光伏發展方向范文
時間:2024-01-25 17:54:07
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篇1
(1)國內政策。為支持光伏產業健康發展,我國自2005年起相繼出臺了多個相關文件,如《可再生能源法》《可再生能源“十一五”規劃》《可再生能源發展“十二五”規劃》等(見表1)。概括起來,我國的光伏市場激勵政策實質上為2類政策的二選一,即固定上網電價和初投資補貼。其中,上網電價適用于大型光伏電站項目,而小型的發電系統則適用于后者。我國政策雖針對補貼電價、融資和稅收問題進行了一定程度的激勵,但政策力度相較歐美地區仍有顯著差異。
(2)國外主要政策。長期以來,歐美等國對光伏發電的政策補貼較大,為本國的光伏業發展提供了有力的保障:如德國和意大利是通過設定光伏發電上網電價確保電站收益,而美國則是采用上網電價和系統安裝直補的“組合牌”來保證收益。隨著新興光伏市場大量進軍國際市場,歐美等國的光伏政策洗牌亦接踵而至。①美國對華實施“雙反”。2011年10月,美國對我國晶硅光伏電池產品發起“雙反”調查,并由美國商務部于2012年10月做出終裁結果,即對從中國進口的光伏電池及組件產品,征收“雙反”關稅,其中反傾銷稅率為18.32%~249.96%,反補貼稅率為14.78%~15.97%。②德國下調光伏補貼。2012年3月9日起,德國針對不同規模的光伏發電系統將補貼下調20%~30%。在下調方案中,10MW以上電站不再享有上網電價補貼,10MW以下的電站補貼自2012年5月起至2013年1月,按照每月0.15歐分/度逐月削減。另外,2013年后德國每年新增裝機目標下降400MW,截至2017年新增裝機目標將降為0.9~1.4GW,且在新增的光伏電站中,小型光伏系統的發電量中僅有85%享受補貼,大中型則為90%。③意大利停止農用地光伏補貼。2012年1月,意大利能源監管局宣布是年停止設立大型光伏電站項目登記處。而意大利政府部長委員會修改通過的第四能源法案(QuartoContoEnergia),不僅自2013年起叫停了農業用地的光伏太陽能光伏系統補貼,還對農業用地的光伏系統準入條件做了進一步的限制:第一,不得占用土地面積的10%;第二,裝機規定不得超過1MW;第三,距私人用地2000m以上,且須于2013年1月24日前投入運營。
(3)我國光伏行業的現狀和問題。近年來我國光伏行業發展迅速,主要成就集中于硅片、電池、組件的生產,各項均處于世界領先水平。在產品質量不斷提升的同時,我國企業的市場占有率在世界持續居高,整個行業發展呈現如下特點。①區域化產業集群已成形。按照資源分布優勢,我國現已形成了江蘇、浙江、河南、河北、江西等產業中心。各區域內企業通過技術引進和自主創新,在近年提升了硅片、組件的制造水平。以江蘇為例,無錫尚德太陽能、中電電氣、常州天合光能、江蘇中能等光伏龍頭企業,通過依托國際市場,不斷擴張自身產業規模,創造了全球電池組件第1、多晶硅產能第3的佳績。②市場高度依托進口和出口。作為光伏產業鏈的一頭一尾,多晶硅和設備成品在我國分別走著一進一出的相反路線。雖然國內正逐步掌握晶硅的生產,但核心制造技術一直掌握在國外供應商手中,因此受行業發展限制,多晶硅的進口量每年約占50%,即每年自美國進口的多晶硅價值達20億美元以上。在產能輸出方面,盡管我國是全球最大的光伏電池制造基地,但是在2011年新增的13000MW電池產量中,有85%的產能用于出口銷售,僅有15%用于國內新增裝機。③受國外負面光伏政策和國內補貼政策未完全到位的雙面影響。
由于2012年歐洲諸國“聯合出拳”,陸續出臺了相關下調光伏發電補貼的政策,加上美國對華的“雙反”政策在是年4季度正式出臺,多方因素共同抑制著我國光伏產業的發展,并影響光伏產業鏈中原料和電池等的產銷。雖然我國出臺了系列政策支持新能源發展,如《太陽能光電建筑應用財政補助資金管理暫行辦法》(財建[2009]129號)等,但補貼在范圍和規模上均存在限制。④產業不成熟的情況下企業盲目擴張造成產能過剩。我國光伏企業的自主研發能力雖逐步提升,但產業技術與美國等發達國家仍存在差距,大量重要設備和料材如銀漿、硅片切割儀器仍依賴進口。由于重復建設和盲目投資的現象,電池組件、多晶硅等產能過剩的問題呼之欲出。其中,組件因技術要求不高且需要的建設投入較少,2010年發生大規模擴建;多晶硅則因為高額的利潤驅使,促使大量投資流向該行業。自2009年以來,各大廠商競相開展的擴能計劃也將使得市場上多晶硅成品輸出量激增。
“十二五”規劃的出臺,為光伏業的發展鋪墊了有利的道路。而且我國太陽能資源豐富,、青海西、新疆東等地所屬的一類能源分布地區年輻射量超過6300MJ/m2,疆南、藏東、內蒙古南等地所屬的二類地區年輻射量達到5040MJ/m2以上,蘇北、疆北、臺南等地域所屬的三類地區年輻射量也達到了3780MJ/m2以上的水平。我國地域廣闊、太陽能資源豐富的事實,無疑是發展國內光伏業的良好基石。為有效逆轉光伏行業頹勢,本文認為應從如下方面著手,改變傳統行業特點。
(1)扭轉傳統出口依賴,緊抓國內市場需求。國際市場固然要守,但是國內市場的潛力也要去挖。要解決產能過剩的問題,需要我國的光伏企業緊抓時機,搶先擴大國內市場和新興國際市場的份額,擴大多樣化的光伏應用,穩住企業的市場占比。①為擴大光伏發電市場,應推廣并落實光伏產品的應用。隨著上網電價的實施,企業除了應將目標定位在大型并網電站的建設和應用上,還應發展與建筑相結合的離網光伏系統、光伏發電系統等,積極推動光伏產品在建筑、農用、交通方面的應用力度,打開國內的需求市場。②積極應對境外政策,積極開拓境外新興市場?,F階段美國雖對我國光伏制造業實施“雙反”,但可以通過中轉國進入美國市場,以規避政策的不利面。另外,亞洲和非洲的新興國家市場蘊含巨大潛力。如日本在核電事件之后,光伏已成為其重要能源補充,我國光伏企業如能抓住機遇便可以打開全新市場局面。因此相較于纏戰成熟市場,注重挖掘新興市場應是更有利的戰略。
篇2
然而,作為一個新興行業,光伏農業目前正處于初級發展階段,缺乏明確的行業規范,尚未得到有力的監管,因而,造成了許多不規范的想象出現。
例如,有的企業,大規模圈占農業用地卻對農業生產漠不關心,其目的只是為了借助光伏農業之名占用農業用地搞光伏電站建設,這不僅影響了正常的農業生產,而且嚴重破壞了農地。把光伏擺在了主體地位,主要追求穩定的發電收益,而把農業收益放在了次要位置。
再如,有的企業,并沒有理解光伏農業的內涵,只是受大環境影響跟風進行項目申報和建設,但因缺乏清晰的產業規劃以及不懂農業生產,往往項目建成后仍沒有想好要種什么,也導致項目收益大打折扣。
還有的企業,其自身并不具備承建光伏農業項目的實力,卻也想分一杯羹,結果項目質量很難過關,不僅留下了安全隱患還浪費了寶貴的資源。
