第一節(jié) 光伏發(fā)電系統(tǒng) 分析
一、光伏系統(tǒng)的基本概念
光伏發(fā)電系統(tǒng)是將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng),利用的是光生伏打效應(yīng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要部件是太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器。
工作原理:白天,在光照條件下,太陽電池組件產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì),通過組件的串并聯(lián)形成太陽能電池方陣,使得方陣電壓達(dá)到系統(tǒng)輸入電壓的要求。再通過充放電控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電,將由光能轉(zhuǎn)換而來的電能貯存起來。晚上,蓄電池組為逆變器提供輸入電,通過逆變器的作用,將直流電轉(zhuǎn)換成交流電,輸送到配電柜,由配電柜的切換作用進(jìn)行供電。蓄電池組的放電情況由控制器進(jìn)行控制,保證蓄電池的正常使用。光伏電站系統(tǒng)還應(yīng)有限荷保護(hù)和防雷裝置,以保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的過負(fù)載運(yùn)行及免遭雷擊,維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的安全使用。
二、光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成
光伏系統(tǒng)是由太陽能電池方陣,蓄電池組,充放電控制器,逆變器,交流配電柜等設(shè)備組成。其各部分設(shè)備的作用是:
1、太陽能電池方陣
在有光照(無論是太陽光,還是其它發(fā)光體產(chǎn)生的光照)情況下,電池吸收光能,電池兩端出現(xiàn)異號(hào)電荷的積累,即產(chǎn)生"光生電壓",這就是"光生伏打效應(yīng)"。在光生伏打效應(yīng)的作用下,太陽能電池的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),將光能轉(zhuǎn)換成電能,是能量轉(zhuǎn)換的器件。太陽能電池一般為硅電池,分為單晶硅太陽能電池,多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池三種。
2、蓄電池組
其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時(shí)發(fā)出的電能并可隨時(shí)向負(fù)載供電。太陽能電池發(fā)電對(duì)所用蓄電池組的基本要求是:a.自放電率低;b.使用壽命長;c.深放電能力強(qiáng);d.充電效率高;e.少維護(hù)或免維護(hù);f.工作溫度范圍寬;g.價(jià)格低廉。目前我國與太陽能發(fā)電系統(tǒng)配套使用的蓄電池主要是鉛酸蓄電池和鎘鎳蓄電池。配套200Ah以上的鉛酸蓄電池,一般選用固定式或工業(yè)密封式免維護(hù)鉛酸蓄電池,每只蓄電池的額定電壓為2VDC;配套200Ah以下的鉛酸蓄電池,一般選用小型密封免維護(hù)鉛酸蓄電池,每只蓄電池的額定電壓為12VDC。
3、充放電控制器
是能自動(dòng)防止蓄電池過充電和過放電的設(shè)備。由于蓄電池的循環(huán)充放電次數(shù)及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素,因此能控制蓄電池組過充電或過放電的充放電控制器是必不可少的設(shè)備。
4、逆變器
是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備。由于太陽能電池和蓄電池是直流電源,而負(fù)載是交流負(fù)載時(shí),逆變器是必不可少的。逆變器按運(yùn)行方式,可分為獨(dú)立運(yùn)行逆變器和并網(wǎng)逆變器。獨(dú)立運(yùn)行逆變器用于獨(dú)立運(yùn)行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng),為獨(dú)立負(fù)載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運(yùn)行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)。逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡單,造價(jià)低,但諧波分量大,一般用于幾百瓦以下和對(duì)諧波要求不高的系統(tǒng)。正弦波逆變器成本高,但可以適用于各種負(fù)載。
