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關鍵詞:徐州市光伏產業;產業鏈;多晶硅

中圖分類號:F462文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)21-0072-02

一、光伏產業綜述

根據光伏特效應原理,通過太陽能電池將太陽能轉化的電能稱為光伏太陽能,與之相關的產業稱為光伏產業。在世界各國政府對太陽能光伏發電的重視和支持下,受技術進步和法規政策逐步完善的強力驅動,光伏產業自90年代后期進入快速發展時期。中國光伏發電產業于20世紀70年代起步,90年代中期進入穩步發展時期,太陽電池及組件產量逐年穩步增加,2007年中國光伏企業生產的太陽能電池組件產量達到1088MWp,占世界總產量的27.2%,超過了日本和歐洲,成為太陽能電池的世界第一大生產國。

二、我市光伏產業的發展狀況

我市光伏產業起步于2003年,經過幾年的迅速發展,已成為我市重點發展的四大千億元產業之一――能源產業的重要組成部分,我市光伏產業具有以下主要特點:

(一)領導重視、措施得力

我市非常重視發展以光伏產業為代表的新能源產業,出臺了《能源產業規劃綱要》,將其納入重點發展的主導產業,制定了宏大的發展目標,給予全力支持,投資新能源產業除可享受正常優惠政策外,還可得到規模為1000萬元的“專項基金”支持(2008年《關于扶持新能源及清潔技術產業發展的若干意見》)。

(二)產業潛力大、發展快

從2003年起步至今,我市光伏產業從無到有,已形成多晶硅1.8萬噸、太陽能電池80兆瓦、組件230兆瓦的產能,2008年實現產值53億元,預計到2011年產能將達到:多晶硅2萬噸,拉棒、切片1萬噸,電池組1500兆瓦,總產值超500億元,成為全球知名的光伏產業基地。

(三)產業鏈不斷延伸、產業集聚能力增強

我市光伏產業主要聚集在徐州經濟開發區內的光伏產業園中,建成項目有:江蘇中能硅業、江蘇艾德太陽能和寧波麥克森,簽約項目有:臺灣強茂集團年產700噸單晶項目、中美硅晶投資1億美元建設生產太陽能晶片及半導體晶片項目、中能投資2億美元的鑄錠/單晶項目等,逐步形成了從高純多晶硅、電池板、電池組件到太陽能發電系統的產業鏈,以江蘇中能為龍頭的光伏企業都聚集在徐州經濟開發區內,布局合理,初步形成企業集群。

(四)產業特色鮮明、原材料具備優勢

我市光伏產業的突出優勢是多晶硅材料制備,中能硅業的多晶硅產能和產量均居全國首位,亞洲第一,世界第三,現已被江蘇省規劃為省重點硅材料產業基地,預計2009年多晶硅產量能達到1萬噸,約占全國總產量的一半。產業鏈下游的核心企業――臺灣強茂集團綜合實力強大,在太陽能電池、組件封裝以及產業延伸方面具有競爭優勢

三、存在的主要問題及分析

我市光伏產業雖然經過幾年快速發展,產業規模和技術水平都有了很大的提高,但受到金融危機影響,光伏產業發展環境惡化,仍存在以下四個突出問題:

(一)全球金融危機影響巨大,我市光伏企業面臨困境

由于全球經濟危機的蔓延和深入,國際市場需求嚴重萎縮,我市光伏產業產品95%以上出口,因此受沖擊很大。一是訂單巨減,如江蘇泰德太陽能產能閑置,被迫限產;二是產品價格大幅降低,企業效益快速下滑,多晶硅原料價格從最高時每公斤500美元下降到80美元以下,受此影響中能硅業的毛利率下降幅度很大;三是歐元匯率下降使出口企業遭受較大的匯率損失,江蘇艾德太陽能2008年10月份對歐洲出口2億多元,因歐元匯率變動減少毛利近3000萬元;四是在建項目和規劃項目壓力增大,新投資和企業擴張趨于謹慎,普遍處于緩、停觀望狀態,中美矽晶晶片、強茂單晶硅、中能硅鑄錠等簽約項目均處于緩、停狀態。

(二)上游多晶硅產能優勢沒有充分發揮,產業發展不平衡

目前產業鏈結構不夠合理,呈現上游大下游小的格局,從上到下依次薄弱,目前上游的多晶硅年產能已達1.8萬噸,不論規模還是技術都在全國屬于領先地位,處于下游產業太陽能電池年產能80兆瓦,與上游原材料產能相比發展滯后,同發展目標年產能1500兆瓦有很大差距,而產業鏈中的硅鑄錠、切片、光伏發電集成生產環節是空白,還有很大發展潛力。

(三)國內區域競爭增強,企業風險加大

國內已有20多個省市都把光伏產業作為主導產業和產業結構調整的重點,其中江蘇、江西、河北、四川、河南、浙江、青海等省分別擁有一批優勢制造企業集群,產業發展各具特色,全國區域之間競爭發展的態勢明顯。經過幾年高速發展,光伏產業現在已經有產能過剩的跡象,而且由于光伏產品市場嚴重依靠國際市場,產業風險正在逐漸增大。我市光伏產業未來的發展面臨著激烈的競爭,相關企業面臨的風險也日益增加。

(四)人才培養薄弱,專業技術人才緊缺

我市光伏產業專業技術人才緊缺,技術力量不足。一是已成立的光伏產業科研機構少,目前全市只有“江蘇中能”科技研發中心;二是沒有充分利用我市的高等教育資源,目前我市各大中專院校無相關專業,而且高校與企業合作很少,僅有徐州工程學院與江蘇艾德太陽能科技有限公司于近期簽署戰略合作協議;三是對人才培養,提高科研水平重視不足,目前我市尚無針對吸引光伏產業人才和支持光伏企業研發的激勵政策。

四、我市光伏產業面臨的機遇

隨著全球市場繼續保持增長勢頭、國內光伏市場開始啟動,我市光伏產業在面臨挑戰的同時,也面臨著前所未有的機遇。我國加快產業結構調整力度,光伏產業作為國家支持的朝陽產業受到國內外投資者的青睞。并且經過此輪國際金融危機,部分弱勢企業被淘汰和整合,產業環境得以凈化,給具有先發優勢的地區和大型規模企業更好的發展環境。

五、促進光伏產業發展的對策建議

(一)全力以赴應對金融危機,降低不利影響

為消除金融危機不利影響,應采取以下措施:一是以企業為中心,提高對企業的服務水平;二是做好已簽約項目的落實工作;三是重視招商引資工作。目前光伏產業處于低潮期,投資機會少,但不能忽視招商引資工作,招商人員應該積極走出去,拜訪符合我市光伏產業規劃要求的企業,加強與客商的聯系,積極參加和舉辦行業論壇,結識新的客商,宣傳我市光伏產業,把工作重心放在提高招商引資水平上,為產業景氣時的招商引資工作做好準備。

(二)制定產業扶持政策,優化發展環境

一是要加大財稅扶持力度;二是要加大落實扶持政策的力度;三是要加快投融資體系建設;四是要加快太陽能示范應用步伐。積極與省政府協調,爭取規劃項目落戶或項目資金支持,以政府為主導建設一批示范性小區、示范性道路、示范性小型太陽能電站,引導鼓勵全社會應用太陽能光伏電池,建設一批具有示范意義和科普功效的應用工程,引導和推動光伏產品的普及應用。

(三)結合當前形勢,完善現有產業鏈

一是提高多晶硅生產技術水平,擴大產業鏈上游優勢。在上游原材料制備環節,國內多個大型多晶硅項目逐步達產,供需趨于平衡,近期不宜盲目擴大產能,應重點圍繞關鍵技術的突破和應用,通過引進一批采用冶金法、流化床法、硅烷法、CP法等新技術制備多晶硅材料的企業,使生產更加多樣化,降低成本,提高競爭力,進一步增強我市多晶硅產能優勢;二是加大對中游產業的招商引資力度,爭取獲得突破。硅鑄錠和切片環節位于產業鏈中端,在我市光伏產業鏈中尚屬空白,隨著上游原材料多晶硅產量的增加,以及國內新開發出性價比很高的大型硅鑄錠設備,目前具有較大的發展前景,我們應當抓住機遇,爭取引進一批有實力的企業,在該環節取得突破,完善我市光伏產業鏈,與多晶硅一起形成更大的優勢;三是適度超前規劃,發展下游產業。太陽能電池和組件及其他光伏應用產品開發環節處于產業鏈下端,由于目前晶硅類電池產能總體過剩,近期投資機會不多,但隨著光伏發電成本不斷降低,以及各國政府越來越重視太陽能的開發及利用,不斷扶持政策,光伏產業的市場潛力巨大。

