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不過,鳳凰光伏在發(fā)展的道路上也存在難題。國內(nèi)光伏市場的發(fā)展主要依靠政策補(bǔ)貼驅(qū)動,國內(nèi)光伏企業(yè)具有三頭在外(技術(shù)裝備、市場、原料)的劣勢,使得市場變化與震蕩對企業(yè)日常經(jīng)營影響巨大。2011年,國際太陽能市場更是步入同質(zhì)化競爭時(shí)代,單一依靠裝備、產(chǎn)能推動發(fā)展的中國光伏企業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
對此,鳳凰光伏依靠技術(shù)創(chuàng)新高速發(fā)展,不斷加大研發(fā)投入,通過技術(shù)能力儲備,推動質(zhì)量的提升,優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)。至今,鳳凰光伏仍然堅(jiān)持實(shí)施品牌戰(zhàn)略,不做貼牌產(chǎn)品。
在未進(jìn)入光伏行業(yè)之前,我們對光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式、路徑進(jìn)行了充分的論證與分析,發(fā)現(xiàn)歷次光伏發(fā)電成本的降低都與技術(shù)發(fā)展緊密相關(guān)。每一次技術(shù)的創(chuàng)新就會大幅降低成本,推動光伏規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
由此得出光伏產(chǎn)業(yè)必須依靠技術(shù)創(chuàng)新來推動發(fā)展。鳳凰光伏自成立伊始就樹立了“研發(fā)就是企業(yè)的生命力”這一基本的發(fā)展原則,無論在研發(fā)隊(duì)伍的建設(shè)、研發(fā)項(xiàng)目的選擇、資金的配套上我們歷來都是開綠燈。
雖然我們購買了先進(jìn)的設(shè)備,但是在這過程中的技術(shù)創(chuàng)新卻是裝備帶來的。如何依靠我們自身技術(shù)力量,優(yōu)化和改造設(shè)備使它價(jià)值最大化,一直是我們研發(fā)工作的重中之重。
雖然今年一季度以來,由于歐洲市場的變化特別是意大利政府下調(diào)光伏補(bǔ)貼,使得從組件、電池、硅片乃至硅料全產(chǎn)業(yè)鏈都感受到了撲面而來的壓力,流動性不足,光伏行業(yè)彌漫著悲觀、無奈的聲音,但我們依然看好光伏產(chǎn)業(yè),多晶硅片已逐步成為太陽能光伏行業(yè)的主流產(chǎn)品,2010年全球年度安裝量13GW,2011年全球市場預(yù)計(jì)比2010年增長20%,達(dá)到17GW,這在光伏發(fā)展的歷史中是史無前例的,預(yù)計(jì)2015年全球年度安裝量將達(dá)到55GW。
在當(dāng)前建筑節(jié)能設(shè)計(jì)領(lǐng)域 以“被動優(yōu)先主動優(yōu)化”為設(shè)計(jì)原則的理念指導(dǎo)下,可以再生能源在建筑中的使用同樣舉足輕重。而在建筑中最適宜最普遍使用的太陽能光伏發(fā)電技術(shù),也成為建筑節(jié)能的重要技術(shù),同時(shí)建筑作為分布式光伏系統(tǒng)最重要的載體和消納也成為建筑能源領(lǐng)域的關(guān)注對象。建筑光伏系統(tǒng)屬于可以再生能源和建筑兩個(gè)領(lǐng)域和交叉領(lǐng)域,中國雖然在這一領(lǐng)域是世界上最大的應(yīng)用國,但歷史非常短,經(jīng)驗(yàn)相對于傳統(tǒng)領(lǐng)域來說非常不足。
近些年來,從中央到地方,加大了光伏技術(shù)的應(yīng)用推廣的力度,出臺了多項(xiàng)激勵(lì)政策c法規(guī)。2015年我國光伏安裝,計(jì)劃達(dá)到了25GW。在2015年年底有望實(shí)現(xiàn)累計(jì)安裝總量接近50GW。一躍成為全球光伏安裝總量最多的國家。太陽能光伏技術(shù)在國際范圍內(nèi)得到高度重視。光伏產(chǎn)業(yè)也以前所未有的速度迅猛發(fā)展。我國先后在光伏材料,光伏電池與組件,光伏逆變器以及光伏裝備等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵性突破。已在光伏產(chǎn)業(yè)上牢牢占據(jù)了國際領(lǐng)先地位,用國家政府部門的話說,就是我國光伏具有國際競爭力與話語權(quán)。
《光伏建筑設(shè)計(jì)與實(shí)踐》一書是由羅多、班廣生主編的,內(nèi)容豐富,有理論有實(shí)際應(yīng)用,涉及的內(nèi)容包括光伏發(fā)電基礎(chǔ)知識,光伏發(fā)電系統(tǒng)、光伏與建筑有機(jī)結(jié)合、光伏建筑系統(tǒng)的檢驗(yàn)及驗(yàn)證,光伏建筑系統(tǒng)的技術(shù)研究與發(fā)展方向。
本書編寫歷時(shí)四年之久,期間經(jīng)歷了光伏的爆發(fā)式增長期,書中的很多數(shù)據(jù)年年修改。作者多為從事建筑行業(yè)多年的建筑師和光伏行業(yè)的專家,主要結(jié)合自身的工程實(shí)踐,結(jié)合我國近年來光伏建筑發(fā)展的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)與案例,可以為我國光伏技術(shù)與建筑結(jié)合以及光伏建筑發(fā)展提供更好的理論指導(dǎo)和技術(shù)參考。
關(guān)鍵詞 光伏; 國際研究; 需求拉動 Bass模型; 市場政策
中圖分類號 F410文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1002-2104(2011)09-0138-07doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.09.023
在能源供應(yīng)安全與氣候變化等問題日益突出的背景下,發(fā)展可再生能源被認(rèn)為是必由之路[1]。光伏技術(shù)是其中一種受到許多國家重視的技術(shù)。2003-2008年全球年裝機(jī)的平均年增長率為60.63%。但是,高成本仍然阻礙了光伏的大規(guī)模應(yīng)用。
研發(fā)創(chuàng)新被認(rèn)為是提高光伏經(jīng)濟(jì)性的重要途徑[3]。政府如何促進(jìn)光伏研發(fā)創(chuàng)新呢?科技對創(chuàng)新的推動作用和市場對技術(shù)創(chuàng)新的拉動作用常常分別作為研發(fā)政策和市場政策的重要性的理論依據(jù)。由于光伏市場拉動創(chuàng)新的規(guī)律受市場政策決策者的關(guān)注,同時(shí)對其作用機(jī)理的認(rèn)識和對作用大小的定量分析較缺乏,而且數(shù)據(jù)獲取可行性比研發(fā)補(bǔ)貼更大,因此本文將分析市場的作用。
Neuhoff[4]指出穩(wěn)定持續(xù)的市場政策由于提高了企業(yè)對市場擴(kuò)大的信心,提高企業(yè)對創(chuàng)新回報(bào)規(guī)模增加及其確定性的預(yù)期,從而可以拉動企業(yè)的研發(fā)投資。Taylor[5]以美國加利福利亞州為案例,定性分析不同類型的光伏市場政策對光伏研發(fā)創(chuàng)新行為的影響途徑和優(yōu)缺點(diǎn)。Colatat[6]根據(jù)美國光伏產(chǎn)業(yè)的歷史情況,提出光伏市場規(guī)模過于小或市場發(fā)展的不確定性可以引起企業(yè)不愿意投入研發(fā)創(chuàng)新??傊?,目前對該問題的認(rèn)識較少,定量的經(jīng)驗(yàn)分析缺乏。
光伏市場與創(chuàng)新具有自身的特點(diǎn),比如市場需求和市場規(guī)模受到政府主導(dǎo),產(chǎn)品、設(shè)備和技術(shù)的國際貿(mào)易頻繁發(fā)生。本文結(jié)合對光伏產(chǎn)業(yè)的復(fù)雜性和特殊性的認(rèn)識,分析光伏市場拉動創(chuàng)新的機(jī)理,在此基礎(chǔ)上利用20個(gè)國家的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。
1 研究假設(shè)
1.1 光伏市場拉動研發(fā)創(chuàng)新
市場拉動研發(fā)創(chuàng)新的理論基礎(chǔ)是技術(shù)創(chuàng)新學(xué)中的需求拉動力,即企業(yè)對市場需求規(guī)模的期望增加時(shí),企業(yè)對研發(fā)創(chuàng)新收益的預(yù)期增加,于是引起企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新投入增加。
從對光伏制造商和設(shè)備供應(yīng)商的訪談得知,企業(yè)可以通過研發(fā)創(chuàng)新提高技術(shù)水平或促進(jìn)設(shè)備國產(chǎn)化,從而在產(chǎn)品或技術(shù)的銷售中擴(kuò)大市場份額或提高利潤率,獲得遠(yuǎn)超過研發(fā)投入的利潤回報(bào)。因此,結(jié)合光伏產(chǎn)業(yè)實(shí)際情況和需求拉動理論,本研究提出光伏市場需求規(guī)模擴(kuò)大可以促進(jìn)企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新投資。
1.2 市場發(fā)展態(tài)勢對市場拉動創(chuàng)新的影響
下面分析不同發(fā)展態(tài)勢下市場對研發(fā)創(chuàng)新的拉動作用。
1.2.1 市場規(guī)模持續(xù)過小的制約影響
市場規(guī)模制約著企業(yè)生產(chǎn)和銷售規(guī)模。市場規(guī)模制約技術(shù)創(chuàng)新投資,因?yàn)榧夹g(shù)創(chuàng)新若要盈利,必須有相當(dāng)大的市場需求規(guī)模以攤薄研發(fā)的巨額固定成本[9]。同時(shí),企業(yè)規(guī)??梢灾萍s企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)性研發(fā)計(jì)劃的金融支持獲取。
