[关键词]阳光电源;光伏危机;价值分析;结论
[中图分类号]F276.6[文献标识码]B
引言
伴随于2008年全球金融危机,我国光伏产业进入了需求不断萎缩、供给持续增长的产能过剩期,也就是所谓的光伏产业危机。2011年全球光伏产业急转直下,光伏产业危机愈演愈烈。然而,在光伏产业危机持续升级的过程中,特别是欧美“双反”制裁对中国光伏产业致命性的打击下,作为光伏产业链中关键一环的阳光电源公司却逆势增长,呈“蓝海”趋势,并于2011年正式在深圳证券交易所创业板上市。阳光电源为何可以在危机中独善其身?其公司股票的投资价值又有多大?文本针对企业内部环境、产品、市场、竞争四个方面对阳光电源进行公司价值分析,通过分析,在解释其在光伏危机中的优异表现的同时给出阳光电源公司值得投资的初步评估。
一、企业内部环境分析
企业内部环境分析是对企业内部的控股结构、战略定位进行分析,判断企业现阶段的发展状况以及未来的发展潜力。
(一)控股结构
通过对阳光电源上市信息的分析,结合阳光电源公司2013年第一季度报告的数据,得到2013年第一季度阳光电源控股结构如下表一所示:
值得注意的是,阳光电源最大股东及实际控制人曹仁贤持有尚格新能源投资有限公司10.44%股权,即曹仁贤的实际控股数超过40%;此外,解限售日期为2014年11月2日。
从股本构成中我们可以看出,一方面,超过53%的股份为限售股,其中公司的实际控制人实际控股超过40%,可以表现出阳光电源公司股本具有很大的稳定性,且从股东自身利益最大化角度出发,公司具有很大的前进动力与提升空间;另一方面,在流动中的普通股中,稳定机构投资者占比大,也表现出外来投资者对阳光电源公司前景的相信。
(二)战略定位
阳光电源公司的使命是“致力于清洁高效,让更多人享用绿色电力”,定位于专注于太阳能、风能等可再生能源发电电源产品的研发、生产、销售及服务,并力争成为全球一流的新能源发电设备及系统接入方案供应商。
从企业的定位及战略中可以看出,企业的定位与发展战略是长远的、稳定的、具有雄心的,战略的制定与实施具有连贯稳定性,再结合企业立足于国内光伏逆变器龙头地位的自身发展现状与“低碳”化的未来能源发展趋势,笔者相信,阳光电源的发展具有十分辉煌的发展前景与动力。
二、产品分析
阳光电源的产品主要有光伏逆变器、风能变流器、分布式电源三大块。其中,光伏逆变器是其核心产品,除此之外,风能变流器与分布式电源丰富其产品多样化,分散风险。
作为核心产品的光伏逆变器是光伏发电系统中的重要环节,而近期欧美的“双反”制裁都是针对电池和组件的,并不对逆变器构成直接影响,由此也使得逆变器在光伏产业链中保持很高的景气水平。此外,作为光伏逆变器行业的国内龙头,阳光电源始终保持其在核心产品领域的高额研发投入,在产品的关键指标上达到国际领先水平,由此使得阳光电源光伏逆变器产品的性能优越,具有很强竞争优势。
三、市场分析
拥有良好的产品不能够保证企业获得成功,我们根据阳光电源公司年报数据统计产品的出货量情况,再结合当前产业中国内外形式,分别对阳光电源国外市场与国内市场进行分析。
(一)国外市场
欧美“双反”制裁虽是针对电池和组件的,没有对逆变器构成直接影响,但是由于逆变器市场是伴随整个光伏产业发展而发展的,欧美市场对下游光伏产品的订单锐减使得整个光伏产业发展受阻,间接影响了逆变器的国外市场。然而,与其他光伏产品相比,这种影响较小,且随着光伏产业的逐渐复苏,国外市场需求在可控的范围内波动。据有关数据统计,2013年欧洲市场份额将降至50%,中国市场份额提升到30%,美国、日本、印度及南非等新兴市场将分摊其余20%。由此可得,在未来,国外市场的份额会逐步降低,且趋于分散,新兴市场占比增大,但总量保持相对稳定。
(二)国内市场
今年来,为应对欧美“双反”制裁,拯救国内光伏产业,国家相继出台光伏产业的支持政策,刺激国内光伏应用市场的发展,国内太阳能光伏装机容量将会大规模增长。市场普遍预期,未来五年中国光伏市场的装机总量将在全球装机中占有重要比例。国外市场相对稳定下,国内政策扶植所带动的光伏产业需求则是新增市场。而阳光电源公司作为国光伏逆变器市场占有率第一的龙头企业,必然将在剧增的国内市场需求中受益,公司的发展拥有广阔的空间。
