏企业缺乏对这些核心产业技术进行“攻坚”的激励,政府也没有提前谋划大力支持产业技术研发,从而导致国内光伏产品生产和应用成本高度依赖太阳能级多晶硅国际市场价格,因此在我国成为世界上最大的光伏产品生产和出口国之后,全球市场占有率位居前列的国内光伏企业依然没有形成内在的、稳定的成本下降机制。

二是重项目初始投资补贴,轻项目建成后的电量监管。政府动用财政资金补贴商业化太阳光伏发电项目,除了希望藉此提高光伏发电的经济竞争力之外,另外也希望能替代传统化石能源消耗,因此应该高度重视商业化光伏项目的实际发电业绩。在这方面,“先发电后结算”的度电补贴方式更加可靠。在不考虑光伏项目发电量计量误差的条件下,采取度电补贴方式能让每一笔补贴资金都产生实实在在的能源替代效益。但不管是“太阳能屋顶计划”还是“金太阳示范工程”,采用的都是初始投资补贴的方式。由于缺乏项目建成后的电量监管,部分地区出现了套取政府补贴资金的情况,导致财政资金没有发挥应有的作用。此外,不管是根据投资额按比例补贴,还是采取固定额度补贴,初始投资补贴都存在难以克服的弊端。(1)对于根据投资额按比例补贴这种方式来说,在政府部门只能按企业申报的成本进行审批的情况下,“高成本批给高额补贴,低成本批给低额补贴”,在机制上不能鼓励先进;更有企业为得到更多的建设资金补贴、更高的电价补贴,不再努力控制成本,甚至在建设规模、投产时间和项目财务上作假,既阻碍新能源技术进步,又使补贴政策效率低下。(2)就固定额度补贴而言,由于太阳能光伏产业正处于快速成长期,产品价格波动幅度较大,很可能会出现补贴标准调整滞后于市场价格变化,从而导致过度补贴或补贴不足,使得项目投资主体难以形成稳定的预期,光伏发电市场开发很容易出现大起大落,对行业发展造成不必要的负面影响。例如,2011年,与光伏电池快速降价的市场走向相反的高额补贴政策出台,加上地方的项目核准权限,两项因素迭加,引发了西部数省区光伏发电脱离中长期规划和电网建设衔接的爆发性大规模建设热潮。有的省年内就要投产上百万千瓦,同时还有数倍规模的项目夜以继日地施工。面对如此大规模的意料之外的光伏电站建设,电网企业应对不足,许多抢建的光伏电站不得不面临闲置“窝电”的严峻形势。这样的补贴方式收到的是适得其反的效果。

三是重集中大规模电站建设,轻分布式就地开发利用。尽管太阳辐照总能量巨大,但地球单位面积获取的光照能量相对较小。也就是说太阳能的能源密度较低,因此其规模化利用需要占有大量土地资源。然而,我国非耕用土地资源和太阳能资源都丰富的西部地区,却存在电力负荷小、电网薄弱等不利因素,因此单纯从商业化光伏发电项目建设成本和管理效率的角度考虑,就很难采用“分散上网、就地消纳”的方式发展,只能采取“大规模―高集中―远距离―高电压输送”的模式发展。目前看来,集中建设大规模电站的方式在我国太阳能光伏发展中占主导地位。截止2013年底,光伏发电总装机达到了1900万千瓦,其中光伏电站装机容量1600万千瓦,是分布式光伏300万千瓦的3倍多。问题在于,在西部地广人稀、用电负荷很小的地区集中大规模建设太阳能光伏电站,其电力消纳不得不面临长距离输送问题,有的要输送700―800公里才到省负荷中心,而省内又无力全部消化,还要向东部地区输送。光伏发电年利用小时数不到2000,在荒漠地区开发比风电还“稀薄”的电能,需要为层层升高电压而配套新建一系列高压、超高压甚至特高压输变电装置,才能将昂贵的光电输送到上千公里甚至数千公里以外去使用。多层输变电设施投资、年利用小时数较低导致的输电系统效率低下、长距离线损和过网费等,使得经济性本来就不强的光伏发电的化石能源电量替代能力变得更差。

支持光伏企业利用资本市场融资。积极支持符合条件的中小光伏企业在中小企业板和创业板上市,鼓励符合条件的光伏企业在境内外上市筹资。在光伏企业集聚的地区,开展具备条件的光伏企业进入证券公司代办系统进行股份转让试点,推进未上市光伏企业股权的流通,拓宽创业投资退出渠道。支持符合条件的光伏企业发行企业债券、公司债券、短期融资券和中期票据等,在光伏企业集聚的地区开展光伏企业联合发行企业债券试点。

(四)强化科技支持体系,提升产业核心竞争力

健全光伏产业科技投入长效机制。创新激励机制和成果转化机制,全面提高我国太阳能光伏产业的技术创新能力和服务水平,促进光伏技术进步和产业发展。将太阳能光伏产业核心设备和关键工艺的科学研究、技术开发及产业化纳入国家各类科技发展规划,在高技术产业化和重大装备扶持项目中安排太阳能光伏专项,支持国内研究机构和企业在光伏产业核心技术方面提高创新能力,在引进国外先进技术基础上,加强消化吸收和再创造,尽快形成自主创新能力。

强化光伏企业技术创新激励。比照部分高技术行业的创新激励政策,太阳能光伏企业为开发新设备、新技术、新工艺、新产品发生的研发费用,未形成无形资产计入当期损益的,在按照规定据实扣除的基础上,再按照研发费用的50%加计扣除;形成无形资产的,按照无形资产成本的150%摊销。对被认定为高新技术企业的光伏企业,按照税法规定减按15%的税率征收企业所得税。

组建光伏产业技术联盟。对于严重制约我国太阳能光伏产业发展的高纯多晶硅生产提纯设备,大尺寸(450kg以上)铸锭炉、多线切割机等晶硅电池生产用关键设备,以及在光伏发电系统中成本占比较高、且高度依赖进口的EVA胶膜、背板玻璃和大功率光伏逆变器等核心辅助材料和部件,要积极支持以技术实力雄厚、资源整合能力突出的中央企业为主体,组建光伏产业技术联盟,集中优势研发力量进行技术攻关,争取在短期内突破国外企业的技术封锁,形成以国内制造设备为主的装备能力,提升我国光伏产业核心竞争力。

引导研究机构做好光伏发电相关运行技术研发工作。结合太阳能光伏发电发展规划,深入研究电网内电源布局、网架结构以及不同电力系统可接纳的光伏发电规模。加强季节性、间歇性较强的太阳能光伏发电与电力系统安全稳定之间关系等研究工作,在确保电力系统安全稳定的同时,尽可能从技术上保证光伏发电电量全额收购。引进吸收国外先进光伏发电上网运行经验和技术,加强对光伏发电参数的预测工作,研究建立光伏发电上网参数测评系统,研究解决光伏电站输出功率稳定和无功补偿问题,不断提高电网消纳太阳能光伏电力的水平。支持开展智能微电网示范工程建设,为大规模从配电侧或用电端接入光伏发电积累经验。

(五)着力实施光伏产业进出口政策,有效利用国外资源和市场

支持光伏企业扩大进出口。从国外进口的用于光伏产业关键技术研发而国内不能生产的仪器和设备,免征进口关税和进口环节税。在世贸组织政策框架所认可的范围内,通过出口信贷、财政贴息、减免出口关税等办法,鼓励国内光伏企业扩大技术及产品出口,开拓海外市场。同时加大反倾销力度,尤其是要针对美国等国家的企业低价倾销多晶硅的行为,适时采取贸易救济措施,保护国内光伏企业的合法权益,帮助我国拥有自主知识产权和自主品牌的光伏出口产品在国际市场占据更大份额,并培育一批以出口光伏产品为主的世界级跨国公司。