逆變器保護(hù)功能:(1)過載保護(hù);(2)短路保護(hù);(3)接反保護(hù);(4)欠壓保護(hù);(5)過壓保護(hù);(6)過熱保護(hù)。
5、交流配電柜
其在電站系統(tǒng)的主要作用是對(duì)備用逆變器的切換功能,保證系統(tǒng)的正常供電,同時(shí)還有對(duì)線路電能的計(jì)量。
三、光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類
一般我們將光伏系統(tǒng)分為獨(dú)立系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng)和混合系統(tǒng)。
如果根據(jù)太陽能光伏系統(tǒng)的應(yīng)用形式,應(yīng)用規(guī)模和負(fù)載的類型,對(duì)光伏供電系統(tǒng)進(jìn)行比較細(xì)致的劃分,還可以將光伏系統(tǒng)細(xì)分為如下六種類型:小型太陽能供電系統(tǒng)(Small DC);簡單直流系統(tǒng)(Simple DC);大型太陽能供電系統(tǒng)(Large DC);交流、直流供電系統(tǒng)(AC/DC);并網(wǎng)系統(tǒng)(Utility Grid Connect);混合供電系統(tǒng)(Hybrid);并網(wǎng)混合系統(tǒng)。
1、小型太陽能供電系統(tǒng)(Small DC)
該系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)中只有直流負(fù)載而且負(fù)載功率比較小,整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,操作簡便。其主要用途是一般的家庭戶用系統(tǒng),各種民用的直流產(chǎn)品以及相關(guān)的娛樂設(shè)備。如在我國西部地區(qū)就大面積推廣使用了這種類型的光伏系統(tǒng),負(fù)載為直流燈,用來解決無電地區(qū)的家庭照明問題。
2、簡單直流系統(tǒng)(Simple DC)
該系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)中的負(fù)載為直流負(fù)載而且對(duì)負(fù)載的使用時(shí)間沒有特別的要求,負(fù)載主要是在白天使用,所以系統(tǒng)中沒有使用蓄電池,也不需要使用控制器,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,直接使用光伏組件給負(fù)載供電,省去了能量在蓄電池中的儲(chǔ)存和釋放過程,以及控制器中的能量損失,提高了能量利用效率。其常用于PV水泵系統(tǒng)、一些白天臨時(shí)設(shè)備用電和一些旅游設(shè)施中。這種系統(tǒng)在發(fā)展中國家的無純凈自來水供飲的地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用,產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益。
3、大型太陽能供電系統(tǒng)(Large DC)
與上述兩種光伏系統(tǒng)相比,這種光伏系統(tǒng)仍然是適用于直流電源系統(tǒng),但是這種太陽能光伏系統(tǒng)通常負(fù)載功率較大,為了保證可以可靠地給負(fù)載提供穩(wěn)定的電力供應(yīng),其相應(yīng)的系統(tǒng)規(guī)模也較大,需要配備較大的光伏組件陣列以及較大的蓄電池組,其常見的應(yīng)用形式有通信、遙測、監(jiān)測設(shè)備電源,農(nóng)村的集中供電,航標(biāo)燈塔、路燈等。我國在西部一些無電地區(qū)建設(shè)的部分鄉(xiāng)村光伏電站就是采用的這種形式,中國移動(dòng)公司和中國聯(lián)通公司在偏僻無電網(wǎng)地區(qū)建設(shè)的通訊基站也有采用這種光伏系統(tǒng)供電的。如山西萬家寨的通訊基站工程。