在光伏技術(shù)擴(kuò)散初期,有的國家光伏市場規(guī)模持續(xù)過小,可能因?yàn)樵诮?jīng)濟(jì)性、技術(shù)等因素影響下政府認(rèn)為尚未到支持利用規(guī)模逐步擴(kuò)大的時(shí)機(jī),或者在資源和其他替代技術(shù)影響下光伏發(fā)電技術(shù)在該國的戰(zhàn)略性不明顯。此時(shí)市場回報(bào)不足以攤薄實(shí)驗(yàn)設(shè)備、研究人員、實(shí)驗(yàn)室土建等研發(fā)投資,同時(shí)企業(yè)對未來市場規(guī)模擴(kuò)大的期望低,缺乏投資研發(fā)創(chuàng)新的動力。而在光伏技術(shù)擴(kuò)散初期,如果在政府持續(xù)支持下光伏市場逐漸擴(kuò)大,則企業(yè)可以期望獲得足夠的回報(bào)以補(bǔ)償高額的研發(fā)投入,于是此時(shí)光伏市場的逐漸擴(kuò)大將引起創(chuàng)新增加。因此,本研究提出在光伏技術(shù)擴(kuò)散初期時(shí)市場規(guī)模持續(xù)過小的情況下,市場對創(chuàng)新的拉動作用不顯著,而在市場逐漸擴(kuò)大的情況下,市場拉動作用顯著。
1.2.2 市場規(guī)模過快增長的制約影響
當(dāng)市場規(guī)??焖俚?cái)U(kuò)大時(shí),市場需求相對于供應(yīng)能力增加得更快,各企業(yè)都有擴(kuò)大產(chǎn)能的空間,都可以從快速增長的市場中獲取較高的利潤,此時(shí)行業(yè)內(nèi)競爭相對不激烈。在這種供不應(yīng)求的情況下,企業(yè)更傾向于擴(kuò)大產(chǎn)能、提高市場占有率,而缺乏追求技術(shù)創(chuàng)新的動機(jī)。因此,光伏市場規(guī)模過快增長將大大限制或弱化市場需求對技術(shù)創(chuàng)新行為的激勵(lì)作用。相反,在市場相對飽和的情況下,企業(yè)為了爭取更高的市場占有率,容易發(fā)生價(jià)格戰(zhàn)及促銷戰(zhàn)[10]。因此,當(dāng)市場規(guī)模增長速度比較平穩(wěn)時(shí),企業(yè)要想在激烈的市場競爭中生存和發(fā)展,就必須借助技術(shù)創(chuàng)新提高市場競爭力。一些國家的光伏市場在短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)大非常急劇,可能是因?yàn)槭袌稣叩闹贫ㄊ苷唐谀繕?biāo)驅(qū)動,或者因?yàn)檎咧贫ㄈ狈︻A(yù)見性或科學(xué)性,比如說西班牙在2007年和2008年為光伏利用提供了世界上利潤最高的補(bǔ)貼,即100kW以下的光伏系統(tǒng)可以獲得當(dāng)時(shí)銷售電價(jià)575%的上網(wǎng)電價(jià)[11],這導(dǎo)致西班牙市場的增長率大于400%。因此,本研究提出在光伏擴(kuò)散加速期市場規(guī)模過快增長可以大大限制或弱化市場對技術(shù)創(chuàng)新行為的拉動作用。
2 數(shù)據(jù)樣本與研究方法
2.1 變量選取
本文結(jié)合光伏產(chǎn)業(yè)特點(diǎn),借鑒同類實(shí)證文獻(xiàn)對市場需求規(guī)模和研發(fā)創(chuàng)新的表征方法。Scherer[12]在研究需求拉動制造業(yè)創(chuàng)新時(shí),用制造產(chǎn)品購買量來表征市場需求規(guī)模。徐俠[13]在分析新產(chǎn)品市場需求對企業(yè)研發(fā)支出的影響時(shí),用新產(chǎn)品銷售收入表征市場需求。在光伏政策同時(shí)影響市場需求規(guī)模和市場規(guī)模的情況下,市場規(guī)模變化可以反映市場需求規(guī)模變化,選擇這一指標(biāo)的好處在于直接、易于識別、現(xiàn)實(shí)涵義明確。專利申請或授予是研發(fā)創(chuàng)新的產(chǎn)出之一,數(shù)據(jù)的定義穩(wěn)定、客觀,而且相對容易獲得。Watanabe[14]在研究研發(fā)投入和知識儲備對光伏創(chuàng)新影響時(shí),用專利申請量表征光伏創(chuàng)新。因此本文用國家專利局授予的光伏專利量表征被拉動的研發(fā)創(chuàng)新。
各個(gè)國家及其代碼分別是德國DE,西班牙ES,日本JP,美國US,意大利IT,韓國KR,法國FR,中國CN,澳大利亞AU,葡萄牙PT,加拿大CA,瑞士CH,荷蘭NL,奧地利AT,英國GB,墨西哥MX,瑞典SE,挪威NO,土耳其TR,丹麥DK。各國市場規(guī)模變量用“國家代碼+M”表示,各國研發(fā)創(chuàng)新規(guī)模變量用“國家代碼+R”表示。
2.2 數(shù)據(jù)來源
1993-2009年國外年裝機(jī)量數(shù)據(jù)基本來自世界能源署(IEA)2008年的出版物[15],除了1995-2009年澳大利亞、奧地利、加拿大、瑞士、德國、葡萄牙和美國的年裝機(jī)量數(shù)據(jù)是來自IEA2009年的出版物[16]。1992-2003年我國年裝機(jī)量數(shù)據(jù)是來自《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》[17],2004-2006年的數(shù)據(jù)是來自《中國光伏發(fā)展報(bào)告》[18],2007-2009年的數(shù)據(jù)是來自歐洲光伏行業(yè)組織(EPIA)的出版物[19]。美國和日本的光伏專利授予量數(shù)據(jù)是來自CambridgeIP的數(shù)據(jù)庫,其他國家的光伏專利授予量數(shù)據(jù)是來自歐洲專利局(EPO)的數(shù)據(jù)庫。澳大利亞、奧地利、加拿大、瑞士、德國、丹麥、西班牙、英國、意大利、日本、荷蘭、瑞典、美國、墨西哥的屋頂面積數(shù)據(jù)和墻面面積數(shù)據(jù)來自于IEA2002年的出版物[20]。
2.3 因果檢驗(yàn)方法
本文用Granger因果檢驗(yàn)方法對市場需求與研發(fā)創(chuàng)新的因果關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn),考察二者的因果關(guān)系是否顯著。格蘭杰(非)因果關(guān)系分析法的基本原理在于如果變量Y的過去值有助于解釋變量X的變化,那么就說存在Y到X的因果關(guān)系。
對于兩個(gè)不都是平穩(wěn)的時(shí)間序列,建立向量自回歸模型很可能得到殘差序列是非平穩(wěn)序列的偽回歸,不能可靠地反映自變量和因變量之間的關(guān)系。因此,對于同階單整的兩個(gè)時(shí)間序列,先檢驗(yàn)是否存在協(xié)整關(guān)系。單方程的協(xié)整檢驗(yàn)的常用方法是Engle和Granger提出的基于協(xié)整回歸殘差的E-G兩步檢驗(yàn)法。若檢驗(yàn)lnM與lnR是否存在協(xié)整關(guān)系,首先用最小二乘法估計(jì)長期均衡方程
lnRt=α+βlnMt+ε1
然后對估計(jì)殘差εt做ADF單位根檢驗(yàn)。如果εt為平穩(wěn)序列,則認(rèn)為lnM與lnR存在協(xié)整關(guān)系,反之,不存在協(xié)整關(guān)系。
根據(jù)Engle和Granger的協(xié)整理論,如果時(shí)序變量之間存在協(xié)整關(guān)系,則一定存在一個(gè)相對應(yīng)的誤差修正模型(VECM)來描述不斷調(diào)整的短期動態(tài)過程。建立誤差修正模型
ΔlnRt=μ+λZt-1+∑mp=1αpΔlnRt-p+∑nq=1βqΔlnMt-q+εt
其中引入了長期均衡方程所產(chǎn)生的殘差序列Zt-1
Zt-1=lnRt-1-α-βlnMt-1
檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量為
F=(RSS0-RSS1)/nRSS1/(N-2n-1)
其中RRS1和RSS0分別表示VECM估計(jì)的殘差平方和,和VECM在非因果關(guān)系的原假設(shè)下估計(jì)的殘差平方和,n為在原假設(shè)H0下滯后項(xiàng)的個(gè)數(shù),N為樣本容量。當(dāng)統(tǒng)計(jì)量F的值大于在顯著性水平α下F分布的臨界值Fα(n,N-2n-1),則在1-α的置信度下拒絕原假設(shè),即認(rèn)為DlnM是DlnR的原因。
對于非同階單整的兩個(gè)時(shí)間序列,和不存在協(xié)整關(guān)系的同階單整的兩個(gè)時(shí)間序列,可以進(jìn)行一階差分變換。如果一階差分變量平穩(wěn),對一階差分變量建立向量自回歸模型(VAR)模型檢驗(yàn)因果關(guān)系。若檢驗(yàn)DlnM是否是DlnR的原因,建立向量自回歸模型:
DlnRt=c+∑pi=1αiDlnRt-i+∑qj=1βjDlnMt-j+εt
其中p和q分別為DlnR和DlnM的滯后期長度。同樣以F統(tǒng)計(jì)量判斷是否拒絕非因果關(guān)系的原假設(shè)。
檢驗(yàn)結(jié)果對最大滯后階數(shù)敏感,VECM模型檢驗(yàn)和VAR模型檢驗(yàn)都采取AIC準(zhǔn)則選擇最優(yōu)滯后階數(shù)。為了保證檢驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)健度,我們對各國都選取約17個(gè)樣本數(shù),當(dāng)出現(xiàn)市場不顯著拉動研發(fā)創(chuàng)新的檢驗(yàn)結(jié)果時(shí),可能是市場規(guī)模過小和市場規(guī)模增長過快中的任一因素或者兩個(gè)因素同時(shí)引起的。我們把“不存在因果關(guān)系”檢驗(yàn)結(jié)果謹(jǐn)慎地解釋為不顯著存在因果關(guān)系,而不是做出更強(qiáng)的判斷,比如判斷不存在因果關(guān)系。
2.4 趨勢分析方法
本文采取趨勢分析方法對市場規(guī)模的變化進(jìn)行定量描述。趨勢分析所用的函數(shù)曲線有直線、多項(xiàng)式曲線、指數(shù)曲線、Logistic(增加)曲線、Bass模型等。Lund[21]發(fā)現(xiàn)11種新能源技術(shù)在全球或者某國的市場擴(kuò)散趨勢可以用logistic模型描述,其中光伏擴(kuò)散包括在全球、在德國和在芬蘭的。Guidolin[22]發(fā)現(xiàn)在2005年以前11個(gè)國家的光伏市場變化趨勢分別可以用Bass模型描述。由于Logistic模型其實(shí)是Bass模型的特殊情況(p=0,q>0),本文考慮Bass模型。
Bass模型假設(shè)任何時(shí)刻的采用者的數(shù)量與此時(shí)潛在采用者的數(shù)量直接相關(guān),這可以用數(shù)學(xué)模型表示為:
n(t)=dN(t)dt=p[M-N(t)]+qN(t)M[M-N(t)]