四、竞争分析
随着光伏危机的逐步升级,中国光伏产业制造领域遭受重创,大批相关企业纷纷倒闭。与之相对应的是光伏逆变器却保持着相对高的发展活力。再加上国家政策的支持,国内市场迅速增大,在原有竞争者不断扩张业务的基础上,许多光伏企业纷纷开始转型,从单纯的制造领域跨越到应用领域,由此使得光伏逆变器行业竞争日益加剧。
(一)传统竞争者
传竞争者包括中达电通、山亿新能源、北京科诺伟业、艾索新能源、西安爱科等公司。它们的特点虽然某一企业会在一定时间内市场份额突增,但其总体市场竞争力相对稳定。
(二)新兴竞争者
新兴竞争者主要来自两个方面:光伏产业兼并重组、光伏产业转型。
1.产业兼并重组。以兆伏新能源为例,2012年初兆伏与艾索合并,2012年底光伏逆变器巨头SMA收购其72.5%股份,同年经兼并重组后的兆伏新能源获在光伏逆变器排名中名列第二,仅次于阳光电源,成为阳光电源的重要竞争者。2013年1月国务院的《能源发展“十二五”规划》提出“推进光伏产业兼并重组和优化升级”,由此可以预见光伏产业兼并重组将会更加频繁,更多企业选择强强联合来分占国内逆变器市场。
2.转型企业多来自于原有光伏制造领域企业,纷繁转型企业的出现,使得逆变器市场的产品趋于饱和,激烈的产业竞争使得产品价格下降,在成本下降弹性一定情况下,企业的利润水平逐渐降低。
(三)竞争带来的影响
激烈的行业竞争使得产品价格一再下降,对阳光电源财务水平造成很大影响。
从图中可以看出,行业竞争所形成的产品价格下降使其利润额大幅下滑。然而阳光电源凭借其自身的竞争优势,占据高市场占有率,始终保持较高的营业额,在行业竞争中占据主动。
(四)阳光电源的竞争优势
虽然阳光电源面临着日益激烈的行业竞争,但是其拥有十分明显的竞争优势。
1.强大的研发能力。阳光电源公司一直重视产品的研发,坚持“生产一代、开发一代、预研一代、储备一代”的科研方针,不断满足顾客的各种需求,在纷繁的竞争中以其技术创新以及产品质量在同类产品中趋于领先地位。
2.品牌效应。作为行业龙头,阳光电源在竞争中体现出其品牌优势。在相同价格情况下,在纷繁的产品选择中拥有更多的顾客,提高销售收入,获得更多利润。
3.稳定、巨大的市场份额。长期以来,阳光电源一直稳定占有光伏逆变器市场30%以上的市场份额,保持行业龙头的地位,巨大的市场份额使得阳光电源拥有较强的议价能力。
结论
(一)阳光电源在光伏危机中表现强劲主要得益于产品与市场两个方面
首先产品本身的特性使其免受欧美“双反”制裁的直接影响,企业的发展保持相应的稳定性;另外企业技术的先进与自身产品的优越性也保证了阳光电源在产能过剩的光伏危机中保持强劲的竞争力,促进企业的发展。另一方面,从市场角度说,产品在国外市场的保持相对稳定,再加上国家政策促进国内市场的逐步膨胀,为阳光电源的进一步增长提供了广阔发展空间。
(二)对公司价值分析得出阳光电源值得长期投资的结论
1.从企业内部环境来看,“低碳”化的未来能源发展趋势是企业发展壮大的基调,得益与光伏危机下国家对核心技术新能源的支持政策,与企业长远、稳定的战略定位是阳光电源巨大发展潜力的前提。
2.从产品来看,核心产品光伏逆变器以其本身的特性在动荡的产业发展中保持相对稳定,再加上阳光电源自身产品的优越性,使得核心产品与主营产品在市场竞争中保持巨大优势。
3.从市场结构来看,未来光伏逆变器的国外市场的份额会逐步降低,且趋于分散,新兴市场占比增大,但总量保持相对稳定;而国内市场的需求将会逐步膨胀,产品的市场具有很大的空间。再加上风能变流器市场的稳定,企业未来产品的市场十分广阔。
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(BuildingIntegratedPhotovoltaics)。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2022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
