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光伏发电趋势报告

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光伏发电趋势报告

光伏发电趋势报告范文第1篇

关键词:融资租赁 光伏发电 能源

中图分类号:F426 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)06(a)-0095-03

1 光伏行业现状

无论是从世界的角度还是从中国来看,常规能源,如煤炭、石油、天然气,都是很有限的。随着人类社会的不断壮大发展,这些常规能源已渐渐满足不了人类的需求,同时,常规能源如煤炭,还会对环境造成污染,种种原因都导致了人们开始不断探索、发展新型能源技术,而太阳能就是典型的新型能源。

太阳能是属于可再生能源,具有很多特性:如清洁性、广泛性、充足性等,是人们探索、发展新型能源中的重要分支,而利用太阳能发电的光伏发电技术又是其分支上的重要领域。与常规能源发电系统相比,光伏发电的优点主要体现在:(1)可再生;(2)无污染;(3)利用方式较灵活,可利用建筑屋面;(4)较大型发电站相比,占地较少,适用于小型场所等。

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光伏发电上游为原材料硅片制造、中游主要是太阳能电池板组件的生产,下游是太阳能发电站或分布式太阳能建筑物。其中中游电池板组件的主要原材料分为三种:单晶硅、多晶硅及薄膜,三种原料的太阳能转换率不同。

光伏发电的类型主要分为集中式光伏电站及分布式光伏发电。集中式光伏电站就是利用太阳能发电的电站,太阳能组件将太阳光照射产生的光能转为直流电,然后直流电再经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电,从而直接汇入公共电网;而分布式光伏发电,一般是利用建筑物,将太阳能组件与建筑物相结合,如屋顶太阳能装置(图1为屋顶光伏发电装置),将太阳能组件装置在屋顶上,当太阳光照射在屋顶安装的电池板上时,太阳能系统将光能转为直流电,然后逆变器再将直流电转化成交流电汇入电网系统,由于薄膜材质的柔软性,特别适用于这种建筑物光伏发电设备。这种装置投资相对较小、建设周期较快、占地面积小、可利用建筑物自身资源以及政策支持力度大(电网补贴)等优点,是目前光伏发电的新趋势

目前,光伏发电产业在我国蓬勃发展。截至2015年底,我国太阳能光伏发电累计并网容量达到4 158万kW,同比增长67.3%,约占全球的1/5,成为世界光伏第一大国。2015年国家电网公司累计受理申请光伏并网户数23 360户,累计受理容量575万kW;累计并网户数20 312户,累计并网容量473万kW,其中华东分布式光伏累计并网容量302万kW,占并网总容量的64%。2015年,全国累计光伏装机容量超过100万kW的省区达到11个。西部省区重点建设集中式光伏发电,甘肃、新疆、青海装机容量超过500万kW;而中东部地区重点建设分布式光伏发电,江苏、浙江、山东、安徽分布式光伏规模超过100万kW。“十二五”期间,太阳能发电装机容量年均增长177%。

2 光伏行业相关政策

在政策引导和市场驱动下,我国光伏产业发展将会继续向好,这几年政府不断出台各种有利于光伏发电产业发展的相关政策。详见表1光伏行业政策表。

3 光伏行业与融资租赁相结合

由于光伏发电行业多涉及大型发电设备,即使是分布式光伏系统,也会涉及光伏装置,所以特别适用于融资租赁进行融资。融资租赁是一种包含出租人、承租人、供货商三方的融资形式,它的模式主要分为直租和售后回租两种:(1)直租是指出租人与承租人签订融资租赁合同,出租人从承租人指定的供货商那里买入指定的设备,再出租给承租人使用,承租人享有设备的占有权,使用权及收益权,待租赁期限结束后,承租人可选择以约定价格买入设备或停止继续租入。在与光伏发电企业合作中,出租人从设备制造商处购买电站组件,制造商将电站组件交给承租人,由工程承包商进行施工建设,承租人在租赁期间按期向出租人支付租金。(2)售后回租是指承租人将自有设备转卖给出租人,同时再与出租人签订融资租赁合同,将该设备从出租人处租回的模式。运用这种模式,可以优化承租人的资产负债结构,将承租人本身拥有的固定资产卖给租赁公司,卖出的金额转为承租人的银行存款,而负债增加的部分为每期应付给租赁公司的长期应付款,这部分负债以每期租金的形式支付给租赁公司,并且企业还可以跟租赁公司协商具体的租金支付计划,以减轻企业一次性还款的压力,从而使企业现金流增加,解决企业资金紧张的局面。在与光伏企业合作中,这种模式适用于项目公司已建成,电站设备已处于在建状态或建成状态,项目公司将电站出售给租赁公司,租赁公司根据电站的实际运营情况以及投资总额确定融资额度,项目公司作为承租人再从租赁公司租回电站,项目公司每期向租赁公司支付租金。

目前我国融资租赁公司分为3类:(1)由银监会监管的金融租赁公司;(2)由商务部监管的融资租赁公司;(3)由商务部监管的外资融资租赁公司。截至2015年,我国金融租赁公司共有49家,非金融租赁公司共有4 459家,分布最多的城市为北京、上海、广东、天津、江苏、浙江。

融资租赁与光伏发电相结合,已经发展为光伏行业一种较为成熟的融资方式。由于自2013年起,光伏行业被银行定为产能过剩行业,大部分光伏企业很难再从银行那边得到新增授信,因此更多的光伏企业转向了融资租赁公司寻求帮助。在各个租赁公司的博弈中,由于金融租赁公司拥有较低的成本、较多的资金,因此在大型电站融资租赁方面具有较多的优势,目前国银金融租赁、华夏金融租赁已在光伏行业融资租赁这块大蛋糕上切出了一大部分,而2016年初,中信金融租赁也与江山控股签署协议,为其建设光伏电站提供100亿元的授信。小型电站由于自身信用状况较差,加上光伏发电建设周期较长,回款较慢等原因,较难得到融资。

4 新模式的探索

在融资租赁的模式上,我们也在不断探索学习,如美国SolarCity公司的太阳能租赁模式。在这种模式下,SolarCity出租其光伏发电系统的装置,为用户提供其设计、安装和维护全过程的服务,再通过收取客户的租赁费,以及政府补贴,在未来20年内获得持续稳定的现金流。用户可选择首付款的金额,首付款的金额越高,今后的租金就越少,而租金包括了系统平时的维护费用,在租约期满后,用户可选择停租、续租或购买设备。对于用户来说,通过这种模式能以较低成本获得光伏发电系统产生的电能,从而减少日常电费开支,用户和SolarCity得到双赢局面。

参考文献

[1] 中国融资租赁三十人论坛.中国融资租赁行业2015年度报告[S].中国经济出版社,2015.