除此之外,光伏農業中還存在一種普遍的現象,即目前從事光伏農業建設的絕大多數企業和個人基本上都是光伏領域出身,而傳統農業領域出身懂農業生產的人卻相當有限,而且很多農業領域人士都是抱著懷疑的態度看待光伏行業的進入,其原因也很簡單:對農業鮮有助益,反而更多地給農業生產帶來了負面影響。
除了現存的很多不規范的現象,相關的審批流程繁瑣以及融資困難等問題也是限制其進一步快速發展的重要原因。因此,只有制定明確的行業規范,設立嚴格的準入標準、技術標準,建立完善的監管機制和問責機制,才能有效保障農業的主體地位,保障項目的質量,保障資金的合理利用,才有可能使整個行業走上一條規范化、可持續的發展道路。
2015年8月29日上午9:00,由中國光伏農業工作委員會組織召開的《光伏農業標準》編制工作研討會在北京全國政協禮堂隆重舉行。會議由發改委國際合作中心國際能源研究所所長王進和中國能源經濟研究院院長紅煒主持。包括國務院參事、中國可再生能源學會理事長石定寰、農業部高級農業專家馮玉林,以及中國標準化研究院劉文研究員、商務部研究院唐淳風研究員在內的來自全國各地產、學、研機構、大專院校、光伏企業、農業公司等17 位專家、學者及來自農業生產一線的經營者與會并發表了精彩演講。
漢能全球光伏應用集團執行總裁、農業應用事業部CEO張凡在會議上就光伏農業的現狀及未來發展方向發表了演講。作為全球領先的薄膜太陽能發電企業,漢能自投身光伏農業領域以來,始終堅持做最正確的光伏農業項目,拒絕以農業之名單純地搞光伏電站建設,始終以可持續發展的角度,把農業作為整個光伏農業產業的核心,積極推動光伏農業行業標準出臺,為光伏農業走上正確的發展道路做著不懈的努力。張凡先生從光伏農業宗旨及理念、現今出現的問題、光伏組件以及光伏大棚未來發展方向以及光伏農業發展標準等幾個方面闡述了如何能使光伏農業健康可持續發展。內容如下:
第一,以從業者的角度來講。應該摒棄謀取短期利益的想法,不該過度依賴政策補貼,要深入挖掘自身的產業價值提升效益,同時要重視農民在產業中的地位,注重產業發展對農村經濟以及農民收入的帶動作用,注重提升從業者的專業水平以適應更加現代化的生產需要。
第二,從農業生產角度來講。必須要保證農業生產的核心地位,光伏產業在進入農業過程中要格外注重不能弱化農業的主體地位。同時,光伏農業建設投入過程中對光伏的投入比重不應大于農業的投入比重、光伏的發電收益也不應該高于農業生產收益。其次,要堅決杜絕以光伏農業之名侵占農業用地搞光伏電站建設的現象,而且還要抵制在農業生產過程中會破壞原有土地生產結構,以及降低原有土地耕種能力的項目建設。
第三,從推進農業現代化的角度來講。光伏農業未來的發展方向應該向推進設施農業升級,提高農業生產效率與生產能力的方向發展。組件應該更加輕薄,更加結實耐用,同時應具有更好的透光性能。
第四,從金融的角度來講。融資困難一直是困擾農業發展的大問題,很多很好的光伏農業項目也都因資金問題而擱淺。發展現代農業,資金推動是關鍵。未來在政府的引導下,拓寬農業融資渠道,形成更加健全的金融體系,合理解決農業融資難的問題將對光伏農業的快速發展起到積極的推動作用。
第五,從國家政策與政府補貼角度來講。近年來,國家相繼出臺了《太陽能光伏產業“十二五”發展規劃》、《關于進一步落實分布式光伏發電有關政策的通知》、《2015年光伏發電建設實施方案》等一系列利好光伏產業的政策。在農業方面,國家針對農業的補貼也從2002年的1 億元提高到了2013年的3000多億元,且補貼力度還在逐年增強。盡管光伏和農業領域政策條件都是空前利好,但卻并沒有一條政策或者補貼是完全針對于光伏農業設定的,只能依照設施農業和光伏政策對光伏農業進行分別補貼,且補貼標準各地差異化明顯,實施力度也不盡相同。因此,積極推動出臺適合光伏農業的產業政策,對產業發展做出合理性引導也將對光伏農業今后的健康發展起到關鍵性的推動作用。
篇3
關鍵詞:太陽能;光伏發電;應用
隨著人類對能源需求的不斷提高,近年來,人類開采不可再生能源的腳步日益加快,使得這些化石能源的存量不斷減少,以現在的這種開采狀態,在不遠的將來地球上的化石能源就會被人類消耗殆盡。在消耗能源的同時,在使用的過程中,還會排放大量的溫室氣體,對大氣造成的嚴重污染。導致全球氣候變暖,南北極冰山融化,使得海平面上升,對人類和生物的生命安全造成威脅。由此可見,開發、利用并推廣高效環保的綠色可再生能源是當務之急,太陽能作為一種可再生資源,對環境和能源的可持續發展具有重要的意義。
1、太陽能光伏發電技術發展現狀
隨著我國出臺了一系列光伏補貼政策,國內市場將逐漸被打開,光伏企業有望擺脫生產過剩的現狀。國家已經明確提出鼓勵在中東部地區建設和建筑相結合的分布式光伏發電系統,所以分布式光伏發電和建筑光伏一體化將是我國未來光伏產業的重要發展方向。雖然晶硅太陽能板仍然是市場的主流,但是很多企業也將目光投向了薄膜太陽能板技術。薄膜太陽能板相對于晶硅太陽能板而言,更能適應高溫潮濕的條件,在我國大多用于下游的建筑幕墻,生產成本低,在制造過程中使用的能源也在晶硅太陽能板的一半以下。全球經濟衰退影響時,薄膜太陽能板市場仍然穩定增長,美國的FirstSolar公司也因此成為全球最大的太陽能板生產商之一。目前,MiaSole公司將CIGS薄膜的光能轉化率提高到17%,改變了以往薄膜太陽能板轉化率低的狀況,對晶硅太陽能板提出了挑戰。
2、太陽能光伏發電技術
2.1太陽能電池
太陽能光伏發電系統由太陽能光伏電池板、儲電裝備、控制器存和逆變器構成,包含了電能變換系統和發電系統。太陽能通過太陽能光伏電池板被轉換為電能,并通過逆變器轉換后可以提供給負載用戶使用。電池和化學電池是目前商業化最成熟的太陽電池。硅基太陽電池分為晶體硅和非晶硅電池,晶體硅可分為多晶硅電池和單晶硅電池,單晶硅光伏電池雖然轉換效率高,穩定性好但是成本也比較高,多晶硅電池雖然轉換率低些,但是以其較高的性價比成為市場上最主要的光伏太陽能電池。
2.2太陽能光伏發電系統
并網光伏發電系統是指將光伏發電設備與電網連接在一起的發電系統。太陽能光伏發電設備與其他類型的發電站一樣能為公共電網提供有功電能和無功電能。光伏電池在陽光照射下產生的是直流電,需要經過相關設備變換成與公共電網頻率相同的交流電,之后再以電流源、電流源等方式把電能送入電網,所以并網系統不需要蓄電池,系統運行成本低于獨立光伏發電系統。另外,并網光伏發電系統的轉換率比獨立光伏發電系統高很多,所以發電系統的供電比較穩定,是太陽能光伏發電產業的比較合理發展方向。
3、太陽能光伏發電技術的應用
3.1 太陽能電池的功能結構
太陽能光伏技術是利用電池組件將太陽能直接轉變為電能的技術。通常所說的光伏技術也可以說是太陽能電池技術。太陽能光伏系統主要包括:太陽能電池組件、蓄電池、控制器、逆變器、照明負載等。當照明負載為直流時,則不用逆變器。太陽能電池根據所用材料的不同,還可分為:硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池、有機太陽能電池,其中硅太陽能電池是目前發展最成熟的,在應用中居主導地位。常用太陽電池按其材料可以分為:晶體硅電池、硫化鎘電池、硫化銻電池、砷化鎵電池、非晶硅電池、硒銦銅電池、疊層串聯電池等。太陽能電池重量輕,無活動部件,使用安全。單位質量輸出功率大,既可作小型電源,又可組合成大型電站。目前其應用已從航天領域走向各行各業,走向千家萬戶,太陽能汽車、太陽能游艇、太陽能自行車、太陽能飛機都相繼問世。然而對人類最有吸引力的是太空太陽能電站,它的建立無疑將徹底改善世界的能源狀況,人類都期待這一天的到來。