随着社会经济的发展,能源日趋紧张,对环保也提出了新的要求,可再生新型能源的需求不断提高。随着新型能源的广泛使用,给电力企业系统规划、设计、电力调度及系统控制等方面带来了一定的影响,受到社会各界的广泛关注,因而研究光伏发电对电力企业的影响,是十分必要的。
2光伏发电的内涵及优势
2.1内涵
太阳能光伏发电,是指工作人员通过太阳能电池组件,在充分发挥半导体材料电子学特点的前提下,将太阳能转换为电能。并网发电系统通过光伏数组接收到的太阳能,将其转换为高压直流电,再利用逆变器形成可供使用的正弦交流电。电力企业运行中,为了充分发挥光伏发电系统的作用,国家电网系统也颁布了多项优惠政策,支持光伏发电项目的发展。光伏发电在一定程度上可以节省蓄电池储能,在最大化功率运行时,太阳能发电效率也是最高的,同时其也有着很高的收益率,光伏系统布置分散,可以为用户提供较多的电能,有效缓解电网传输与分配间的压力。另外,光伏组件与建筑物相结合,从而在发电的基础上,使得建筑物外观更加美观。
2.2优势
光伏发电的优势主要体现为以下几方面:①以清洁、干净、可再生的太阳能资源发电,不使用不可再生的各类含碳化石能源,使用时,不会形成温室气体或排放污染物,符合生态化环境发展需求。②产生的电能并入电网后,把电网视为储能装置,无须使用蓄电池组,与其他发电系统相比,建设资金投入明显降低,因而在一定程度上降低了发电成本。③光伏电池组与建筑物融为一体,发电的同时还可作为建筑装饰材料,充分发挥了物质资源的不同功能,建设费用减少,提高了建筑物的科技含量。④分散式建设,实现就近分散供电,可灵活进入、退出电网系统,一定程度上提高了电力企业电网系统预防战争与自然灾害的能力,同时还可以改善、平衡系统负荷,有效降低线路耗损。⑤具有一定的调峰作用。基于以上优势,光伏发电行业发展迅猛,但其并网会影响到电力企业的正常运行。究其原因在于光伏电源属于静止元件,并非旋转,通过换流器实现并网,不会出现转动惯量。受早晚及气象条件影响,光伏电源自身外出力波动比较大,因而光伏电源抗干扰与过负荷能力是比较差的,低电压穿越时,无功与有功调节能力较弱。基于此,光伏发电与电力系统并网后,其稳态与暂态性发生了一定的变化,对电力企业的运行与规划造成了一定影响。
3光伏发电入网建模分析
与其他发电形式相比,光伏发电优势明显,但由于光伏电池还存在一些缺点,在其进入电网后,对电网电压稳定造成了一定的影响,因此,要科学、合理地分析其对电力企业系统产生的影响。光伏发电入网建模主要为:①光伏电池与陈列模型。在创建该模型时,主要参考单二模型,借助基尔霍夫原则,形成相应的电路,简化理论公式,再用数学公式表达此模型,并解决计算工程中经常出现的问题。②换流器与内环控制模型。分散电流时,换流器通过内环与外环两种形式控制电流,其中外环负责电压的输入,内环依照外环实际电压确定所选并网与输入形式,再将控制技术与换流器相结合,促进电流顺利进入电网系统。③光伏发电动态模型。一般在构建动态模型时,要将多个状态方程转换为组,并与逆变器、MPPT方程相连接,从而创建系统模型。④光伏发电系统模型,其根据动态模型理论,创建模型平台,采用多种仿真手段,有效控制入网电流。
4光伏发电对电网企业产生的影响
4.1积极影响
①节能减排效果突出。光伏发电对于十二五节能减排目标的实现具有非常重要的作用。截至2015年,国内光伏发电装机容量达到3500万千瓦,标准煤节省达到1800万,二氧化碳排放量减少了3500万吨。②非化石资源得到大规模集约化开发,并得到了优化配置。我国地域面积广阔,拥有丰富的可再生资源,将这些资源进行集中开发利用后,可接入电网并输送至各负荷中心[1]。③可满足用户不同需求。采用集成储能技术,构建分布式发电系统,为用户提供可靠的电能,实现差异化电力服务[2]。④供电压力得到缓解。在城镇中心区域建设分布式光伏发电系统,能够有效缓解供电压力。
4.2带来的挑战