光伏发电技术创新篇6

产业特点和发展现状

(一)产业特点

第一,中小企业居多,差异化、多样化发展具有优势,但整体技术水平偏低。目前,除少数龙头企业外,浙江省90%以上的光伏企业属于中小企业。这些企业大多依赖民间资本参与,市场灵敏度较高,能够深入到部分大企业不会涉及的业务领域,根据客户需要进行定制生产,获得独特发展优势。浙江省现有光伏中小企业半数以上成立于2010年之后,生产规模大都在100MW之下,前两年主要依靠扩大生产规模、降低光伏组件价格来开拓市场,整体技术水平偏低,市场竞争力较弱,有可能在竞争中被整合和淘汰。

第二,产业链较为完备,但呈现出“两头小、中间大”的分布格局,尚未形成整体竞争优势。浙江已初步形成包括多晶硅原料、硅片、电池、组件、原辅材料生产以及系统开发应用的较为完备的产业链。但从产业链构成来看,却呈现出“两头小、中间大”的分布格局,大部分企业集中在切片、电池片以及辅材配套(拥有170多家辅材配套生产企业)等领域,技术含量和利润率相对较低。据统计,浙江省光伏原料的40%需要进口,30%需要外省供给,这不仅使企业易受到外部市场波动、贸易壁垒增多和恶性价格竞争的影响,还制约了企业向上游拓展的能力。在浙江省光伏企业拥有的1220多件专利中,硅片、硅锭的制造专利占比为17%左右,高纯硅领域的专利仅占1.2%左右,相比于欧美和日本等发达国家一半以上的太阳能光伏专利集中在光伏材料领域,其自主研发能力相对落后。第三,部分新产品、新技术已处于行业领先位置,但产业化进程较慢,市场化能力较弱。近年来,浙江众多光伏企业通过不断加大自主创新力度,在新产品、新技术、新装备研制等方面取得突破性进展,集中出现了包括太能硅业年产3000吨6N太阳能级多晶硅项目、龙炎科技国内首条25MW碲化镉薄膜电池生产线、赛昂电力高效能混合型太阳能电池生产线在内的一系列技术进步。这些技术立足于自主创新,很多已处于行业领先水平,但目前还仅处于小规模量产阶段。因此,加速新技术新产品的产业化进程,是一个亟待解决的问题。

(二)发展现状

第一,整体形势较2012年有所改善,但产能相对过剩情况依然存在。2012年,受美欧“双反”事件影响,浙江光伏产业遭受重创。2013年上半年,随着国家光伏产业支持政策的相继出台,以及与欧盟“价格承诺”协议的签署,浙江光伏产业出现回暖迹象,整体形势较去年有所改善。但实地调查显示,目前除少数几家大企业开工率较高外,多数中小企业的开工率仅维持在60%左右,产能过剩现象仍然存在。

第二,出口逐渐向新兴市场转移,国内市场得到更多关注。一方面,随着国际光伏市场形势的变化,很多企业正在把新兴市场作为重要的出口目的地,在部分国家和地区实现订单突破,减少了对欧盟传统市场的依赖。2013 年1-8月,在浙江光伏出口市场中,欧盟份额下降至52%,亚洲、非洲、澳洲等新兴市场份额则达到48%。另一方面,随着国内扩大内需等扶持政策的出台,企业开始积极开拓国内市场,通过申报国家“金太阳”、“阳光屋顶”等示范性项目, 参与西部光伏地面电站建设以及开展分布式光伏发电系统应用等积极开拓新增长点。2013 年1-8月,浙江光伏产业国内市场销售份额约为24.6%,虽还处于起步阶段,但较往年已有所提升。

第三,积极进入光伏电站建设领域,分布式发电尚处于示范推广阶段。2012年以来,在光伏上游制造业产能过剩、需求萎缩的情况下,到下游投资光伏电站成为很多企业寻求突围的新手段,多家企业涉足光伏电站建设领域。资料显示,浙江企业的国内新建项目主要分布于新疆、内蒙古等西部地区,海外电站投资项目也逐步增多。同时,分布式发电也在积极推进,截至目前共有分布式发电项目100个左右(包括在建项目)。但受制于上网电价补贴、推广应用模式等因素,目前基本以“金太阳”或者光电建筑示范项目居多,完全市场化运作实施的项目较少,发展速度和应用推广较慢。

现阶段存在的突出问题

1.融资渠道收窄,企业资金链断裂风险加大。一方面,受前两年产能规模迅速扩张、产品价格暴跌、库存积压严重、刚性负债占款等因素影响,很多光伏企业的资产负债率大幅上升,自我积累的内源性融资功能基本丧失,资金压力较大。此外,还有一些技术创新型企业在前期研发时投入较多资金,目前难以依靠自有资金进行规模化生产。

另一方面,企业外部融资渠道也在收窄。首先,从去年银行将光伏行业列为限制支持产业以来,几乎所有商业银行和政策性银行都对光伏企业尤其是中小光伏企业采取收紧政策,持续减少甚至提前抽回已发放贷款。其次,由于市场预期比较悲观,企业上市募集资金、股票增发、发行债券的难度加大。再次,在很多民营企业创业和上一轮扩张中起关键作用的风险资本目前对光伏产业持谨慎态度,企业很难获得风险资本融资。

在此背景下,很多企业特别是中小企业既面临着上游原材料价格持续走高的压力,又承受下游需求短期难以大幅回暖的压力,正处于资金链断裂的边缘。而一旦资金链出现断裂,中小企业倒闭潮有可能出现,这又将引发大规模信贷风险。

2.电站投资较为集中,市场风险有所积聚。目前,浙江光伏企业投资电站建设的原因主要有两个:一是为解决资金链紧绷和产品积压的实际困难,通过参与下游光伏电站建设消化库存,让资金重新流动起来;二是由于电站项目建设期较短,企业希望建成后转卖移交获得较高投资回报率,作为企业资产保值的手段。

调查显示,浙江光伏企业投资电站兴趣较高,甚至连做辅料配材的中小企业也开始涉足这一领域,已存在较高的隐性风险。一是恶性竞争风险。目前已建成的光伏电站有相当一部分存在超期拖延货款情况,一旦曾在上游多晶硅领域上演的价格战在电站建设领域再度出现,中小企业将首先遭受重创。二是政策风险。现阶段光伏产业尚属于政策驱动型产业,光伏电站过度扩张有可能倒逼政府收紧审批权限,下调补贴。三是国内市场风险。相关政府补贴并未完全落实, 并网、税收、金融等配套机制也不完善,大规模发展光伏电站的基础并不牢固。四是国际市场风险。目前世界各国都对中国光伏企业较为关注,过于集中的电站海外投资有可能引发国外政府新的保护措施。

3.分布式发电制约因素较多,商业营运模式尚不成熟。近年来,为破解光伏应用困局,国家出台多项政策大力发展分布式发电。但从浙江省情况来看,分布式发电的推广还面临诸多制约因素。

第一,投资回收周期问题。按照现阶段0.42元度电补贴,安装屋顶价格为9元/瓦,每瓦年发电量为0.9度计算,大概要10年左右才能收回成本,回收期较长,影响了企业和个人的投资积极性,需要地方政府出台配套补贴措施。第二,屋顶问题。随着屋顶光伏发电项目的不断推进,目前建筑屋顶成为稀缺资源,但在实际运营中难度较大。一是由于基础设施投资时的成本限制,很难找到适合用于光伏发电的合适屋顶;二是很多合格屋顶业主要求高达20-30%的电价回报,才肯统一安装光伏发电装置,致使企业难以承受成本压力;三是屋顶企业生命周期与光伏发电装置使用周期不匹配、学校等公共基础设施用电量与发电量不匹配等问题的存在,会给企业带来较多潜在风险和利益损失。第三,并网滞后问题。调研显示,部分企业已实施的用户分布式光伏发电系统,仍难以及时实现并网发电。由于目前项目并网需进行电网接入受理、评审等多个程序,许多项目设备组建安装完成后仍需3、4个月才能并网投运,给光伏企业带来较大损失。以50MW光伏发电项目为例,如并网滞后3个月,按年发电1000小时,每度电1元的标杆电价计算,企业将损失1250万元。