(四)針對光伏產業投資特點,加強招商引資工作

一是提高重視程度,加強招商引資的組織領導工作。成立“徐州市光伏產業招商引資領導小組”,由市領導擔任負責人,相關部門領導參加,統一指揮產業發展和招商工作,統籌資源,加強組織、指導、協調、調研和規劃工作,形成專業招商力量,適應專業化、精細化招商的要求。二是發展產業集聚功能,依托龍頭企業以商招商。充分利用江蘇中能多晶硅產能優勢,使用行政手段,要求中能公司對來我市投資的中下游企業提供優惠優先的多晶硅供應,其中差價政府可以給與補貼,并且政府應支持江蘇中能、強茂集團等龍頭企業擴充產能、兼并重組,擴大企業規模優勢和對上下游企業的輻射,通過政府行政行為引導企業經營活動,影響行業競爭格局,加快產業集聚,形成具有規模優勢與技術優勢的光伏產業集群,使之成為我市招商引資的重要資源和以商招商的主要依靠。三是舉辦光伏產業招商會,提升招商引資實效。定期在我市及光伏產業發達地區舉辦專題招商會,結合我市產業規劃要求來邀請有實力客商參會。四是針對投資多元化特點,加強招商項目策劃和包裝。針對光伏產業特點建立規范性和專業性的策劃和包裝機制,提升招商項目策劃和包裝水平。

(五)企業主導與政府指導相結合,提升我市光伏產業技術水平

一是緊緊抓住龍頭企業,由政府牽頭,建立產學研、科工貿群體,將政府目標和企業利益結合在一起進行運作;二是在我市有條件的大中專院校及研發中心培養光伏行業的專門人才,并積極引入國內外發達地區專業人才,制定相關人才激勵政策,提高光伏產業人才待遇,要做到“引得進,用得好,留得住”,縮小我市光伏產業人才缺口;三是引導和支持企業加大研發投入,推動企業成為技術創新主體,提升企業核心競爭力,對自主確立研究開發項目的企業給予研發資金補貼;四是加強與中科院等國家級科研機構以及實力行業組織的合作,利用他們專業水平高和對外聯絡渠道廣泛的特點,獲取光伏產業市場行情和世界最新的技術發展動態。

參考文獻

[1]關于扶持新能源及清潔技術產業發展的若干意見.

[2]2009～2012年中國太陽能光伏發電產業投資分析及前景預測報告[R].

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一、近二年光伏行業發展現狀以及2015年發展展望

（一）近二年光伏行業發展現狀

1.全球光伏行業發展現狀。從產量來看，2013年全球光伏組件產量達40GW，同比增長9%，其中全球主要組件生產國如歐洲、日本和美國的組件產量分別為3.5 GW、2.8 GW和1.2GW，我國光伏組件產量約為26GW，同比增長13%，連續7年位居全球首位。從安裝量來看，根據歐洲光伏產業協會（EPIA）的最新數據，2013年全球太陽能安裝量達37GW，其中：中國11.3GW、日本6.9GW、美國4.8GW、德國3.3GW、希臘1.04GW、意大利1.1-1.4GW、英國1-1.2GW、羅馬尼亞1.1GW、法國613MW。

2014年，隨著行業的整體好轉以及由于組件價格下降使得光伏發電成本不斷逼近甚至達到平價上網，預計全球組件產量將達到43GW，其中我國光伏組件產量有望超過28GW。但由于多晶硅等原輔材、第三方電池片漲價，以及國外市場的不確定性也將給企業帶來經營壓力。部分閑置產能相繼啟動，行業也將承受供需壓力。

2.我國光伏行業發展現狀。從安裝量來看，國家能源局了2013年我國光伏發電統計數據。根據其統計，2013年我國新增光伏發電裝機容量達12.92GW（與上述數據比較有所差距，主要是以前年度開工在2013年度完工部分），其中：光伏電站12.12 GW，分布式光伏0.8 GW。這一數字是去年數據的幾近3倍（2012年我國新增光伏裝機量4.5GW）。至此，截至2013年底，我國累計并網運行光伏發電裝機容量19.42 GW，其中光伏電站16.32 GW，分布式光伏3.10 GW，2013年全年累計發電量90億度。從區域分布來看，截至2013年底，光伏發電項目主要分布在我國西北地區，累計裝機容量排名前三的省份分別為甘肅省、青海省和新疆自治區，分別達到4.32 GW、3.10 GW和2.57 GW，三省（區）之和超過全國光伏電站總量的60%。分布式光伏項目則主要分布在電力負荷比較集中的中東部地區，排名前三的省份分別為浙江、廣東和河北省，并網容量分別達到0.16 GW、0.11 GW和0.07 GW。

國家能源局于年初下發了《國家能源局關于下達2014年光伏發電年度新增建設規模的通知》，自2014年起，光伏發電實行年度指導規模管理。2014年光伏裝機全年新增備案總規模14 GW，其中分布式8 GW，光伏電站6 GW。各地的指標分配為，浙江、江蘇、山東2014年新增光伏發電建設規模均為1.2 GW，并列全國首位，其中分布式光伏規模均為1 GW。但從目前實際情況來看，今年光伏安裝存在以下二個問題：一是分布式光伏發電未有實質性發展；二是總體安裝量完成年度目標存在一定的難度。

（二）2015年光伏行業發展展望

從各主要光伏應用市場來看：歐洲市場熱點轉移，開始向英國、中東歐等國家轉移，總體將保持穩定；北美市場預計將延續近二年良好發展態勢；日本市場將在后續二年有一個良好的發展前景；中國市場將總體保持穩定。全球總體安裝量將可達到50GW。

二、光伏行業發展中需要關注的幾個問題

1.政策。從國家政策層面來看，自國務院2013年7月《國務院關于促進光伏產業健康發展的若干意見》后，各主管部門紛紛出臺相關支持政策，為穩定我國光伏行業健康發展起到了關鍵作用。2014年初，人民銀行、銀監會均明確提出促進銀行支持光伏產業健康發展指導意見。2014年度國家工信部開始對光伏行業客戶按《光伏制造行業規范條件》進行名單制管理。

2.行業。如前所述，光伏行業目前進入弱增長周期階段，國際市場相對穩定，我國市場近二年快速增長。但前幾年閑置產能有快速釋放趨勢，預計，隨著光伏應用市場的逐步增長，新一輪“產能過剩”問題將在2015年后逐步顯現，進而步入“行業波動期”（但不會如2012年的行業動蕩期那么激烈），光伏行業從而進入“弱者被兼并重組，強者進一步集中產能且穩步發展”階段。

3.外部市場。在經歷了美國二次“雙反”和歐盟的“價格承諾”后，國內光伏生產企業得到了一定的發展空間，且光伏應用市場從傳統歐美市場開始向其他新興市場轉移，尤其是印度、澳大利亞、南非、南亞國家等市場發展較快。但上述國家（加上日本）均傳出對我國光伏產品進行“雙反”的消息，以及目前美國出臺的“二次雙反”，為我國光伏企業開拓海外市場蒙上了一層陰影。

4、國內市場。如“政策”所述，內外政策均對光伏行業給予積極支持的政策，但在快速發展中，2014年國內市場發展中應注意以下幾個問題：從宏觀來看，光伏行業進入弱增長周期，但產能過剩（行業又進入又一輪擴產周期）、政策配套措施不完善、由過度依賴歐洲轉為過度依賴國內、并網難、分布式光伏發展瓶頸等問題仍需在后續較長時間逐漸消化。從微觀來看，光伏生產企業雖然市場、盈利、資金等壓力有所緩解，但還遠沒到實質性好轉階段。