光伏发电趋势报告范文第2篇

1光伏发电应用的领域

光伏发电应用的领域日益扩大,从上世纪60年代最初太空应用开始,发展到以建筑结合的分布式发电和大型并网光伏电站应用为主流、光伏电站在微型电网的应用成为未来发展方向的新局面,见图1.

2光伏产业发展迅猛

近十几年来,随着产业政策和市场推动,全球光伏产业迅猛发展。以太阳电池产量为代表,世界光伏产业最近10年平均年增长率为48.5%(,虽经2008年金融危机,但最近5年平均年增长率为55.2%,2009年世界太阳电池产量达到10.66GWp,比上年增长35%。经过金融危机的洗礼,光伏发电前景愈显突出和重要。表3为2002~2009年中国大陆太阳电池超过4GWp,占世界产量的37.6%,显居世界首位;我国2007年已跃居太阳电池第一大生产国,预计2010年将接近世界产量50%。图2给出了各类光伏电池的产量及份额,从中可以看出,晶硅电池至今仍然是光伏市场的主导技术,其市场份额超过80%。薄膜电池技术显示出增长趋势,特别是CdTe电池近年发展迅速,见图3。表4为2009年世界太阳电池产量前15位的电池制造商及其产量。除首位Firstsolar生产CdTe薄膜电池外,其余全部为晶硅电池,而尚德(suntech)为晶硅电池的第一大生产商。在前15家生产商中,中国9家(大陆5家,台湾4家)

中国光伏产业发展近况

1太阳能电池世界第一

多晶硅材料基本自给,太阳能电池和组件80~90%出口,我国出口约70%产品在欧洲市场其次是美国市场。中国的光伏产业在2004年前太阳电池产量还占世界产量1%的份额,2004年后飞速发展,连续5年的年增长率超过100%,2001~2009年连续3年的太阳能电池产量居世界第一,见图4。2010年产量4011MWp,占世界产量37.6%,目前国内已经有海外上市的光伏公司12家,国内上市的光伏公司13家,行业年产值超过2000亿元,就业人数20万人。可是,近来美国金融危机和欧债危机催生了贸易保护主义重新抬头,对我国光伏产品发动“双反”调查,美国于2012年10月终裁拟课以重税,欧盟正启动反倾销调查,打压中国光伏企业,出口骤减,沉重地把中国光伏产业推向灾难的边缘。因此,只好转向内销,促使国内光伏发电加快发展。

2核心技术具有自主知识产权

主要表现为多晶硅规模化生产技术取得突破,初步不再依赖进口,基本可以自给。中国晶体硅太阳能电池的生产已占有技术和成本的绝对优势,2009年的产量占全世界产量的40%,主要光伏生产设备的国产化率不断提升,薄膜电池等新型技术水平也不断提高。

3多晶硅生产技术有重大突破

千吨级多晶硅规模化生产技术取得重大突破,初步实现循环利用和环境无污染,节能减排生产。在三氯氢硅合成提纯技术及装置、还原炉制造技术自动电控技术及装置、尾气干法回收、四氧化硅氧化技术等方面有了较大提升,打破了国际上对其生产技术的垄断。还原炉由9对棒发展到12、18和24对棒;生产工艺由常压生产到加压生产,个别企业还实现了四氯化硅冷氢化闭环生产,使综合能耗和成本大为降低,彻底解决了四氯化硅的排放和污染问题。

4晶体硅电池质量与成本世界领先

中国企业已在产品质量和成本上成为世界领先。无锡尚德的冥王星(Pluto)技术将单晶硅太阳能电池的有效面积转化效率提高到18.8%,多晶硅17.2%,多晶硅电池的全光照面积的转化率已达到了16.53%,世界第一。冥王星电池组件比传统技术能多输出约12%的电量。南京中电的赵建华博士至今保持着单晶硅太阳电池实验室效率的世界纪录(25%),他所开发的发射结钝化技术使批量生产的电池效率均超过18%。保利英利,常州天合、苏州阿特斯、河北晶澳、江苏林洋等国际化公司也都拥有各自的专利技术,电池的转换效率均达到世界一流水平,平均每瓦光伏电池的高纯硅材料的用量从世界平均水平的9g/W下降到6g/W,大大降低了制造成本。

5光伏设备制造业已成规模

设备制造已成规模,为产业发展提供了强大支撑,在晶硅太阳能电池生产线的十几种主要设备中,6种以上国产设备已在国内生产线中占据主导,其中单晶炉、扩散炉等离子刻蚀机、清洗剂绒设备,组件层压机、太阳模拟仪等已达到或接近国际先进水平,性价比优势十分明显,多晶硅铸锭炉多线切割机等设备制造技术取得了重大进步,打破国外垄断。

6多晶硅材料依赖进口有所改善

2004年前后,国际上太阳能电池需求爆炸式增长造成全球多晶硅紧缺,中国光伏产业经历了多晶硅材料受控于人的艰难处境,连续多年多晶硅材料依赖进口,2007年我国多晶硅的产量仅有1100t,需求11000t,90%依赖进口,2008年我国多晶硅的产量4500t,需求20000t,仍有80%以上依赖进口。由于市场紧缺,多晶硅材料价格暴涨,最高达到$400/kg(成本只有$30~40/kg),多晶硅材料的短缺和行业暴利,极大地激发了我国其产业的投资热潮,根据PhoroInternational的统计,国内2009年在建的多晶硅厂有48家。