此外,浙江现有的分布式光伏发电项目的参与企业大多为原有光伏产品生产企业,缺乏真正的分布式发电系统运营开发企业,商业运营模式还不成熟。

4.受国家产业整合政策影响较大,行业内兼并重组进展缓慢。为规范国内光伏产业发展,工业和信息部于2013年9月《光伏制造行业规范条件》(以下简称《规范条件》),针对硅片、电池组件等制造业各环节在生产规模、电池效率、能耗以及使用寿命等方面进行了明确规定,未来不符合这些条件的新建或改扩建项目将难以享受到相关补贴扶持政策。《规范条件》出台后,浙江省光伏产业受影响较大,60%以上的中小企业都达不到相关要求,未来将面临新一轮的产业整合。调查显示,在未达标企业中,除一些确实经营不善、存在大量落后产能的企业外,一些经营状况良好、具有核心技术、创新能力较强的企业也受到波及,这对企业发展较为不利。

此外,由于很多大企业在上一轮的市场波动和价格竞争中损失严重,目前依然面临较高的资产负债率,资金压力较大,因此很难在短期内形成收购兼并中小企业的实力,产业整合进度比较缓慢。

启示与建议

浙江省光伏产业发展有其独特模式,但其中存在的一些问题也具有普遍性,深刻反映出目前中国光伏产业发展中面临的突出问题。现阶段,中国光伏产业正处于资源整合、转型发展的关键时期,政府及相关各方都应发挥积极作用,为推动光伏行业发展创造有利的政策体制环境。

1.完善创新鼓励政策,引导整个行业的创新转型发展。作为战略性新兴产业之一,光伏产业具有典型的创新驱动型特征。中国光伏产业生产相对过剩问题突出、市场竞争力不强的主要原因就在于企业创新能力偏弱,容易陷入低水平重复生产和恶性价格竞争。为避免这一情况的再次出现,应进一步完善相关政策,为企业创造良好的创新环境。

相关部门应继续加大对技术创新的引导与扶持力度,对企业重大创新成果的首次产业化项目给予一定补贴,帮助企业尽快完成产业化生产。政府在公共资源和政策资源配置上应尽量为企业提供公平的市场机会,避免单一的“规模歧视”,确保一些富有创新活力的中小企业也能获得优质资源进行技术创新。例如,在《规范条件》等文件从规模方面对市场准入做出规定之外,尽快出台技术标准等相关配套措施,对创新型中小企业予以关注,支持和保护尚处于自主技术研发阶段的高成长性企业。此外,随着国内应用市场的逐步打开,政府可以在设备、产品采购方面给予创新型企业更多支持,推动整个产业的技术升级。

2.推动产业内资源整合,鼓励企业走差异化发展道路。政府应遵循产业发展和市场经济运行规律,充分利用当前市场寒冬的契机,通过兼并重组等方式淘汰一些技术含量低、产品质量差、能耗水平高的企业,让企业在市场良性竞争中优胜劣汰。

在推动资源整合中,一方面可以集中力量培育一批具有国际竞争优势的龙头企业,充分发挥其对整个产业链条的带动作用;另一方面,也要推动一些创新能力强、发展势头好的中小民营企业有序参与市场竞争,鼓励其走技术专业化、产品差异化的发展道路。此外,还要帮助协调电力部门和企业之间、大企业之间、大企业和小企业之间的利益关系,抑制压价、抛售等恶性竞争行为,进一步规范市场,强化行业自律,推动整个产业的良性发展。

3.发挥统筹协调作用,拓宽优质企业的融资渠道。现阶段,国内光伏产业正处于转型发展的关键时期,融资难的问题若不能及时解决,不仅会影响企业的技术进步,甚至可能导致企业陷入经营困境。因此,政府需要多措并举,帮助企业拓宽融资渠道。

一是进一步加强与政策性银行、商业银行等金融机构的沟通协调,帮助优质企业继续获得贷款,缓解目前普遍面临的资金紧张局面;二是在风险资本和创新型企业之间牵线搭桥,鼓励风险投资机构对企业进行二次投资;三是引导企业充分利用中国出口信用保险公司的保单融资等功能,合理防范和规避海外风险;四是制定出台本地化投融资政策,探索建立相关产业基金,以此带动社会资本进入,对成长性好、创新性强的企业给予融资便利,缓解企业资金压力。

4.加强出口和海外投资指导,提高企业的风险防范意识。一直以来,中国光伏企业的销售结构都严重依赖出口,这一现状难以在短期内发生根本性改变。而随着美欧“双反”等事件的出现,企业出口和海外投资面临的政策性风险不断上升,政府及行业协会应加强指导,帮助企业规避和化解风险。

光伏发电技术创新篇7

去年下半年以来,受欧盟光伏政策补贴标准下调、美国“双反”调查影响,我国光伏行业发展遇到一些困难。为积极应对光伏产业面临的严峻复杂局面,促进产业健康快速发展,3月份,我们以问卷方式对全省太阳能光伏企业进行调查,了解重点光伏企业现状,征求意见建议,共发放143份调查问卷,回收有效问卷112份,占总发放问卷的78%,主要涉及晶硅材料制造、光伏电池片、电池组件、终端光伏产品和光伏配套产品等领域。从调查情况看,我省太阳能光伏产业保持了平稳较快发展态势,但也存在一些发展隐忧,应当引起充分重视,及时采取切实有效的政策措施,积极加以应对。

1、光伏产业发展现状

1.1 太阳能光伏发电的基本概念。太阳能光伏发电是指利用太阳能光照射晶体材料后产生电子跃迁这一现象进行发电,是一种方便、清洁、安全的可再生能源。目前,普遍使用的光伏元件由硅材料制成,利用太阳光照射时硅元件内的点和分布状态发生变化而产生的电动势能和电流的效应发电。通常情况下,我们将基于硅材料应用开发所形成的太阳电池相关产业链称之为光伏产业。光伏发电产业链主要包括晶体硅原料生产-硅片切割-电池片制造-系统封装与应用四个主要环节。

1.2 太阳能资源概况。我省总体属于太阳能利用条件较好地区,太阳能资源理论总储量居全国第17位,具有较大可开发利用价值和节约常规能源潜力。全省三分之二以上的面积年日照时数在2200小时以上,太阳能可开发利用总量年折合标准煤超过1000万吨,其中,技术上可开发的光伏装机容量超过2000万千瓦,较为丰富的太阳能资源为光伏发电提供了广阔前景。