根据M市光伏发电规划,积极参考国网并网相关项目数据,现行上网电价与国际算法,以M市供电局为例,得出光伏发电对电网企业造成的影响如下。①电网改造成本增加。借鉴国网并网与改造费用计算形式,在光伏发电投资中,并网与改造费用占到初期投资的3%~5%。根据M市十二五期末已有分布式光伏装机容量,依照8000元/千瓦的保守装机成本,到2015年,本市供电局累积承担的光伏丙烷与改造费用高于1.4亿元。②系统备用容量费用降低。接入公共电网分布式项目后,电网企业承担建设接入系统工程与接入引起的公共电网改造。根据物价局企业自备电厂相关收费政策规定,电网企业每月依照18元/KVA的标准向自备电厂收取系统备用容量费,如果2015年末,分布式光伏装机总量的10%作为光伏发电备用容量,依照现行政策,M市供电局当年系统备用费免征收部分高达1300万元。③售电市场份额被挤占。随着分布式光伏发电项目的大规模接入,在一定程度上,自发自用部分对电网企业售电量造成一定影响[3]。根据年平均日照时间3.52小时计算,年均等效满负荷利用小时数约1200小时,根据2014年年末装机容量预测,2015年年发电量将达到4.80亿千瓦时(40万千瓦*1200小时)。目前M市大型企业自建光伏发电项目,以自用为主。如果在全部分布式光伏发电中,自发自用占70%的比例计算,2015年本市供电局售电量减少3.36亿千瓦时,在总售电量中占到0.6%。
5应对措施与发展建议
为了推进分布式光伏发电的健康、稳定发展,在实现十二五分布式发电目标的基础上,电网企业应加强舆论宣传,提高内部管理水平。①加强与政府的汇报沟通,赢得政府更多的理解与支持,为政府完善上网电价提供重要的决策依据,从而获得更为有利的优惠发展政策。②与上级税务机关加强沟通,明确政府补贴申请与转付的相关手续与流程,了解相关税收政策与发票管理机制。③与业主加强沟通交流,综合考虑分布式光伏发电、政府规划及电网规划,尽可能降低光伏发电入网成本,为投资者合理投资提供科学决策依据,推动光伏发电稳定发展。④完善内部细化管理与技术标准,加强内部系统发展,优化资源配置,不断提高窗口营业人员的专业技能,从而为客户提供更为优质的服务。
6结语
综上所述,光伏发电,可以有效缓解用电紧张情况,但也会影响到电网企业的正常运行,所以在光伏发电系统与电网企业系统接入中,要综合分析各类不确定因素,尽可能减少其产生的负面影响,使其整体效用得到充分发挥,促进电网企业的稳定发展。
作者:吕越吕超单位:国网吉林省电力有限公司通化供电公司
【参考文献】
【1】王果,李民.关于大规模光伏发电对电力系统的影响分析[J].科技展望,2016(17):114.
关键词:高职;光伏应用技术专业;课程体系;工作过程
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1672-5727(2013)05-0040-02
近年来,随着光伏产业的蓬勃发展,各地区高职院校纷纷开设了光伏应用技术专业。由于光伏应用技术专业是一门新专业,而且各地区光伏产业结构不尽相同,因此课程体系也存在差异。高职教育作为现代教育的组成部分,坚持以服务为宗旨,通过合理的专业课程体系建设更好地为地方经济服务,一直是专业建设的首要任务。笔者拟从课程体系构建原则、区域产业特色、职业岗位能力分析、课程体系构建等四个方面,探讨我院光伏应用技术专业基于工作过程的课程体系建设。
课程体系构建原则
以科学发展观为指导,全面贯彻落实国家的教育方针,主动适应地方经济社会发展需要,以提高质量为核心,以突出特色为重点,以合作办学、合作育人、合作就业、合作发展为主线,创新体制机制,推进产教结合,促进专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接、职业教育与终身学习对接。
坚持主动适应区域经济和社会发展需求的原则要深入行业或企业一线,广泛开展社会调研,充分听取行业、企业专家意见,关注市场经济和本专业领域技术的发展趋势,对人才需求状况进行充分分析和预测,准确把握专业定位和发展方向,并据此作为设计专业人才培养方案的起点,使专业人才培养定位和规格既具有特色,又适应社会经济发展和现代产业体系建设的时代要求,具有一定的前瞻性。