3.2 光伏發電的產品用途
光伏發電技術可以用于任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源可以無處不在。目前,光伏發電產品主要用于三方面:為無電場合提供電源,主要為廣大無電地區居民生活生產提供電力,以及微波中繼電源等,另外,還包括一些移動電源和備用電源;太陽能日用電子產品,如各類太陽能充電器、太陽能路燈和草坪燈等;并網發電,這在發達國家已經大面積推廣實施。我國并網發電還未起步,不過2008年北京“綠色奧運”部分用電由太陽能發電和風力發電提供。我國太陽能電池應用領域在不斷擴大,已涉及農業、牧業、林業、交通運輸、通訊、氣象、石油管道、文化教育及家庭電源等諸多方面,光伏發電在解決偏僻邊遠無電地區供電及許多特殊場合用電上已起到引人注目的作用。但從總體的應用技術水平和規模上看,與工業發達國家相比還有很大的差距,主要問題是光伏系統造價偏高、系統配套工程裝備沒有產業化、應用示范不夠和公眾對太陽電池應用的巨大潛力缺乏了解,以及系統應用僅限于獨立運行,還沒有并網運行和與建筑業結合。因此,有必要加強太陽能電池應用技術研究和示范,推進產業化,拓寬應用領域和市場。
4、結束語
我國幅員遼闊,可利用的太陽能多,太陽能光伏發電技術已經大大提高了轉換率,因此光伏產業的發展前景看好。隨著電價補貼和光伏發電的使用時間增加,未來太陽能發電成本有可能降到和常規電價相近的水平。另一方面我國石油、煤炭、天然氣等不可再生能源不斷減少,太陽能等清潔能源的開發利用是未來能源發展必然的方向。
參考文獻:
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關鍵詞:太陽能;光伏發電;應用
中圖分類號:TK511文獻標識碼: A
隨著人類對能源需求的不斷提高,近年來,人類開采不可再生能源的腳步日益加快,使得這些化石能源的存量不斷減少,以現在的這種開采狀態,在不遠的將來地球上的化石能源就會被人類消耗殆盡。在消耗能源的同時,在使用的過程中,還會排放大量的溫室氣體,對大氣造成的嚴重污染。導致全球氣候變暖,南北極冰山融化,使得海平面上升,對人類和生物的生命安全造成威脅。由此可見,開發、利用并推廣高效環保的綠色可再生能源是當務之急,太陽能作為一種可再生資源,對環境和能源的可持續發展具有重要的意義。
1、太陽能光伏發電技術發展現狀
日照溫度和強度會對光伏陣列的開路電壓和短路電流造成影響,如帶來系統效率降低等問題。為了對太陽能進行充分利用,MPPT方式必須應用于并網逆變系統中,以便于在任何環境下,光伏陣列能夠得到最大功率輸出。雖然有諸多光伏陣列的最大功率跟蹤方法,但現階段應用較多的有:模糊控制法、間歇掃描法、電導增量法、擾動觀測法、恒定電壓法等。方法各有千秋,具體應用時要根據系統所處環境進行選擇。最大功率點的跟蹤采用變步長擾動觀測法,這時,系統先對光伏陣列所輸出的電流和電壓進行采樣,并對電網周期內電流電壓的平均值分別進行計算,光伏陣列平均輸出功率的計算用兩者平均值的乘積,之后對比上一時刻輸出功率。如果相比于上一時刻功率,當前時刻功率較小,說明跟蹤方向此時已經與最大功率點發生偏離,給定電壓需要按照與原來給定電壓變化法相反的方向去改變;如果相比上一時刻功率當前時刻功率較大,這說明跟蹤方向是正確的,且應繼續維持該電壓變化方向。若原本已增加給定電壓,可繼續增加,若是減少給定電壓,應繼續減少。
隨著我國出臺了一系列光伏補貼政策,國內市場將逐漸被打開,光伏企業有望擺脫生產過剩的現狀。國家已經明確提出鼓勵在中東部地區建設和建筑相結合的分布式光伏發電系統,所以分布式光伏發電和建筑光伏一體化將是我國未來光伏產業的重要發展方向。雖然晶硅太陽能板仍然是市場的主流,但是很多企業也將目光投向了薄膜太陽能板技術。薄膜太陽能板相對于晶硅太陽能板而言,更能適應高溫潮濕的條件,在我國大多用于下游的建筑幕墻,生產成本低,在制造過程中使用的能源也在晶硅太陽能板的一半以下。全球經濟衰退影響時,薄膜太陽能板市場仍然穩定增長,美國的FirstSolar公司也因此成為全球最大的太陽能板生產商之一。目前,MiaSole公司將CIGS薄膜的光能轉化率提高到17%,改變了以往薄膜太陽能板轉化率低的狀況,對晶硅太陽能板提出了挑戰。
2、太陽能光伏發電技術
2.1太陽能電池
太陽能光伏發電系統由太陽能光伏電池板、儲電裝備、控制器存和逆變器構成,包含了電能變換系統和發電系統。太陽能通過太陽能光伏電池板被轉換為電能,并通過逆變器轉換后可以提供給負載用戶使用。電池和化學電池是目前商業化最成熟的太陽電池。硅基太陽電池分為晶體硅和非晶硅電池,晶體硅可分為多晶硅電池和單晶硅電池,單晶硅光伏電池雖然轉換效率高,穩定性好但是成本也比較高,多晶硅電池雖然轉換率低些,但是以其較高的性價比成為市場上最主要的光伏太陽能電池。
2.2太陽能光伏發電系統
并網光伏發電系統是指將光伏發電設備與電網連接在一起的發電系統。太陽能光伏發電設備與其他類型的發電站一樣能為公共電網提供有功電能和無功電能。光伏電池在陽光照射下產生的是直流電,需要經過相關設備變換成與公共電網頻率相同的交流電,之后再以電流源、電流源等方式把電能送入電網,所以并網系統不需要蓄電池,系統運行成本低于獨立光伏發電系統。另外,并網光伏發電系統的轉換率比獨立光伏發電系統高很多,所以發電系統的供電比較穩定,是太陽能光伏發電產業的比較合理發展方向。
3、太陽能光伏發電技術的應用
3.1 太陽能電池的功能結構
太陽能光伏技術是利用電池組件將太陽能直接轉變為電能的技術。通常所說的光伏技術也可以說是太陽能電池技術。太陽能光伏系統主要包括:太陽能電池組件、蓄電池、控制器、逆變器、照明負載等。當照明負載為直流時,則不用逆變器。太陽能電池根據所用材料的不同,還可分為:硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池、有機太陽能電池,其中硅太陽能電池是目前發展最成熟的,在應用中居主導地位。常用太陽電池按其材料可以分為:晶體硅電池、硫化鎘電池、硫化銻電池、砷化鎵電池、非晶硅電池、硒銦銅電池、疊層串聯電池等。太陽能電池重量輕,無活動部件,使用安全。單位質量輸出功率大,既可作小型電源,又可組合成大型電站。目前其應用已從航天領域走向各行各業,走向千家萬戶,太陽能汽車、太陽能游艇、太陽能自行車、太陽能飛機都相繼問世。然而對人類最有吸引力的是太空太陽能電站,它的建立無疑將徹底改善世界的能源狀況,人類都期待這一天的到來。
3.2 光伏發電的產品用途