1.3 产业发展现状。“十一五”以来,省委、省政府高度重视太阳能光伏产业发展,将其摆上突出位置,不断加大措施,狠抓政策落实,各项工作取得积极成效,全省太阳能光伏产业发展势头强劲,有力地促进了能源消费结构优化,为推动经济平稳较快发展做出了重要贡献。一是政策体系不断完善。省政府先后出台了《关于加快我省新能源和节能环保产业发展的意见》、《关于促进新能源产业加快发展的若干政策》和《关于扶持光伏发电加快发展的意见》等一系列政策文件,为光伏产业发展营造了良好政策环境。 2011年,全省规模以上光伏及相关企业达到200多家,实现主营业务收入371亿元,光伏电池及组件产量672兆瓦,同比分别增长19.7%和20%;太阳能光伏发电装机3.7万千瓦,同比增长94.7%。二是技术创新能力逐步增强。坚持将政策引导与市场相结合,通过引进外资和自主投资,光伏电池组件制造能力快速提升,技术创新不断加快。在硅材料、晶硅电池、薄膜电池、光伏电池组件、光伏发电系统、光伏逆变器、太阳能灯具、城市照明及景观应用等领域新上了一批项目,形成了以东营光伏、孚日光伏、力诺光伏、威海中玻光电等骨干企业为主体的企业集群。三是薄膜光伏电池实现突破。拥有自主知识产权的第五代太阳能光伏薄膜电池组件,大中型薄膜电池玻璃广泛应用于现代大型建筑装饰领域,进一步拓宽了太阳能光电建筑一体化应用领域。目前,薄膜电池产能已超过150兆瓦,产量和技术水平位居全国前列,薄膜光伏发电最高光电转换效率可达10%左右。预计到2015年,全省薄膜电池年产能将达到2000兆瓦。四是建成了一批光伏发电项目。目前,在建太阳能光伏电站54个,建设规模147.4兆瓦,建成太阳能光伏发电站43个,发电能力100.6 兆瓦,同比增长110%。先后有20个项目被列为国家太阳能光电建筑应用示范,装机容量30兆瓦。青岛、烟台、威海、德州等四市和沂水、即墨、兖州、垦利、巨野等五县先后列入国家可再生能源建筑应用示范市,一批太阳能光电建筑投入使用。五是骨干企业保持较快增长态势。2011年,东营光伏公司电池组件产量220兆瓦,增长39.5%,主营业务收

入30.22亿元,增长58.49%;埃孚光伏电池组件产量50.88兆瓦,增长128%,主营业务收入5.17亿元,增长50.02%;商河晟朗、禹城汉能建设的光伏电池生产线, 新增产能 500 兆瓦。今年1季度,全省光伏行业实现主营业务收入101亿元,光伏电池及组件产量达到197兆瓦,同比分别增长16.7%和19.8%,光伏发电并网容量超过10万千瓦。其中力诺光伏公司产、销量分别增长10.07%、35.32%。

2、主要困难和问题

2.1 重点光伏企业生产经营逐渐出现下滑拐点。去年10月份,美国对我国输美光伏产品展开“双反”调查。受此影响,部分重点企业从12月份开始出口订单减少,后续负面影响正逐步显现。今年1季度,被调查光伏企业产品产量和销售量增幅明显回落,销售收入和利税严重下滑。光伏电池产量同比增长17.25%,增幅比上年回落4.1个百分点;光伏电池销售量增长24.9%,增幅比去年回落5.1个百分点;主营业务收入下降了48.5%,利润和税收分别下降了61.3%和31.7%,个别企业出现亏损。同时,土地、资金、劳动力等生产要素供给不足,银行等金融机构严控贷款规模,光伏企业融资难度加大。

2.2 光伏产品产能扩大与市场需求不足的矛盾更加突出。随着一批中小型光伏企业发展壮大,光伏产品产能迅速增长。我省光伏电池片及组件产能由2010年的不足600兆瓦,增长到目前的1000兆瓦。由于太阳能光伏发电社会认同度低、发电成本高、技术标准建设滞后等原因,国内市场发育不成熟,部分企业市场开拓力度不够,导致市场需求不能适应产业发展需要。此外,针对光伏产品出口的贸易壁垒增多,受欧盟经济萧条、部分国家降低光伏电价补贴标准影响,欧州光伏市场需求逐步降低。继美国“双反”调查后,印度也提出对我国光伏产品进行“双反”调查,部分欧洲国家目前正在酝酿通过“双反”调查保护国内企业,给我省光伏产品出口欧美等传统市场带来严重影响,也不利于开拓东南亚、非洲等新兴市场。 新能力不强。光伏电池的制造,是一项比较复杂的高新技术,对原材料、技术要求很高,涉及多门学科的综合技术。我省太阳能光伏产业起步较晚,对关键技术、工艺的研究基础比较薄弱。我省虽然已经有一定的产业规模,但多数企业仍停留在对光伏电池的制造和使用上,布局松散、规模较小、且缺乏统一规划与引导。光伏企业相对集中于整个产业链条的下游,与一些先进省份相比尚有差距。没有形成一整套完善的产业链和配套的技术服务体系,企业、研究院所各自为战,联合发展意识不强,技术发展层次、人才能力培养相对滞后,不能满足快速增长的光伏产业对高层次人才的需求,制约产业发展的核心技术、关键设备没有获得应有发展。同时,光伏发电系统的配套技术还不成熟,抵御市场风险的能力较差。

2.4 促进光伏产业发展的政策标准有待进一步完善。89%的被调查企业认为,尽管国家和我省出台了扶持光伏产业发展的财税、价格等优惠政策,但光伏上网电价标准仍然较低,比欧盟国家低一倍多,光伏电站利润率较低,影响了企业持续加大研发投入、扩大产业规模的积极性。71%的企业认为,我省应加大对整个光伏产业链条发展的支持力度,目前的财政奖励政策,投入较少,而且主要集中在示范项目建设等终端应用环节,针对关键核心技术研发、实验室保障平台建设、人才队伍建设等方面的链条式综合扶持力度不够,在企业利润空间较小的情况下,仅靠企业自我造血投入进行基础研发能力建设,很难与欧美等光伏产业强国相抗衡,导致光伏企业核心竞争力不强。67%的企业认为,太阳能光伏产业标准和认证体系不健全、行业准入门槛较低,是造成产品质量低下,光伏市场无序竞争的重要因素,亟需加强光伏产业标准化和认证工作。由于我国的标准制定、产品认证和检测实验能力落后于国际水平,国内光伏市场的标准要求不如国外严格和规范,使国外低水平光伏产品进入中国市场,而目前我省光伏产品销售主要依靠国际市场,产品进入欧美市场须经过严格检测并取得认证资格,一定程度上影响了产品的国际竞争力。

3、政策建议

近年来,随着新能源技术的不断发展和对温室气体排放的严格要求,可再生能源获得了越来越多的重视。从欧美等国的实践来看,光伏发电产业都是在政府实施了“强制回购”和“电价补贴”等政策措施后才得以迅速发展,德国、法国、西班牙、意大利等国的电价补贴均持续20年以上。借鉴发达国家的经验,制定行之有效的鼓励措

施,是推动光伏产业健康发展的必要条件。

3.1 加大市场开拓力度。坚持国内和国外两个市场一起抓,更多地关注国内市场。抓住国家援疆、援藏机遇,组织光伏企业抱团开拓西部市场。稳定欧洲传统市场,大力开拓南非等新兴市场。建议各级财政安排专项资金,引导光伏企业积极参加国内外太阳能展会,展示技术产品,提高市场影响力。开展“山东太阳能品牌创建活动”,提高企业营销创新和品牌培育能力。指导企业做好“双反”风险防范化解工作,积极在国外寻找代工,实现产地销,避开关税等贸易壁垒。

3.2 加大科技攻关力度。我省光伏电池生产中核心技术、设备和主要原材料依赖进口,不掌握核心技术和先进工艺将付出巨大的代价。应充分发挥各类专项资金引导作用,鼓励企业与大专院校、科研单位开展产学研联合,支持企业在太阳能光伏生产技术、管理模式、运营方式、产学研结合等方面开展自主创新活动,争取在高效晶硅以及非晶硅薄膜电池研发应用关键技术方面实现突破。依托省太阳能行业协会,打造行业创新服务平台,建立行业专家团队,为企业提供咨询、诊断、评估、辅导、营销策划等一体化服务。

3.3 扩大光伏产品应用。我省日照条件好,但土地资源相对紧张,实施建筑光电一体化和建设屋顶电站能有效缓解这一矛盾。新建企业达到一定条件的,在厂房规划设计和施工阶段,应利用车间屋顶同步安装太阳能光伏发电系统。同时,鼓励既有企业车间屋顶安装太阳能光伏发电系统,电网企业按照固定电价全额收购光伏电站的上网电量。据测算,1.5万平方米的车间屋顶可建设1000千瓦的太阳能光伏电站,我省每年新建厂房面积超过300万平方米,如同步建设光伏电站,年发电量可达150万千瓦时。鼓励企业通过自筹资金、厂房租赁、合同能源管理运营和政府直接投资等多种形式建设屋顶电站。