光伏发电国外近况

1光伏发电发展迅猛

近十几年来随着产业政策和市场的推动,世界光伏产业,百花齐放,技术创新和规模扩大,太阳能发电成本愈来愈低,其应用领域愈来愈大,全球光伏产业规模迅猛发展,竞争愈烈,向规模化与多元化格局发展。虽经过了2008年世界金融危机,但2009年世界光伏发电装机容量达7900MWp,同比增长27%,2010年达12200MWp,同比增长65%。

2光伏电平价上网趋势日增

近来,有些国家和地区已经率先实现光电平价上网,而且平价上网将在全世界形成蔓延之势。在意大利,光伏系统全生命周期光伏发电成本为0.24欧元/kW.h而2009年意大利的民用零售平均电价为0.26欧元/kW.h。意大利事实上基本实现了上网平价,美国部分地区、日本、西班牙等国上网电价亦已临价。

3全球光伏市场简况

当前,全球光伏市场主要还是欧洲。2009年,全球光伏装机容量达到7.9GW,其中欧洲占80%,北美占7.0%,亚洲占9.8%,其他占3.1%。欧洲的70%来自德国。所以,德国仍然是目前光伏市场的主体,尤其在2010年,仅德国的装机容量就达到了7GW以上。据欧洲光伏产业协会(EPIA)统计报告显示:2011年全球安装量突破27.7GW,同比2010年增长70%,创历史新高。意大利和德国成为全球安装量最高的国家。占全球市场60%。欧洲仍继续统领全球光伏市场与全球市场75%,同比2010年下降5%。2011年全球累计安装量达67.4GW,较2010年底的39.7GW增长70%。意、德、中、美、法和日在2011年安装量超过1GW。2011年新装量:中国2GW,美国1.6GW,日本1GW,澳700MW,印度300MW,2011年发电量约80亿kW.h,足以满足20万家庭需求。并网光伏发电发展最快,占光伏应用市场的80%并逐步发挥着替代常规能源的作用,受到全球的关注。

光伏产业是世界性的产业,然而有些国家的政府考虑对其制造贸易壁垒,频频制造反倾销,反补贴,贸易保护主义,国与国的竞争十分激烈。其实完全没有必要,经数据分析,可看到,处于光伏产业最上游的多晶硅制造,30%来自美国,18%来自欧洲,实际上来自于中国仅占18%,大部分原材料依然来自于欧美,而电池和组件的制造,则主要来自于中国大陆和台湾地区。可见,当前国际光伏的高端产业链的分布仍然在欧美,我国光伏产业两头仍在国外,风险特大。

我国光伏发电近况

2009年装机容量约160MWp,截止2009年底,累计装机容量约300MWp(图5),光伏市场发展十分缓慢。尽管2009年装机容量超出此前的累计安装量,但与产量相比,只是当年产量的4%。因此开拓市场仍然是我国光伏发电产业中存在的重大问题。近几年,国家积极推广建设,特别在2012年上半年以来,美国对我国光伏产品发动“双反”调查以来,中国光伏界在忐忑不安中等待调查结果,美国“双反”尚未终裁,欧盟效仿美国再次发难,把中国光伏产业企业推向灾难的边缘。因而,转向国内市场,降低出售,使国内市场快速增长,装机容量从2011年西部地区开始掀起建设,将延续至2012年以后。全联新能源商会的《2011—2012中国新能源产业年度报告》最新统计数据称,2011年我国光伏安装量达到2.89GW,首次突破GW级,成为世界第三大光伏安装国,我国只用五年时间,就成为光伏产业制造大国,根据目前发展状况,完全可能在未来5~10年成为光伏应用大国。Solarpraxis公司对我国大规模光伏设施的项目开发,融资,建设运营和监测表明,在2011年中国2.89GW光伏装机容量投运后,预计2012年仍要安装4~5GW。

我国光伏发电对平价上网的预测

1太阳电池组件成本下降

2009年以来,中国太阳电池的成本持续下降,国际竞争力增强。太阳电池的成本主要取决于工厂的初始投资、生产规模、材料成本、人工、税收和管理等多种因素。随着多晶硅材料价格的下降,太阳电池的组件价格随之降低,根据PacificEpoch2009年12月公布的调查结果,中国市场上光伏用多晶硅材料的价格在2008年10月份的365.8美元/kg,下降到2009年12月份的51.9美元/kg;而晶体硅太阳电池组件的售价也由2008年10月份的3.55美元/Wp(人民币25元/Wp)下降到2009年12月份的1.78美元/Wp(人民币12元/Wp)。金融危机来临,多晶硅材料的价格直线下降,2009年底已经降到50~60美元/kg,太阳电池的成本随之大幅度下降,中国2009年底太阳电池的成本仅有$1.2~1.4/Wp(相当人民币7~10元/Wp),大约比欧美太阳电池的平均价格低30%。

中国的太阳电池组件之所以可以做到如此低廉的价格,除了中国光伏企业在非硅生产环节努力降低成本的努力外,还得益于生产设备的国产化。过去从国外引进全套太阳电池生产线,引进一条25MW的太阳电池生产线大约需要人民币5000~6000万元,而一条国产设备的生产线却只需要2000~3000万元,比进口生产线低了50%以上。关键生产设备也是如此,例如一台8英寸的单晶炉,进口设备需要人民币80万元/台,国产设备的价格仅是进口价格的50%;一台270kg的多晶硅铸锭炉进口价格大约130万美元,而国产设备只需要人民币130万元。

2光伏发电“平价上网”预测

按照中国光伏产业目前的发展趋势,随着技术进一步提升和装备的全面国产化,到2015年初投资有望达到1.0万元/kW,发电成本小于0.6元/kW.h,首先在发电侧达到平价上网是完全有可能实现的。经过努力,2020年初投资达到0.7万元/kW,发电成本达到0.4元/kW.h,在配电侧达到平价上网也是有可能的。

国际上对光伏发电成本下降的预测

美国太阳能先导计划(SAI,2006年公布)对于光伏发电达到“平价上网”的预测最为激进,认为到2015年光伏电价将低于10美分/kW.h(相当于人民币0.7元/kW.h)。