5.技術。國內企業雖已掌握光伏關鍵材料生產技術，產業基礎逐步牢固，但新工藝、新技術快速演進使原有投資面臨較大的投資風險。全球光伏產業技術發展目前進入平臺期。但應注意：光伏行業從第一代的晶硅電池技術，到第二代的薄膜電池技術，再到將來的高效聚光、光熱電池等第三代技術，目前我國90%以上的光伏企業均投資于第一代技術，但第二、第三代技術如有重大突破，尤其是第三代技術，則我國光伏企業投資和生存狀態將面臨較大問題；另外，我國多晶硅關鍵技術仍落后于國際先進水平，晶硅電池生產用高檔設備仍需進口，薄膜電池工藝及裝備水平明顯落后。

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關鍵詞：低碳經濟 薄膜太陽電池 建筑光伏一體化(BIPV)

一、前言

低碳經濟的實質是能源高效利用、清潔能源開發、追求綠色GDP的問題。在2009年底召開的哥本哈根世界氣候大會上，中國鄭重承諾，到2020年中國單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%，爭取到2020年非化石能源占一次性能源消費比重達到15%左右。可以看出，節能減排和開發替代能源，是我國政府發展低碳經濟的兩個關鍵。

然而，人民群眾日益增長的物質文化需求，使得能源需求必將同步增長，所以在大力節能減排的同時，推廣應用以太陽能、風能、核能為代表的清潔能源，是未來發展低碳經濟最有希望的根本解決方案。這其中，風能主要應用于沿海灘涂，核能主要建在遠離城市的地區，晶體硅太陽電池發電系統由于其自身特點也主要局限于郊區或簡單附著在大面積屋頂上，唯有薄膜太陽電池的建筑光伏一體化（BIPV），因其高度的建筑親和性，使光伏發電在城市建筑上的規模化、集成化應用成為可能，日益受到重視。

二、面臨的機遇

1.城市發展中面臨的挑戰

目前，我國既有城鄉建筑面積達420 多億m2，其中99%以上屬于高耗能建筑，即使每年新增的近20億m2城鄉建筑中，高耗能建筑也占90%以上。從數量上講，建筑能耗已接近全社會總能耗的1/3，而且繼續保持增長趨勢。與此同時，在我國的電力結構中，火電占據77％ 以上，“高碳” 占據絕對的統治地位。如何使城市建筑朝著高效、清潔、低碳、無碳的方向發展，使建筑能源需求自給自足，薄膜太陽電池BIPV無疑是非常好的解決方案之一。

2.薄膜太陽電池建筑光伏一體化的機遇

城市建筑中有大量既有和建設中的玻璃幕墻、窗戶、采光頂等，玻璃襯底的薄膜太陽電池既具有玻璃的透光性又能發電，可直接作為建材使用與建筑完美結合，其它不透光襯底乃至柔性襯底的薄膜太陽電池則可應用于閑置的建筑外立面（如屋頂、外墻、圍墻等），這對于城市發展中所遇到的建筑能耗居高不下的困境，無疑是一項雪中送炭般的巨大的綠色革命。

三．薄膜太陽電池建筑光伏一體化對城市環境的貢獻

1.節能

①實現城市建筑所需電力自產自銷，從而節約了電網投資和減少輸電、分電損耗，使城市建筑從耗能向產能轉變。

②光電幕墻直接吸收太陽能，避免了建筑外立面溫度過高，從而改善室內溫度，降低空調負荷。

③并網的光伏系統，發電量最大的時段在用電高峰期，從而對舒緩高峰電力需求，解決電網峰谷供需矛盾，具有極大的社會效益。

2.節地

玻璃襯底的薄膜太陽電池直接安裝到建筑上，不需要額外的昂貴占地面積，并且省去了光伏系統的支撐結構。

3.節材

薄膜太陽電池可以替代常規建材，在建筑施工中同步安裝，從而節省安裝和材料費用。柔性襯底的薄膜太陽電池，可應用于復雜外形的建筑，使建筑外觀更具技術魅力。

4.溫室氣體減排

薄膜太陽電池BIPV系統每產生1000度電，可替代標準煤0.35噸，減排0.88噸CO2，具有巨大的社會和環保效益，同時光電轉換減少了光熱轉換，減少了熱島效應。

5.減少聲光污染

薄膜太陽電池BIPV本身沒有機械傳動機構或運動部件，沒有噪聲產生，電池表面為絨面，可強烈吸收陽光，無普通玻璃幕墻光污染的問題。

四、應用實例

1.上海尚德硅薄膜太陽電池生產及研發基地

主廠房二、三、四層東西立面的外墻采用薄膜太陽電池玻璃幕墻，將光伏發電與建筑設計融為一體，踐行了尚德公司“為地球為未來充電，讓綠色永繞人間”的理念。

2.上海世博會中國館和主題館

尚德太陽能電力有限公司將薄膜太陽電池和晶體硅太陽電池綜合運用在兩座“綠色建筑”上，年均發電量約284萬度，每年即可節約標準煤約1000噸，年均減排二氧化碳約2500噸、二氧化硫84噸、氮氧化物42噸、煙塵762噸，踐行了上海世博會主題“城市讓生活更美好” 這一綠色低碳的理念。

五、結束語

薄膜太陽電池建筑光伏一體化，能夠完美演繹綠色建筑理念，隨著低碳經濟的深入推進，光伏發電必將由補充能源向替代能源過渡，城市發展將邁入可持續發展、綠色低碳的快車道。

參考文獻：

[1]方涵.“低碳經濟”概述及其在中國的發展.經濟視角,2009年第3期:45-46

[2]崔俊奎,趙軍.光電幕墻技術在太陽能建筑一體化中的應用研究.新能源與環境,總第36卷第210期,2008年第8期: 56-59

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[關鍵詞]分布式；光伏發電；儲能系統；設計研究

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2017.06.071

1 研究背景及意義

能源一直是社會關注的焦點問題，因為它不僅關系到社會的發展，還會對自然環境產生巨大的影響。由于科技的不斷發展，太陽能取得越來越廣泛的應用；發展太陽能有著極其重要的意義；我國便于集中式發電站的發展地區主要集中在西部，但是這些地區的用電負荷低，就地消耗電能的能力較東部地區弱，如果對其他地區進行供給，需要長距離的輸送。但我國的電力輸送能力有限，加之光伏發電本身具有一定的波動性，這使得大規模的輸送變得更加困難，為解決這種不平衡的現象，在東部經濟較發達地區發展分布式光伏系統有巨大的意義。

2 分布式光伏發電系統的基本原理

分布式光伏發電作為近幾年提出的“微電網”的一部分，基本原理是利用太陽能電池組的光生伏打效應，通過逆變器將電池所產生的電能直接轉換成為可直接使用的交流電。其主體步驟為：①在太陽能電池在吸收一定能量的光子以后，半導體內產生電子空穴對，電子本身帶負電，而空穴帶正電；②電極性相反的光生載流子被太陽能電池產生的靜電場分離開；③光生載流子和空穴分別被太陽能電池的正負極所吸收，從而在外電路中產生電流，進而形成電能；下面對系統部分進行逐個分析設計。

2.1 逆變器的分析設計

在太陽能光伏發電系統中，逆變器作為一個不可或缺的重要原件，會以消耗一定的電能來維持自身的運轉，對于整個逆變器的效率而言，就是輸入功率與輸出功率之間的比較，在整個發電系統中，逆變器就是需要將太陽能的直流電轉換成為交流電，對于太陽能電池的效率發揮著關鍵的作用。驅動升壓部分采用TL494芯片進行DC-DC升壓PWM控制；EG8010是一款數字化、功能比較完善自帶死區控制的純正弦波逆變發生器芯片，可以應用于DC-DC-AC功率變換架構，內部集成SPWM正弦波發生器，符合光伏發電逆變器的技術要求。