3.4 加大政策支持力度。完善财税、价格等政策,推动实施光伏研发应用项目。对利用重大创新技术建设的示范电站,提高电价补贴标准。拓宽太阳能光伏企业融资渠道,鼓励各类金融、担保机构和风险投资公司加大对太阳能光伏产业投入,建立多元化投融资长效机制。加强与世界银行、亚洲银行等国际组织的合作,引进资金、技术和管理经验,推动太阳能光伏产业发展。电网企业应积极为光伏电站并网发电创造条件,搞好电网规划和输电系统建设,增强电网输配能力,保障光伏电站稳定充足供电。

3.5 大力发展薄膜光伏电池产品。太阳能光伏发电主要依靠晶硅电池和薄膜电池两类产品,晶硅电池所使用的半成品材料在生产过程中能耗高、污染重,技术要求复杂,江苏、河北等省在晶硅太阳能电池制造方面已经形成了较大优势,我省优势不大。而我省在薄膜电池研发方面居于全国领先水平,产能保持全国前列,应用前景广阔,并且具有强大的发展后劲,这是我省太阳能光伏产业发展的优势所在。“十二五”期间,建议整合节能和新能源方面的各类政策,重点发展薄膜电池技术产品,巩固优势地位,增强国际竞争力,将我省打造成世界一流的太阳能光伏薄膜电池研发生产基地。

3.6 进一步加强行业自律。落实好山东省太阳能行业自律公约,探索建立光伏行业联盟,开展行业自律活动,积极参与国家和地方行业标准制修订工作,提高市场准入门槛、规范行业发展,严控行业盲目扩大产能和低水平重复建设。加快推行光伏产品认证工作,鼓励光伏企业积极参与国内外各类产品认证,提升产品质量,扩大市场影响力。强化企业质量诚信体系建设,抵制无序恶性竞争。

3.7 切实加强组织领导。太阳能光伏产业不是局域性的单一产业,各级主管部门应从战略和全局高度,统筹考虑发展太阳能光伏产业的重要作用,认真贯彻落实相关法律法规,积极探索解决制约光伏产业发展的新思路、新方向。加强太阳能光伏人才队伍建设。强化中介机构作用,鼓励发展太阳能光伏工程建设、技术咨询、信息服务、人才培训等为主的中介服务。充分发挥省太阳能协会作用,加强行业指导和服务,推进企业间资源共享,加强技术交流,推动光伏产业健康发展。

参考文献:

[1] 余中东.《中国光伏产业现状与发展产业探析》[j].《河北学刊》,2010.5:144-146.

[2] 孙婧.《山东阳光产业调查》[j].《商周刊》,2009.2:26-29.

光伏发电技术创新篇8

随着经济的快速发展,人们对电力的需求呈现指数增长的趋势,新能源发电已成为电力产业发展的趋势。近几年,通过对光伏发电技术的研究及创新,光伏发电已成功应用于微网中。由于光伏发电对微网的稳定性造成影响,因此,分析光伏发电在微网中存在的问题,并对光伏发电微网控制策略进行研究,对保证光伏发电在微网的稳定性具有重要意义。

1 光伏发电技术概述

随着人们环保意识的不断增强,节能环保的能源产业发展已成为电力能源发展的必由之路。光伏发电具有便捷、节能、无污染、环保等优点,光伏发电技术能够有效的提高能源的供给,是电力技术发展的重要技术。因此,光伏发电在电力行业中被广泛的应用。

光伏发电技术在电网的应用中也存在一定的缺陷,在电网运行中,光伏发电技术容易影响电网供电的稳定性。同时,光伏发电的影响因素较多,诸如温度、光照强度等都会影响光伏发电的稳定性和供电效率。

光伏发电技术在微网的应用中,通过电力电子接口接入,因此,在电力供给过程中存在负荷波动。由于负荷波动的影响,导致整个电力系统的电压和电频都会发生变化,最终影响供电量。因此,只有加强光伏发电技术的研究,才能保证电力输送的稳定,才能提高光伏发电技术的广泛应用。

2 光伏发电应用中存在的问题

光伏发电具有非线性系统的特点,并且光伏发电系统在发电过程中具有随机性和间断性的特点。通过采用光伏发电技术,能够将太阳能直接转化为电能,其中,光伏电池是能量转化的核心元件。

光伏电池受温度、光照强度等外界因素影响较大,外界因素直接影响光伏电池的发电效率。太阳光照强度受阴雨天的影响较大,在光照强度变弱的情况下,光伏电池的发电效率也会随之降低,从而影响光伏电池的供电频率及电压。在光照强度变化较剧烈的条件下,光伏电池的发电功率的变化愈加频繁,影响电力系统的稳定性,甚至电力系统会发生断电。与此同时,光伏发电供电频率和电压的变化会引起保护器的启动,造成电力系统中的电流谐波增加。

光伏电池属于逆变电源,所以光伏电池在能量转化过程中无法保证供电频率和电压的稳定,因此,光伏发电技术容易影响电网供电的稳定性,从而降低供电质量。为保障供电系统的稳定性,在光伏电池和微网中添加蓄电池,这样就可以利用光伏电池为蓄电池充电,当光伏电池受外界因素(光照强度)的影响时,蓄电池可为电力系统提供电能补偿,保证电力系统的稳定。

目前,光伏发电在我国电力系统的应用中采用分布式光伏发电机,但是该发电机受光照强度影响较大,因此,在整个光伏发电系统中通过添加蓄电池,能够有效的提高电力系统的稳定性。

3 光伏发电微网控制策略分析

在光伏发电系统中,采用同步发电机能够有效的提高光伏发电微网的有效性。相比于大规模电网,微网的供电量非常小,采用分布式电源,而且设备简单,操作易行,易于控制。由于分布式发电机组的电容量低,在整个电网中需要多条分布式机组共同发电,才能满足电力系统的供电需求,但是电力系统中的发电机组的增多会提高整个系统操作的复杂性。

在光伏发电系统中,发电机组的能量源自对太阳光,安全环保,但是由于气候和天气的影响,促使光伏发电系统接收到的光照强度不稳定,所以整个电力系统的稳定性差。同时,分布式电源电抗能力低,系统容易发生瘫痪。因此,可以对分布式电源进行改造,改造依据为同步发电机组的调频调压方法,因此,在整个光伏发电系统中,加入同步发电机的算法和相应的控制器,能够保证电力系统的输电稳定性。

光伏发电微网控制采用三相逆变电路,而三相逆变电路的设计主要是基于二阶机电暂态模型,因此,三相逆变电路不仅能够提高光伏发电转子特性,同时还能够有效的模拟定子特性。在光伏发电系统中,电流和电压互感器能够对系统中的电流和电压进行检测,同时,能对检测信息进行实时反馈,然后通过功频和励磁控制器对信息进行分析和处理,并对相关参数进行纠正和调整,从而保证逆变器的平衡,确保电力系统的稳定。但是,在电力系统中,滤波器仅仅对高频率波段进行过滤,而对于基波无法进行处理。

因此,在光伏发电系统中,采用虚拟同步发电机不仅能保证电力系统电能输出的稳定,而且还能够有效保证电力系统的供电质量,从而避免光伏发电对微网系统稳定性的影响,提高微网供电的质量和其稳定性。

随着科技的发展,促进了光伏技术和微网的快速发展,在光伏技术应用过程中,采用分布式光伏电组能够保证电力系统的稳定性和有效性,提高电力系统的供电质量。因此,电力企业应该加强对分布式光伏发电技术中,并将其进行推广和应用。

技术创新带动了光伏技术和微网技术的发展,同时,也提高了分布式光伏发电装置的应用范围和性能。但是,通过对光伏技术微电网的实际应用现状的分析,目前,光伏技术供电不稳定,而且容易受到外界因素(光照强度、温度等)影响,干扰电力系统的供电质量,从而制约了光伏技术的应用。因此,通过同步发电机组在光伏发电中的应用,能够稳定光伏发电系统的稳定性,提高发电系统的供电质量。相信在不久的将来,光伏发电将会被电力系统广泛的应用,只有这样,电力系统的供电量才能满足大众日益增长的电能需求。

参考文献

[1]陈帆.光伏发电微网控制策略分析[J].科技与企业,2016(02):85.