4、交流、直流供電系統(tǒng)(AC/DC)
與上述的三種太陽能光伏系統(tǒng)不同的是,這種光伏系統(tǒng)能夠同時(shí)為直流和交流負(fù)載提供電力,在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上比上述三種系統(tǒng)多了逆變器,用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電以滿足交流負(fù)載的需求。通常這種系統(tǒng)的負(fù)載耗電量也比較大,從而系統(tǒng)的規(guī)模也較大。在一些同時(shí)具有交流和直流負(fù)載的通訊基站和其它一些含有交、直流負(fù)載的光伏電站中得到應(yīng)用。
5、并網(wǎng)系統(tǒng)(Utility Grid Connect)
這種太陽能光伏系統(tǒng)最大的特點(diǎn)就是光伏陣列產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入市電網(wǎng)絡(luò),并網(wǎng)系統(tǒng)中PV方陣所產(chǎn)生電力除了供給交流負(fù)載外,多余的電力反饋給電網(wǎng)。在陰雨天或夜晚,光伏陣列沒有產(chǎn)生電能或者產(chǎn)生的電能不能滿足負(fù)載需求時(shí)就由電網(wǎng)供電。因?yàn)橹苯訉㈦娔茌斎腚娋W(wǎng),免除配置蓄電池,省掉了蓄電池儲(chǔ)能和釋放的過程,可以充分利用PV方陣所發(fā)的電力從而減小了能量的損耗,并降低了系統(tǒng)的成本。但是系統(tǒng)中需要專用的并網(wǎng)逆變器,以保證輸出的電力滿足電網(wǎng)電力對(duì)電壓,頻率等指標(biāo)的要求。因?yàn)槟孀兤餍实膯栴},還是會(huì)有部分的能量損失。這種系統(tǒng)通常能夠并行使用市電和太陽能光伏組件陣列作為本地交流負(fù)載的電源。降低了整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載缺電率。而且并網(wǎng)PV系統(tǒng)可以對(duì)公用電網(wǎng)起到調(diào)峰作用。但是,并網(wǎng)光伏供電系統(tǒng)作為一種分散式發(fā)電系統(tǒng),對(duì)傳統(tǒng)的集中供電系統(tǒng)的電網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生一些不良的影響,如諧波污染,孤島效應(yīng)等。
6、混合供電系統(tǒng)(Hybrid)
這種太陽能光伏系統(tǒng)中除了使用太陽能光伏組件陣列之外,還使用了油機(jī)作為備用電源。使用混合供電系統(tǒng)的目的就是為了綜合利用各種發(fā)電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),避免各自的缺點(diǎn)。比方說,上述的幾種獨(dú)立光伏系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是維護(hù)少,缺點(diǎn)是能量的輸出依賴于天氣,不穩(wěn)定。綜合使用柴油發(fā)電機(jī)和光伏陣列的混合供電系統(tǒng)和單一能源的獨(dú)立系統(tǒng)相比就可以提供不依賴于天氣的能源。
1)混合供電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):
(1)使用混合供電系統(tǒng)的還可以達(dá)到可再生能源的更好的利用。因?yàn)槭褂每稍偕茉吹莫?dú)立系統(tǒng)通常是按照最壞的情況進(jìn)行設(shè)計(jì),因?yàn)榭稍偕茉词亲兓模环€(wěn)定的,所以系統(tǒng)必須按照能量產(chǎn)生最少的時(shí)期進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于系統(tǒng)是按照最差的情況進(jìn)行設(shè)計(jì),所以在其他的時(shí)間,系統(tǒng)的容量是過大的。在太陽輻照最高峰時(shí)期產(chǎn)生的多余的能量沒法使用而浪費(fèi)了。整個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)的性能就因此而降低。如果最差月份的情況和其他月份差別很大,有可能導(dǎo)致浪費(fèi)的能量等于甚至超過設(shè)計(jì)負(fù)載的需求。