2.2 控制器控制策略分析

眾所周知，光伏發電系統受到太陽的光照強度以及周圍溫度的影響，導致電力輸出的變化很大，所以需要根據太陽能電池所能產生的電能輸出功率，找到最大功率的轉換效率，即最大功率點后，就可以對太能進行更充分的利用。最大功率跟蹤就是通過傳感器監測整個電池板的輸出，判斷最大功率，通過調節，達到計算在最大功率輸出條件下的條件。

2.3 太陽能光伏部分設計計算

通過安裝地點的氣象部門獲取當地經緯度、太陽能資源數據和其氣候數據。由于太陽光的自然特性，根據歐洲委員會的EN 50461―2006標準，對太陽能電池輸出功率在一定條件下將太陽能電池的輸出功率定義為“太陽能電池輸出功率”。在實際的工程應用中，“太陽能電池輸出功率”是一個非常重要的物理量；在這部分設計中，最優化的設計方法應該是光伏組件能夠在光照最惡劣的情況下滿足負載需要，也就是在太陽輻射最差的條件下，也能夠使蓄電池充滿電。

上文已經提到，影響光伏組件發電能力的因素有很多，因此在計算分析中，光伏組件的日平均發電量可以采用公式Q=η1×η2×η3×η4×η5×Wp×Tp計算；其中，Q為日平均發電量，Wp為太陽能組件最大輸出功率，Tp為系統所安裝地區峰值日照數，η1、η2、η3、η4、η5分別為逆變器損耗、溫度損失因子、灰塵遮蔽損耗、充放電損耗、輸配電損耗。

由光伏組件構成的光伏方陣提供給系統控制器的電能可以采用公式計算。

Qsum=（0.78×0.9）Wp

對于光伏電池板往往需要串聯光伏組件，來保證輸出電壓基本等于蓄電池浮充電壓，以系統的正常運行和蓄電池的最長使用壽命計算公式

Ns=VRVOC=VF+VD+VCVOC計算。

2.4 蓄電池組的設計計算

分布式微網系統必須配備獨立的儲能系統才能保證系統的正常進行，以保證能量轉化過程的順利進行和系統對負載能量輸出的穩定性，蓄電池組是系統的核心儲能元件，在此設計中我們選擇封閉式閥控鉛酸蓄電池；蓄電池容量的合理選擇對于系統穩定性具有重要意義。在計算中需要綜合考慮蓄電池獨立工作可放電深度、自放電率等多種因素，在光伏發電系統中，一般采用下式進行計算。

BC=A×Q1×N1×T0CC，其中，BC為蓄電池的容量，A為引入的安全系數，Q1為日耗電量，T0為溫度系數，CC為蓄電池的放電深度，N1為系統的自給天數。

3 光伏供電系統硬件設計

光伏供電系統主要通過光伏組件將太陽能轉換為電能，由光伏組件、追光傳感器、光伏陣列運動機構、連接線等構成，系統能夠在用戶端實現對光伏陣列對光的人工控制即對光伏陣列移動方向的人工控制，系統的自啟動以及系統的急停等安全措施；在本系統需要添加的部分是對模擬光源啟動和關閉的控制，對模擬光源的模擬光線改變即模擬光源運動方向的控制；光伏供電系統是由光伏控制供電單元、光伏輸出監控單元、光伏陣列控制單元、光伏PLC單元、接線單元這五個單元所組成。

4 結 論

我國對太陽能資源進行開發利用的同時，技術還在不斷的摸索之中，太陽能所具有的優點是不可抹殺的。面對我國土地資源和電力負荷的不平衡，分布式光伏發電是太陽能光伏發電技術的大規模應用的最佳方式，也是解決中國的動力和出發點；所以我們應該大力發展分布式光伏發電技術，為經濟社會的飛速發展和建設“美麗中國”的奮斗目標而不懈努力。

參考文獻：

[1]杜慧.太陽能光伏發電控制系統的研究[D].保定：華北電力大學，2009.

[2]王冰清.光伏發電系統MPPT技術研究[D].北京：北京交通大學，2014.

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英利的成長過程很艱苦。從技術方面講，當時國內是沒有參照樣本的，需要自己獨自開創。另外，也無相關的人才培訓體系，教育體系中也沒有找到類似的系統，到現在國內還沒有建立起來相應的光伏人才培養系統。在市場方面，當時的全球光伏市場還不明朗，市場的開拓需要自己去創新。因此，英利的發展相對來說是充滿了艱辛和挑戰的。

從現狀來看，光伏行業的高毛利時代結束了。當然，這對于企業來說也是一種挑戰。靠投機解決問題的日子已經過去了，如今必須靠一招一式、扎扎實實地抓技術、抓人才、抓產品。

企業的壯大不僅是產能的擴張過程，還是資本聚集、團隊培養的過程。統一統計標準對衡量產業有重要意義，這不僅是國家決策、調控的依據，還是企業做出戰略決策的依據。現在工信部組織了一個中國光伏產業聯盟，這是一個內部組織，其提供的數據是具有借鑒意義的，應該把這種非法人機構升級為社團法人機構，定期公布權威、準確的統計數據，發揮其在行業上的指導作用。這樣可以避免很多盲目性。

光伏產業的市場是政府補貼、引導的市場，補貼是必要的。因為在現有的經濟體系中，化石能源的環境和資源成本沒有計入生產過程中，這方面的成本是很高的。這也讓現有經濟體系的衡量方式沒有反映出真實成本，而清潔能源的成本是很低微的，這兩種能源在對比方式上就存在著不公平。而且，光伏產業的技術發展成熟需要一個過程，隨著行業發展成熟，政府補貼也會呈下降態勢。

目前的政府補貼應該考慮如何衡量清潔能源在未來能源系統中的地位。化石能源是不可再生的，用美國人的消費標準來衡量，汽油僅夠用10年。按現有的全球平均標準衡量，石油只夠用幾十年，煤僅夠用100年。需要強調的是化石能源不僅是能源，還是化工原料。只要是資源，總有消耗光的時候。

從現狀分析，我國已經到了能源制約經濟發展的關鍵時期了。進入這一時期的標志是電荒。今年的電荒提前兩三個月到來，而且規模有擴大趨勢，這意味著很多工廠不能開工。建大規模火電，運輸方面又需要很大的成本，而且現在油價又上漲。

同時，經濟發展絕對不能再走先污染后治理的道路了。國家應該從戰略全局考慮，不謀全局不足以謀一域，不謀萬世不足以謀一時。國家起碼應該用100年甚至500年的眼光來看待這個問題。因此，適當加大對光伏行業的補貼力度是有戰略意義的。

現在市場上的游資太多，投機性過強。政府應該引導資金到真正對經濟發展有意義的地方去，而不是拿去炒房、炒大蒜。當然這些投資本身也是無奈之舉，但這種流動會影響到國家的經濟秩序。

我認為，應該用節約能源的資金來發展可再生能源。節約1000瓦電能，只需要投入2000元，今后基本沒有運行成本。而建設1000瓦火電站要投入4000元，后續還要燒煤、燒油，還會對環境產生不利影響，以致人類還要為修復已惡化的環境付出更大代價。目前全國裝機總量為10億千瓦，節約1/4是個輕而易舉的事。當然這里存在一個利益分配的問題，調整好這個利益分配，則會對節能減排、發展可再生能源產生極大益處。

篇6

加快發展新能源是國家能源戰略的重要方向，更是有效實施國家開發戰略的重要支撐。我市風能和光能資源豐富，擁有發展風電、光伏產業得天獨厚的條件。依托資源優勢，搶抓開發上升為國家戰略和國家大力度推廣新能源的政策機遇，加快培植壯大風電和光伏產業，對加快我市能源基地建設，促進產業結構優化升級，形成區域競爭的新優勢具有十分重要的戰略意義。目前，我市風電產業正處在快速發展階段，光伏產業進入項目落戶階段。但由于我市風電和光伏產業缺乏超前規劃、布局和管理，在項目建設、資源管理和前期工作等方面還存在一些迫切需要解決的矛盾和問題。各地、各部門要從全局的、戰略的高度出發，充分認清我市風電和光伏產業發展面臨的新形勢、新機遇和新考驗，進一步加大工作力度，整體規劃，科學布局，加強協調，處理好風電場、光伏電站建設與風電、光伏裝備制造業培植的關系，加快發展與資源相適應的風電和光伏產業。