光伏發電技術可以用于任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源可以無處不在。目前,光伏發電產品主要用于三方面:為無電場合提供電源,主要為廣大無電地區居民生活生產提供電力,以及微波中繼電源等,另外,還包括一些移動電源和備用電源;太陽能日用電子產品,如各類太陽能充電器、太陽能路燈和草坪燈等;并網發電,這在發達國家已經大面積推廣實施。我國并網發電還未起步,不過2008年北京“綠色奧運”部分用電由太陽能發電和風力發電提供。我國太陽能電池應用領域在不斷擴大,已涉及農業、牧業、林業、交通運輸、通訊、氣象、石油管道、文化教育及家庭電源等諸多方面,光伏發電在解決偏僻邊遠無電地區供電及許多特殊場合用電上已起到引人注目的作用。但從總體的應用技術水平和規模上看,與工業發達國家相比還有很大的差距,主要問題是光伏系統造價偏高、系統配套工程裝備沒有產業化、應用示范不夠和公眾對太陽電池應用的巨大潛力缺乏了解,以及系統應用僅限于獨立運行,還沒有并網運行和與建筑業結合。因此,有必要加強太陽能電池應用技術研究和示范,推進產業化,拓寬應用領域和市場。
利用風力發電、燃料電池發電、太陽能光伏發電、小型水力發電等可再生能源的發電系統,可為電網發展緩慢、電力延伸困難地區的交通、通信、路燈照明等提供電力能源,并且主要在離網型村落供電系統、可再生能源并網發電系統和戶用電源系統中應用。光伏發電最終將實現并網運行,今后交流光伏發電系統也必將成為光伏發電的主流。太陽能光伏發電利用半導體材料的電子學特性,依靠太陽能電池組件,將光能轉化成電能。通過光伏數組,并網發電系統將接收來的太陽輻射能量經過高頻直流轉化后,成為高壓直流電,再經逆變器逆變后,將與電網電壓同相、同頻的正弦交流電流向電網輸出。
現階段所面臨的關鍵問題是,在不能有效提高太陽能光伏電池轉換效率的前提下,如何提高太陽能光伏并網逆變系統的轉換效率。而對并網逆變系統變換電路拓撲結構進行改進優化設計,能夠大大提高系統的轉換效率。其中,單級式變換拓撲結構優勢明顯,單級式單相太陽能光伏并網逆變系統,能夠對最大功能進行跟蹤,并有效實現并網。
4、結束語
我國幅員遼闊,可利用的太陽能多,太陽能光伏發電技術已經大大提高了轉換率,因此光伏產業的發展前景看好。隨著電價補貼和光伏發電的使用時間增加,未來太陽能發電成本有可能降到和常規電價相近的水平。另一方面我國石油、煤炭、天然氣等不可再生能源不斷減少,太陽能等清潔能源的開發利用是未來能源發展必然的方向。
參考文獻:
篇5
太陽能作為一種清潔無污染的新型能源,受到了各國政府和組織的青睞,而太陽能電池正是目前最主流的轉換和儲存太陽能的方式。數十年來,人類對太陽能電池高效率的追求從未停止。從簡單的單晶硅太陽能電池,到異質結太陽能電池、薄膜太陽能電池,再到目前研究火熱的有機無機雜化鈣鈦礦太陽能電池,光伏材料的能量轉換效率不斷被刷新。在對光伏材料的研究過程中,我們對半導體中載流子的運動規律有了清楚的認識,可以通過設計光伏結構和組分來調節載流子的輸運行為,同時也發展了一系列新穎的實驗觀測手段。鑒于單節光伏電池的效率已經開始逼近肖克基(ShockleyQueisser)極限,因此很有必要對目前的光伏發展現狀進行總結,同時對今后的新型光伏材料探索提供指導,本書就是以此為出發點而寫作的。
全書共9章:1.傳統的三維結構光伏材料,包括Si, 碲化鎘(CdTe), 銅銦硫(CIS),銅銦鎵硫(CIGS),砷化鎵(GaAs), 氧化鋅(ZnO)等。主要介紹結構設計過程對各項參數的不斷優化,尤其是一些微納米結構的設計。但是如何將微納米結構中得到的高效率用于大規模實際應用仍是一個巨大的挑戰;2. Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSSe) 光伏材料。該材料最大的優勢是所含元素地表儲量豐富,成本低廉。本章主要介紹了CZTSSe材料不同的制備方法,包括脈沖激光沉積,磁控濺射、氣相沉積等;3.詳細分析Cu2ZnSnS4類型材料,通過元素替換和組分調控,實現能帶調節與缺陷控制,最終得到最優的組合方式;4.ZnO光伏材料。介紹n型、p型和共摻雜的ZnO, 實現了結構調控與性能優化;5.利用可見光在TiO2/Metal/CdS三明治結構中實現產氫與光降解過程。主要介紹材料制備和表征方法,并對反應機理進行了分析;6.有機光伏材料。有機材料制備成本低廉,同時具有極好的可印刷性,是未來光伏電池領域極具應用潛力的材料之一;7.有機半導體光伏材料中的{米調控。通過摻雜和熱處理等手段,實現能帶的調控和最優的光伏性能;8.光伏電池的表征手段;9.太陽能光伏電池的實際應用。
本書內容詳實,對從事光伏材料研究的科研人員和教學工作者是一本極好的參考資料。低年級研究生可以重點參考第8章,學習光伏材料表征的基本手段和分析方法。對于從事產業化研究的學者,學習第9章的內容也許大有裨益。對于絕大部分從事新型光伏材料的研究人員,從中汲取靈感,找到光伏材料新的發展方向才是最重要的。自瑞士聯邦理工學院Michael Gratzel教授首次發現鈣鈦礦光伏材料的高轉換效率以來,大批的科研人員投身于該新興領域。2015年,華中科技大學陳煒教授在國際頂級期刊Science上發表文章,實現大面積鈣鈦礦太陽能電池的國際認可最高效率 (15%),為鈣鈦礦光伏材料的大規模產業化提供了可能,并且該效率仍有很大的上升空間,所以值得全世界的科研人員投入更多的精力進行研究。
篇6
《修正案》增加了對各類可再生能源的開發利用統籌規劃的規定,并確立了全額保障性收購這一重要制度?!缎拚浮穼榻酉聛硪幌盗械呐涮渍叽蛳铝肆己玫姆ɡ砘A。而隨著這些辦法的出臺,我國新能源也將步入快速發展時期。
我國既要實現經濟的增長、又要實現節能減排的目標,調整產業結構、淘汰落后產能是關鍵。
1月27日國家能源委員會的成立,對構筑穩定、經濟、清潔、安全的能源供應體系將發揮積極作用,更表明了新能源、清潔能源具有的戰略發展空間。
后哥本哈根時期,新能源各個子行業的投資思路首先是尋找政策大力扶持、具有規模發展潛力的子行業,其次尋找在子行業中具有核心技術優勢、競爭優勢的上市公司。
清潔煤技術:減排的重點發展方向
在我國的能源消費結構中,煤炭是中國能源體系的支柱。中國60%以上的一次能源需求由煤炭來滿足,而且中國大多數的燃煤發電廠遠不如經合組織(OECD)國家的燃煤發電廠那樣清潔。而全球一次性能源消費構成中煤炭僅占27.8%,發達國家煤炭消費比例大多不到20%。
所以,在后哥本哈根時期,將通過開發、使用煤清潔轉化高效利用技術來實現煤炭的清潔、高效利用。目前主要通過采用整體煤氣化聯合循環發電技術(IGCC)的清潔煤發電+二氧化碳捕集和儲存(CCS)技術減少燃煤發電的碳排放量。
目前我國的清潔煤技術,已建設了一大批示范工程。但是ICGG的國內技術不成熟,成本又比較高,應用卻沒有明確的扶持政策。所以,產業化進程很緩慢。
考慮到CSS短期內應用成本很高,并且沒有規?;目赡?。我們認為,在國家的重視和支持下,IGCC將成為潔凈煤技術領域最有發展空間的技術。