(2)具有較高的系統(tǒng)實(shí)用性。在獨(dú)立系統(tǒng)中因?yàn)榭稍偕茉吹淖兓筒环€(wěn)定會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)供電不能滿足負(fù)載需求的情況,也就是存在負(fù)載缺電情況,使用混合系統(tǒng)則會(huì)大大的降低負(fù)載缺電率。
(3)和單用柴油發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)相比,具有較少的維護(hù)和使用較少的燃料。
(4)較高的燃油效率。在低負(fù)荷的情況下,柴油機(jī)的燃油利用率很低,會(huì)造成燃油的浪費(fèi)。在混合系統(tǒng)中可以進(jìn)行綜合控制使得柴油機(jī)在額定功率附近工作,從而提高燃油效率。 5. 負(fù)載匹配更佳的靈活性。使用混合系統(tǒng)之后,因?yàn)椴裼桶l(fā)電機(jī)可以即時(shí)提供較大的功率, 所以混合系統(tǒng)可以適用于范圍更加廣泛的負(fù)載系統(tǒng),例如可以使用較大的交流負(fù)載,沖擊載荷等。還可以更好的匹配負(fù)載和系統(tǒng)的發(fā)電。只要在負(fù)載的高峰時(shí)期打開備用能源即可簡單的辦到。有時(shí)候,負(fù)載的大小決定了需要使用混合系統(tǒng),大的負(fù)載需要很大的電流和很高的電壓。如果只是使用太陽能成本就會(huì)很高。
2)混合系統(tǒng)還有其自身的缺點(diǎn):
(1)控制比較復(fù)雜。因?yàn)槭褂昧硕喾N能源,所以系統(tǒng)需要監(jiān)控每種能源的工作情況,處 理各個(gè)子能源系統(tǒng)之間的相互影響、協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作,這樣就導(dǎo)致其控制系統(tǒng)比獨(dú)立系統(tǒng)復(fù)雜,現(xiàn)在多使用微處理芯片進(jìn)行系統(tǒng)管理。
(2)初期工程較大?;旌舷到y(tǒng)的設(shè)計(jì),安裝,施工工程都比獨(dú)立工程要大。
(3)比獨(dú)立系統(tǒng)需要更多的維護(hù)。油機(jī)的使用需要很多的維護(hù)工作,比如更換機(jī)油濾清器,燃油濾清器,火花塞等,還需要給燃油箱添加燃油等。
(4)污染和噪音。光伏系統(tǒng)是無噪音,無排放的潔凈能源利用,但是因?yàn)榛旌舷到y(tǒng)中使用了柴油機(jī),這樣就不可避免的產(chǎn)生噪音和污染。 很多在偏遠(yuǎn)無電地區(qū)的通信電源和民航導(dǎo)航設(shè)備電源,因?yàn)閷?duì)電源的要求很高,都是采用的混合系統(tǒng)供電,以求達(dá)到最好的性價(jià)比。我國新疆、云南建設(shè)的很多鄉(xiāng)村光伏電站就是采用光/柴混合系統(tǒng)。
7、并網(wǎng)混合供電系統(tǒng)(Hybrid)
隨著太陽能光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,出現(xiàn)了可以綜合利用太陽能光伏組件陣列,市電和備用油機(jī)的并網(wǎng)混合供電系統(tǒng)。這種系統(tǒng)通常是控制器和逆變器集成一體化,使用電腦芯片全面控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行,綜合利用各種能源達(dá)到最佳的工作狀態(tài),并還可以使用蓄電池進(jìn)一步提高系統(tǒng)的負(fù)載供電保障率,例如AES的SMD逆變器系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以為本地負(fù)載提供合格的電源,并可以作為一個(gè)在線的UPS(不間斷電源)工作。還可以向電網(wǎng)供電或者從電網(wǎng)獲得電力。系統(tǒng)的工作方式通常的是將市電和太陽能電源并行工作,對(duì)于本地負(fù)載而言,如果光伏組件產(chǎn)生的電能足夠負(fù)載使用,它將直接使用光伏組件產(chǎn)生的電能供給負(fù)載的需求。