图6中的Residential:一家一户的光伏系统,者指居民用电,SAI预测2015年在这一市场的光伏电价将下降到8~10美分/kW.h;Commercial:公共、商业和工业建筑用光伏,或者指商业用电,SAI预测2015年在这一市场的光伏电价将下降到6~8美分/kW.h;Utility:公共电力规模的光伏,或者指上网电价,SAI预测2015年在这一市场的光伏电价将下降到5~7美分kW.h。德意志银行经过细致的成本测算,预计光伏发电到2015年,即可达到15美分/kW.h,相当于人民币1元/kW.h。

日本政府(NEDO)2004年在“PVRoadmap2030”中预测:光伏电价2020年达到14日元/kW.h,2030达到7日元/kW.h。2009年日本政府(NEDO)了新的光伏发展线路图,重新调整了预测:2017年达到14日元/kW.h,2025达到7日元/kW.h,将2004年的预测提前了3~5年。太阳能光伏发电的快速增长将使大型项目的投资成本朝着$3/W。在技术政策和制造过程等多方突破后,将于2017年达到美国能源部的Sunshot目标:$1/W。

美第一太阳能公司的制造成本,从2004年$2.94/W,降至2011年$75分/W,该公司还使薄膜和玻璃太阳能电池效率从2009年的10%提高到2011年的11.2%。该公司的路线图要求到2014年成本降低至$64美分/W。美GE公司认为,由于创新,在3~5年内太阳能发电将比化石燃料和核发电更廉价。如太阳能发电售价能达到$15分/kW.h,将会有很多人使用太阳能发电。据美技术推进协会(IEEE)预测光伏发电成本在10年内可望低于化石燃料发电,这必须要求太阳能行业使光伏电池效率提升,并实现规模经济性。EPIA于2011年9月6日公布主要欧洲电力市场分析显示,光伏发电至少于2013年可实现某些细分市场达竞争力程度,所有市场将于2020年达到竞争程度。

国内外光伏发展目标

1国际上对于光伏发展目标的展望

欧洲2009年12月,欧洲光伏工业协会EPIA公布了“Setfor2020”,对光伏发电的目标分三种情况,对2020年欧洲的光伏累计装机进行了分析和预测:基本发展模式,100GW;加速发展模式,200GW;理想发展模式,400GW。分别占欧洲电力总需求的4%、6%和12%。2010年10月,EPIA“日照充足国家的光伏潜力”研究报告,认为占全球74%的国家日照充足(148个国家),包括印度、中国、中东、非洲、澳大利亚等。这些国家的光伏市场到目前为止尚未开发,具有很大的发展潜力。预计到2030年理想发展模式下,光伏在这些国家的装机应达到1100GW(11亿kW),占到这些国家供电需求的12%,届时光伏发电的标准价格(LCOE)将达到4~8欧分/kW.h,届时光伏发电将能够同所有常规电力相竞争,包括火力发电。最近欧盟还通过了一项建筑能耗特性导则(en-ergyperformanceofbuildingdirective),要求到2020年所有新建建筑基本达到零能耗。这项导则在2012年欧盟成员国中推行,届时光伏将发挥主要作用。欧洲建筑总占地22000km2,40%的屋顶和15%的南立面,可以安装15亿kW(1500GW)光伏系统,年发电量高达14000亿kW.h,占2020年整个欧洲电力需求的40%。今后10年建筑集成光伏(BIPV)和建筑附加光伏(BAPV)将成为欧洲光伏市场的主流。

美国美国太阳能工业协会(SEIA)在哥本哈根会议上宣布:美国到2020年光伏将提供全部电力需求的10%,太阳能利用提供的热水、采暖和制冷将替代电力需求的3%,太阳能热发电将提供电力需求的2%。光伏到2020年将提供67.6万个工作岗位,每年减排3.8亿tco2。按照1MWh光伏电力减排1tco2,则2020年美国的光伏累计装机将达到300GW。2010年7月,美国参议院批准了千万屋顶计划(10millionsolarroofs),该项目计划10年内在美国全国推广40GW太阳能发电系统,使美国成为世界最大的太阳能发电市场。日本日本2008年6月9日,福田康夫首相发表了电视演说,计划在目前的基础上到2030年前再增加40倍太阳电池装机量。执行部门又进一步细化为在2020年达到累计装机容量为2005年(1.4GW)的20倍即28GW,2030年为40倍,即56GW。

印度印度2009年公布“SolarPowerPlan”,计划到2020年,光伏发电在印度的累计装机要达到20GW。

2我国的光伏发展目标

按照集中开发与分布式利用相结合的原则,积极推进太阳能的多元化利用,鼓励在太阳能资源优良,无其它经济利用价值土地多的地区建设大型光伏电站,同时支持建设以“自发自用”为主的分布式光伏发电,积极支持利用光伏发电解决偏远地区用电和缺电的问题,开展太阳能热发电产业化示范。到2015年,太阳能年利用量相当于替代化石燃料5000万t标准煤。太阳能发电装机达到2100万kW,其中光伏电站装机1000万kW,热发电装机100万kW,并网和离网的分布式光伏发电系统安装容量达1000万kW,太阳能热利用累计集热面积达4亿m2。到2020年,太阳能发电装机达到5000万kW,太阳能热利用累计集热面积达到8亿m2。太阳能发电建设布局见表5。

结束语

a.发展太阳能产业是解决能源短缺,缓解供需矛盾,减少环境污染,应对全球气候恶化,减少温室气体———碳排放和人类社会可持续发展最有效途径之一。

b.全球都在积极发展太阳能产业,据预测到2040年太阳能发电中的光伏发电将达到全球发电量的25%。根据国际能源(IEA)的预测太阳能在不到20年内占世界能源需求的5%,比2012年增加49倍。c.近十几年来,全球光伏产业迅猛发展,最近十几年来,市场增长率在50%左右。经过2008年金融危机的洗礼,光伏产业前景愈显重要。2009年世界超过10GWp,中国大陆超过4GW,从2007年起已跃居太阳能电池世界第一生产大国。

d.2009年以前我国光伏发电装机容量较小(累计140MWp),光伏市场发展缓慢,尽管2009年装机容量约160MWp超出此前的累计安装量,但与产量相比,只是当年产量的4%。近几年,有很大改变,受欧债危机和美国贸易壁垒“双反”反倾销,反补贴,光伏产品出口大受影响,中国光伏产业必须转向国内,经国家大力支持积极推广,国内市场快速增长,装机容量从2011年西部地区掀起了建设,将拓展全国,延续至2012年,届时,估计我国累计装机量达5000MWp以上。

e.十二五”光伏发电建设规模:并网光伏电站1,000万kW,分布式光伏发电系统,1000万kW,合计2000万kW。

光伏发电趋势报告范文第3篇

通过今日投资“分析师实时排名”系统对业内1800名分析师的追朔跟踪,国信证券分析师彭继忠在“最牛分析师”排行榜中名列第七,位列“最牛分析师”工业产品行业首席,从近百名工业产品行业分析师中杀出重围,获得我们评选的第五期“每周一星”。