其中n(t)是t時(shí)刻采用者數(shù)或當(dāng)時(shí)的市場規(guī)模,N(t)為到t時(shí)刻的累積采用者總數(shù),M為潛在采用者總數(shù),p為創(chuàng)新系數(shù),q為模仿系數(shù)。n(t)描述了擴(kuò)散規(guī)模隨時(shí)間的演化情況,即擴(kuò)散曲線。p增加意味著在技術(shù)擴(kuò)散初期時(shí)擴(kuò)散曲線的斜度和厚度增加,q增加意味著在擴(kuò)散加速期時(shí)速度增加[23]。
若誤差平方和與均方差的比值越小,則說明實(shí)際觀察值與擬合值越接近,曲線擬合的越好。假設(shè)實(shí)際測得的值為n,其平均值為,擬合曲線所求得的擬合值為n(i,誤差平方和為RSS,均方差為TSS,則曲線的擬合優(yōu)度R2為
R2=1-RSSTSS=1-∑(ni-n(i)2∑(ni-)2
本文基于Matlab 編程軟件應(yīng)用lsqcurvefit 函數(shù)進(jìn)行非線性最小二乘擬合,并應(yīng)用最優(yōu)化方法,以減少對M、p和q三個(gè)參數(shù)初值的要求。p和q初值對模型參數(shù)估計(jì)的影響較小,因此參照其他經(jīng)驗(yàn)研究的取值。Talukdar對31個(gè)國家CD機(jī)、微波爐、傳真機(jī)等6種產(chǎn)品的分析表明,新產(chǎn)品的創(chuàng)新系數(shù)p平均值介于0.0007-0.03之間;模仿系數(shù)q平均值介于0.38-0.53之間。Guidolin對11個(gè)國家的光伏市場的分析表明,創(chuàng)新系數(shù)取值范圍為0.000007-0.0035,模仿系數(shù)取值范圍為0.05-0.46。
Guidolin對一些國家市場潛力判斷過小。比如說他認(rèn)為日本、英國、德國在2005年-2006年已經(jīng)達(dá)到市場擴(kuò)散最快的時(shí)期,市場規(guī)模將從2006年起減少。事實(shí)上日本、德國、英國2009年的新裝機(jī)量分別是2006年的1.7倍、4.6倍、2.1倍。Guidolin沒有給出其提出潛在裝機(jī)量初值的方法學(xué)。由于本文實(shí)證分析需求拉動創(chuàng)新的時(shí)間段是屬于政府主導(dǎo)技術(shù)擴(kuò)散的階段,因此假設(shè)該階段的市場潛力是政府將支持的總裝機(jī)量。一些國家公布了2020或2030支持目標(biāo),我們發(fā)現(xiàn)這些目標(biāo)略小于利用該國屋頂面積和墻面面積的5%。屆時(shí)光伏預(yù)計(jì)可以參與市場競爭[24],并且重復(fù)采納者尚比較少,因此本文以屋頂和墻面面積的5%作為各國市場潛力初值。對于屋頂采用晶體硅組件的典型面積密度141.14Wp/m2;對于墻面采用非晶硅薄膜組件的典型面積密度63.13Wp/m2,因?yàn)樗诘凸庹丈錀l件下,如臨近建筑物遮擋,也能有穩(wěn)定電力輸出,并且它有更佳的視覺效果。
3 計(jì)量檢驗(yàn)結(jié)果
3.1 光伏市場需求拉動研發(fā)創(chuàng)新
丹麥、土耳其、瑞典、挪威和意大利一直存在一定的光伏市場規(guī)模,但本國政府專利授予量在較長時(shí)間里近似為零,因此即使不建立計(jì)量模型,也可知他們的市場需求對研發(fā)創(chuàng)新的拉動作用不顯著。下文對其他15個(gè)國家進(jìn)行定量檢驗(yàn)。
3.1.1 平穩(wěn)檢驗(yàn)結(jié)果
表1列出各變量拒絕不平穩(wěn)原假設(shè)時(shí)的部分統(tǒng)計(jì)量,其中臨界值是在5%顯著性水平下的。表中列出的基本全是ADF方法的檢驗(yàn)結(jié)果,除了PP或者ERS檢驗(yàn)有更好顯著性的極少數(shù)情況。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,lnCNM、lnDER、lnESR、lnGBR、lnMXM、lnUSR、lnNLM、lnNLR、lnCHR是平穩(wěn)時(shí)間序列,其他變量都是一階單整時(shí)間序列I(1)。
3.1.2 同階單整變量之間的協(xié)整與誤差修正模型檢驗(yàn)
檢驗(yàn)結(jié)果表明每一對同階單整時(shí)間序列都存在協(xié)整關(guān)系。由于篇幅有限,省略列出各長期均衡方程估計(jì)殘差的水平檢驗(yàn)結(jié)果。對于每一對的誤差修正模型,AIC和SC最小時(shí)的F統(tǒng)計(jì)量和顯著水平的如表2所示。對于從需求到研發(fā)創(chuàng)新的因果關(guān)系,澳大利亞存在長期因果關(guān)系,加拿大存在長期和短期因果關(guān)系,日本存在短期因果關(guān)系。短期因果關(guān)系指被解釋變量的短期波動由解釋變量的短期波動決定。長期因果關(guān)系指被解釋變量的短期波動由長期均衡關(guān)系的誤差修正項(xiàng)決定,即由兩者向均衡靠攏的趨勢決定。
Schmookler發(fā)現(xiàn)專利授予通常在市場規(guī)模擴(kuò)大的兩年后發(fā)生。技術(shù)研發(fā)需要一段時(shí)間,專利申請到公開至少需要一年半到兩年時(shí)間,盡管企業(yè)可能提前掌握的市場政策信息從而有針對地投入研發(fā)創(chuàng)新,專利授予量增大應(yīng)該晚于裝機(jī)量擴(kuò)大一年半以上。因此我們認(rèn)為法國不存在市場需求拉動研發(fā)創(chuàng)新,因?yàn)闇笃跒橐荒暌詢?nèi)不合理。
3.1.3 平穩(wěn)變量之間的向量自回歸模型檢驗(yàn)
對于兩個(gè)平穩(wěn)變量、或非同階單整變量一階差分后的兩個(gè)平穩(wěn)變量,我們建立VAR模型來檢驗(yàn)因果關(guān)系。檢驗(yàn)結(jié)果如表3所示,由于篇幅有限,僅列舉AIC和SC最小時(shí)的F統(tǒng)計(jì)量和顯著水平。在德國、英國和美國,年裝機(jī)量的變化都引起了年專利授予量的變化。
3.2 市場發(fā)展態(tài)勢對市場拉動創(chuàng)新的制約
墨西哥、土耳其的年裝機(jī)量分別一直為1MW左右,瑞典、挪威、丹麥三個(gè)北歐國家的年裝機(jī)量一直在1MW以下,可能因?yàn)樵搰形撮_始大力發(fā)展它或者太陽能輻射資源匱乏。由于這5個(gè)國家市場仍然非常小,不適合進(jìn)行擴(kuò)散曲線擬合。根據(jù)上文檢驗(yàn)結(jié)果,這5個(gè)國家的市場都不顯著拉動創(chuàng)新,這與本文的理論假設(shè)一致。下面對其他15個(gè)國家的年裝機(jī)情況進(jìn)行擴(kuò)散曲線擬合。為了進(jìn)行國別比較,將這15個(gè)國家分為兩組,A組是6個(gè)市場顯著拉動創(chuàng)新國家,B組是9個(gè)市場不顯著拉動創(chuàng)新國家。
由于篇幅有限,圖1僅展示了A組國家的擴(kuò)散曲線擬合結(jié)果。A組國家的市場規(guī)模在擴(kuò)散初期持續(xù)增大,在加速期平穩(wěn)增大,這與該國對光伏技術(shù)戰(zhàn)略性的重視和有效持續(xù)的政策支持有關(guān)。這六個(gè)國家具有科技發(fā)達(dá)、對可再生能源重視度較高、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高、光伏發(fā)展歷史較長等特點(diǎn)。B組國家在市場發(fā)展的初期市場規(guī)模在較長時(shí)間里保持非常小的規(guī)模,在加速擴(kuò)散期里市場規(guī)模擴(kuò)大的速度非常快,這可能與對光伏技術(shù)的支持缺乏長期戰(zhàn)略有關(guān)。而且實(shí)證結(jié)果表明可以通過指標(biāo)p和q對這些市場發(fā)展態(tài)勢進(jìn)行判斷。由表4可知,A組國家的p值相對更大,算術(shù)平均值為0.000068,B組國家的p值相對更小,算術(shù)平均值為0.0000028。A組國家的q值相對更小,算術(shù)平均值為0.31,B組國家的q值相對更大,算術(shù)平均值為1.0。綜上,市場規(guī)模過小或者增長過快的制約影響比較顯著,并且p和q可以作為表征該市場發(fā)展態(tài)勢的指標(biāo)。
4 結(jié) 論
在德國、英國、日本、澳大利亞、美國、加拿大6個(gè)國家市場規(guī)模的擴(kuò)大都顯著地拉動技術(shù)創(chuàng)新的增加,而在西班牙、中國、法國、韓國、葡萄牙、瑞士、荷蘭、奧地利、意大利、墨西哥、土耳其、瑞典、挪威和丹麥這14個(gè)國家市場擴(kuò)大都沒有顯著拉動研發(fā)創(chuàng)新。市場拉動研發(fā)創(chuàng)新的六個(gè)國家在2009年累積裝機(jī)量為14421.6MW,占文中20個(gè)國家的70%,可見大多數(shù)光伏市場發(fā)揮了拉動研發(fā)創(chuàng)新的作用。于是相對于已有研究對光伏需求拉動的理論分析,本文提供了基于20個(gè)國家歷史數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)分析結(jié)果。
市場顯著拉動創(chuàng)新的國家的p值相對更大,市場不顯著拉動創(chuàng)新的國家的p值相對更小,這說明市場規(guī)模逐漸擴(kuò)大與市場顯著拉動創(chuàng)新有關(guān)聯(lián),而持續(xù)過小與市場拉動創(chuàng)新不顯著有關(guān)聯(lián)。
市場顯著拉動創(chuàng)新的國家的q值相對更小,市場不顯著拉動創(chuàng)新的國家的q值相對更大,這說明市場規(guī)模擴(kuò)大平穩(wěn)與市場顯著拉動創(chuàng)新有關(guān)聯(lián),而擴(kuò)大急劇與市場拉動創(chuàng)新不顯著有關(guān)聯(lián)。這驗(yàn)證了本文提出的理論假說之一,即如果光伏市場規(guī)模擴(kuò)大急劇,市場需求遠(yuǎn)大于供應(yīng)能力,此時(shí)企業(yè)更傾向于擴(kuò)大產(chǎn)能,缺乏追求技術(shù)創(chuàng)新的壓力,而如果光伏市場規(guī)模擴(kuò)大平穩(wěn),此時(shí)市場相對飽和,市場競爭壓力迫使企業(yè)投資技術(shù)創(chuàng)新。
為了促進(jìn)光伏技術(shù)創(chuàng)新及成本降低,我國光伏市場政策應(yīng)主導(dǎo)市場需求平穩(wěn)持續(xù)地?cái)U(kuò)大,避免其相對于供應(yīng)能力過快地增長。平穩(wěn)持續(xù)發(fā)展態(tài)勢可以用技術(shù)擴(kuò)散模型中p和q指標(biāo)進(jìn)行判斷,這為政策制定提供指標(biāo)參考。我國應(yīng)制定關(guān)于光伏成本下降的長期戰(zhàn)略,從技術(shù)創(chuàng)新、市場等方面給與持續(xù)的引導(dǎo)和支持,避免在短期目標(biāo)驅(qū)動下的決策行為。