主要發展方向有兩個,一是清潔煤技術國產化率的提升將帶動一批設備公司從中獲益,如氣化爐、大型燃機。二是帶動相關產業發展,如化工(爐內煤氣是眾多化工產品原材料),余熱利用(對熱能的充分利用)。
新能源汽車:發展將提速
從新能源汽車產業鏈角度,電池及管理系統、電機及控制系統、動力總成控制系統則是產業鏈最核心的部分。產業鏈利潤和投資機會主要集中在具有高技術壁壘的電池關鍵構件和三大核心部件系統環節。
2010年多項扶持新能源汽車的政策正擬密集出臺。新能源汽車發展規劃最遲3月將正式對外公布,規劃中將明確指出中國新能源汽車業的各階段及各環節發展目標,如將關鍵零部件國產化率掛鉤。此外,針對新能源汽車發展的5項配套扶持措施也在籌劃中。
2009年開始,充電站等配套市場的建設主體―兩大電網公司已經大規模鋪開充電網絡建設,我國的新能源汽車的發展將提速。
政策主導核電發展優先
我國核電的發電量占總發電量的比例偏低,與世界平均水平相比還有很大差距。而核電與風電、水電、光伏發電等清潔能源相比,核電具有容量大、運行小時數高、發電波動性小,經濟成本低的優點,能滿足工業化大規模使用,可有效取代煤電,具備產業化發展的條件,有望最優先發展。
在政策的主導下,我國的核電建設正在加速。預計2020年我國投產核電裝機容量可以達到7500萬千瓦,預計我國未來十年年均新增650萬千瓦,是2002-2007年全球年均新增裝機260萬千瓦的2.5倍,全球增速第一。
光伏行業:等待上網電價政策的出臺
近年來,我國光伏產業發展迅速,目前已成為全球最大的光伏電池生產國。但是,我國光伏產業存在著低水平重復建設、產能過剩和技術落后等問題。
預計工信部將于近期出臺《多晶硅行業準入標準》?!稑藴省穼⒑侠硪龑鴥榷嗑Ч璁a能、布局以及規模。將規定單線產能3000噸以上,綜合能耗不超過200千瓦時/千克,減少污染。而光伏行業期待的上網電價法可能推遲出臺。自從2009年7月國內首個并網示范工程敦煌10兆瓦項目落定以來,光伏行業就一直期待上網電價法的出臺。
2009年,盡管在太陽能屋頂計劃與金太陽示范工程的促進下,我國完成160兆瓦的光伏安裝量,累計安裝量達300兆瓦,完成了2010年全年的裝機規劃。但是,光伏安裝量僅是當年生產量的3.75%。而且我國已建成的光伏并網發電示范項目都處于試驗性并網狀態,不允許光伏電力通過電力變壓器向高壓電網反送電,只允許在低壓側自發自用,嚴重制約了光伏產業的發展。
我們認為,上網電價法的出臺將科學地、有效地推進國內光伏市場的發展,促進國內光伏市場的需求。政府應該盡快出臺上網電價法。目前討論稿中主流的意見是,西部日照豐富的地區,電價將統一為1.1元/度,而東部地區的價格是1.3元/度。
風電:風力發電的電量還很少
我國近幾年來風電裝機年均增長速度超過70%,成為全球風力發電增速最快的市場。目前中國的風電發展已躋身世界風電裝機容量超千萬千瓦的行列,成為亞洲第一、世界第四的風電大國。2009年前三季度,新增裝機容量5.6GW,總裝機容量達到17.8GW。
我國風力發電的電量還很少,只占全部發電量的0.35%左右。在目前風電整機產能過剩的情況下,有效地控制低水平的重復建設,將保證風電行業的健康發展,也有利于那些具有核心技術和競爭優勢的風電設備企業的發展。而國內的風機制造能力已經能夠滿足國內的需求,制造商下一步很可能要進行國際市場開發。
智能電網:新能源的發電保障
我國電網的滯后已經成為新能源發展的瓶頸,智能電網的發展將會解決新能源大規模發電上網的問題。在智能電網的建設上,2007年華東電網提出做智能電網建設規劃,華北電網等企業在做以風能、太陽能為代表的新能源電網接入,開始了智能電網的嘗試。
根據國家電網公司2009年公布的發展規劃,2011年至2015年是全面建設階段;此后5年為引領提升階段;到2020年全面建成統一的智能電網。
環保產業:面臨重大發展機遇
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[關鍵詞]光伏產業;現狀;發展戰略
近年來,我國光伏產業的發展速度加快,其作為新興能源利用方式中的重要部分,能夠有效解決我國能源資源緊缺的問題,降低我國溫室氣體排放量,保護環境,促進我國國民經濟的可持續發展。目前,我國光伏產業在發展的過程中,存在一些問題,如市場需求萎縮、產能過剩、缺乏約束機制、發展目標單一、工作人員運營意識不強等,導致光伏產業的發展困難重重[1]。為了促進我國光伏產業的良好發展,必須要加強國家的調控督導,積極擴展國內外市場,有效疏通融資渠道,從而增強我國光伏產業的綜合競爭實力,促進社會經濟的可持續發展。
一、我國光伏產業現狀分析
(一)發展目標單一
我國光伏產業在發展過程中,雖然制定了一系列的發展目標,但是在實際操作時,往往會受外界因素影響,使得發展目標發出偏離。同時由于相關人員對發展目標沒有清晰全面的認知,僅僅將其定位于實現企業的利潤最大化,導致發展目標單一化。光伏產業經營活動具有復雜性和系統性,其受主觀和客觀因素影響,將其發展目標定位于獲利,這樣的目標過于單一化,具有明顯的局限性,嚴重阻礙了光伏產業的可持續發展。
(二)產能過剩,缺乏約束機制
光伏產業作為新興產業,其具有廣闊的市場情境,我國政府高度重視該產業的發展。自2006年以來,許多光伏企業海外上市取得良好成績,許多企業開始投資光伏產業,在一定程度上影響了國內光伏產業的發展。此外,由于我國產業處于發展的初級階段,其產業規劃不夠完善,執行力度低下,導致光伏企業缺乏約束機制,出現非理性投資現象[2]。隨著產能的大量建設,我國光伏產業市場出現供大于求的情況,導致產能過剩,嚴重影響了光伏產業的健康穩定發展。
(三)工作人員運營意識不強
由于光伏產業作為能源產業,光伏企業的高層領導者對企業的生產管理以及成本管理更為重視,而忽視生產經營系統以及營運管理問題。企業工作人員運營意識不強的原因主要表現在兩個方面:一是光伏產業利益相關者忽視營運管理,而對財務報表分析以及指標結構較為重視,導致營運管理的意識和能力不強。二是公司融資環境較差,光伏企業作為能源企業,其融資的渠道廣闊,資金層面壓力小,這樣導致工作人員的運營意識差,影響了光伏產業的可持續發展。
二、我國光伏產業的發展戰略
(一)建立和完善光伏產業的法律法規
要想實現光伏企業的可持續發展,企業可以結合相關的規章制度,深入研究能源的利用,使其發展方向更為科學合理。同時建立和完善光伏產業的規范體系,減少其對環境產生的影響,確保產業信息的公正透明,實現產業的有序運行。此外,我國可以結合相關的法律,如《國六條》以及《可再生能源法》等,宏觀調控我國光伏企業,積極鼓勵和引導企業,實現企業的可持續發展。
(二)加大光伏產業財政政策支持力度