二、進一步明確風電和光伏產業發展的指導思想、目標任務及產業布局

（一）指導思想。堅持以科學發展觀為指導，圍繞能源結構優化和產業升級，以市場為導向，以龍頭企業為主體，以創新為動力，以產業園區為載體，整體規劃，科學布局，有序推進風電場和光伏電站建設，并以風電、光電規模化開發拉動風電、光伏裝備制造業加快發展，形成具有特色的風電、光伏產業鏈。發展思路上，處理好風電場、光伏電站建設與產業發展關系，建立資源換產業的聯動機制，促進電站建設與風電、光伏裝備制造業的同步協調發展；產業布局上，處理好市區裝備制造與風電場、光伏電站建設的關系，形成科學布局、完善配套的風光產業鏈；項目推進上，處理好政府扶持與市場調節關系，風光資源向裝備制造的龍頭企業集中，向產業園區集聚，通過龍頭企業的招引和帶動，加快配套項目的落戶和風電場、光伏電站的建設。

（二）目標任務。到年，全市風電場開工建設180萬千瓦，其中竣工陸上100萬千瓦，開工海上80萬千瓦。力爭2015年全市風電裝機容量達到580萬千瓦，其中陸上100萬千瓦，海上480萬千瓦；2020年達到1400萬千瓦，其中陸上100萬千瓦，海上1300萬千瓦。對風電裝備產業以兆瓦級以上整機產品和關鍵零部件為重點，支持華銳等整機項目和一批配套關鍵零部件項目建設，把我市建設成為全國重要的風電裝備生產基地。力爭到年全市形成130萬千瓦整機制造能力和250億元銷售規模；到2015年，形成500萬千瓦整機制造能力和1000億元銷售規模；到2020年，形成1000萬千瓦整機制造能力和2000億元銷售規模。光伏電站重點實施“屋頂并網發電工程”和“地面并網電站工程”。力爭到年全市建成光伏并網發電裝機容量150兆瓦，其中，屋頂并網發電工程50兆瓦，地面并網電站工程100兆瓦。到2020年全市光伏并網發電裝機容量1000兆瓦以上。以光伏電站建設帶動光伏裝備產業發展，培育壯大一批擁有自主知識產權、自主品牌、主業突出、競爭力強、管理水平高的光伏發電和光伏產品制造企業。力爭到年全市光伏產業銷售突破100億元，到2020年突破500億元。

（三）產業布局。風電產業布局主要是市區重點發展兆瓦級風電整機、控制系統、關鍵零部件，加快建設市區以華銳為主的風電產業園和國家級海上風電裝備研發中心；支持國內外實力較強的風電設備制造商與風電場投資商結成戰略聯盟，來參與風電產業園投資和發展，支持和內陸有條件的縣（市）結合資源優勢和產業基礎，發展風電配套產業。光伏產業布局主要是市區作為全市光伏產業的核心區，以硅片、光伏電池及組件、應用系統布局為主，加快推進市區光伏產業園建設，做好園區規劃建設和項目招商工作；縣（市）作為光伏產業的輻射區，發展與光伏相關的配套產業和太陽能電站。

三、進一步落實加快風電和光伏產業發展的推進措施

（一）強化組織領導。市成立新能源暨光伏產業推進協調小組，并對華銳風電產業園、重大光伏項目成立專門項目推進工作班子，建立風電和光伏產業發展聯席會議制度，定期分析情況，協調解決矛盾和問題，確保風電、光伏產業項目順利推進。適時籌建全市風電產業發展協會和光伏產業發展協會，架設企業與市場、企業與政府之間的溝通橋梁。

（二）加大政策扶持。在切實落實國家、省關于支持風電、光伏產業發展政策措施的基礎上，設立市新能源產業發展引導專項資金，主要用于對市區風電光伏產業公共技術平臺搭建、技術研發以及技術成果產業化等項目給予補助，對引進重大新能源產業項目有功人員進行獎勵。積極爭取中央預算內補助資金以及省專項資金對我市風電裝備和光伏設備企業的支持。

（三）建立資源換產業的聯動發展機制。進一步理順風電場和光伏電站項目建設的準入機制。原則上風電場和光伏電站開發商優先選擇市域內生產的風電裝備和光伏設備。風能和光伏資源配置過程中，既堅持全市一盤棋原則，又充分調動各縣（市）積極性。市統籌40%的風電、光電資源，主要用于市區和內陸縣的風電、光電產業園區建設。對屋頂光伏資源配置由縣（市、區）政府負責統籌開發利用。所有擬建設的風電場和風電場區域光伏發電項目，由市發改委根據風電、光伏產業發展情況，對合作協議進行初審，報市政府審定后，統一由市政府與開發商簽訂風電場和光伏電站建設合作協議，并授權開展前期工作。

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［關鍵詞］光伏技術專業；技能競賽；教學改革

在光伏產業逐漸發展發達的今天，在各類高校開展的光伏專業課堂也越來越多。學校在進行專業人才的培養時，也應當設立健全的人才培養目標，建立健全教學設施，完成高素質的專業技能人才培養。同時，由于整體的光伏技術還沒有發展完善，研發工作都還處于初級階段，學生的教學缺乏實踐經驗，理論知識也不是十分健全，對高技能人才的培養也很難。由此可見，對光伏專業技能的人才培養，還需要很長的發展歷程。

一、光伏專業技能競賽發展現狀

光伏技術專業能夠推動光伏產業的發展，因此學校十分重視專業能力的培養。當前的教育改革中，很多學校都是將專業技能競賽和學習結合起來，發揮專業競賽的良好作用，解決教學中遇到的各種問題。學校的專業課程競賽可以先在班級大致分組，然后進行初賽，初賽篩選后剩下的學生進入到第二輪比賽，在比賽中必須注重實際應用和理論知識相結合。通過比賽，學生的基本知識都得到了檢驗，學生的知識得到了拓展和提高。在期末總決賽中，老師可以引導學生展示最終的成績，對相關學生給予獎勵。為了激發參與學生的積極性，在班級競賽、在學校競賽，層層篩選，為最后在省市級比賽中選拔頂級選手。引導學生朝著目標方向努力最終成為行業中的佼佼者。

二、光伏技術專業技能競賽和教學改革的結合策略

光伏產業技能大賽能有效促進專業教學改革的發展，并使教學水平得到提高。在實際操作中，學生必須具備獨立思考和分析問題的能力。教師應注意在建立競爭問題的過程中提高學生的創造性思維能力，讓學生思考競賽中的疑難問題，找出多種解決問題的方法。學生也應該意識到專業學習不能僅停留在書本知識上，而是通過對書本內容的研究來拓展創新思維能力。同時，及時關注市場需求的變化，可以就行業發展中遇到的問題和自己的專業成長聯系起來進行問題的解決和能力的提升。其次，參加比賽可以使學生的專業技能在短時間內得到提高，也是當前教學改革的最終目標。通過參與專業技能競賽，學生鍛煉了應用能力，專業學習變得更加具體，而不再是空談，學生對自己的專業發展有一個基本的目標定位，以適應未來行業發展的需要。學校應該提供競賽中良好的教學設施，方便競爭操作練習，讓學生積極地參與競賽。在光伏競爭發展的過程中，首先，政府作為一個綜合性的管理部門，提供給學校光伏專業發展響應相應的教學設備，支持專業技能競賽與光伏一體化教學改革。其次，學校要加學生專業課程的開發程度，提供專業設備配置的光伏專業基礎課程，建立一支優秀的教師隊伍，鼓勵教師進行科學研究和學習。最后，提高籌備工作的競爭實踐，滿足學生的實際問題，及時解決，培養學生的專業技能和學習能力，通過競賽活動促進學生進步之間的交流，開闊學生的視野。總而言之，發展光伏競賽的最終目的是為促進學生學習能力的提升，為當前較為薄弱的光伏教學發展提供依據。