[2]金崇勇.光伏发电微网控制策略分析[J].企业导报,2016(12):64.

光伏发电技术创新篇9

SNEC2010有来自德国、美国、日本、中国大陆和台湾等40多个国家、地区共1400多家参展商,展示内容涵盖太阳能光伏全产业链,包括原料、设备、材料、光伏电池、光伏组件、光伏工程及光伏应用器具等。而作为SNEC2010重要组成部分的论坛有近100篇论文发表,开创了中国乃至亚洲光伏界聚会规模的纪录。观察SNEC2010有一个明显转向:光伏业者从以往追求制造规模开始关注技术对光伏产业持续发展的重要性。 光电转换效率是光伏成本下降的核心,在无锡尚德晶体硅电池、组件、薄膜太阳电池、光伏发电系统展品中,引人注目的是该公司新推出的高效率光伏电池Pluto技术。据介绍,运用Pluto技术生产的电池片,能够比普通的电池片转换效率平均提高18%以上,并且可同时应用于单晶和多晶体硅电池生产中,打破了同类技术只能在单个领域运用的瓶颈。据悉,光伏电池Pluto技术已在国外使用,在SNEC2010后将被国内组件制造商采用。这项技术是由尚德电力与澳洲新南威尔士大学共同研发的,而研发带人就是无锡尚德总裁施正荣和其导师MartinGreen教授。 应用材料公司参展产品包括创新的设备、服务和软件,被应用于半导体芯片、平板显示器、太阳能电池、柔性电子产品和节能玻璃的制造。采用应用材料解决方案制造的太阳能电池组件长2.6米、宽2.2米、总面积5.7平方米,号称是目前世界上最大的太阳能光伏电池组件。应用材料宣布,其Esatto丝网印刷技术将在未来几个月内被中国大陆、台湾和欧洲的客户用于年产超过2GW的太阳能电池。据悉,客户已使用Esatto技术取得了0.46%的绝对电池效率提升,并降低了14%的印刷银浆消耗量。应用材料称,更高效率和更低耗材支出的结合有望使每瓦成本降低3美分,并使投资回收期缩短到8.4个月。 太阳能电池板的制造商尽可能地采用各种方法来有效降低成本,因此硅基薄膜太阳能电池制造商对于其工厂及所使用的系统设备的性能表现有着很高的要求。应用创新干式螺杆技术设计生产的DRYVAC系列真空泵,这一创新性的真空泵产品,将更有效地帮助用户实现太阳能电池板的大规模自动化生产并提高利润率。德国欧瑞康莱宝CEOAndreasWidl认为,只有依靠持续的技术进步,太阳能光伏才具有价格竞争性,而吸引投资进入太阳能技术领域的首要因素就是成本和质量。欧瑞康莱宝的DRYVAC系列通过对真空技术的创新,将成熟技术和创新特色有机结合,更好地服务于改善生产的变化量要求。 与此同时,国内厂商的技术能力也在大幅提升。由国家能源太阳能发电研发中心独创设计的光伏电站检测平台,可对光伏电站中光电转换、逆变、控制、辐射量、电池底板温度,以及检测对象究竟能够发多少电、节约多少煤、减排多少二氧化碳等进行精确的检测和量化。2010年4月,该平台在浙江省电力实验研究院屋顶60kWp光伏电站附近进行现场试验,在7天内完成了所有测试内容。这标志着国网电科院自主研发的世界首套光伏电站移动检测平台,在研发水平和监测能力上已达到国际领先水平。 中科院电工所所属北京科诺伟业公司,在30多年技术积累基础上,研发出集逆变器、控制器、蓄电池功能于一身的小型“逆控蓄一体机”,可为我国以及世界上数以千万计的无电地区家庭安装户用光电系统。而已完成光伏产业垂直一体化布局的上海航天机电,也推出了国内零突破的等离子体增强化学气相沉积设备。 在配套环节,苏州林泉电子科技有限公司是生产太阳能电池边框为主的专业生产厂家,其生产的边框可以做到与客户的要求分毫不差,同时做到成本的最小化。目前,林泉电子已成为常州天合、南通强生、浙江正泰、日本松下等多家知名企业太阳能电池铝边框的指定供应商。 生产厂商的环保意识也在明显加强。中环光伏系统有限公司是中国最大的光伏系统集成商之一,产量排名亚洲第一、世界第三。据统计,2009年中环公司

光伏发电技术创新篇10

我市发展利用光伏发电资源相对丰富,产业基础较好,发展潜力较大。一是光照资源较丰富。我市太阳能资源较丰富,平均年日照数2800小时左右,在全省处于领先位置,开发利用前景较为广阔。二是有一定的地面支撑资源。有一定面积的盐田、滩涂资源以及少量不适合农作物、树木生长的山坡荒地,适合发展地面光伏发电项目。三是屋顶及建筑物资源较多。城乡公共建筑物屋顶和南立面以及各类开发区标准化厂房屋顶基本处于零开发状态,均可用于光伏发电。四是产业基础较好。我市是全省重要的光伏原材料供应基地,拥有丰富的硅矿资源,硅资源加工、光伏产品生产的各类企业正在发展壮大。

(二)发展现状

近年来,我市光伏产业得到快速发展,光伏产业链初步形成,企业规模效应逐步显现,全市现有涉及光伏产业的企业20余家,形成了硅棒、硅切片、电池板、光伏控制设备、组件等众多产品系列。尤其是最近二三年间,社会各界高度关注光伏产业发展,在我市投资光伏发电项目的企业日益增多,已成为我市新的投资热点领域,市职业技术学院等本土企业、院校以及林洋、无锡尚德、江西赛维、顺大新能源、常州天合等外地知名企业纷纷通过独资、合资、合作等方式参与我市建筑物屋顶、地面电站等太阳能光伏发电项目,全市已上报项目规模近80MW。

(三)存在问题

当前,我市光伏产业发展还面临一些突出问题:一是大型建筑较少,原有建筑均未预留光伏发电所需空间,拟建屋顶电站的建筑物分布零散,组网难度大,加之光伏电池的系统集成技术和安装工程技术等因素,导致光伏发电成本较高,制约了光伏发电的市场需求和推广应用。二是认识有待进一步统一,我市能源供应相对充足,有火电、核电等主力电源,对大规模发展光伏并网发电缺乏动力和积极性。三是项目建设和并网协调难度大,众多建筑物产权分属政府、集体及民营企业,项目建设协调难度较大;同时,由于发电规模较小,并网协调难度较大,客观上制约了项目建设和并网。四是地面电站占地较多,与其他产业发展存在土地利用竞争。五是产业链不够完善,呈现上游大下游小的格局,下游的太阳能电池和组件等产业规模小、技术不够先进,拥有自有核心技术的企业不多。

二、指导思想和主要目标

(一)指导思想

坚持以科学发展观为指导,围绕能源结构优化和产业升级,以市场为导向,以企业为主体,以技术创新和体制机制创新为支撑,整体规划,科学布局,示范先行,加快推广,积极实施光伏并网发电和屋顶计划,不断提高光伏发电开发应用水平。在推进中,坚持把握三个原则:

一是坚持政府扶持和市场调节结合。正确处理政府引导与市场调节的关系,参照国际通行做法和标准,积极扶持光伏发电项目,引导和保护企业投资光伏发电的积极性;同时,遵循市场规律,建立激励和制约机制,着力培育光伏发电企业的核心竞争力。