08年下半年至今,电力设备行业概念不断、热点涌现,风能、核能、太阳能、多晶硅、光伏、薄膜电池充斥着投资者的视线,在绝大多数投资者随着市场行情躁动亢奋时,彭继忠处变不惊,并没有跟随大众,而是对行业发展趋势,上市公司增长前景保持着冷静客观独到的分析。在《电力设备行业09年投资策略报告》中,他认为国家对电网投资计划上调将延长输变电设备制造业的景气至少至“十二五”初期。年末光伏产业在受到经济形势不佳及油价下跌的不利影响被投资者普遍看空时,他从另一个角度提出“在本轮光伏大发展中,产业链如多晶硅等得到充分发展,为国内光伏市场需求的启动创造了良好基础。彭继忠发表此番看法后,不久政府即出台太阳能补贴计划,充分表明彭继忠相当的预见性。

在个股研究方面,彭继忠深入分析发掘价值,较早的推荐了南洋股份。在08年10月份,他指出南洋股份毛利率水平或将触底回升,存货周转速度优于行业平均,但仍有挖掘潜力,而行业景气向好,仍有增长动力。白其推荐至今,南阳股份二级市场股价上涨209%,期间最高涨幅324%,凸显了彭继忠精准的眼光。

主要研究成果

光伏发电趋势报告范文第4篇

关键词:光伏建筑一体化、BIPV

中图分类号:TB857文献标识码: A

一、光伏发电

1、光伏发电简介

1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)发现,阳光照在半导体材料上会产生电位差,这个物理现象后来被称为“光伏效应”,由此诞生了可应用的光伏发电。在世界能源日趋紧张的状况下,太阳能作为清洁、可再生能源,光伏发电应用被电能专家密切关注,再加上政府的扶持,光伏工业得以飞速发展。光伏发电作为一种新能源开发的技术应用, 对环境保护、经济发展发挥着巨大作用。

2、光伏发电的技术特点

光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、无需燃料、故障率低、维护简便、可无人值守、建设周期短、工程规模大小随意等许多优点,是常规发电方式所不能比拟的。该技术已经在不少领域的设备供电上得到成功应用,但由于其发电量较小、光电转化率低、建设成本高、受气候条件制约等缺点又制约了该技术普遍应用。

3、光伏发电产业发展状况

欧洲光伏工业协会(EPIA )预测,到2040年,光伏发电将占总电力的20%以上,到本世纪末将占到60%以上。我国光伏发电产业从地区分布来看,主要集中在浙江和江苏地区,装机容量分别达到66.3和62.4兆瓦,全国光伏发电应用占比分别为37.6%和35.4%。从应用形式来看,主要是光伏发电与建筑集成的形式,总装机容量达到162.7兆瓦,在该地区光伏发电应中占比为92.3%。在国际市场拉动和国内政策的扶持下,我国的光伏产业链已基本形成。

从近期看,光伏发电可以作为常规能源的补充,可以解决小规模系统设备用电,而小型的光伏发电系统集成于建筑物中,直接为建筑内的负荷供电,将是这种常规能源补充的一种有效应用形式,是未来光伏产业推广与应用的一大发展方向。

二、光伏建筑一体化应用

1、光伏发电技术在建筑上应用

光伏发电在建筑上的应用,不仅缩短了输电线路环节, 同时减少了土地占用,具有明显的社会效益与经济效益。业内对光伏发电与建筑一体化应用称为BIPV (Building Integrated Photovoltaics)。由于太阳能光伏方阵所产生的是直流电,且随着太阳光强度的太小而变化,为了得到稳定、可靠的交流电,采用逆变器、滤波器及控制装置形成稳定可控的交流电源,除向负荷供电外,还可将多余的电能向电网反馈,系统应用示意图如下:

2、光伏方阵与建筑的集成方式

光伏方阵与建筑物的集成方式有两种:一种是将封装好的晶硅型电池组件置于建筑屋顶组成光伏方阵(见下图左);另外一种是将非晶硅型光伏方阵与建筑的集成化(见下图右),即将光伏电池制作成玻璃幕墙、防水卷材等形式,既是光伏发电的电池组件,又是建筑的幕墙、防水材料,集发电与装饰为一体,是今后的光伏建筑一体化发展的主要趋势。当然,将以上两种方式综合利用也是可行的,光伏发电系统其余的备安装于建筑内。

三、BIPV应用系统设计

(一)设计前分析

1、气象统计、分析

光伏发电系统若要成功应用到建筑上,先决条件是该建筑物所在地要有充裕的阳光,这就需要对该建筑所在地的气象进行统计、分析,计算该建筑所在地区的年日照时间,同时分析其经济性,得出该建筑是否有必要应用光伏发电系统。

2、安全性分析

光伏发电系统是以建筑作为载体,是依附于建筑物的,光伏发电系统与建筑集成化应用的安全性涉及以下三方面:

(1)光伏组件本身的结构强度是否能承受恶劣气候(飓风、雷电、冰雹、大雪等)的冲击,在恶劣气候条件下是否能正常工作,这些因数必须考虑,在选型时要求光伏组件厂家出具相关测试报告,必要时还要再进行试验,符合要求后才能在工程上应用;

(2)光伏组件及相关设备安装在建筑上后,对建筑结构、消防是否有影响,应进行评估;