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關(guān)鍵詞:太陽能;光伏發(fā)電系統(tǒng);監(jiān)控系統(tǒng)
中圖分類號:TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)25-5777-03
早在1839年,法國科學(xué)家貝克雷爾(Becqurel)就發(fā)現(xiàn),光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。這種現(xiàn)象后來被稱為“光生伏特效應(yīng)”,簡稱“光伏效應(yīng)”。1954年,美國科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國貝爾實(shí)驗(yàn)室首次制成了實(shí)用的單晶硅太陽電池,誕生了將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)。
目前,太陽能光伏發(fā)電是世界上發(fā)展最為迅速、并且前景最為看好的可再生能源產(chǎn)業(yè)之一。
1 光伏發(fā)電站系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)
光伏發(fā)電站系統(tǒng)由太陽能電池板、蓄電池,控制器和逆變器四部分組成。太陽能電池組件的作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,供給負(fù)載工作或給蓄電池組充電;控制器的作用是對蓄電池組的充放電進(jìn)行保護(hù);蓄電池組用于存儲電能;逆變器的作用是將直流電變換為交流電。
光伏發(fā)電站系統(tǒng)的特點(diǎn)是使用壽命長、可靠性高、不污染環(huán)境、既能獨(dú)立發(fā)電,又能并網(wǎng)運(yùn)行,因此分為獨(dú)立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。
2 光伏發(fā)電站的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,此發(fā)電站由4套光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)光伏陣列,每個(gè)發(fā)電系統(tǒng)需要有4個(gè)傳感器測定不同測控點(diǎn)的電流、電壓等電氣參數(shù),并需要溫度、光強(qiáng)傳感器來測定光伏陣列的氣象參數(shù),共需測量18個(gè)測控點(diǎn)。根據(jù)系統(tǒng)的開發(fā)需求需安裝18個(gè)不同類型的傳感器。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。其中:
溫度監(jiān)測:監(jiān)測太陽能光伏陣列表面溫度,需在光伏陣列上安裝溫度傳感器。
照度監(jiān)測:監(jiān)測室外太陽光的光照強(qiáng)度,需在室外安裝光強(qiáng)傳感器。
電壓、電流監(jiān)測:監(jiān)測太陽能光伏陣列輸出電壓、電流;監(jiān)測蓄電池端電壓以及蓄電池輸入輸出電流;監(jiān)測負(fù)載直流電的電壓及電流,需安裝電壓、電流傳感器。
3 光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案
光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)是專門針對光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)開發(fā)的軟件監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)光伏發(fā)電陣列的工作狀態(tài),實(shí)時(shí)顯示并儲存光伏發(fā)電站的電氣參數(shù)和氣象參數(shù),并對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況通過友好的界面實(shí)時(shí)顯示出來。此外,監(jiān)控系統(tǒng)還可以對系統(tǒng)蓄電池進(jìn)行充/放電控制,并當(dāng)數(shù)值異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警處理。
本文使用MCGS軟件進(jìn)行系統(tǒng)的軟件部分設(shè)計(jì),并使用模擬設(shè)備中的正弦等函數(shù)模擬數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行仿真顯示在系統(tǒng)監(jiān)視窗口內(nèi),最后將模擬數(shù)據(jù)自動存儲到數(shù)據(jù)庫中。
MCGS組態(tài)軟件由“MCGS組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運(yùn)行環(huán)境”兩個(gè)系統(tǒng)組成。MCGS組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境,相當(dāng)于一套完整的軟件工具,可幫助用戶設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。用戶在組態(tài)環(huán)境中完成動畫設(shè)計(jì)、
設(shè)備連接、編寫控制流程、編制工程打印報(bào)表等全部工作。MCGS運(yùn)行環(huán)境則是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境,按照組態(tài)環(huán)境中構(gòu)造的組態(tài)工程,以用戶指定的方式運(yùn)行,并進(jìn)行各種處理,完成用戶組態(tài)設(shè)計(jì)的功能和目標(biāo)。
MCGS組態(tài)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
4 光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
本監(jiān)控系統(tǒng)主要研究對象是太陽能電池板、蓄電池和控制器三部分的相關(guān)電氣參數(shù)。
光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)需實(shí)時(shí)采集室外的光照強(qiáng)度,反映出室外光照條件的好壞;太陽能光伏陣列工作過程中吸收太陽能輻射一部分轉(zhuǎn)化為熱能,使得光伏電池的溫度升高,監(jiān)控系統(tǒng)采集該溫度值并設(shè)置報(bào)警上限,當(dāng)溫度超出一定值時(shí)報(bào)警,提醒管理人員作相應(yīng)處理。太陽能光伏陣列輸出的電能不穩(wěn)定,蓄電池組通過充放電控制器執(zhí)行充放電控制;蓄電池組一部分電能直接供給直流負(fù)載使用,另一部分經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換為交流后供給交流負(fù)載使用,監(jiān)控系統(tǒng)對蓄電池組輸出的電壓、電流進(jìn)行監(jiān)測。
監(jiān)控系統(tǒng)提供功能選擇畫面,并對光伏陣列現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與顯示,如室外溫度值、濕度百分比、光照度及陣列表面溫度值等;可實(shí)時(shí)監(jiān)控各光伏陣列的充電電壓及電流、蓄電池電壓等信息,并對故障點(diǎn)進(jìn)行異常顯示與報(bào)警提示;可繪制顯示電壓—時(shí)間曲線、功率—時(shí)間曲線等,直流側(cè)輸入電流實(shí)時(shí)曲線、并采集與顯示日發(fā)電量等電參量。監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如圖3所示。
通過模擬設(shè)備輸出,經(jīng)測試,本軟件運(yùn)行流暢,能夠模擬出太陽能光伏發(fā)電站系統(tǒng)的工作狀態(tài),并對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示并存儲到Access數(shù)據(jù)庫中,能夠通過歷史曲線及實(shí)時(shí)曲線對運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析。監(jiān)控系統(tǒng)顯示界面如圖4所示。
5 結(jié)論
通過對光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)開發(fā),最終實(shí)現(xiàn)了可對16個(gè)電氣參數(shù)和2個(gè)氣象參數(shù)共18個(gè)測試點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測功能。不僅可以顯示實(shí)時(shí)曲線并生成歷史曲線,而且能夠生成歷史報(bào)表,將數(shù)據(jù)自動存儲到Access數(shù)據(jù)庫中;此外,當(dāng)光伏板溫度過高或蓄電池電量異常時(shí),還可實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能,以便于管理員及時(shí)進(jìn)行相關(guān)處理。
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關(guān)鍵詞:分布式 光伏 發(fā)電 光伏建筑一體化 儲能 設(shè)計(jì)
中圖分類號: TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
0引言
分布式發(fā)電(distributed generation,DG)是指將發(fā)電設(shè)備直接安裝在用電現(xiàn)場或靠近負(fù)荷中心的地方發(fā)電。DG既可以及時(shí)跟蹤負(fù)荷的變化,直接向附近的負(fù)荷供電,又可以根據(jù)需要向電網(wǎng)輸出電能。隨著光伏、風(fēng)電等可再生能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,分布式發(fā)電日漸成為滿足負(fù)荷增長需求、提高能源綜合利用效率、提高供電可靠性的一種有效途徑,并在配電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。DG的建設(shè)對于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、保證能源安全、提高供電可靠性、減少輸電損失、節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境等具有重要意義。隨著化石能源價(jià)格的飆升,以及對核電安全性擔(dān)憂的增加,分布式能源的經(jīng)濟(jì)型和微網(wǎng)的可靠性日益受到重視,有著廣闊的發(fā)展前景。