如果光伏組件產(chǎn)生的電能超過即時(shí)負(fù)載的需求還能將多余的電能返回到電網(wǎng);如果光伏組件產(chǎn)生的電能不夠用,則將自動(dòng)啟用市電,使用市電供給本地負(fù)載的需求,而且,當(dāng)本地負(fù)載的功率消耗小于SMD逆變器的額定市電容量的60%時(shí),市電就會(huì)自動(dòng)給蓄電池充電,保證蓄電池長期處于浮充狀態(tài);如果市電產(chǎn)生故障,即市電停電或者是市電的品質(zhì)不合格,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的斷開市電,轉(zhuǎn)成獨(dú)立工作模式,由蓄電池和逆變器提供負(fù)載所需的交流電能。一旦市電恢復(fù)正常,即電壓和頻率都恢復(fù)到上述的正常狀態(tài)以內(nèi),系統(tǒng)就會(huì)斷開蓄電池,改為并網(wǎng)模式工作,由市電供電。有的并網(wǎng)混合供電系統(tǒng)中還可以將系統(tǒng)監(jiān)控、控制和數(shù)據(jù)采集功能集成在控制芯片中。這種系統(tǒng)的核心器件是控制器和逆變器。
四、光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用市場
理論上講,光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場合。目前,光伏發(fā)電產(chǎn)品主要用于三大方面:
一是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,還有微波中繼電源等,另外,還包括一些移動(dòng)電源和備用電源;
二是太陽能日用電子產(chǎn)品,如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草地廠各種燈具等;
三是并網(wǎng)發(fā)電,這在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)大面積推廣實(shí)施。我國并網(wǎng)發(fā)電正在起步階段。
2010年我國的光伏發(fā)電產(chǎn)品產(chǎn)量可能突破1000兆瓦,成為世界最大的光伏電池生產(chǎn)國。
第二節(jié) 光伏太陽能產(chǎn)業(yè)鏈 分析
一、光伏太陽能的產(chǎn)業(yè)鏈 分析
對(duì)于全球光伏產(chǎn)業(yè)而言,如果說世界各國新能源政策是這一新興朝陽產(chǎn)業(yè)快速崛起的發(fā)動(dòng)機(jī),高新技術(shù)則可以說是其從實(shí)驗(yàn)室走向市場的助產(chǎn)婆。很顯然,在技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展與政策方向均已明確的前提下,對(duì)于那些力圖進(jìn)軍光伏產(chǎn)業(yè)捕捉商機(jī)的眾多國內(nèi)企業(yè)來說,清楚認(rèn)識(shí)并了解整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)生態(tài)、投資規(guī)模與技術(shù)要求就變得尤為重要。
光伏太陽能產(chǎn)業(yè)鏈:
多晶硅/單晶硅—硅片/硅碇—光伏電池及組件—應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)
二、光伏太陽能上游產(chǎn)業(yè) 分析
在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中,高純度硅料(純度在99.9999%以上)是光伏企業(yè)生產(chǎn)太陽能電池所需要的核心原料。因此,高純度硅料的開采、提煉和生產(chǎn)也就成為光伏產(chǎn)業(yè)集群中最上游的產(chǎn)業(yè)。
目前,盡管中國的硅原料礦藏儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的25%(硅本身也是世界上蘊(yùn)藏量最豐富的礦藏之一),但因用于太陽能電池生產(chǎn)硅料的主要是單晶硅和多晶硅,它們是通過不同的提煉方式從硅原料中提煉而成,而中國現(xiàn)有的硅原料原始提煉技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達(dá)國家(國內(nèi)最高提煉水平只能達(dá)到99.5%),導(dǎo)致國內(nèi)太陽能電池生產(chǎn)企業(yè)所需原材料絕大多數(shù)需要從國外進(jìn)口。如此一來,不僅大大增加企業(yè)的生產(chǎn)成本,更成為制約當(dāng)前我國光伏產(chǎn)業(yè)向上游環(huán)節(jié)發(fā)展的“瓶頸”。