三、光伏技術專業技能競賽和教學改革的結合意義

光伏產業技術的發展，不僅對當前環境資源的可持續發展有重要的促進意義，也是對新技術領域的探索。從技術不成熟、設備不豐富的光伏專業技術發展至今，已經受到越來越多專家學者的重視，因此，培養優秀的光伏專業精英就顯得十分必要。將光伏專業競賽和教學改革相融合，更好發揮技能競賽的優勢，將其應用在學生的專業培養中。更好的提高專業學生的實踐能力，開闊學生的知識范圍，促進其綜合能力的增強，進而滿足國家整體發展的技術需求。技能競賽與教學改革的結合起著重要的作用，學生可以通過學校的競爭來提高自己的專業實踐和應用能力。雖然目前一些專業的發展和教學經驗非常薄弱，教學發展也遇到了許多難題。為了使教學更加深入的實施，學校可以在教學中挖掘和發展學生的自主學習能力，以便更好地參與專業技能的競爭。從宏觀上看，促進光伏專業技能教學的改革與完善。從微觀的角度來看，學生獲得更多的技術經驗知識，在專業技能領域將更加突出，進而發展成高素質、高技能人才，推動這一領域的優勢發展。國內光伏技術的發展，有非常廣闊的行業前景。由于光伏技術產業涉及多個方面，可以提供大量的發展項目，如電力，太陽能等，能夠在很大程度上緩解能源短缺、電力短缺的問題。當前的光伏技術推動了世界科學技術的發展進入了一個新的水平，這顯示了光伏技術廣闊的市場前景。在當前全球資源正在大量挖掘的背景下，各國希望找到更持久的性能，更好的能源質量，而不是石油、煤炭和其他有限的化石能源開采。作為典型的光伏技術產業發展的太陽能產品，可以給人們的生活帶來巨大的變化。

參考文獻：

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［2］葉靜洪.光伏技術專業技能競賽與教學改革相融合的實踐研究［J］.教師，2016（30）：107-108.

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關鍵詞：并網光伏發電工程；低碳綜合效益；研究

中圖分類號：F426 文獻標識碼：A

0. 引言

當前，減少排放，抵制霧霾已經成為我國治理環境嚴重污染的行動目標，從我國二氧化碳的排放結構上來看，中國的電力行業不僅排放量相當大，并且增長速度快，其所占的比例也呈現出逐年上升的趨勢，所以，我國電力行業的低碳型發展必須要成為中國進行節能減排的主要力量，其在面臨著重大的節能減排任務時，還具有明顯的節能減排的巨大空間。因此，怎樣在保證我國電力行業持續穩定發展的同時實現節能減排的環保目標是目前中國電力行業將要面臨的重大課題。

1. 關于低碳

1.1 低碳的優點與缺點

低碳也有其兩面性，單從其節能減排的方面來講，它可以有效地控制二氧化碳的排放量，有利于對自然環境的保護。在并網光伏發電工程中，實現低碳可以使得傳統常規的能源發電被光伏發電所取代，有助于大大減少碳的排放量。從經濟學角度來講，低碳有利于推動社會經濟的快速發展，在并網光伏發電工程中，光伏發電的網上銷售能夠獲取很大的經濟收入，從而促進我國電力行業的經濟效益，這些都屬于低碳的優點，也就是其積極的因素。但是，低碳也有其消極的一面，因為在低碳的實現過程中，有時反而會增加碳的排放量，比如在光伏發電系統的原材料生產制造、交通運輸以及安裝調試的過程之中由于消耗了大量的能量，于是間接地會產生碳排放，造成對環境的污染，另外，從經濟發展的角度來看，利用光伏發電的前期經濟投入會比較大，所以，這些就算是實現低碳過程中所產生的消極影響，也就是其缺點。

1.2 低碳的正負效應及其綜合效益

低碳的積極因素可以產生低碳的正面效應，也就是減少對碳的排放量，同樣的，低碳的消極因素所產生的負面效應，也就是對碳的排放。在利用光伏進行發電的系統之中，所有的低碳正負效應的代數之和，也就是所謂的光伏發電的低碳化效應，這種低碳化效應是通過對碳的交易來獲取經濟收益的，即并網光伏發電工程的低碳效益。而在經濟發展方面的積極因素所產生的經濟正面效益以及其消極因素造成的經濟發展的負面效益，在并網光伏發電的工程系統之中，所有的經濟方面的正負效益的代數之和，也就是所謂的利用并網光伏發電所帶來的經濟收益。同時，并網光伏發電的低碳型效益和經濟型效益的總和，就是通過并網光伏發電所產生的低碳化綜合效益。

2. 探析并網光伏發電工程的低碳綜合效益所帶來的影響

2.1 并網光伏發電的收益對低碳化綜合效益的作用與價值

并網光伏發電相當于在發電側節約了傳統常規火電機組的一部分能源的消耗，也就是減少了把化石燃料作為主要燃料的電力能源基地中二氧化碳的排放，另外，利用光伏發電還可以在網上進行銷售，這樣可以帶來一筆不小的經濟收益，從這里可以看出，并網光伏發電對于二氧化碳的減排以及經濟效益的價值都起到了積極方面的影響，也就是說并網光伏發電所帶來的所有收益都屬于低碳化經濟發展的積極因素。同時，二氧化碳的減排量與經濟效益的多少和并網光伏發電量的大小有著緊密的關系。通常在一定的范圍之內，并網光伏發電量越大，那么其低碳以經濟效益也就越明顯，低碳化綜合效益也就隨之更加突出。

2.2 利用并網光伏發電所產生的成本對低碳綜合效益的不良影響

并網光伏發電工程的成本可以分為低碳方面的成本與經濟方面的成本，兩者都包含初始成本以及年運行維護成本兩個組成部分。雖然并網光伏發電能夠生產出綠色電能，可是其光伏發電產業本身就是一個高耗能的電力產業，并網光伏發電系統各個部件所需要的原材料在其開采、冶煉以及加工、生產、制造等這些環節當中都會消耗掉大量的電能，并且這些在二氧化碳的排放鏈條當中都需要分擔一定量對碳排放的任務。并且，因為并網光伏發電系統設備的自身特殊性特征，在其運行與維護的過程之中，同樣也需要分擔出一部分二氧化碳的排放，在這個角度來說，并網光伏發電的成本因素是一個低碳化發展的弊端。在經濟發展的角度來看，并網光伏發電之前，必須要投入前期所需的大量資金支持，另外，其運行過程中的維護成本也是不可忽視的一大問題，這也就說明了，并網光伏發電的成本因素同樣也屬于經濟發展方面的一個弊端。

2.3 發電系統網絡的損壞改善效益對并網光伏發電的低碳化綜合效益的意義

通常情況來講，從集中的發電廠距離負荷中心區之間的路程相對會比較遠，這就使得電能在傳輸的過程之中損耗會比較大，但是并網光伏發電系統一般都是安裝在負荷中心區的附近或者周圍，這樣能夠減少一些電能在遠距離傳輸中的損耗，所以，從電能傳輸的角度來說，并網光伏發電可以有效地實現直接形式的節能減排。另外，并網光伏發電系統會接入到電網中，尤其是接入進配電網中，來改善其系統的整體潮流分布情況，從而達到改善整體系統損耗水平的效果，并最終實現既節能又減排。通過實踐證明，一般情況下，并網光伏發電都會有力地促進其系統網絡損壞水平的改善，從而降低其造成的損耗，這就相當于是節約了一回發電側的能源使用，減少了對二氧化碳的排放量，可是，在一定的負荷水平之下或者在一定的光伏的滲透率的條件之下，并網光伏發電也會增加對于系統網絡的損耗。

2.4 光伏發電系統的備用容量成本對低碳化綜合效益的影響

并網光伏發電具備隨機與間歇的特性，為了確保并網光伏發電系統以及整個電網系統的安全穩定運行，系統自身必須要維持一定的以防萬一的備用容量，來應對緊急突發事件和故障的現象出現，比如因為一些天氣方面的因素，并網光伏發電系統的有功出力就會突然之間減少，這是用其備用容量將其所需要的光伏出力與符合之間功率的缺口進行填補，就可以繼續保持其整體系統的穩定運行。顯而易見，這種備用容量需要消耗掉一定的低碳經濟的成本，所以，它屬于一把雙刃劍。