太陽電池與建筑結(jié)合的并網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)BIPV(Building Integrated Photovoltaics)是近十多年發(fā)展起來的在城市中推廣應(yīng)用太陽能發(fā)電的一個(gè)重要方向。建筑物能為光伏系統(tǒng)提供足夠的面積,不需另占土地;光伏陣列可代替常規(guī)建筑材料,能省去光伏系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu),節(jié)省材料費(fèi)用;安裝與建筑施工結(jié)合,節(jié)省安裝成本。本文就光伏建筑一體化的分布式電站系統(tǒng)構(gòu)成和工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題進(jìn)行分析研究。
1分布式發(fā)電系統(tǒng)介紹
分布式發(fā)電系統(tǒng)一般由發(fā)電單元(光伏、風(fēng)力發(fā)電、燃料電池、微型燃?xì)廨啓C(jī)等),儲能裝置(蓄電池、超級電容、飛輪等),以及各種就地負(fù)荷(居民生活用電、工業(yè)用電、商業(yè)用電、農(nóng)業(yè)用電等)三部分構(gòu)成。為了實(shí)現(xiàn)多余電能上網(wǎng),以及由電網(wǎng)彌補(bǔ)分布式發(fā)電系統(tǒng)的電量缺口,系統(tǒng)必須與電網(wǎng)進(jìn)行連接。
2分布式發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備選型及布置
系統(tǒng)容量由系統(tǒng)選用的設(shè)備決定。與傳統(tǒng)發(fā)電項(xiàng)目不同,設(shè)備選型是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一步工作。
2.1設(shè)備選型
本文重點(diǎn)討論逆變器的選擇。光伏建筑一體化中的太陽能電池種類和安裝方式各異。由于電壓等級的不統(tǒng)一和不同傾角的光伏組件并聯(lián)產(chǎn)生的不匹配損耗,故不可能只用1臺逆變器實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)??梢圆捎脝蜗嗄孀兤鞣謩e并入三相電網(wǎng)A、B、B各相,也可以選擇三相逆變器。具有多路輸入,且能夠分別進(jìn)行最大功率跟蹤MPPT(Maximum Power Point Tracking)的逆變器更適于多種類光伏組件、多角度安裝的BIPV項(xiàng)目。因?yàn)椴捎眠@種并網(wǎng)逆變器可以使發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加簡潔、高效、優(yōu)化。另外,逆變器的轉(zhuǎn)化效率,額定輸出功率和最大輸出功率也是重要的選擇參數(shù);最后,逆變器最好具有通信功能,可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制。
2.2 電池組串配置及布置
一般情況下,先選定太陽能逆變器再設(shè)計(jì)太陽能電池組串配置,有了組串配置方案再設(shè)計(jì)組件支撐架構(gòu)。
串聯(lián)成一個(gè)組串的太陽電池組件的數(shù)量取決于如下因素:逆變器最大功率跟蹤(MPPT)的電壓范圍和逆變器最大允許電壓。這2個(gè)數(shù)值受組件工作溫度影響很大,因此組串電池?cái)?shù)量的確定要參考工程現(xiàn)場和環(huán)境條件,比如現(xiàn)場的環(huán)境溫度和風(fēng)速情況,因?yàn)檫@兩個(gè)參數(shù)對組件的溫度有很大的影響。
組串配置好之后,需要選擇組件傾角和計(jì)算遮擋角。組件的支架設(shè)計(jì)主要分為固定式和自動跟蹤式兩種,自動跟蹤式支架又分為單軸跟蹤和雙軸跟蹤。跟蹤系統(tǒng)比固定式支架投資大很多,可靠性不如固定式支架,后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高,但是可以提高項(xiàng)目發(fā)電量。而且由于跟蹤式支架自重較大,分布式發(fā)電項(xiàng)目大多不具有安裝跟蹤式支架的的結(jié)構(gòu)條件。因此本文按照固定式支架確定組件的傾角和遮擋角。
對實(shí)測輻射數(shù)據(jù)和歷史輻射數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析,并用長期歷史數(shù)據(jù)的平均值修正實(shí)測數(shù)據(jù)。傾角決定了項(xiàng)目的發(fā)電量的多少。根據(jù)修正的實(shí)測數(shù)據(jù),通過計(jì)算不同傾角下斜面年輻射量及相應(yīng)的發(fā)電量,進(jìn)而選擇項(xiàng)目最佳固定布置傾角。
遮擋角為前排太陽電池的頂部(方陣的最高點(diǎn))到后排太陽電池的底部的角度。也被稱之為“前后排的遮擋角”。遮擋角影響陣列的間距,從而影響項(xiàng)目占地面積。遮擋角決定了特定面積中安裝組件的數(shù)量。傾角和遮擋角互相影響,具體項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中需要對傾角和遮擋角進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以獲得最大的項(xiàng)目發(fā)電量和最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)型。
3儲能系統(tǒng)設(shè)計(jì)
儲能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是確定儲能的方式、及各種儲能方式的容量,以滿足一定的系統(tǒng)可靠性和整體運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。需要考慮的因素有發(fā)電波動情況和負(fù)荷變化情況。
儲能系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要太陽電池組件設(shè)計(jì)結(jié)合統(tǒng)籌進(jìn)行,以選擇成本效益最好的方案。
3.1 儲能裝置選擇:
綜合比較儲能裝置的充放電時(shí)間響應(yīng)特性、容量大小、循環(huán)使用壽命、維護(hù)費(fèi)用等各個(gè)方面,可以將儲能裝置分為功率型和能量型兩種。前者以超級電容器、飛輪儲能為代表,具有響應(yīng)快(快速充放電)、壽命長、容量小等特點(diǎn),適合補(bǔ)償短時(shí)功率波動;后者以蓄電池為代表,具有容量大、響應(yīng)慢(相比功率型)等特點(diǎn),適合補(bǔ)償長時(shí)功率波動。
3.2 儲能系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)
儲能系統(tǒng)以平滑光伏電站的輸出波動和提高供電可靠性為主要目的。如將光伏波動抑制在10%以下,則功率最優(yōu)配比應(yīng)在15%-20%之間,儲能容量2h以上。如果分布式發(fā)電系統(tǒng)對于儲能的要求不僅是出于平滑光伏電站出力波動的目的,而是為了實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)獨(dú)立自治運(yùn)行,儲能的規(guī)模要比只完成平滑出力波動或者擬合負(fù)荷曲線時(shí)要大。
太陽電池組件和儲能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)主要原則就是要滿足平均天氣條件下負(fù)載的每日用電需求:因?yàn)樘鞖鈼l件有低于和高于平均值的情況,所以要保證太陽電池組件和蓄電池在天氣條件有別于平均值的情況下協(xié)調(diào)工作。蓄電池的主要作用是在太陽輻射低于平均值的情況下給負(fù)載供電,在隨后太陽輻射高于平均值的天氣情況下,太陽電池組件就會給蓄電池充電。因此,選擇蓄電池組件大小很重要。蓄電池容量過大一方面會使得系統(tǒng)的成本過高,另外在獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)中會使蓄電池長時(shí)間工作在虧電的狀態(tài)中,降低電池壽命。蓄電池容量過小,一方面不能保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,另一方面在獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng)中會丟棄可貴的光伏發(fā)電資源。
4結(jié)語
本文總體分析了分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目設(shè)計(jì)建設(shè)過程中需要考慮的主要因素。這些因素有助于降低項(xiàng)目投資成本,增加項(xiàng)目總體發(fā)電量,獲得項(xiàng)目整體收益最大化,對分布光伏發(fā)電項(xiàng)目的成功建設(shè)有一定的指導(dǎo)意義。
后續(xù)階段,需要開展分布式發(fā)電項(xiàng)目監(jiān)測系統(tǒng)的硬件平臺的建設(shè)和軟件編制工作,以實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)分析,系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測,發(fā)電量和負(fù)荷量預(yù)測等高級功能。促進(jìn)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的大規(guī)模建設(shè)運(yùn)營。
參考文獻(xiàn):
[1] 張洋,李強(qiáng),李朝暉,楊海晶,馬宏偉,李明慧. 光伏-儲能聯(lián)合微網(wǎng)系統(tǒng)工程方案設(shè)計(jì)[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2010年12月1日,38(23).