由于滿足太陽能電池生產(chǎn)需要的高純度硅生產(chǎn)的核心技術(shù)掌握在西方發(fā)達(dá)國家少數(shù)幾家企業(yè)手中,加之高純度硅料也可用于軍事工業(yè),從而使引進(jìn)此項(xiàng)核心技術(shù)非常困難。同時(shí),從投資角度來看,一個(gè)1000噸左右的多晶硅生產(chǎn)線,就如同一個(gè)中型的現(xiàn)代石化公司,不僅工程設(shè)計(jì)復(fù)雜,耗電量高(年產(chǎn)千噸多晶硅的生產(chǎn)線需要的供電裝機(jī)容量為9.8萬kw,年總用電量為2.5億千瓦時(shí)),而且在國內(nèi)的總投資更是高達(dá)10億元,而1000噸/年目前也是全球公認(rèn)的高純度硅料生產(chǎn)的最小經(jīng)濟(jì)規(guī)模。更為重要的是,進(jìn)入這一產(chǎn)業(yè)最重要的門檻并不是資本,而是技術(shù)。
我國硅料工業(yè)雖然起步較早(20世紀(jì)50年代),但由于生產(chǎn)規(guī)模小、工藝技術(shù)落后、環(huán)境污染嚴(yán)重、消耗大、成本高,絕大部分企業(yè)因虧損而相繼停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn),到2004年只剩下峨眉半導(dǎo)體材料廠和洛陽單晶硅有限公司兩家生產(chǎn)企業(yè),生產(chǎn)能力僅為100噸/年,滿足太陽能電池生產(chǎn)需要的硅料實(shí)際產(chǎn)量只有80噸。預(yù)計(jì)2010年我國用于太陽能電池生產(chǎn)的硅料需求將達(dá)到4365噸,2015年為1.62萬噸。若不以自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)改變國內(nèi)多晶硅的生產(chǎn)現(xiàn)狀,我國硅料工業(yè)受制于國際市場的狀況將無法改變,這將危及我國光伏產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
事實(shí)上,在各國新能源政策的合力推動(dòng)下,光伏產(chǎn)業(yè)近5年的迅猛發(fā)展已導(dǎo)致滿足太陽能級(jí)硅料呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的局面,其市場價(jià)格更是一路高歌。在整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈中,上游的原材料對(duì)太陽能電池企業(yè)的重要性就如同“糧食”一樣。對(duì)于太陽能電池公司來說,目前甚至今后很長一段時(shí)間,關(guān)鍵不是生產(chǎn)能力與銷售問題,而是是否有足夠的原材料供應(yīng),硅料供應(yīng)緊張將是太陽能 行業(yè) 最主要的風(fēng)險(xiǎn)。
三、光伏太陽能中游產(chǎn)業(yè) 分析
太陽能電池生產(chǎn)位居光伏產(chǎn)業(yè)鏈的中游。近幾年,全球光伏 行業(yè) 每年都以超過30%的年速度增長。世界各個(gè)發(fā)達(dá)國家都分別制定了雄心勃勃的光伏產(chǎn)業(yè)擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃:歐盟內(nèi)的光伏發(fā)電裝機(jī)容量到2010年將達(dá)到3700兆瓦。按照目前歐盟接近1000兆瓦的裝機(jī)為基準(zhǔn),需要接近50%年裝機(jī)增速。由于能源緊張、油價(jià)高漲、環(huán)境保護(hù)等各方面的推動(dòng),太陽能發(fā)電在未來數(shù)十年仍將維持高速增長的態(tài)勢(shì),30%至40%的增長速度將持續(xù)到2010年以后。