3. 并網光伏發電系統的接入方式

按照并網光伏發電工程的運營模式、接入的電壓等級一級接入點的位置就可以來確定其系統的設計方案，一般會有以下兩種接入方式：第一，接入公共電網，這種接入方式適用在統購統銷的運營模式之下的并網光伏發電工程，其公共的連接點屬于公共電網的配電箱或者線路，而公共電網配電室與箱變低壓母線，使得并網點與產權的分界點處于同一點。這種接入方式計量比較簡單，而且維護、調度以及管理方面比較方便。第二，接入用戶電網，這種接入方式適用于合同能源的管理模式之下以及自發自用的模式之中，它的接入點是用戶的配電箱或者線路，而用戶配電室與箱變低壓母線，使得并網點與產權的分界點不處在同一個點上，這種接入方式需要將每棟樓的屋頂光伏電源作為一個單位，在進入到樓內低壓用戶的配電箱之后，再將每棟樓內的配電箱的低壓入口處作為一個并網點，并通過低壓的線路接入到周圍區域范圍之內的公共電網中。

結語

如今，在電力行業的減排之路上，對于新能源的開發與利用起到了關鍵性作用，尤其是光伏發電，它有著資源豐富、清潔以及可再生等天然優勢，在低碳化方面具備強大的潛力。與此同時，我國的光伏產業也在飛速的發展中，在這個大背景與前提下，對于并網光伏發電工程的碳減排效益以及經濟效益的重新分析與研究，對于我們實現低碳化的綜合效益有著極其重要的現實價值和指導建議。

基于我國對于節能減排以及低碳電力方面的發展要求，本文探究了并網光伏發電工程的低碳化綜合效益。利用全壽命周期的低碳化效益的相關理念，從并網光伏發電的收益、成本以及系統網損的改善效益、備用容量成本等方面進行了分析與研究，探索了并網光伏發電工程的二氧化碳排放量以及其減排的特點和其所形成的低碳經濟效益，并且還提出了關于低碳的兩面性，其積極與消極方面的因素以及正負面的效應概念，把低碳化的綜合效益劃分為并網光伏發電的成本、獲益、系統網損改善效益以及備用容量的成本這4個環節，這些對于中國的低碳經濟的發展有著重要的現實與指導意義，有利于促進可持續社會的不斷發展。

參考文獻

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[4]米肇豐.基于全壽命周期的并網光伏發電與風力發電低碳綜合效益評估[J].電力系統及其自動化，天津大學，2014.

篇9

關鍵詞：大型并網光伏電網影響

中圖分類號：U665.12 文獻標識碼： A

引言

能源是社會發展進步的重要物質基礎，對人類的生存發展有決定意義。由于常規能源如石油、煤礦及天然氣等的儲量有限，燃燒產生的大量二氧化碳、硫氧化物等對環境造成很大破壞。全球能源一旦枯竭，必然引發新一輪的經濟危機，加劇國與國之間的矛盾沖突。雖然核能源不存在有害氣體，但目前對于核能的利用技術還不成熟，對核泄漏和核廢料的處理手段欠缺。另外由于技術條件限制，風能發電存在不穩定、成本高、難維護等特點。光伏發電作為一種可再生能源，擁有獨特的優勢，其應用前景廣闊，開展光伏發電應用推廣具有巨大的經濟價值和現實意義。 

一、光伏發電原理概述 

1、光伏發電系統電路分析 

光伏發電系統，其電路接線系統采用的是三相橋接法，其電路系統采用的是電壓型逆變拓撲結構，此具體的原理是電流在運行時，三相橋接電路中其相位差為120°，而其產生的頻率以及三相橋臂的幅值相等。那么光伏發電的時候，要實現其并行運行，那么就需要在整個光伏發電系統中確保逆變電壓的產生是根據電感電流與電網相連，因此，在電路中光伏陣列的功率決定了電流的大小，而其電網電壓的頻率和相位與逆變輸出的頻率和相位保持一致。 

2、光伏發電并網系統可逆變流技術使用分析 

在光伏并網發電系統中，采用的可逆變流技術主要的控制器是逆變器，對電網中的單位功率因數的正弦波進行控制，以此來實現綠色的并網技術。太陽能光伏并網發電系統主要由三部分組成，分別是光伏陣列、電網、并網逆變裝置等組成，對于光伏并網系統的可靠性要從增加故障的冗余能力著手，通過采用多組并網的方式來進行發電。如果在發電過程中需要增加供電的能力，一般來說超過20kW則要使用并聯的方式來進行供電。

3、光伏陣列MPPT相關概述 

通常情況下所說的MPPT其主要指的是最大功率跟蹤點中的太陽能控制器，此種是將傳統的太陽能進行放電控制，因此對于最大功率跟蹤點的控制要從光伏發電陣列的特點出發進行分析，其中光伏陣列的工作點存在著差異，其中也決定了不同輸出功率，那么在對光伏陣列中最大跟蹤點原理分析，其主要是通過檢測的手段來對不同工作點下的輸出功率進行分析，通過比較尋找出最優點，以此來尋找出最大功率下的電壓值。通常情況下采用光伏陣列固定輸出某一個固定電壓值，然后再通過擾動太陽能輸出電壓值，其測量的結果與擾動之前的功率進行比較，一旦輸出功率的值有所增加，那么則表示擾動在正確的方向上，對于同方向的+U進行擾動時，如果其擾動后的功率值變小，那么反向擾動電壓值-U則會出現再擾動的情況。此種方法存在著其優點，不僅結構非常簡單，而且其測參數比較少，通常情況下比較普遍的應用于光伏發電系統中MPPT的跟蹤控制。

二、大型并網光伏電站的發電特性 

1、光伏發電具有間歇性、隨機性的特點，這些規律難以預測，因此光伏發電還無法參與電力平衡的計劃，光伏發電只能依據《可再生能源法》，并網后有電網公司收購，不能單獨運行。 

2、光伏發電需要太陽輻射能作支持，因此只能在白天發電，夜晚不能發電，并且雨雪天的發電率較低。光伏發電的能力隨太陽輻射的增強而增強，中午時發電能力達到最大。 

3、光伏發電站工作時，需要調整電網中其他電源的出力，提供一定的負荷保證光伏發電供電。當光伏發電收天氣等因素影響時，又需要其他電源提供補償，從而保證光伏發電的穩定性和可靠性。 

4、光伏發電的功率受天氣因素的影響很大，通常比電網正常的負荷變化快，如當天空中有云層遮擋陽光時，光伏發電站的發電量會迅速減少70%。 

5、光伏發電所需旋轉備用大。由于光伏發電的特殊性，其可調容量不能隨臨時起停機完成，所以要處于旋轉備用狀態，大型光伏發電裝機容量大，因此旋轉備用也較大。 

6、光伏發電傳輸距離遠。由于太陽能發電需要大規模的集中開發，我國對于太陽能發電的開發多集中在西北、華北等日照資源豐富的戈壁荒漠地區，而且由于該地區地廣人稀，對發電量的消耗較小，因此光伏發電需要經過長距離傳輸至需要的地區。

三、大型并網光伏發電系統發展現狀 

在可再生資源的開發利用中，并網的光伏發電技術是發展最迅速的技術，而對這一技術的發展起到激發作用的就是固定上網電價。德國是在本世紀初開始實行這一政策的，在世界上處在領先的地位。歐洲的有關機構也對這一技術的發展進行了預估：到二十年代，世界上的太陽能發電總量將會是所有能源的百分之一，到了本世紀中葉，就可以達到五分之一，世紀末將超過一半。在這方面，我國也推行了一些發展策略。要求通過提升能源的開發率讓能源使用更加廣泛，提升能源的使用率來降低使用的成本。有關專家認為，到2025年，我國新能源發電就可以占據總發電量的四分之一，因為太陽能光伏發電越來越頻繁，利用提升發電率來降低成本，穩定電網也受到了世界各國的廣泛關注。如今的光伏發電技術日益成熟，也朝著并網發電以及建筑結合發電的方向發展。當然，國內的這一技術仍然存在一些問題，比如大多數的原材料依然需要進口才能獲取，而產品也是大多運到了國外，高價買材料，低價售產品，國內的市場一直停滯不前，這才讓我國現在的光伏產業結構急需調整。 