“十一五”以來,同煤集團(tuán)創(chuàng)新發(fā)展,開創(chuàng)了發(fā)展速度最快、經(jīng)營效果最好、員工得到實(shí)惠最多的新局面,多項(xiàng)指標(biāo)創(chuàng)出歷史新高。2010年,企業(yè)總資產(chǎn)達(dá)到1100億元,同比提高178億元,比“十五”末的328億元翻了近兩番;煤炭總量突破1.54億噸,同比提高0.41億噸。五年累計(jì)達(dá)到6億噸,比“十五”末的2.93億噸翻了一番;銷售收入達(dá)到600億元,同比提高75億元,比“十五”的259億噸翻了一番;上繳稅費(fèi)87億元,同比提高10億元,比“十五”的27億元翻了近兩番;實(shí)現(xiàn)利潤15億元,同比提高3億元,比“十五”末的3億元翻了2番多;員工人均收入達(dá)到5.02萬元,同比提高了3.38%,比”十五末”的2.1萬元翻了一番。企業(yè)跨上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快車道。
同煤集團(tuán)董事長、黨委書記吳永平說,這一歷史性時(shí)刻,標(biāo)志著同煤集團(tuán),以全新的姿態(tài)展示世人面前,為國家規(guī)劃建設(shè)的13個(gè)大型煤炭基地――晉北煤炭基地的形成,鞏固行業(yè)地位奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
同煤集團(tuán)已經(jīng)站在歷史發(fā)展高起點(diǎn)上,正搶抓世界經(jīng)濟(jì)開始復(fù)蘇,國內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長機(jī)遇,在山西省轉(zhuǎn)型發(fā)展、跨越發(fā)展的強(qiáng)勁勢頭中,尋找和把握在今后更大空間和范圍內(nèi)發(fā)展機(jī)遇的同時(shí),適時(shí)提出“高起點(diǎn)上再跨越,創(chuàng)造同煤新歷史”的總體發(fā)展思路,確立了“十二五”的發(fā)展思路、產(chǎn)業(yè)布局和奮斗目標(biāo)。
據(jù)透露,同煤集團(tuán)“十二五”的發(fā)展思路是:以轉(zhuǎn)型發(fā)展為主線,以改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),發(fā)展壯大新興產(chǎn)業(yè)為主攻方向,用大戰(zhàn)略指導(dǎo)大轉(zhuǎn)型,大轉(zhuǎn)型催生大項(xiàng)目,大項(xiàng)目拉動大產(chǎn)業(yè),加快建設(shè)以“循環(huán)、低碳、綠色”為特征的世界一流綜合能源大集團(tuán),沖進(jìn)世界500強(qiáng),為“百年同煤”奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
同煤集團(tuán)“十二五”的發(fā)展目標(biāo)也體現(xiàn)了“大手筆”:圍繞“主業(yè)做強(qiáng),非煤做大,轉(zhuǎn)型做快,產(chǎn)業(yè)做實(shí)”的基本思路,堅(jiān)持“黑色煤炭、綠色開采,循環(huán)經(jīng)濟(jì)、吃干榨凈,高碳產(chǎn)業(yè)、低碳技術(shù)”的發(fā)展模式,到“十二五”末主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)翻番,具體講就是:總投資達(dá)到1500億元,是“十一五”的3倍;總資產(chǎn)達(dá)到2500億元,是“十一五”的2.5倍;銷售收入達(dá)到2000億元,是“十一五”的3倍;利潤達(dá)到120億元,是“十一五”的8倍;員工人均收入達(dá)到8~10萬元,是“十一五”的2倍,員工生活品質(zhì)全面提升。
其產(chǎn)業(yè)布局戰(zhàn)略藍(lán)圖已經(jīng)清晰:做強(qiáng)煤炭、電力、煤化工、光伏、冶金和機(jī)械制造6大產(chǎn)業(yè);以塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)為典范,建設(shè)東周窯、馬道頭、潘家窯、軒崗、白家溝5個(gè)億噸級循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū);開發(fā)4大煤炭主業(yè)基地,即壯大晉北基地、培育臨汾基地、拓展蒙疆基地、延伸海外基地;實(shí)施光伏、煤基甲醇及延伸產(chǎn)品、煤基天然氣3個(gè)標(biāo)志性工程;建成東周窯、梵王寺、色連、麻家梁、馬道頭、潘家窯、白家溝7個(gè)千萬噸級礦井。
【關(guān)鍵詞】太陽能光伏發(fā)電;光伏電池
將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓夥夹g(shù)是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)。相對而言,目前這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展還處在初期階段,到2030年之后將會有很穩(wěn)定和很高的增長率,會成為可行的電力供應(yīng)者。
光伏發(fā)電技術(shù)已有幾十年的發(fā)展歷史,全世界的光伏實(shí)驗(yàn)室也有幾百家,一直處于一種高研究、低生產(chǎn)的狀態(tài),不乏出色的科研人才。在國內(nèi),雖然光伏產(chǎn)業(yè)在近幾年有了很大發(fā)展,但大多技術(shù)落后、設(shè)備陳舊,而且多數(shù)是直接引進(jìn)技術(shù)和人才,這個(gè)局面直接限制了我國光伏科研水平的提高。
日本從1995年開始就已經(jīng)實(shí)施了政府對光伏發(fā)電的補(bǔ)助計(jì)劃,從而促使日本的光伏產(chǎn)業(yè)在后來幾年的時(shí)間里,得到了長足的發(fā)展,太陽能電池產(chǎn)量幾乎占了全球總產(chǎn)量的1/2;德國也出臺了對光伏產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策,使光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展壯大,目前德國太陽能電池的產(chǎn)量已經(jīng)超過全球產(chǎn)量的1/4。從日本、德國的例子來看,在這個(gè)領(lǐng)域,政府的推動非常重要?,F(xiàn)在,西班牙、美國各州以及其他許多發(fā)達(dá)國家都開始用政策激勵(lì)的方式大規(guī)模發(fā)展本國的光伏產(chǎn)業(yè)。中國雖然是發(fā)展中國家,但政府歷來重視新能源的開發(fā)和利用,《可再生能源法》這時(shí)候能夠出臺也是順應(yīng)了時(shí)代要求,時(shí)機(jī)選擇非常準(zhǔn)確,充分證明了中國政府在能源和環(huán)保問題上的態(tài)度是明智的。
作為屋頂光伏發(fā)電工程的主角,上海市政府、江蘇省政府等無疑為國內(nèi)各省的光伏普及做了表率。但有關(guān)專家們認(rèn)為,光伏發(fā)電因?yàn)槌杀靖叨鵁o法與常規(guī)能源競爭的時(shí)候,政府采用的補(bǔ)貼電價(jià)、規(guī)定電網(wǎng)企業(yè)收購比例等扶持辦法,對啟動光伏發(fā)電規(guī)模市場將起到很好的帶頭、促進(jìn)作用。
其實(shí),此種方法在國外早就有了先例。2004年,德國實(shí)施“購電法”安裝了10萬個(gè)太陽能屋頂;日本采用“補(bǔ)貼法”安裝了近7萬個(gè)太陽能屋頂,并計(jì)劃到2010年,安裝100萬個(gè)太陽能屋頂;此外,美國加州50%的新建住宅都要安裝太陽能屋頂;西班牙、意大利等許多發(fā)達(dá)國家先后出臺高價(jià)收購太陽能光伏電力的政策,鼓勵(lì)居民安裝太陽能屋頂。據(jù)了解,“上海十萬太陽能屋頂計(jì)劃”很可能采用日本的模式---初裝“補(bǔ)貼法”,這正是“他山之石,可以攻玉”之所在。
國外的實(shí)踐證明,光伏發(fā)電的成本在技術(shù)發(fā)展的推動下,正在努力突破高成本的制約瓶頸。如果在技術(shù)和規(guī)模上再有大的突破,中國的光伏產(chǎn)業(yè)趕超日本、歐洲等國家將大有可能。有專家預(yù)測,在“十一五”期間,很可能會出現(xiàn)國外光伏產(chǎn)業(yè)鏈大規(guī)模向中國轉(zhuǎn)移的浪潮,這無疑會給中國經(jīng)濟(jì)注入新的活力因素。光伏發(fā)電有望在30年內(nèi)成為中國重要的電力能源之一。
中國光伏,由說到做
2008年北京奧運(yùn)會提出了“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)、人文奧運(yùn)”的理念,光伏發(fā)電開始融入奧運(yùn)建筑。目前,環(huán)保、健康已經(jīng)成為每個(gè)中國人關(guān)注的話題。
清華大學(xué)BP清潔能源研究和教育中心主任李鉦認(rèn)為,全球問題是氣候問題,但對中國來說,常規(guī)的污染是主要問題。據(jù)了解,我國雖然不是全球最大的汽車使用國,卻是全球第二大石油消耗國。從我國單車油耗量來看,我國平均單車所耗油的實(shí)際值是2.28噸,比美國高10%~20%,比日本高出1倍。不可否認(rèn),中國正在一天天地繁榮起來,但同時(shí)環(huán)境污染也在一天天加劇。全國大多數(shù)地區(qū)較差的空氣質(zhì)量就是我們依賴煤炭、石油等燃料的恒定指示物。
上海等城市的太陽能屋頂工程,無疑在能源應(yīng)用方面邁出了很大一步。據(jù)了解,僅上海的“十萬屋頂”并網(wǎng)光伏系統(tǒng),每年至少發(fā)電4.3億千瓦時(shí),這不啻為一個(gè)天文數(shù)字。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì),每生產(chǎn)1千瓦時(shí)電,大約需要350克左右的煤,4.3億千瓦時(shí)電就相當(dāng)于給能源緊缺的中國每年節(jié)省2萬噸左右的煤炭資源。