(3)光伏发电系统对建筑物内的人员安全、其它设备正常运行是否有影响也应进行评估。

3、环境分析

光伏发电系统应用到建筑物上,环境影响分析主要从建筑内、外两方面进行,应对光伏组件及相关设备装置对环境是否造成污染进行评估。

4、经济分析

BIPV的成本最主要是受光伏组件价格影响,按照前2年的市场价格,单(多)晶硅电池组件的价格一般在30~35元/W范围内,非晶电池的峰瓦价格在23~28元/W范围内。再加上逆变器、蓄电池、控制器、仪表、输电线路等其它费用,单(多)晶硅电池组件发电成本大约在50~70元/W范围内,非晶硅电池组件40~60元/W。随着光伏发电系统技术的不断革新,其系统成本也将随之降低,可以粗略估计,到2020年,光伏系统的成本将降低1/3,其成本降低走势如下图:

此外,阳光日照时效也是影响BIPV供电成本的主要原因之一,以我国I类光照的西北地区为例,以年峰值日照时数2200小时为例,单晶硅光伏发电系统每峰瓦成本按32元计算,每千瓦时供电成本约1.4元;非晶硅光伏发电系统每峰瓦成本按26元计算,其供电成本约1.25元;对于一些要求比较高的光伏发电系统,每峰瓦成本在60元左右,其单位供电成本在3.7元左右。

光伏供电成本还与系统的电能损耗、工程建设费用有关,这些因素综合决定了BIPV供电成本的高低。

5、与建筑整体协调分析

光伏发电系统应用到建筑后,作为建筑的一部分,需与该建筑的装饰效果协调一致。如光伏组件的比例尺度、颜色应与建筑整体风格相吻合,与建筑的其他部分相协调统一。

6、工程实施分析

光伏发电系统和建筑是两个不同使用功能的系统,若将这两个系统有效结合,在建筑的设计方案、初步设计、施工图设计、施工组织设计中进行详尽分析。

(三)BIPV设计

1、建筑方案设计

对于应用光伏发电的建筑物,在设计过程中要合理确定光伏系统各组成部分在建筑中的位置,并满足其所在部位的建筑防水、排水等功能要求,同时便于系统的维护和更新。建筑物的体型及空间组合设计应为光伏组件接收更多的太阳光创造条件,光伏组件的安装部位应

避免受景观环境或建筑自身的遮挡,并宜满足光伏组件冬至日全天有3h以上建筑日照时数的要求。

在新建建筑上安装光伏系统,建筑结构设计时应事先考虑受光伏方阵及相关设备传递的荷载效应;在既有建筑上增设光伏系统必须进行结构验算,保证结构本身的安全性。

2、BIPV光伏系统设计

根据BIPV系统应用原理,在系统设计中,配套设备、部件的型号根据工程需要进行选择。

(1)方阵设计

光伏方阵在设计时,应考虑到建筑排水问题,不应造成局部积水、防水层破坏、渗漏等情况。还应考虑光伏方阵应采取必要的通风降温措施,以抑制其表面温度升高。一般情况下,置于屋顶的光伏组件与安装屋面之间设置50mm以上的空隙,组件之间也留有空隙,会有效控制组件背面的温度升高。光伏组件不得跨越主体结构的变形缝,应采用与主体建筑的变形缝相适应的构造措施。

在光伏方阵与建筑集成应用时,这对于本身不透光的晶体硅太阳电池而言,调整电池片之间的间隙来调整建筑的透光量,如光电幕墙和光电采光顶。同时要考虑与建筑整体效果相匹配,如颜色、尺寸大小等。光伏组件选择时应注意,目前市场上大部分的光伏组件规格相对比较单一,要适应建筑多样化的要求,需要进行专门的设计与生产。

(2)光伏组件选择

目前可供选择的光伏组件有单晶硅、多晶硅、薄膜电池等,其优劣性如下,设计者可根据工程需要进行选型。

1)单晶硅电池的光电转换效率约为15%左右,最高达到24%,这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,且坚固耐用,使用寿命一般可达15年,但成本很高,未广泛使用。

2)多晶硅电池的光电转换效率约12%左右,使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短,但成本比单晶硅电池要底,现在工程应用较多。

3)薄膜式太阳电池的光电转换效率约为10%左右,主要优点是在弱光条件也能发挥光电转换作用,硅材料消耗很少,电耗更低,工艺过程大大简化。但其缺点是光电转换效率偏低,且不够稳定,随着使用时间延长,其转换效率会衰减。 现工程上应用还未普遍,不过随着技术的革新,这种高性价比的电池材料在将来会大显身手。

(3)光伏方阵的结构设计

光伏方阵与建筑主体结构的连接和锚固必须牢固可靠,设计时必须经过验算来保证连接的可靠性及安全性。建筑的设计寿命一般在50年左右,而光伏组件的使用寿命大概只有20年左右,方阵与建筑结合时,根据光伏组件的连接方式,充分考虑在使用期内的多种最不利情况。进行结构强度验算时,不但要校核安装部位结构的强度和变形,而且需要计算支架、支撑金属件及各个连接节点的承载能力。

(4)光伏汇流箱设计

在较大规模的BIPV系统,为了光伏组件串与逆变器之间接线少、方便维护、提高安全性,需要在光伏组件与逆变器之间增设光伏汇流箱,小规模的BIPV系统可不设光伏汇流箱。光伏汇流箱将若干个光伏组件串进行并联接入(汇流),再通过防雷器与断路器后输出,接入到逆变器。光伏汇流箱技术要求如下:

1)工作温度范围:-25℃ --65℃,环境湿度:95%;

2)可以满足室外安装要求,防水等级要求为IP65及以上;

3)箱内要求有与光伏组件串数量相等的正、负极防反二极管,对接入的光伏组件串有防反功能;

4)配有光伏专用防雷器,汇流的正、负极都具备防雷功能;

5)具有智能监控装置,是对光伏组件串的电压、电流进行监控。

(5)逆变器选择

由于光伏组件输出的是直流电,而我国建筑中很多负载需要交流220V电源。不管是独立式BIPV系统,还是并网式BIPV系统,都需要逆变器将直流电转换成交流电,BIPV系统对逆变器的技术要求如下:

