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光伏发电原理及市场现状-【新闻】

发布时间:2021-05-28 19:25:31 阅读: 来源:大棚膜厂家

光伏发电原理及市场现状

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。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

与常规发电技术相比,光伏发电没有中间转换过程,发电形式简洁,发电过程不消耗资源,不排放温室气体、废气和废水;没有机械旋转部件,不存在机械磨损,无噪声,发电不用冷却水;发电设备既能在无水的荒漠地带安装,也可安装在城市的屋顶和墙面,不单独占地,模块化结构,规模大小随意,运行维护和管理简单,可实现无人值守,维护成本极低。

光伏发电特别是太阳能取之不尽,用之不竭,光伏电池制造所需的硅资源在地壳中的含量高达26%,没有资源短缺和耗尽问题。

光伏发电产品主要应用于三大方面:

一是为无电场合提供电源,为广大无电地区居民生活生产提供电力,还有微波中继电源、通讯电源等,另外,还包括一些移动电源和备用电源;

二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等;

三是并网发电,这在发达国家已大面积推广实施。

光伏发电基本原理就是“光伏效应”

光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。

“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。有了电压,就像筑高了大坝,如果两者之间连通,就会形成电流的回路。

光伏发电,其基本原理就是“光伏效应”。太阳能专家的任务就是要完成制造电压的工作。因为要制造电压,所以完成光电转化的太阳能电池是阳光发电的关键。

太阳能电池,通常称为光伏电池。目前的主要的太阳能电池是硅太阳能电池。用的硅是“提纯硅”,其纯度为“11个9”,比半导体或者说芯片硅片“只少两个9”;又因为提纯硅结晶后里头的成分不同,分为多晶硅和单晶硅;目前,单晶硅太阳能电池的光电转换率为15%左右,最高达到了24%,使用寿命一般可达15年,最高达25年,比转换率仅12%左右的多晶硅太阳能电池的综合性能价格比高。

“十一”前夕,国家能源局出台了《太阳能发电发展“十二五”规划》(下称《规划》)。《规划》提出,到2015年底,我国太阳能发电装机容量将达到2100万千瓦以上,这意味着未来3年我国光伏发电装机容量有望扩大6倍以上。

专家指出,在欧盟立案调查我国光伏产品反倾销之际,国家相关部门鼓励国内光伏发电市场快速发展,显然有对冲光伏行业风险之意,有望为濒临绝境的中国光伏企业带来一道曙光。

强力启动光伏发电国内市场

根据《规划》,到2015年底,我国太阳能发电装机容量将达到2100万千瓦以上,年发电量250亿千瓦时。其中,分布式光伏发电总装机容量目标为1000万千瓦,并网光伏电站总装机容量目标为1000万千瓦,光热发电总装机容量目标为100万千瓦。

我国光伏发电装机容量3年有望扩大6倍以上

据了解,目前光伏电站建设成本约为每千瓦1万元,分布式光伏发电系统约为每千瓦1.5万元。依此计算,要实现2015年的目标,总投资需求约2500亿元。

中国可再生能源学会光伏专业委员会分析认为:“截至2011年底,全国光伏总装机容量仅为360万千瓦,估计到今年底将达到700万千瓦。未来3年,我国每年光伏发电增加装机容量需400万千瓦~500万千瓦。”

针对国内太阳能光伏发电发展过程中遇到的发电成本过高和并网运行管理不善等问题,《规划》提出,将结合电力体制改革、电价机制改革,完善太阳能光伏发电的政策体系和发展机制,建立有利于分布式可再生能源发电发展的市场竞争机制和电力运行管理机制,为太阳能发电产业发展营造良好的体制和机制环境。

成本和并网一直是制约我国太阳能发电规模化发展的主要问题。如果能解决太阳能发电的成本和并网问题,将大大增强国内市场对光伏产品的消化能力,有利于缓解目前光伏企业产能过剩的压力。

2100万千瓦的装机容量是未来3年的总目标,而2011年我国光伏产能已经达到360万千瓦,2012年将达到700万千瓦,国内市场还是无法完全消化光伏产业的过剩产能。未来一年内,还会有一部分光伏企业陷入倒闭的困境。

美欧压力带来光伏发电契机

事实上,自2005年国家发改委发布《产业结构调整指导目录》鼓励清洁能源发电设备制造业发展以来,我国光伏产业就进入了持续5年的爆发式增长期。2006年~2010年,我国太阳能光伏电池产量连续5年年增长超过或接近100%。

虽然我国光伏产业发展很快,但在核心技术上仍然滞后,主要采用从欧美买进高纯度多晶硅,再生产光伏产品出口到海外的模式。这就使我国光伏企业在国际竞争中处于弱势地位,既摆脱不了国外的技术控制,又难脱离对国外市场的依赖。

数据显示,我国光伏产品90%以上依赖国际市场。其中,美国市场占据了10%,欧盟市场占据了60%以上。对国外市场的过分依赖,给我国光伏产业的发展带来诸多变数。

欧盟对我国光伏产品进行反倾销立案以后,商务部已派遣代表团前往欧盟进行贸易磋商,国内的光伏企业也在积极配合欧盟调查。但在专家看来,争取欧盟撤案的可能性并不大。

由于欧美市场占据我国光伏产品出口的绝大多数份额,两大市场的步步“围剿”给我国光伏企业带来巨大压力,甚至对光伏发电带来毁灭性打击。

基于此,此次出台的光伏发电《规划》有望打破上述不利局面,也有望为濒临绝境的国内光伏企业带来一道曙光。

在美欧对华“双反”的不利外部环境下,政策的出台可以引导企业加快转向国内市场的步伐,从而在一定程度上对冲国外市场带来的风险。

国家发改委能源研究所研究员吴钟湖也表示,受美欧“双反”的影响,目前我国光伏产业发展面临巨大的外来压力,但这也给我国光伏市场的发展提供了较好的契机。在当前形势下,我国光伏企业应抓住机遇,加快市场结构和产品结构的调整。

光伏发电《规划》的出台是一个好的信号,说明国家没有看衰,而是力挺光伏产业,也给光伏投资者提供了未来产能数量和布局的信息。同时梁田也表示,虽然《规划》长期利好光伏产业,但是从规划到项目实施需要一个周期,因此短期内提振力量恐有限,光伏企业更重要的是迈过眼前这个坎。

中国能源网认为:“光伏企业要为前几年的盲目扩张付出代价。《规划》出台的重点在于推动整个行业的发展,而不是为了救急某些亏损企业。由于产能过剩而淘汰一批企业,对于优化产业结构是有积极意义的。”

由此可见,中国光伏行业洗牌渐行渐近,多数光伏发电中小企业或将面临破产危机,全产业链也将面临大整合。短期内中国光伏企业恐难有起色,能否顺利突围还有待进一步观察。

在我国新能源发展过程中,风电、太阳能发电最具代表性和典型性。截至2011年底,我国风电装机达到6500万千瓦,已超过美国居世界第一位。而在2002年,我国风电装机仅465万千瓦。太阳能发电自2004年开始快速发展,尤其2009年以来,光伏发电装机形成了倍增的发展态势。截至2011年底,太阳能发电装机达到220万千瓦,较2010年增长146%。

伴随着产业发展,我国新能源技术逐步缩短了与世界先进水平的差距。目前,已开发出一批实用化和商业化的装置,具备了设计、建造大型现代化生产企业的能力;兴建了一批国家级试验基地,培养造就了一大批科技人才,独立研究、开发和创新能力大为提高;同时涌现了一批新的开发利用技术,设备性能不断提高。

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