由深圳市政府投資6188萬元建設(shè)的太陽能光伏電站,是目前亞洲最大的并網(wǎng)太陽能光伏電站,它的建成昭示著我國利用太陽能發(fā)電的美好前景。該電站于今年2月開始承建,8月建成發(fā)電。電站采用國際上最先進(jìn)而又成熟的技術(shù),迄今運(yùn)行狀況良好,并通過業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、質(zhì)檢、供電等相關(guān)部門的驗(yàn)收。電站總?cè)萘窟_(dá)1兆瓦(即MWp,太陽能光伏發(fā)電專業(yè)術(shù)語),年發(fā)電能力約為100萬千瓦時(shí),運(yùn)行20年后仍具發(fā)電能力。專家們稱,這一電站是我國并網(wǎng)光伏發(fā)電領(lǐng)域的成功典范,填補(bǔ)了我國在大型并網(wǎng)光伏電站設(shè)計(jì)和建設(shè)的空白,具有里程碑式的意義。
從《可再生能源法》的頒布到“十萬屋頂工程”的啟動,再到太陽能光伏電站的建立,中國的光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從“說”走向了“做”,把建設(shè)“綠色城市”、“可持續(xù)發(fā)展”城市真正的第一次落在了實(shí)處,也是中國太陽能發(fā)電普及應(yīng)用的添彩之筆。
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一、當(dāng)前江蘇光伏產(chǎn)業(yè)基本情況
今年上半年,江蘇光伏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整加快,企業(yè)開工率、產(chǎn)能利用率有所提高,產(chǎn)量略有增長,產(chǎn)品價(jià)格低位趨穩(wěn),逐步回升,骨干企業(yè)經(jīng)營狀況也有了一定程度的改善。主要呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn):
產(chǎn)業(yè)整合成效初顯。在政府引導(dǎo)和市場機(jī)制的雙重作用下,江蘇光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能盲目擴(kuò)張勢頭得到遏制,規(guī)模以上光伏企業(yè)數(shù)量由去年底的418家減少到目前的380家,硅片、電池、組件的產(chǎn)能分別為15GW、14GW和21.2GW,分別減少6%、16.9%和10.9%。
企業(yè)開工率逐步提高。上半年,江蘇硅片、電池、組件的產(chǎn)量分別為4.7GW、4.6GW和7.1GW,產(chǎn)能利用率分別達(dá)到62.6%、65.7%和67%,與去年底相比,總體產(chǎn)能利用率提高了10%~20%。光伏企業(yè)產(chǎn)能利用率逐步回升,骨干企業(yè)經(jīng)營狀況得到改善,除以系統(tǒng)集成為主的中盛、愛康等企業(yè)效益較好外,垂直一體化的天合、阿特斯今年可以扭虧為盈。
行業(yè)整體仍很困難。上半年,全省光伏行業(yè)總體仍很困難,特別是中小企業(yè)開工率嚴(yán)重不足,有的處于停產(chǎn)狀態(tài),效益差、融資難等問題依然存在。
二、深入研究未來光伏產(chǎn)業(yè)面臨的市場環(huán)境
目前,中歐光伏價(jià)格承諾談判成功,避免了中國光伏的“硬著陸”,國內(nèi)光伏市場的強(qiáng)勢啟動,均有利于國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。但在協(xié)議達(dá)成同時(shí),也對我國光伏產(chǎn)品進(jìn)入歐洲市場設(shè)定了一些新的條件,需要積極研究市場環(huán)境,搶抓機(jī)遇,保持并擴(kuò)大江蘇光伏產(chǎn)業(yè)國際、國內(nèi)的市場份額,贏得發(fā)展先機(jī)。
配額之爭十分激烈。中歐協(xié)議提出的配額分配措施,意味著中國光伏出口歐盟步入了“計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代”,而7GW的配額誰來分配以及如何分配存在諸多爭議,中國光伏產(chǎn)能5倍于配額數(shù),配額之爭的激烈程度可想而知。
據(jù)了解,在中國機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)出口商會的統(tǒng)籌下,目前主流的配額分配參照標(biāo)準(zhǔn)有三條:各家企業(yè)出口量等歷史數(shù)據(jù)、各家企業(yè)對談判的貢獻(xiàn)、照顧小企業(yè)的利益訴求。即60%份額按照企業(yè)對歐盟出口光伏電池組件占我國對歐出口的份額進(jìn)行分配;30%作為鼓勵(lì)和重點(diǎn)支持份額分配給參加行業(yè)抗辯企業(yè);10%份額優(yōu)先用于扶持出口規(guī)模較小企業(yè),以及支持自有品牌、科技含量高、財(cái)務(wù)狀況良好的光伏企業(yè)出口。江蘇光伏企業(yè)特別是幾家骨干企業(yè)在應(yīng)對歐盟“雙反”的談判中主動出擊、積極應(yīng)訴,對最終談判成功發(fā)揮了重要作用,應(yīng)當(dāng)能爭取到相應(yīng)的出口配額。
產(chǎn)業(yè)整合力度加大。此次價(jià)格承諾談判,共有95家中國企業(yè)參加,今后在價(jià)格承諾和配額機(jī)制下,中國出口至歐洲市場的組件競爭力無疑將有一定程度的下降,小的光伏企業(yè)由于沒有品牌、質(zhì)量、售后服務(wù)等優(yōu)勢,很可能會在這個(gè)過程中被淘汰。這對相對過剩的產(chǎn)能來講并不是件壞事,未來一段時(shí)間,光伏產(chǎn)業(yè)還將繼續(xù)進(jìn)行洗牌,整個(gè)行業(yè)將借此進(jìn)入整合加速期,加快企業(yè)兼并重組,淘汰產(chǎn)品質(zhì)量差、技術(shù)落后的生產(chǎn)企業(yè),一批具有較強(qiáng)技術(shù)研發(fā)能力和市場競爭力的龍頭企業(yè)將加快成長。
新興市場快速興起。除傳統(tǒng)的歐洲市場外,新興市場如亞太、非洲、北美、南美,銷售份額逐步擴(kuò)大。江蘇光伏企業(yè)在中歐出現(xiàn)貿(mào)易爭端的情況下,主動調(diào)整出口結(jié)構(gòu),積極擴(kuò)大新興市場份額,減少出口歐盟比例。如常州天合上半年已將歐盟銷售份額由原來的70%~80%下降到40%左右,蘇州阿特斯出口歐盟比重由原來的80%~90%下降到24%左右,日本市場占比上升到25%左右。
國內(nèi)扶持配套政策陸續(xù)出臺。7月份,國務(wù)院下發(fā)《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》,分別從大力支持用戶側(cè)光伏應(yīng)用、完善電價(jià)和補(bǔ)貼政策、改進(jìn)補(bǔ)貼資金管理、加大財(cái)稅政策支持力度、完善金融支持政策、完善土地支持政策和建設(shè)管理等六方面提出了支持光伏產(chǎn)業(yè)的政策措施,相關(guān)配套措施將由有關(guān)職能部門陸續(xù),必將對進(jìn)一步規(guī)范和促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到重要的推動作用。
三、采取有力應(yīng)對措施提高江蘇企業(yè)競爭力
江蘇光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過近十年的快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平一直保持全國領(lǐng)先,形成了一批有影響力的骨干企業(yè)。面對當(dāng)前十分有利又充滿挑戰(zhàn)的新的市場環(huán)境,化解過剩產(chǎn)能、擴(kuò)大市場應(yīng)用、提高競爭力是企業(yè)和政府面對的主要任務(wù)。
積極化解過剩產(chǎn)能。按照“拓展一批、轉(zhuǎn)移一批、消化一批、淘汰一批”的思路,積極化解光伏過剩產(chǎn)能。深入研究中歐光伏價(jià)格承諾機(jī)制,調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),鞏固提升歐盟傳統(tǒng)市場,開拓日本、南美等新興海外市場,拓展一批優(yōu)勢產(chǎn)能;實(shí)施走出去戰(zhàn)略,鼓勵(lì)企業(yè)到海外設(shè)立生產(chǎn)基地,轉(zhuǎn)移一部分產(chǎn)能,減少美國和歐洲市場的貿(mào)易摩擦。通過做大做強(qiáng)、兼并重組、代工加工等形式消化一批過剩產(chǎn)能。堅(jiān)決限制單純擴(kuò)大產(chǎn)能的擴(kuò)張,對轉(zhuǎn)換效率低、生產(chǎn)工藝落后的企業(yè)堅(jiān)決關(guān)停并轉(zhuǎn),淘汰一批落后產(chǎn)能。
提高產(chǎn)品競爭力。在歐洲光伏產(chǎn)品價(jià)格已經(jīng)設(shè)定的情況下,企業(yè)之間拼的就是服務(wù)和質(zhì)量,誰的質(zhì)量優(yōu)、服務(wù)好,誰就能在激烈的市場競爭中占據(jù)主動。由于屋頂面積有限,高光電轉(zhuǎn)換率意味著同樣面積的屋頂可以實(shí)現(xiàn)更大的裝機(jī)量。如蘇州阿特斯的阿爾卑斯組件,其最低的合理售價(jià)高于每瓦0.56歐元,因此在普通光伏組件價(jià)格受最低價(jià)格限制而抬升的情況下,高端產(chǎn)品仍是一個(gè)價(jià)格自由競爭的市場,高效光伏組件在歐盟市場中的占比會有所提升。