1)输出的电压、频率稳定,且在一定范围内可以调,电压波形中谐波成分尽量小;

2)具有125%-150%的电压过载能力,有短路、过载、过热、过电压、欠电压等保护功能和报警功能,自动开关及断路保护;

3)工作环境温度范围:-15℃ --55℃,湿度:85%;

4)转换流损失小,逆变效率高,逆变率一般应在85%以上;

5)快速动态响应、启动平稳,启动电流小,运行稳定可靠;

6)最大功率点跟踪(MPPT)控制,自动电压调整,防止单独运行;

7)输入的直流电压、电流及输出的交流电压、电流显示。

(6)控制器选择

这里所说的控制器是指对光伏发电系统的直流充电、交流逆变进行控制的设备,控制器应具有以下功能:

1)逆变器、蓄电池故障报警及保护;

2)蓄电池最优充电、放电显示、控制;

3)具有输入高压(HVD)断开和恢复连接的功能,输出欠压(LVG)发出声光告警信号;

4)具有负载短路保护、充电短路保护、蓄电池极性反接保护、雷击保护;

5)工作环境温度范围为-15℃ --55℃,空气湿度不得超过90%;

6)继电器输入输出开关以或MOSFET模块。

(7)控制器选择

目前太阳能光伏发电系统中最大的能量损失在于蓄电池。虽然现在市面上蓄电池琳琅满目,但很多不适合用于BIPV系统,目前较适合BIPV系统的蓄电池有铅酸蓄电池,铅酸蓄电池具有性能稳定、寿命长、容量大、价格低等优点。光伏蓄电池的几个主要技术指标要求如下:

1)电压:每单体蓄电池标称电压为12v,实际电压随充放电的情况而变化;终止电压一般不能低于1.8v;

2)容量:处于完全充电状态的单体铅酸蓄电池的电池容量不得低于100Ah;

3)放电时间:放电时间视放电电流的大小而定,正常情况下为10小时;

4)使用寿命:在-15℃-40℃使用环境下,正常使用,铅酸蓄电池浮充寿命一般要求在10年以上;

5)内阻:电池的内阻不是常数,在充放电过程中随时间不断地变化,内阻愈小的电池性能愈好。

(8)其它设备选择

光伏发电系统除了上述装置外,还需变压器、配电箱柜等设备,这些设备可根据相关规范进行选型与设计。

四、结束语

BIPV系统现还处于初步应用阶段,这是由于光伏组件的光电转化率还比较低,该技术的瓶颈未得以突破,但其具有无可比拟的优越性被广乏看好,在电力领域有着巨大的发展潜力。在光伏产业技术革新的过程中,若要加速其发展速度,除了企业自主创新外,还跟各级政府的政策优惠和财政支持、配套措施辅助密不可分,相信在不久的将来,光伏技术必将在我们的生活和工业生产中发挥着重要的作用。

参考文献:

[1] 《2011-2012年中国光伏产业发展研究年度报告》中国可再生能源发展项目办公室主编2012.3

[2]《太阳能光伏建筑一体化工程设计与案例》李现辉、郝斌主编著2012.3

[3]《光伏建筑一体化工程》中国建筑工业出版社杨洪兴周伟 编著2009.1

光伏发电趋势报告范文第5篇

关键词:建筑 可再生能源 地源热泵空调系统 太阳能光伏系统

中图分类号:TU7文献标识码: A

1 引言

当代,地球上可以利用的资源日渐减少,环保节能逐渐成为现代生活、生产设计的主题。地热以及太阳就是具有很大研究与应用价值的可再生能源,其具有清洁无污染可用不衰竭的特点,若能充分应用和推广,就能够很好的应对能源危机,促进社会科技的进一步发展。以下本文就以地源热泵以及太阳能能源利用技术进行探讨,做好未来能源利用技术的结构重组。

2地源热泵系统的运行原理

2.1地源热泵技术

地源热泵是通过埋地热交换器从土壤吸热或向土壤放热。夏季空调时,室内的余热经过热泵转移,并通过地埋换热器释放到土壤中,同时为冬季蓄存热量;冬季供暖时,通过地埋换热器从土壤中取热,经过热泵将热量供给用户,同时,在土壤中蓄存冷量,以备夏季空调用。地源热泵空调系统,一般的地源热泵空调系统都是由地埋管换热器、地源热泵机组和室内空调末端系统三部分组成。

地源热泵系统位于地下,封闭管道里面注满了水,就是利用这些水与土壤进行换热,土壤在冬季的时候可以作为热泵来给供暖提供热源,夏季的时候可以给空调制冷提供冷源,尤其是在夏季的时候,系统可以把室内存在热量全部投放到土壤里面;步入冬季的时候,还可以将先前存进土壤中的热量再取出来,以供采暖使用这些能量始终在冬季和夏季之间不停地进行转移。

2.2地源热泵技术应用中存在的问题及成因

地源热泵技术是一种利用低能耗换来高能量的节能型技术,是一种新型节能、清洁环保的能源技术,但就目前的能源利用情况来看,地源热泵技术显然并没有得到很大的推广与应用。那么既然地源热泵技术是一种节能新技术,为什么却没有得到广泛的应用与推广呢?笔者带着这一问题,对地源热泵技术的应用进行了研究分析,总结出制约地源热泵技术推广与发展的原因主要可以分为技术性因素与非技术性因素两方面:

1、技术性因素

(1)不同冷、热负荷下,地下换热器与热泵系统最佳匹配技术的研究不够。当前地热空调技术的研究热点依然集中在地热能换热器的换热机理、强化换热及热泵系统与地热能换热器匹配等方面。与前一阶段单纯采用“线源”传热模型不同,最新的研究更多地开始关注相互耦合的传热、传质模型以更好地模拟地热能换热器的真实换热情况。

(2)土壤特性问题。地源热泵系统的性能好坏与当地土壤热特性密切相关,地热源的最佳间隔和深度取决于当地土壤的热物性和气候条件。而当前的地源热泵技术对于土壤的要求还相对较高,在很多地区,都由于土壤特性不能达到地源热泵技术应用的要求而不能实施该技术。