就目前而言,某些光伏企業在生產經營的過程中,分析物質流動去向時,多采取物質流成本估算的方法,結合“質量守恒定律”,提出增量均衡原則以及正產品和負產品的產出概念,對產品進行全面性的成本核算,有效計算出物質流成本的價值。這樣的核算方法能夠將企業的經營運行情況及時有效反映出來,促進環節的可持續發展。此外,政府部門要加大光伏產業的財政政策支持力度,重視光伏產業,并采取積極的措施促進企業經濟的發展。同時企業必須要樹立良好的形象,有效提高企業的價值,從而實現自身的可持續發展。
(三)提高工作人員的綜合素養能力
光伏產業能夠有效實現低碳經濟的可持續發展,光伏企業的工作人員必須要具備豐富的管理經驗以及專業知識技能,確保工作的準確度和有效性[3]。因此企業必須要加強工作人員的專業培訓力度,積極與高校建立良好的合作關系,提高工作人員的綜合素養能力以及整體水平。同時由于光伏企業在經營過程中,工作人員具有較大的工作量,企業必須要加大技術人員隊伍建設力度,加強隊伍監管力度,定期嚴格審核工作人員的工作記錄,確保技術人才的質量以及數量,促進光伏技術工作的正常進行,有效提高工作的實效性。此外,企業可以在工作人員的績效考核中有效納入其工作效率以及工作量,從而約束其行為規范,提高企業整體的工作效率,實現企業良好穩定發展。
結束語
本文首先分析了我國光伏產業在發展過程中存在的問題,然后提出了加強光伏產業發展的有效策略。同時通過分析得知采取有效的措施能夠促進光伏產業的可持續發展,如建立和完善光伏產業的法律法規,加大光伏產業財政政策支持力度,提高工作人員的綜合素養能力,這些措施對于能源產業結構的優化升級具有重要作用,有利于實現光伏產業的可持續發展。
參考文獻
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篇8
【關鍵字】現狀;發展趨勢
一.全球光伏市場現狀及發展趨勢
據歐洲光伏產業協會數據顯示,1994年到2009年短短15年間,全球太陽能光伏發電累計裝機容量增長了44倍,年均增長維持在28.8%。
歐洲、日本和美國一直是光伏產業發展較快的國家,尤其是德國、西班牙和日本集中了很多知名的光伏電池生產商,同時也是最主要的光伏產品終端消費市場。2007年之前,歐洲和日本占據了光伏電池生產的70%左右的市場份額。2007年,中國光伏產品產量占到全球產量的26.6%,一躍成為全球太陽能電池第一生產大國。
國際能源署(IEA)預測:2020年世界光伏發電量將占總發電量的2%,2040年將占總發電量的20%―28%。歐盟聯合研究中心(JRC)預測,到2030年,可再生能源在總能源結構中的比例將占到30%以上,太陽能光伏發電在世界總電力供應中將達到10%以上;2040年可再生能源在總能源結構中將占50%以上,太陽能光伏發電在世界總電力供應中將達20%以上;到21世紀末,可再生能源在總能源結構中將占到80%以上,太陽能光伏發電在世界總電力供應中將達到60%以上。
二.國內光伏產業發展現狀
中國光伏產業起步于1970年代,1990年代進入穩步增長期,2005年進入快速增長階段。之后的幾年,中國光伏產業平均年增長率維持在40%以上,成為全球最大的光伏產品生產國,已經占據了全球約50%的市場份額。
雖然中國光伏產業發展迅速,但隨著外部環境的變化,產業發展的弱勢日益突出。由于整體技術水平落后及科技成果轉化困難,中國光伏產業在國際終端市場缺乏話語權,盡管出口量大,卻不掌握定價權,往往需要靠價格戰進行低端競爭,短期內可能搶占市場,長期必將危及行業發展。目前為止,我國光伏產業尚未建立全面的研發創新體系,同時缺乏高新制造產業支撐,很多精密設備、高純度硅料依賴進口,大大提高了我國光伏電池的生產成本。
辯證地看待國內光伏產業的現狀,市場低迷期往往也是產業調整期,在哀鴻遍野的產業危機中,也正悄然孕育著整個產業發展的新機遇。當經歷洗牌和換血之后,市場重歸正常秩序,那些走過“寒冬”的企業,必將成為未來產業的主導者與引領者。
三.國內光伏產業發展方向
篇9
1.綠色建筑。光伏建筑利用的是太陽能發電,太陽能是清潔能源,是綠色能源,對環境不會造成污染,同時降低了二氧化碳的排放量,改善溫室效應。
2.節省土地資源。光伏建筑的光伏系統一般都是安裝在建筑的屋頂或充當了建筑材料的一部分,不用占用額外的土地,對于寸土寸金的城市,光伏系統不但能利用太陽能發電,還節約了土地資源。
3.光伏建筑可采用并網光伏系統,不需要配備蓄電池,節省投資。
4.建筑節能。光伏建筑能吸收太陽能轉化為電能,起到了節能減排的作用。
自從第一次石油危機后,世界各國開始重視像太陽能這樣的新能源的開發和研究,由于發達國家的各種優勢如:人力,技術,環境等,其發展步伐要明顯快與發展中國家,據光伏市場相關研究數據顯示,到目前為止,西班牙的安裝量居世界第一,德國、美國、韓國、日本等發達國家緊隨其后。國外對光伏建筑的研究己經有相當長一段時間,筆者將以德國、日本這樣的發達國家作為研究對象來對比分析國內外光伏建筑的發展現狀。
一、德國光伏建筑發展及激勵政策現狀
德國作為工業強國的發達國家,在產業方面有很好的發展優勢,擁有世界上最大的屋頂光伏建筑系統。由于其產業里的技術領先優勢,使其在光伏建筑器件方面的產業發展很快,明顯領先于其他國家,德國的ASE所屬的幾家企業分別開發生產了了多種光伏建筑系統的相關組件,比如開發生產的無邊框非晶硅組件的功率可以達到360wp,在傾斜面房頂和垂直墻面方面有很廣的應用;還有其開發生產的具有不透明特性的,尺寸為1m×0.6m的非晶硅組件,其分別在屋頂、垂直墻面和窗戶上有很廣泛的應用。
德國的光伏建筑的快速發展離不開政府的激勵政策,很多方面值得中國的借鑒和研究學習。德國早在1990年到1995年期間就開始重視光伏建筑的發展,在此期間政府出臺了“1000個屋頂計劃”做為示范工程,就是在私人屋頂安裝光伏建筑一體化系統,其容量為11w-5kWP。并強制指定并執行了光伏發電的富余電力的入網價格。新生事物的出現很難容群眾以及相關產業短時間內接受,所以離不開政府的強制政策,強制政策的實施也反映了政府發展新能源的決心和魄力。
在1995年到1999年期間,政府在前幾年的基礎上大力鼓勵建設光伏建筑示范項目,并對達到一定規模的項目實行節能返款策略。此舉使其示范項目規模進一步發展,大力鼓勵了光伏行業的發展。
在1990年到1999年十年間,德國的光伏建筑在政府的鼓勵下得到了很快的發展,但是由于多為示范建筑項目,光伏建筑增長量還是不到40MW,于此,德國緊接著在1999年到2003年期間推出了“10000個光伏建筑屋頂計劃”,并在經濟政策方面開始給相關行業給予低息貸款和100%的初始啟動資金貸款,另外在2000年也推出配套服務政策,通過立法推進光伏建筑的發展。該法案讓上網價在原來的基礎上提高了3倍,該政策在2004年又再次修訂完善,修改后的法案有效期為20年。此舉使得德國的光伏建筑規模從量變轉向質變,整個德國光伏行業逐漸走向完善,和快速發展的道路,在2004年光伏建筑安裝量增加了300%,在2007年德國光伏建筑在世界光伏市場里占到46%,更在2008年超過日本,市場份額在世界排名第一。
2010年,為鼓勵民用建筑融入光伏發電系統,政府開始投入大量資金推廣發展光伏建筑產業,此次投入了1億歐元的研發經費。