四、大型并網光伏電站對電網的影響 

大型并網光伏電站的接入，會對傳統電網的規劃設計、調度運行、電網保護等方面產生影響。分析這些影響對制定相關技術措施并保證電網正常運行有重要意義。以下對光伏發電并網的影響進行詳細地介紹：

1、光照條件的影響。由于光照的隨機性、間歇性以及周期性，因此光伏電站發電對電網會產生影響。光照不穩定會引起電站輸出功率出現大的隨機波動，間歇性的功率波動會對降低電網的電能質量。

2、光伏發電并入電網往往會造成各種擾動，這嚴重影響了電網系統的電能質量，主要表現在電壓閃爍和諧波、電壓脈沖、電壓跌落、瞬時供電中斷等電能質量問題。當光伏發電經過電子逆變器并網時，容易導致三相電流和諧波的不穩定，使輸出的功率出現波動，會造成電網電壓的頻閃波動。

3、光伏發電并網后將會對電網的調峰能力造成影響。由于光伏發電站工作時，需要調整電網中其他電源的出力，提供一定的負荷保證光伏發電供電。當光伏發電受天氣等因素影響時，又需要其他電源提供補償，從而保證光伏發電的穩定性和可靠性。

4、對于大型并網光伏系統，其光伏電站的數量和規模都較大，相應地受光照條件的影響，將會出現輸電線的電壓穩定性問題。

5、并網光伏接入配電網會使電網變成多電源結構，同時導致潮流和短路電流大小、流向及分布特性發生變化。

6、光伏發電系統對電網的保護造成影響。當光伏發電系統出現線路故障時，會影響繼電保護以及重合閘。目前我國中低壓電網多是不接地單側電源和輻射性供電網絡，基于斷路器的三段式進行變電站保護，主線上裝有自動跳閘裝置。大型光伏發電站的并網將使電網改變傳統的單電源輻射型網絡，變為兩端或多端網絡，因此會改變故障電流的大小，引起斷路器保護和重合閘失靈。同時光伏發電系統自身的故障也會對系統的保護產生影響，當光伏發電系統的孤島保護功能不能適應重合閘裝置時，就會引起非同期合閘。

結束語

光伏發電處于起步階段，盡管光伏發電應用發展的道路會有一些曲折，但是其總的前景還是非常樂觀的。隨著經濟與技術的進一步發展，光伏發電在不遠的將來必將走向千家萬戶。 

參考文獻

[1] 徐維，并網光伏發電系統數學模型研究與分析[J]，電力系統保護與控制，2010，38（10）：17-21 

篇10

關鍵詞：太陽能 風能 混合發電 研究應用

中圖分類號：TM614 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（c）-0064-02

1 國內外研究現狀

1.1 國外研究現狀

風力發電可以有效減少污染，因此被世界上很多國家和地區開發和利用，像荷蘭就是著明的風車王國。風力發電的發展可以分為三個階段：第一階段是在20世紀70年代到90年代中期，此時風力發電還處于探索階段。第二階段是20世紀中期到21世紀，此階段是風力發電技術走向迅速發展的階段。進入21世紀后是風力發電發展的第三個階段，這個階段越來越重視保護環境，風能等可持續利用清潔能源的發展受到政策支持，開始出現大規模、集中發展。

目前全世界有上萬個村莊使用太陽能光伏發電，光伏發電被應用于通訊、照明、航空航天、公共電力等很多方面。過去的幾年中世界光伏組件快速增長，平均增長率可以達到15%。日本曾經提出“陽光計劃”和“新陽光計劃”用以發展太陽能電光伏產業，其光伏產業也得到了快速增長。世界上很多國家都有光伏計劃，光伏發電也正在走向產業化。

1.2 國內研究現狀

我國土地廣闊，并有2/3的地區為多風地帶，風力資源豐富，在20世紀早期我國就進行過風力發電的研究和實驗。為了應對世界能源危機和滿足偏遠地區用電需求我國開始大力發展風電產業，并于1987年建立了第一座并網運行的發電站。隨著不斷發展我國建立了很多風力發電站，但是風力發電總裝機容量在電力網絡的總容量中所占比例還比較低，還有很大發展空間。

我國光伏發電的起步慢，發展快。20世紀50年代我國開始進行光伏電源的建造，在1959年成功制作了第一塊光伏電池，之后我國光伏發電快速發展，1992年在新疆某地實現了用太陽能消滅無電狀況，2004年在深圳建立了當時亞洲最大的太陽能并網電站。如今，我國太陽能光伏發電發展迅速，在規模和范圍上都在不斷擴大，在未來有很大的發展潛力。

太陽能和風能具有普遍、無污染、儲量巨大等優點，并且除購買設備和維修之外不需要額外投入，價格低廉，因此被廣泛利用。但是由于這兩種能源的利用容易受到天氣、地形的影響，并且分散不易集中，因此，在單獨利用時需要面臨供電可靠性低、造價高等問題。隨著太陽能和風能發電技術的發展，人們根據這兩種能源在多方面的互補性，提出了太陽能-風能混合發電系統。目前在風光混合發電系統的研究上，一方面是對控制系統進行計算機仿真和優化設計；另一方面則在研究提高系統供電運行的穩定性和高效性。就目前而言，我國太陽能-風能混合發電系統的應用還不夠廣泛。

2 太陽能和風能相關的理論概念

2.1 風能的相關概念

風是一種常見的自然現象，其成因是太陽輻射，全球能夠利用的風能約2×107 MW，這是全球可利用水能總量要大10倍左右。風能的優點體現在蘊藏量大、無污染、可再生以及分布廣泛，可以在電網不能到達的就地取材，為偏遠地區提供電力。風能也存在一定的缺點，如：能量密度低、不穩定、地區差異大等，容易受到地理環境的影響。

2.2 太陽能相關概念

太陽能是一種取之不盡用之不竭的能源，太陽會通過輻射的方式向地球輸送大量的能量，而被地球所接受的能量中，人的利用量極少。太陽輻射的優點在于其分布的普遍性，尤其是在一些偏僻地區能夠彌補電網不能到達的空缺。太陽能還具有長久性和清潔型，太陽能是可以開發的蘊藏量最大的能源，并且太陽能發電可以極大減少環境污染，對于環境的保護有重要意義。不過太陽能也存在很明顯的缺點，首先太陽能具有分散性，這也導致了利用太陽能的低效率以及高成本，雖然能量總量很大，但是能流密度卻比較低，使得需要大面積收集和轉換裝備，使得利用太陽能發電較其他能源的成本較高。太陽能另一個顯著特點是間歇性，太陽能的利用會受到海拔、經緯度以及天氣陰晴的影響，因此，在利用太陽能時要做好蓄能工作。

3 風能和太陽能發電原理

風力發電的基本原理是通過風車葉片旋轉來驅動風力發電機工作，隨著旋轉速度的增加，就可以產生電能。通過對于風力發電的研究人們知道，風速超過3 km/h的時候風車就可以進行發電，風力發電是一個系統，系統中包括充電器、風力發電機和數字逆變器等設備。在風力發電機中是通過定子繞組切割磁力線來產生電能的，這是風能轉化成電能的過程。由于風量時常發生變化，所以發電機會輸出交流電壓，其輸出的功率將會通過整流器和充電器對蓄電池進行充電，這個過程電能被轉化成了化學能，之后保護電路里的逆變電源將電池中的化學能再次轉化成電能。目前常用的風力發電機主要有異步風力發電機、雙饋異步發電機和直驅式交流永磁同步發電機等三種類型，不同的風力機組有不同的數學模型和工作原理以及分析方法，在功能上則各有優勢。