(3)地源热泵技术与其它技术的配合不协调。地源热泵技术是暖通空调技术与钻井技术相结合的综合技术,两者缺一不可,这要求工程组织者和工程技术人员能够合理协调、做好充分的技术经济分析。而目前的技术水平还不能很好的满足这一要求。

2、非技术性因素

所谓非技术因素就是指制约地源热泵技术发展的相关社会因素,主要可以从国家宏观管理,专业技术人才的匮乏和质量评定体系的建立几方面来分析。

(1)目前我国虽然在大力支持地源热泵技术的推广与应用,但相关部门却没有出善的地源热泵技术产品制造的规范标准和相关法律法规,对于目前使用地源热泵技术的工程只注重其设备机组的节能而没有真正实现系统节能的现状没有加以引导,没有设立专门的管理部门对地源热泵技术的应用进行科学管理。

(2)由于地源热泵技术是一门新兴的能源技术,针对这一技术进行深入研究的专业人员较少,也就是有关地源热泵技术的专业人才严重匮乏,没有形成一定的专业培养体系。没有专业的人员指导施工,也是制约该技术推广的主要原因。

(3)当前安装一套地源热泵技术所需费用较高,且没有权威的质量评定部门来确定该技术的节能效果,这就使得很多人不敢轻易尝试这种新技术,对于地源热泵技术的应用市场也缺乏一定的准入制度。

3 太阳能光伏发电的原理及特性

3.1太阳能光伏发电的原理

太阳能光伏发电利用了太阳能电池的光生伏打效应,是一种直接将太阳辐射(直接辐射、散射辐射、反射辐射等)能转化成为电能的发电形式。所谓光生伏打效应就是当物体受光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN节时,就会在PN节的两边出现电压,叫做光生电压,这种现象就是著名的光生伏打效应。

太阳能光伏系统由太阳能电池组件、充放电控制器、逆变器、监测仪表、蓄电池或其他蓄能和辅助发电设备组成闭。根据其应用场合的不同,太阳能光伏发电系统可以分为离网光伏发电系统、并网光伏发电系统和混合系统3类。离网光伏发电系统广泛建立于距离电网较远的偏远山区、无电区、海岛、荒漠地带等,向独立的区域用户供电。并网光伏发电系统是将用户光伏系统和电网相连的光伏发电系统,这种方式具有对电网调峰、减少建设投人、灵活性强等优点,逐渐成为太阳能光伏发电技术发展的主流趋势,但是存在“孤岛效应”,并网系统的逆变器必须对电网进行监控,一旦发生停电,能迅速停止向电网供电。混合系统具有很强的适应性,可以综合利用各种发电方式的优点,避免各自的缺点,达到对太阳能的充分利用,有较高的系统实用性,但也有其自身的缺点,如控制比较复杂、比独立系统需要更多的维护等。

3.2太阳能光伏发电的特性

太阳能光伏发电具有许多独有的优点:1)太阳能是取之不尽、用之不竭的洁净能源,而且太阳能光伏发电是安全可靠的,不会受到能源危机和燃料市场不稳定因素的影响;2)太阳光普照大地,太阳能是随处可得的,太阳能光伏发电对于偏远无电地区尤其适用,而且会降低长距离电网的建设和输电线路上的电能损失;3)太阳能的产生不需要燃料,使得运行成本大大降低;4)除了跟踪式外,太阳能光伏发电没有运动部件,因此不易损毁,安装相对容易,维护简单;5)太阳能光伏发电不会产生任何废弃物,并且不会产生噪音、温室及有毒气体,是理想的洁净能源。安装1kW光伏发电系统,每年可少排放二氧化碳(CO2)600~2300kg,氮化物(NOx)16kg,硫化物(Sox)9kg及其他微粒0.6kg;6)可以有效利用建筑物的屋顶和墙壁,不需要占用大量土地,而且太阳能发电板可以直接吸收太阳能,进而降低墙壁和屋顶的温度,减少室内空调的负荷;7)太阳能光伏发电系统的建设周期短,而且发电组件的使用寿命长、发电方式比较灵活,发电系统的能量回收周期短。

4 加强能源技术推广的举措

从实用性和有效保护地下热资源出发,地源热泵技术的推广对地下热平衡的问题必须要兼顾。要保证在方案上,整个区域的热平衡,使系统使用长期可靠地运行。在系统上,提倡辅助冷热源加地源热泵系统的设计方式。中国具有应用地源热泵技术的条件与广阔市场,加之具有环保、节能的优势的地源热泵技术本身,应用地源热泵技术的前景十分广阔。我们对当前国家能源政策要充分利用,对社会效益、经济效益和环境效益真正的实现有效结合。

5 工程应用实例

温州市鹿城区科技创新大厦选址于温州鹿城轻工特色园区纵五路与渔藤公路交叉口东北角(轻工园区A-43地块),该地块范围东至纵四路,南面紧邻园区管理委员会办公大楼,西临纵五路,北至横七路。总用地面积11975.2平方米(合约17.96亩),计入容积率地上建筑面积35925m2,其中一期建筑面积19311.9m2,二期建筑面积16613.1m2。另地下室面积4080m2。本工程在基地东西两边布置了两幢高16层的塔楼,各塔楼屋面面积大约为1012m2,两幢塔楼中间设置了3层的裙房,裙房屋面面积大约为994m2。该项目依托屋顶可利用区域进行光伏发电系统的安装,项目共使用多晶硅170Wp光伏组件144块,平面集中布置,分为12个光伏组件串,接入4个10KW的并网逆变器,安装容量170Wp*144*0.9=22kW。可实现年均发电3.96万度,项目最少使用期限20年内可发电79万度。而根据地质勘探报告,该项目30米以下土层为含砾粉质黏土、强风化凝灰岩、中风化凝灰岩,用于地源热泵打孔有效深度将小于30m,远小于分析报告中设计有效深度70m,满足不了该项目冷热负荷,本项目不宜设置地源热泵系统。

6 结束语

综述,建筑节能现在已经成为我们国家能源安全战略,成为我们可持续发展战略中的重要一环。通过对能源技术的不断研究与发展,我国的建筑事业将会更大的满足消费者的需求,实现其经济效益最大化。

参考文献