在國內(nèi),隨著《新能源法》在2006年1月1日的正式實(shí)施,國內(nèi)已有不少企業(yè)將投資轉(zhuǎn)向太陽能電池生產(chǎn)及相關(guān)領(lǐng)域。2006年國內(nèi)企業(yè)投資光電,除看重《新能源法》頒布以及相關(guān)配套政策的完善和落實(shí)給光伏產(chǎn)業(yè)帶來的巨大商機(jī)之外,直接的動(dòng)因其實(shí)來源于歐洲特別是德國市場的爆發(fā)性增長。而德國光伏市場的爆發(fā)性增長,卻可直接歸因于該國新的上網(wǎng)電價(jià)法推動(dòng)。隨著歐洲企業(yè)光伏生產(chǎn)擴(kuò)產(chǎn)的加速,2007年德國市場將再次達(dá)到平衡并開始出口。我國企業(yè)的產(chǎn)品只有將目光投向國內(nèi)市場了,而國內(nèi)不成規(guī)模的新能源市場要完成對(duì)這些企業(yè)歐洲市場的替代幾乎是不可能的。因此,目前國內(nèi)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)在迅速發(fā)展的同時(shí)也面臨亟待解決的問題。
四、光伏太陽能下游產(chǎn)業(yè) 分析
光伏發(fā)電實(shí)際上就是太陽能電池在光伏產(chǎn)業(yè)鏈下游產(chǎn)業(yè)集群的核心功能價(jià)值表現(xiàn)。不過,具體到光伏產(chǎn)業(yè)鏈的下游企業(yè),除太陽能電池并網(wǎng)發(fā)電在發(fā)電工程等領(lǐng)域的具體應(yīng)用外,還包括太陽能電池組件的生產(chǎn)和安裝,以及太陽能光伏電池與機(jī)電產(chǎn)業(yè)、建筑材料的結(jié)合利用(光伏集成建筑)等方面。太陽能電池組件由于技術(shù)含量低、投入小,屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),相對(duì)于整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)而言,目前在國內(nèi)市場的準(zhǔn)入門檻還不是太高。
如前所述,光伏發(fā)電之所以能迅速進(jìn)入千家萬戶,主要得益于世界各國政府行之有效的引導(dǎo)與激勵(lì)措施。如,德國對(duì)光伏發(fā)電主要采用兩種鼓勵(lì)方法:一是用高價(jià)收購居民的太陽能電力,匯入總電網(wǎng),每度收購價(jià)約0.53歐元,而居民使用太陽能電力的價(jià)格則與普通電價(jià)相同,每度收購價(jià)約0.21歐元,因此激發(fā)了居民在自家屋頂、庭院安裝太陽能發(fā)電設(shè)備的自覺性;二是貸款優(yōu)先,并對(duì)貸款貼息3%,鼓勵(lì)居民購買安裝太陽能發(fā)電設(shè)備。日本為鼓勵(lì)百姓使用太陽能電力,也采用了補(bǔ)貼方法:居民安裝太陽能發(fā)電設(shè)備所花費(fèi)的投資由政府補(bǔ)貼50%,太陽能所發(fā)的電并入電網(wǎng),政府高價(jià)收購,居民用電的價(jià)格則低于收購價(jià)格。
在我國,除《新能源法》對(duì)光伏發(fā)電提供明確的法律支持與相關(guān)部委提供產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向支持外,一些地方政府也相繼采取更具體、更行之有效的措施扶持光伏發(fā)電企業(yè)。2005年10月,上海市政府聯(lián)合眾多太陽能知名企業(yè)啟動(dòng)了“十萬屋頂光伏發(fā)電計(jì)劃”,拉開了國內(nèi)太陽能發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用的序幕。
光伏發(fā)電對(duì)不新能源進(jìn)行替代,價(jià)格是顯見的瓶頸。不過,如果這種替代是放在市場拾遺補(bǔ)缺的角度,價(jià)格的瓶頸制約則不復(fù)存在。如,在通信、交通、國防、海事以及燈飾、玩具等,凡是有需要利用光電的市場領(lǐng)域,太陽能的光電替代率正占據(jù)越來越大的市場份額。
有《新能源法》的推動(dòng)和國家其他政策的支持,到2020年,光伏發(fā)電成本大幅度降低,光伏發(fā)電電價(jià)就有望接近或達(dá)到常規(guī)能源電價(jià)了。屆時(shí),大規(guī)模應(yīng)用光伏產(chǎn)品已不是問題,整個(gè)光伏
行業(yè)
產(chǎn)業(yè)化之路也會(huì)越走越寬。從大方向來看,光伏產(chǎn)業(yè)不是想不想發(fā)展,而是必須發(fā)展,而且必須大發(fā)展,這是個(gè)必然趨勢(shì)。
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