2012年,德國修訂可再生能源法,由于市場的完善和相關技術的提高,使得光伏建筑成本降低,政府開始降低入網電價。于此同時提出了光伏電力的“雙價制”。
對德國以上光伏建筑激勵體系進行整體歸納,見下表1。
德國是最早通過政府出臺政策激勵光伏建筑發達國家之一,并取得了顯著的成效,其激勵政策的優勢總結主要有以下幾點:
(1)通過國家立法,為光伏建筑產業發展提供保障
德國通過立法強制執行光伏電力入網電價,上網電價的強制提高本質上也是政府的一種補貼方式,其優點是,通過國家出面,給消費者以信心看到長期穩定的效益,為了得到長期的效益,消費者必定會主動建設、維護光伏建筑,從而避免了后期的維護費用,大大的減少了資源的浪費,也變相的降低了光伏建筑推廣成本。
(2)由市場主導光伏產業發展方向,保證了可持續發展的合理性
1991年德國政府分析了近30年里光伏建筑產業發展的規律,發現光伏建筑相關產品的成本隨著光伏系統的安裝量的增加而降低,即每增加一倍的安裝量,其安裝成要降低20%左右。德國政府所指定的上網電價和政府補貼資金數額都是通過對光伏建筑市場的調查,分析,預測的基礎上指定的。
(3)配套政策體系逐漸完善
德國政府出臺的光伏建筑激勵政策從1991年開始的光伏建筑統一固定上網電價,到2003年來的上網電價調整體系和初始投資貸款政策,再到2010年新增的光伏產業研發經費。德國政府逐漸建立了一套較為完整的光伏建筑激勵體系,由經濟政策、產業政策、配套服務政策等激勵政策和政策調整體系組成,從而有效地激勵了德國光伏產業的迅速發展。
二、日本光伏建筑發展與激勵政策現狀
日本作為亞洲少有的發達國家之一,又因為其資源相對貧乏,日本非常重視新能源的開發研究,尤其在太陽能方面。在太陽能光伏技術研究方面,日本政府先后資助了一些企業和研究機構以鼓勵其開發研究。如在在太陽技術方面處于領先地位的三洋電氣公司先后開發研究出了多種非晶硅電池和與建筑材料相結合的產品,比如可以做成曲面的瓦面,其輸出功率和面積分別可達到2.7wp和305平方厘米;還有便于安裝的有腳電池組件。三洋電氣公司也研究開發出了德國擁有的半透明和不透明的光伏組件。
在多年前,日本政府就出臺了“七萬屋頂”的光伏建筑陽光計劃,該屋頂安裝的光伏系統的容量達到37MWP,此政策應用后,日本當年就成為了光伏組件的最大生產基地。與此同時,政府計劃在以后幾年會加大對光伏建筑的投入。
1980年日本成立了以太陽能為研究重點的新能源產業的技術綜合開發機構(NEDO)。接著在1993年日本政府又出臺了新陽光計劃,該政策于次年開始執行,該計劃核心內容主要是:政府出資補貼,低息貸款,回收富余電力。在1997年后的十年中,日本政府又相繼頒布了《有關電力企業牙》用新能源發電的特別措施法》、《可再生能源配額制法》、《關于促進新能源利用等特別措施法》等一系列鼓勵新能源開發研究的文件。日本的政策主要以政府補貼為主,所以其發展也相對迅速,因此在2003年以前的7年里日本光伏建筑市場在世界上處于第一,具體情況可見下表2。
日本是典型的以政府直接補助為主要手段來激勵國家光伏建筑產業的發展的國家。自1993年開始執行相關政策后,到1997年日本光伏建筑市場就超過了美國,此后的7年里日本一直是世界上光伏建筑市場占有量最大的國家。到2006年日本停止補貼政策,兩年后推行了低碳社會行動計劃,由圖中數據可看出在此期間其發展速度相對放緩,2009年又恢復光伏建筑補貼政策,對12萬家庭光伏系統進行補貼,總額度為290億元,該年光伏建筑光伏系統安裝量增加了近5OOMW。
根據日本政府推出的光伏建筑相關激勵政策及日本光伏建筑發展狀況,其激勵政策的優勢總結主要有以下幾點:
(1)不斷出臺政策高額補貼消費者
日本因為國土面積小,資源相對貧乏的一個發達國家,其開發研究推廣新能源的需求比其他國家更為迫切,因而其推廣政策的力度也是非常大的,其直接補貼在光伏建筑上的資金曾一度達到50%,同時國家金融單位也給光伏建筑企業提供非常低的利息貸款。政府的力度始終在一個新行業中的作用是最大的,所以日本的光伏建筑行業一直是世界上發展最快的國家之一。
當然,任何事物都有它的兩面性,有利必有弊,比如政府高額的補助使消費者長期產生了依賴。盡管政府相應的出臺了逐年降低補貼的的措施,但是消費者對此反應不不是十分的明顯,當補貼政策完全被取消時,整個光伏市場就會出現明顯的下降。畢竟光伏建筑一體化系統作為高科技產品相對于其他普通產品來說性價比要低很多,若沒有政府出資補助來激勵消費,市場降低的反應就會很明顯,甚至會出現倒退的現象。所以在停止補助一段時間后,于2009年政府再次恢復了補貼政策。
(2)在技術上重視研發和創新
在技術激勵政策方面,日本政府始終也是在世界上處于領先水平的,日本通過國家一些重要行政部門通力合作促進光伏企業的發展,比如市政當局、經濟產業省、運輸部、科技部等。
2000年,日本設立“綠色電力基金”。該基金主要用于補貼光伏發電系統的安裝和推廣,對光伏建筑的應用起到了極大的促進作用。隨后的五年,日本有接近600個公共建筑設施得到了這個基金的補助,總共安裝量超過了12000千瓦。到2006年又增加了130個以上,使得總安裝容量超過2000千瓦。
日本以新能源產業的技術綜合開發機構為中心研究光伏建筑技術,研究機構主要是學校和光伏企業,其研究經費主要由科教文體部提供。以2002年為例,日本相關部門通過調查研究制定的光伏預算為350億日元,用于技術研發的經費超過總預算的20%。日本光伏系統的安裝成本在1992年的時候接近400萬日元/KW,隨著對光伏建筑的發展,到2005年的時候就降到了不到四分之一,可見日本政府的技術研發取得的成績是非常顯著的。技術研發取得的成績大大降低了光伏建筑的成本,同時也為以后光伏建筑的發展打下了堅實的基礎。
(3)注重各相關主體的激勵
日本政府在激勵光伏建筑發展的過程中除了對企業進行激勵外,還注重對消費者的激勵。在21世紀初,日本就對光伏建筑的各項成果進行展示,建設了很多示范項目,其支持力度很大,接近50億口元,接近總預算的15%。太陽方舟(Solarark)在2008年建成,成為當時最大的光伏建筑(該建筑有三洋公司建造),節能和美觀在該建筑上體現得淋漓盡致。更重要的是對光伏建筑的推廣起到了很大的促進作用。對日本光伏建筑激勵政策進行整理歸納,見表3。
三、中國光伏建筑發展與激勵政策現狀
據光伏建筑市場相關報告顯示,太陽能發電是21世紀新能源研發的前沿陣地,世界各國政府均出臺了相關政策以支持光伏發電事業。我國在“十一五”發展規劃中,中國在北京、上海、廣州、山東等城市設立光伏發電試點。直到2010年為止,我國已經建立了1000個屋頂光伏發電項目,總容量已經達到5萬KW。根據現在的發展趨勢預計到2020年,我國屋頂光伏建筑項目規模將達到20000個,總容量將超過100萬KW。在國家的大力支持下,中國的光伏行業也得到了發展,在市場行業和政策的雙刺激下,中國的光伏建筑相信在未來幾年會進入發展的黃金時期。為便于后文對我國光伏建筑激勵政策的研究,接下來筆者將從各方面仔細來分析我國目前光伏建筑發展現狀。