二是坚持重点突破和整体推进并重。集中力量做好示范试点,在屋顶电站试点成熟的基础上,大力推进规模化应用。重点加强原始创新、集成创新和引进技术消化吸收再创新,高效、合理、有序地开发利用太阳能光伏资源。

三是坚持光伏发电与整个产业发展互动。以光伏发电重大项目和重点光伏企业为依托,加快扩大光伏产业规模,优化光伏产业链,不断提升我市光伏开发应用水平,促进光伏发电与光伏产业发展的良性互动和快速发展。

(二)主要目标

以国家出台的《关于加快推进太阳能光电建筑应用实施意见》、《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》和《省推进光伏发电意见》为契机,大力发展我市光伏发电产业,逐步形成产业集群优势,形成新的经济增长点。

1、推广规模。争取通过3年努力,力争在全市建成光伏并网发电装机容量60兆瓦,其中,屋顶光伏电站装机容量18兆瓦,建筑一体化光伏电站装机容量2兆瓦,地面光伏电站装机容量40兆瓦。

2、上网电价。第一步达到年全省光伏发电目标电价2.15元/千瓦时左右的水平,逐步实现地面光伏并网发电上网电价1元/千瓦时(含税)的目标,不断促进企业降低成本,提高经济性和竞争力。

3、产业竞争力。巩固和提升硅资源加工、光伏电池生产、控制系统集成等光伏产业整体优势,全市光伏产业年增长力争超过40%;到,培育一批具有竞争优势的光伏发电企业,阳光晶源、太阳雨、赛维等企业的太阳能发电规模在全省具有一定位次。

三、重点发展任务

实施“屋顶并网发电工程”、“建筑一体化并网发电工程”和“地面并网电站工程”三大工程,不断提高光伏发电应用水平。依托我市光伏产业现有优势,选择学校、医院、政府机关等公共建筑,重点实施一批屋顶及建筑一体化项目;选择滩涂、盐田、裸山资源较丰富地区,建设一些地面并网示范工程。积极招引国内外知名的光伏发电企业,形成产业集聚优势,促进我市光伏产业协调发展。

(一)屋顶并网发电工程

到,建成屋顶并网发电工程18兆瓦,其中,年建成5兆瓦,建成13兆瓦。主要分布:市区(16兆瓦)、县(2兆瓦)等区域。主要企业建设规模:阳光晶源11兆瓦、太阳雨3兆瓦、职业技术学院2兆瓦。

(二)建筑一体化并网发电工程

到建成建筑一体化并网发电示范工程2兆瓦,其中,年建成0.5兆瓦,建成1.5兆瓦。分布在市区(1兆瓦)、科教园(0.5兆瓦)、县(0.5兆瓦)等地,主要由等企业投资建设。

(三)地面并网电站示范工程

开展废地、荒山资源普查,在适宜发展的区域,优先建设带有跟踪系统的地面并网电站工程,支持有关企业在滩涂、荒山荒坡等地规划建设地面电站示范工程。到,建成地面并网电站示范工程40兆瓦,主要由四季沐歌、赛维、顺大新能源等企业投资建设。

(四)推进光伏产业协调发展

推进和实施一批光伏产业重大项目,培育一批龙头企业和知名品牌,打造从硅料、太阳能电池(组件)到系统集成、电厂工程总承包的完整产业链,推进并网发电,促进产业集聚,努力建设光伏产业基地、光伏电站和光伏产品应用示范基地。

四、具体保障措施

(一)加强组织协调。成立市新能源暨光伏产业推进协调小组,由市政府分管领导担任组长,市发改委、经贸委、科技局、财政局、国土资源局、建设局、规划局、农业局、林业局、环保局、海洋渔业局、物价局和供电公司等为成员单位,协调推进我市光伏产业发展重大事项,办公室设在市发改委,承担协调小组日常工作。

(二)加强政策扶持。落实国家和省扶持光伏产业发展的相关政策,研究出台我市配套政策措施。积极支持我市光伏发电项目争取国家光电建筑一体化应用和省光伏并网发电电价补贴。加快太阳能示范应用步伐,以政府为主导,在机关、学校、医院、小区、道路建设一批示范性小型太阳能电站,引导、鼓励、推动光伏产品的普及。

光伏发电技术创新篇11

《中国经济信息》记者对周民一和他创办的均益安联并不陌生,这家从2007年就已经开始参加高交会的创新实践者,在过去近十年时间里充分诠释了创新驱动、成果转化方面的真正内涵。过去数年,在高交会的平台上我们也曾多次聚焦其为节能减排所做出的贡献。

和往届一样,今年的均益安联一如既往地在绿色能源和绿色建筑展区搭起了以传统“太阳能照亮地下车库”为主题的展台。面对光伏产业的起起伏伏,均益安联坚守了10年直流应用技术道路,其对高效非逆变技术的创新与坚守的一路,又都被高交会所见证。

逆袭

早在2007年,当均益安联首次带着高效非逆变光伏应用(PV-LED)技术在高交会亮相时,还没有人能够理解这一技术将给绿色建筑带来怎样的效益。周民一董事长向《中国经济信息》记者介绍,正是凭借均益安联已经做过的不多的工程案例,当时,罗湖区委书记刘学强在高交会现场参观了均益安联产品,当场希望能将这个项目引入区委办公大楼的改造之中。项目建设很成功,罗湖区委的pv-led项目后来成为我国第一个采用合同能源管理(EMC)应用的光伏项目。国家发改委、国务院机关事务局专程来深圳参观,并在项目现场召开了经验交流会议。

据悉,高效非逆变光伏应用是均益安联的独创技术。利用光伏和led以及其他负载直流特性;直接将光伏电力引入建筑地下车库的照明、停车引导,监控等直流应用;光伏多余电力向专用蓄电池储能。光伏的高效非逆变应用,相比于逆变电站并网应用,整体效率提高了50%。

然而,光伏的应用一直以来还是采用光伏串并联高压后逆变成高压交流并网应用,以光伏发电量为衡量指标。国家为了鼓励新能源应用而采取发电量补贴的政策。对于均益安联而言,技术上是以新能源节能替换量为指标,和国家补贴政策不一致。所以,采用光伏直流应用并结合负载的高效应用,只能依靠实际节能效益被市场认可。

2011年的高交会上均益安联同华侨城地产签订的欢乐海岸的项目合同,成为那一届高交会的热点。项目采用增量合同能源管理模式,(即由均益安联投资项目增量,从节约的电能回收增量投资),开创了新建项目采用EMC模式建设光伏的先例。

坚守

均益安联的高效非逆变光伏微网系统,目前广泛应用于政府、商业、住宅等项目的地下车库。该系统又分为光伏照明系统、光伏储能系统、光伏监控系统、以及光伏车位引导系统。太阳能是系统主要的供电来源,通过一台屋面光伏直流配流箱将电力输送到各个子系统中。

在深圳市市民中心,《中国经济信息》记者看到了均益安联的示范项目:在高效非逆变光伏微网系统的指引下,车辆从进入地下车库到完成停车的全过程都实现了智能化:车牌号识别检测、车位引导,车位状态查看、300万像素相机抓拍等等,方便用户快捷停车。用户绑定APP后,还可通过手机快速定位车辆,实现寻车及反向查询功能。

均益安联作为一个专做实业的企业,包含着生产,配套、工程和维护的“长链条”产业,在中国的绿色建筑中立有一块独创之地。十年磨一剑,目前,高效非逆变光伏微网系统已在全国100多个地下车库中成功实践。均益安联董事长周民一对《中国经济信息》记者表示,“太阳能照亮地下车库”是的百年愿景,均益安联致力成为具有历史使命和社会责任的一流城市绿色建筑服务商。