坚持工学结合、校企合作共育人才的原则深化人才培养模式改革,以工学结合为切入点,校企合作共同探索工学交替、任务驱动、项目导向、顶岗实习等有利于增强学生能力的多样化人才培养模式;共同开发专业课程和教学资源,将企业(行业)工艺流程、产品标准、服务规范等引入教学内容。推行“双证书”制度,使学校的教学过程与企业的生产过程、专业课程内容与职业标准紧密结合,校企共同完成教学任务,突出人才培养的针对性、灵活性和开放性。
坚持能力与素质并重,知识、技能与素质协调发展的原则以素能并重为原则,正确处理好传授知识、培养能力与提高素质三者之间的关系,坚持素质、知识、能力整体设计协调发展。要从岗位工作任务或职业能力分析入手,按照实际工作任务、工作过程和工作情境进行整体设计,梳理工作逻辑,理顺课程之间的关系,确定课程结构,形成工作过程系统化的工学结合现代高职教育课程体系。进一步强化学生职业道德、诚信品质、敬业精神、责任意识、交流沟通能力、团队合作能力、创新创业意识等职业素质与关键能力教育,并将之渗透到所有课程中,全面提高学生的核心竞争力。
坚持理论与实践结合、“教学做”一体多元化教学模式改革的原则重视教学过程的实践性、开放性和职业性,遵循理论与实践结合、“教学做”一体的原则,单项技能实训回归课程,将仿真教学、情境教学、案例教学等多元教学方法融入课程中,积极试行多学期、分段式等灵活多样的教学组织形式。构建“以培养职业能力为核心”的岗位认识实习、情境式仿真实训、综合性生产实训、就业式顶岗实习等能力递进的实践教学体系,探索建立“校中厂”、“厂中校”等形式的实践教学基地。
区域产业特色与人才培养定位分析
浙江省现有光伏企业200余家,是全国光伏电池生产大省,产量约占全国的35%。衢州市作为浙江省第一个省级光伏产业基地,现有光伏企业60余家,是国内光伏产业链最为完善的地区之一。从市场调研情况来看,由于受到国际金融危机及欧债危机的影响,2011年下半年,硅材料加工、光伏电池市场受到了极大的影响,产量及价格受到巨大冲击。但从光伏应用市场来看,由于光伏电池、原材料价格的下降及国家光伏发电标杆电价的出台,给光伏发电系统集成市场带来了前所未有的利好前景。从国内光伏发电装机容量上看,2009年装机不到300MW,2010年装机约500MW,2011年装机约2.8GW。随着不可再生能源的不断消耗和国家对能源需求的不断增长,预计在未来的10年内,每年装机容量将急剧增加,人才需求将非常短缺。
根据以上调研情况,我院对光伏应用技术专业的培养目标进行了重新定位,即重点培养具备光伏应用技术的基础知识,掌握光伏发电系统集成的能力,能适应光伏电站建设和光伏产品生产等光伏企业生产运行、技术服务、产品检测等一线需要的高素质技能型专门人才。
职业岗位能力分析
在课程体系构建中,我们主要围绕专业培养目标,以职业核心能力为主线,引入行业职业资格标准,以生产岗位典型工作任务为载体,与企业共同开发基于工作过程的系统化课程体系。结合专业定位,我们对处于光伏产业下游的光伏电站建设与光伏应用产品企业展开了调研。
光伏电站建设工作岗位能力分析从调研情况来看,光伏电站建设的主要工作岗位有电站建设前期调研、工程设计、工程项目申报、工程施工、入网调试、电站运行维护与检修等,具体能力要求如图1所示。
光伏应用产品生产工作岗位能力分析从调研情况来看,光伏应用产品生产的主要工作岗位有单体电池检测、特种组件生产、组件检测、控制器制作、系统集成与检测、系统维护与技术服务等,具体能力要求如图2所示。
专业拓展能力调研分析结合专业定位及企业调研,本专业毕业生可在光伏电池生产、光伏发电系统集成等相关企业从事硅太阳电池方阵组合工、光伏系统集成工程师等相关岗位工作,经过1~3年后,可升为技术员,或转岗至管理岗位,如车间班长、车间主任等。学生的专业拓展能力如图3所示。
课程体系构建
高职教育是以培养高素质技能型人才为目标的,课程体系的建设必须抓住区域产业、企业、学生三个要素,要保证学生在掌握专业技能的同时,具备大学生应具有的素质。因此,课程体系的建立不能仅考虑学生职业技能的提高,而是更应该关注学生职业素质的养成与提高。