擴(kuò)大省內(nèi)光伏市場。據(jù)了解,國家即將出臺的光伏發(fā)電電價(jià)政策,對我省接入公共電網(wǎng)的光伏項(xiàng)目維持原有每千瓦時(shí)1元的電價(jià),而對自發(fā)自用為主的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目,采取每千瓦時(shí)補(bǔ)貼0.4元(或?yàn)?.425元),這項(xiàng)政策的出臺,對工商業(yè)來講,如果利用其廠房屋頂建設(shè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目,其每千瓦時(shí)電價(jià)可達(dá)到1.2元左右,項(xiàng)目具有較高的投資回報(bào)。因此,在國家新的電價(jià)政策實(shí)施后,應(yīng)當(dāng)積極鼓勵(lì)工商業(yè)單位投資建設(shè)光伏發(fā)電項(xiàng)目。同時(shí),鼓勵(lì)光伏項(xiàng)目優(yōu)先使用省內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高效光伏產(chǎn)品和設(shè)備,幫助江蘇光伏企業(yè)擴(kuò)大省內(nèi)市場份額。
關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電;分布式;光伏并網(wǎng);上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.070
0 引言
光伏發(fā)電是一類新興的可再生能源發(fā)電形式,是一種環(huán)境友好的發(fā)電方式,不利用煤油等燃料,綠色環(huán)保,沒有轉(zhuǎn)動式組件,維護(hù)簡單,其設(shè)計(jì)模塊化,決定了其業(yè)務(wù)范圍變化自由,根據(jù)現(xiàn)場的要求調(diào)整系統(tǒng)的能力和其他突出的優(yōu)勢。伴隨著光伏行業(yè)的迅速發(fā)展,已有諸多學(xué)者針對太陽能發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了詳盡的研究[1]。
我國已明確提出了鼓勵(lì)在中國東部地區(qū)修建能夠與住宅結(jié)合的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。因此,未來的重要研究方向必定會落在分布式光伏發(fā)電行業(yè)上。在此背景下,本文介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類、系統(tǒng)程序、結(jié)構(gòu)的主要組成部分和方式。
1 分布式發(fā)電定義
現(xiàn)在我國分布式能源系統(tǒng)的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),能源系統(tǒng)的定義:只要在35kV及以下電壓的電網(wǎng)連接,在20mW和下面的單體規(guī)模,同一配電臺區(qū)內(nèi)被消納電力可規(guī)劃在同一類別分布區(qū)內(nèi)[3]。實(shí)際上分布式更多定義的還是并網(wǎng)側(cè)電壓在10KV以下用戶,單個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)在 6MW 以內(nèi)并網(wǎng)時(shí)采用自發(fā)自用形式的分布式電源類別。
2 國內(nèi)分布式光伏發(fā)電市場發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 自發(fā)自用余電上網(wǎng)
從406號的文本中,分布式有兩種類型的補(bǔ)貼,即自發(fā)自利用互聯(lián)網(wǎng)和基準(zhǔn)價(jià)格補(bǔ)貼,但基本上是前者應(yīng)用更為廣泛。根據(jù)能源局對分布式光伏發(fā)電按照電量補(bǔ)貼的政策通知文件,現(xiàn)在大部分都是在自發(fā)自用的基礎(chǔ)上再加上度電補(bǔ)貼,如果有多發(fā)、用不掉的的電要余電上網(wǎng),那就是根據(jù)余電上網(wǎng)的價(jià)格再加上度電補(bǔ)貼。
2.2 全額上網(wǎng)
分布式光伏項(xiàng)目可選擇三種模式:如果選擇“全額上網(wǎng)”方式[2],對應(yīng)的光伏標(biāo)桿電價(jià)為0.95元/kWh;如果你選擇自發(fā)自用,互聯(lián)網(wǎng),國家給予0.42元/千瓦時(shí)的價(jià)格補(bǔ)貼,都自發(fā)自用,基本電價(jià)為售電價(jià)格,再加上國家電價(jià)補(bǔ)貼之和。
2.3 分布式政策補(bǔ)貼
一直以來,我們所說的分布式光伏政策令人滿意,主要是指額外的地方政府補(bǔ)貼政策。 事實(shí)上,每一個(gè)省和縣,甚至一些地方的一些城鎮(zhèn),為電力補(bǔ)貼的程度是一個(gè)相應(yīng)的政策。
這些省份更多的是在一些地方光伏發(fā)電能力,首先是消化的光伏發(fā)電能力,第二個(gè)地方的清潔能源的比例有很大的好處。這是更多或從GDP能耗的比例,在這些地區(qū)的清潔能源的比例,政府認(rèn)為,使用一些補(bǔ)貼,以鼓勵(lì)市場,促進(jìn)市場的積極性。
2.4 分布式收益
2.4.1 自發(fā)自用比例
從能源行業(yè)的角度來看[3],更關(guān)心的是自發(fā)自用。因此,對于自然使用的發(fā)電廠,最重要或關(guān)注的比例自發(fā)自用。如果該比率太低,這將導(dǎo)致更多的收入從脫硫的煤炭價(jià)格,而脫硫的煤炭價(jià)格比以前的價(jià)格購買電價(jià)低得多。因此,我們在分布式的位置,更多的是看當(dāng)?shù)氐墓β是€和電力負(fù)荷曲線,以盡量減少之間的差異,所以我們將提高自住比例,提高了我們的收益率。
2.4.2 依托基礎(chǔ)的存續(xù)性
而收益其中的一個(gè)點(diǎn),就是依托基礎(chǔ)的存續(xù)性。這可以分為兩個(gè)方面,一個(gè)是屋頂本身的存在[4],即屋頂?shù)某兄睾筒鹦兜膯栴},另一個(gè)是,業(yè)主可以生存25年不會跑掉。所以至少在20年的PPA可以保證收入。對于業(yè)主的生存,我主要集中在是否業(yè)主的行業(yè)景氣,信譽(yù)的整體業(yè)務(wù)和使用的電氣穩(wěn)定性,生產(chǎn)穩(wěn)定,是否為訂單性生產(chǎn)。
3 國內(nèi)分布式光伏發(fā)電市場發(fā)展趨勢預(yù)測
(1)地面光伏電站將在2年時(shí)間內(nèi)到達(dá)發(fā)展瓶頸,市場中心逐漸向分布式市場轉(zhuǎn)移;
(2)東面地面光伏電站可利用的土地快速消耗;
(3)社會整體用電量增速下滑,電源需要貼近用戶需求側(cè)并具備精細(xì)化調(diào)度能力,分布式電源優(yōu)勢凸顯,其中利用形式最簡便、最安全的形式即分布式光伏發(fā)電[5];
(4)社會融資成本持續(xù)下降,資產(chǎn)荒成為新常態(tài),電站20年不變穩(wěn)定現(xiàn)金流成為稀缺資源;
(5)分布式光伏電站的應(yīng)收賬款不穩(wěn)定因素逐一解決(走向全額上網(wǎng)時(shí)代,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)貼實(shí)時(shí)結(jié)付);
(6)分布式電站運(yùn)營數(shù)據(jù)逐漸健全,光伏收益型保險(xiǎn)出現(xiàn),各類“陽光貸”產(chǎn)品出現(xiàn);
(7)銀行逐漸認(rèn)可分布式光伏資產(chǎn),銀行可貼現(xiàn)性產(chǎn)品和系統(tǒng)集成商短名單出現(xiàn);
(8)新電改帶來的市場化效應(yīng),為分布式光伏大規(guī)模走進(jìn)小型工商業(yè)和戶用屋頂?shù)於ɑA(chǔ);
(9)十三五配網(wǎng)改造的推進(jìn)為分布式光伏參與售點(diǎn)和整個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)奠定硬件基礎(chǔ);
(10)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目走向小型化,在儲能系統(tǒng)的配合下成為智慧能源的中堅(jiān)力量;
(11)社會資本流向符合大數(shù)法則的分布式光伏電站資產(chǎn)包的資產(chǎn)證券化產(chǎn)品;
4 結(jié)論
在國內(nèi)不斷鼓勵(lì)發(fā)展分布式光伏發(fā)電的前提下,本文對分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了綜述性的描寫,分別介紹了我國光伏發(fā)電市場的定義標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景。重點(diǎn)分析了分布式光伏發(fā)電市場的規(guī)劃和實(shí)施情況,為以后分布式光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論支持。
參考文獻(xiàn):
[1]劉建濤,張建成,馬杰等.儲能技術(shù)在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].電網(wǎng)與清潔能源,2011(07):62-66.
[2]李定安,呂全亞.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工程[M].北京:北京工業(yè)大學(xué)出版社,2012.
[3]馮垛生.太陽能發(fā)電原理與應(yīng)用[M].北京:人民郵電出版社,2007.