回顾均益安联这家部级高新技术企业的成长史,其小而美的发展思维和稳健的成长之路也使其与其他的光伏大企业有所迥异。周民一总结,均益安联新开拓的大客户基本都是凭借曾经服务过的客户推荐而来,口碑传播的力量也让均益安联名声鹊起。

在2011年的第13届高交会上,均益安联同南方电网、华南城集团合嘉利达公司现场签订了战略合作,这也宣告了均益安联进入了大项目的应用时代。据统计,仅在华南城的南昌、南宁、合肥等地的项目应用上,就已建有63万平米的地下车库照明,安装了700多套PV-LED系统,每年可为客户节约电费近1000万元。

说均益安联十年磨一剑丝毫不为过,其坚持做一个技术性项目长达十年的跨度,正是其得以成功的保障。周民一也对《中国经济信息》记者坦言,过程中遇到过很多困难,曾经的市场瓶颈也一度差点导致公司瘫痪。尤其是在2014年到2015年国家对光伏政策的变动之时,公司培养的一些技术骨干改做光伏逆变电站去了。

愿景

功夫不负有心人,均益安联在市场变化的背景下,始终坚持和坚守着自己的技术方向。不断向各界宣传高效非逆变技术的先进性和前瞻性。就在今年,住建部在应用了均益安联的产品8年之后,决定摒弃屋顶光伏逆变技术,在其大院建筑改造的项目上全部使用了高效非逆变光伏应用技术。

在住宅领域,作为全球最大住宅开发商万科地产历来被视作行业标杆,公司是行业内率先大规模推广装修房、将绿色建筑理念融入产品的企业。2016年新的万科项目开始上马,他们在比较了前几个电站项目和均益安联已做的项目之后,毅然决断采用高效非逆变技术。如今万科南沙黄阁项目已经完成了均益安联的高效非逆变PV-LED,项目成功获得绿建三星级标识。

光伏发电技术创新篇12

面对日益严峻的化石能源枯竭和环境恶化问题,人们已经清楚的意识到太阳能将是人类最重要的能源。目前,太阳能光伏发电技术与应用得到快速发展。到2008年年底,全球光伏累计安装容量大约18.5GWp,但其主要市场在欧美和日本。欧美和日本已经形成了光伏应用的设计、安装、运行维护的新兴产业队伍和人才培养教育体系。而我国虽然是光伏组件的生产大国,但光伏的安装总量包括光伏电站的安装占世界光伏安装总量的比重很小,设计、安装、运行维护产业队伍尚未形成,人才培养体系还没有建立。

根据我国新能源中长期发展规划,2009年-2010年均新增55MW,到2010年我国光伏发电累计装机容量将达到250MW;而到2020年年需新增1350MW,累计装机将达到1600MW。因此我国光伏发电应用的潜在市场非常巨大。面对国家推动国内光伏发展的政策到位,国内光伏市场即将规模化发展,人才制约瓶颈将很快显现。因此,必须加大力度,迅速建立和完善我国光伏应用人才培养体系。

南昌理工学院就是在这一背景下于2008年成立了太阳能光电工程学院,在应用型太阳能光伏专业人才培养模式的教育理念、培养方案、课程设置、教学内容等方面进行了有益的改革与探索,学校把新能源科学与工程专业教育厅重点学科优势和应用型光伏创新人才培养结合起来,并率先摸索出光伏专业应用型、创业型人才培养模式,具有一定的创新性。以此为案例,本文力求总结与阐述工学结合教学模式在光伏应用专业教育中的成效性。

一、工学结合,依托行业、企业确定人才培养方案

人才培养模式是是教育教学思想、理论转化为创新教学实践, 实现培养目标的物质力量的中介[1] ,它包含教育思想与教学观念、专业培养目标与规格、专业设置、教学内容与课程体系等几个基本要素[2]。为适应世界光伏产业发展和工科院校教育改革的趋势,南昌理工学院联系我国光伏产业现状,紧密结合学校的学科优势与办学特色,根据江西区域经济发展的要求,建立适应“光伏产业应用性人才教育基本要求”为目标的教育教学体系。力争在省属工科本科院校中培养具有国际光伏产业发展思维,能够胜任光伏电池组件生产、研发以及光伏系统的设计、安装维护等工作,促进本地区经济社会发展的具有创新能力与创业思维的新一代光伏产业复合型人才。学院与国内大型光伏企业如赛维、晶科能源等高科技企业强强联合,建立起订单式培养。根据企业的需要确定人才培养方案,开设有光伏电池片制造工艺、光伏材料与检测、单晶硅/多晶硅制造工艺、光伏组件加工与工艺、太阳能发电技术、光伏发电设计与施工等核心专业课程,并到企业实训,强化技能素质培养,掌握光伏电池片及组件加工技术,使学生在就业初期就能够在技术岗位上脱颖而出,从而获取更多的升职机会;同时,要求学生掌握光伏电池片、光伏组件生产过程的原理与工艺要求,掌握光伏发电及相关供用电技术,有利于学生的可持续发展。

二、开展实验教学改革,不断完善实验室硬件设施,为学院的发展提供硬件支撑条件。实践教学是职业教育的核心环节,主要培养学生的职业能力,即专业能力、方法能力、社会能力[3]。新能源产业人才教育教学改革的关键是新能源产业相关实践技能的培养,加强新能源专业本科生生产实践课程的教学,以创业型、应用性人才培养为主,科研教学型人才培养为辅。

1. 修订各专业实验教学大纲,加大实践教学的比例。

打破专业和学科的界限,合并内容相同或相近的课程,优化专业基础课理论与实验教学内容,删除陈旧过时和过深过难的内容,吸收前沿科技成果,增加实践教学内容,尽可能应用新的实验技术,在教学之中使学生的综合能力得到培养。

2. 增开综合性实验和设计性实验,实施学生开放实验室建设

学校建有实验实训中心1个,其中包含6个实验室(机房、操作平台),教学机房、电子电工实验室、光伏基础实验室、光伏发电实验室、光伏材料实验室,多晶硅铸锭实验操作平台。实验实训中心平时对学生开放,66.67%的实验室为开放性实验室。制订实施了《实验室开放管理暂行办法》,对实验室开放做出明确规定和具体要求,并提供专项经费保障,有效改变目前本科生实验教学中存在的动手能力不足的问题,学生综合实验能力得到很好地培养。同时,在开放实验室中学生可以自行设计实验,科研兴趣小组还能设计专题实验。

三、 改变既往单一的实习模式,加强实习实训基地建设,探讨加强新能源专业本科生假期专业技能社会实践的有效模式

学校还建成由实践教学设备配套的校内实践教学基地(含专业实训室)[4],能对行动体系课程[5]的教学提供具体的学习情境[6],因此, 建设校内实践教学基地是工学结合教学情境实现的关键。学校还先后与江西上饶光电、江西上饶晶科、上海正泰、泉州百来等公司签订了长期合作协议,共建实习实训基地,企业技术人员来校任教或参与实训指导、毕业设计(论文)指导等方式参与人才培养。改变新能源专业学生实习模式,利用假期组织学生进入实习实训基地进行社会实践工作,提高学生学习专业课的主动性,充分认识用人单位对毕业生的需求。并且还可以提高学生的组织能力、社会活动能力,倡导个性发挥的教学。

短短四年来,学院立足新建地方本科院校实际,积极探索具有自身特点的发展之路,努力提升符合时代要求的办学理念。在光伏学科专业建设、人才培养等方面,突出地方性,发展应用性,着力实践性,强化专业性,不断提高人才培养质量,通过主课堂教学与课外创新相结合,学生的应用能力和创新能力有了明显的提高,这是工学结合教学的成果,值得推广和实践。

参考文献:

[1]杨峻, 刘亚军. 面向21世纪我国高等教育培养模式转变刍议[ J] . 兰州大学学报(社科版) , 1998, ( 2): 5-12.

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