(1)我國光伏建筑行業未來發展方向分析
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關鍵詞 光伏農業;光伏發電;現代農業;應用;陜西寶雞
中圖分類號 S214.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2015)19-0222-02
在國家加速推進關中―天水經濟區發展、建設寶雞關天副中心特大城市的新形勢下,隨著市區東擴南移北上,川道土地逐年減少,糧食安全面臨著新的挑戰?!肮松宪⒓Z食入山”已成為寶雞糧食安全的不二選擇。設施蔬菜、農業大棚以及糧食生產向農村、郊區和山區轉移后,面臨能源、傳統電網難以到達這些地區的尷尬局面。因此,在一定的土地空間、農業設施上發展光伏農業、光伏大棚,實現農業作物和能源發電效益的“雙贏”就成為現代農業的又一亮點。
為了充分利用太陽能資源豐富、農村、農業設施可利用充裕的優勢,帶動陜西省光伏發電應用加快發展,陜西省人民政府在2014年下發了《陜西省人民政府關于貫徹落實國務院促進光伏產業健康發展若干意見的實施意見》,支持光伏產業、光伏農業的發展。光伏農業是指在現代農業中,把農業中應用傳統能源的替代為新型能源,也就是將太陽能發電廣泛應用到現代農業當中,包括種植、養殖、灌溉、病蟲害防治以及農業機械動力提供等領域的一種新型農業[1]。光伏農業符合生物鏈關系和生物最佳生產原料能量系統要求、遵循農產品生產規律并創新物質和能量轉換技術,以達到智能補光、補水及調溫的目的,而其產出的農產品將比現有方式生產的產品更安全、更營養、更高產。
1 寶雞市光伏產業發展條件
1.1 自然條件
寶雞市位于陜西省西部,轄3個區9個縣,總面積1.82萬km2,人均耕地面積0.095 hm2,地處東經106°18′~108°3′,北緯33°35′~35°6′,日照較充足,大部分地區年平均日照時數在2 000~2 200 h之間,太陽總輻射量438.68~480.12 kJ/cm2。從太陽能可利用開發的地域來看,寶雞地區屬于我國太陽能資源較豐富的地區。
1.2 可利用資源條件
1.2.1 集雨窖。寶雞市耕地面積42.67萬hm2,其中旱耕地29.01萬hm2,占耕地總面積的68.0%,是典型的旱作農業區。近幾年,隨著國家政策向西部地區傾斜,國家對寶雞市旱作農業區投資不斷增加,為解決山區旱地農業用水特別是灌溉而修建的集雨窖,初步統計全市有2 000余個,而這些集雨窖因沒有供電配套設施或集雨面小等沒有發揮應有的作用,如果長久不使用很容易報廢,造成極大的浪費。
1.2.2 太白縣無公害蔬菜。太白縣先后被命名為“全國無公害農產品生產示范基地縣”“全國農產品標準化生產綜合示范區”“國家農產品出口創匯示范基地”“全國第五批農產品標準化生產基地縣”和“陜西省無公害農產品生產基地縣”等榮譽,該縣農民收入的60%~70%來自蔬菜產業,綠色無公害蔬菜年種植面積9 000 hm2左右,因此綠色無公害蔬菜已成為該縣的主導產業,太陽能殺蟲燈等新型綠色植保產品在綠色無公害蔬菜上應用前景廣闊。
1.2.3 設施蔬菜。隨著寶雞市建設特大城市步伐的加快,人口數量將很快增加,寶雞市緊緊抓住陜西省扶持設施蔬菜基地建設的機遇,近幾年設施蔬菜產業持續較快發展,勢頭強勁,面積達到2.08萬hm2,數以萬計的各種蔬菜大棚,光伏產業可利用空間巨大。
1.2.4 畜牧大市建設。寶雞市是陜西省的畜牧大市,近年來,市委、市政府高度重視畜牧業的發展,市政府相繼出臺了扶持奶牛、生豬和肉羊產業發展的相關政策,把肉牛、奶牛、肉羊作為推動畜牧業突破性發展的主導產業來抓,對奶牛小區、大的養殖場等給予財政補貼,并以標準化、規?;B殖為發展方向,加快肉牛、肉羊養殖由傳統的粗放飼養向現代化的規模飼養轉變,不同規模的養殖場發展迅速,牛舍羊圈數量猛增[2-3]。
2 光伏農業對現有資源的改造利用
2.1 改建集雨窖
根據集雨窖容積的大小,加造不同大小的光伏太陽能電池板,增加集雨面積,增加蓄水量,滿足灌溉用水量;利用太陽能發電解決灌溉用電,多余的電量按照國家補貼政策可以并入當地電網,增加收益。
2.2 安裝太陽能殺蟲燈
對無公害蔬菜和田間沒有電源的地塊,安裝太陽能殺蟲燈設備,取代農藥或少用農藥,有效解決傳統農業中因大量使用農藥而帶來的(蔬果)、糧食農藥殘留嚴重、農業廢棄物大量增加的問題,從而達到保護農村生態環境,減少食品安全事故,保證糧食、蔬菜安全的目的。
2.3 應用新型薄膜光伏太陽能電池逐步替換傳統大棚棚面材料
新型薄膜光伏太陽能電池的最大優點是可以透光,而且溫度系數低,在陰天、雨天和霧天也能發電,常年累計發電量比晶硅電池發電效率提高20%左右。據調查,這種薄膜太陽能電池的最大吸收波峰為400~600 nm,而植物進行光合作用的有效光譜為440 nm的藍光和660 nm的紅光區,在理論上薄膜太陽能電池的最大吸收波峰與植物光合作用的吸收波峰并不沖突,可以通過薄膜分光技術將植物吸收的光透過太陽能電池板供植物進行光合作用,其他的光用來發電。這種新型農業大棚能完全實現能源自給,既節能環保,又極易維護,相對于傳統大棚,其成本低廉、農產品質量高。
2.4 改造現有養殖場,建設太陽能光伏養殖場
建設太陽能光伏養殖場是將現代清潔能源工程與傳統養殖事業相結合,在養殖場屋頂建設光伏電站,用以改造和提升傳統畜牧養殖業并提供綠色能源的一種全新嘗試。它可為養殖基地提供能源供給,還可以給牲畜、養殖場所提供熱量和電力,以確保其順利過冬。
3 光伏農業發展建議
3.1 加大政策和資金扶持力度
寶雞市政府應制定出光伏農業資金扶持政策,以鼓勵相關企業投入到光伏農業領域。國家、省級已分別出臺了光伏產業的資金補貼政策,但市縣級并沒有相關補貼政策,這對發展和普及光伏產業不利,建議寶雞市農業局或市科技局申請專項經費用于推廣光伏農業技術或產品,加快光伏農業的發展步伐。中央、省級相關部門應和陜西省農業廳牽頭,打造光伏農業樣板和示范工程,??盍腥敫骷壺斦A算,為其發展培養優秀人才和培育初級市場,帶動有條件的涉農單位、企業發展光伏農業。此外,還應在農業部現有的每年農機補貼經費中增加光伏農業產品補貼的份額和范圍,扶持光伏農業的快速發展。
3.2 加強宣傳
利用電視、網絡、廣播、報紙等傳播途徑,宣傳光伏農業及光伏發電的重要意義。我國電力約90%的燃料來自煤炭,煤炭的大量開采和發電已經對我國的環境造成了極大的破壞。解決節能環保問題,是擴內需、穩增長、調結構以及打造中國經濟升級版的一項重要而緊迫的任務。因此,要利用各種媒體和平臺宣傳光伏農業和光伏發電的優點,讓光伏農業、光伏產業蒸蒸日上,蓬勃發展[4]。
4 參考文獻
[1] 房玉雙,鐵生年.光伏農業發展中存在的問題及對策建議[J].甘肅農業科技,2015(5):61-63.
[2] 李天天,趙憲軍,馬烈.河北省光伏農業發展問題研究[J].安徽農學通報,2015(12):13-14.