文化素质课程平台构建在课程体系建设过程中要以专业人才培养为目标,对原属于文化素质课的公共基础课程进行重新定位。比如,在大学英语课程中,应改变以往课程模式,设置基础英语与行业英语;在计算机文化课程中,应按照专业定位及要求,设置Word高级应用、Excel高级应用、PowerPoint高级应用等课程模板,供不同专业学生选择。为加强大学生文化素质教育和交叉学科能力培养,使学生更好地适应社会需求,应基于文化素质课平台开设人文社会科学、自然科学、工程技术、艺术鉴赏等四大类素质拓展课程。
专业课程平台构建专业课程平台主要包括基础理论课程与职业能力课程。基础理论课程是为专业核心技术提供基础理论知识和基本实践技能的课程,主要有《电工基础》、《太阳能电池材料制备工艺》、《光伏电子产品制作》、《电子线路制图与制板》、《工程制图与CAD》、《电力系统基础》等课程。在课程体系中,基础理论课程与职业能力课程的实践教学比重应占50%以上,平时的课程教学应注重学生的技能培养。由于学生在学科系统理论学习上存在一定的缺失,所以在课程体系中,很有必要增设一门回顾总结性课程——《光伏发电技术》,使学生在“做”的基础上掌握学科的完整性,有利于学生的可持续发展。职业能力核心课程是培养职业岗位能力的关键课程,必须根据技术领域和职业岗位(群)任职要求,参照相关职业资格标准设置。本专业开设了《光伏电池制造工艺》、《光伏发电系统集成与设计》、《光伏逆变技术》、《光伏发电系统施工与入网调试》、《光伏电气设备检修与电站维修》、《智能光伏产品制作》等6门职业核心课程。
独立综合实训平台构建独立综合实训课程是针对多门专业课程的综合实训,不是对一门课程的实训。在专业综合实训平台上除了军事课、毕业论文、顶岗实习等实践环节外,还开设了《光伏认识实习》、《光伏电子产品生产综合实训》和《光伏电站安装与维护综合实训》等课程。
在专业建设过程中,课程体系建设、专业课程建设、实践基地建设、教学团队建设、质量评价管理体系建设等内容都是决定专业服务水平提升的主要因素。由于光伏应用技术专业是近两年刚兴起的新专业,专业建设需要在实践探索过程中不断发展,不断完善。
参考文献:
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[3]徐少华.基于工作过程的高职机械制造与自动化专业课程体系的构建[J].职教通讯,2012(3).
[4]马中宝.高职院校人文素质课程体系建设研究[J].教育与职业,2011(1).
关键词:光伏产业理性发展对策建议
当前,低碳经济已经成为世界经济新的关注点,太阳能光伏发电能够直接减少二氧化碳的排放,所以利用太阳能综合开发的光伏产业发展前景非常广阔;并且光伏产业的发展壮大不仅有利于改善能源、环境状况,而且其较大的产值对于地区经济增长也有重要推动作用。
1光伏产业国内发展情况分析
近年来,我国光伏产业发展迅速,目前已成为全球最大的光伏电池生产国。在全国有300个城市发展光伏太阳能产业,100多个城市建设了光伏产业基地。虽然我国太阳能光伏产业迅速崛起,但产业与市场反差巨大;我国绝大部分硅材料都从外国进口,而生产出来的产品,绝大部分都出口到德国等欧美国家,致使中国光伏企业的发展深受海外市场情况波动的牵连,国内企业在国际上的话语权与我国光伏产品的制造大国地位极其不对等,国家一系列相关鼓励政策的出台虽然很大程度上促进了国内光伏制造市场的快速增长,但是由于政策可执行度,技术原因导致的成本过高等原因,国内光伏产业应用市场仍然没有明显启动,2010年中国光伏市场安装量只占全球的3%。在我国光伏产业两头在外的情况下,国内多个地区和企业仍然大力发展光伏产业就值得我们思考这种对光伏产业过热的追捧是否合理。
2我国光伏产业发展存在的问题
2.1光伏产业产品的应用市场没有打开。这是我国光伏产业所面临的一个非常严峻的问题。国内光伏市场迟迟未启动的主要原因就在于光伏发电没有定价上网。至今我国还没有明确核准光伏项目统一的上网电价。没有明确的上网电价意味着光伏发电系统在我国就没办法大面积地得到应用,所以太阳能电池板在国内几乎没有需求,只能依赖于对国外市场的出口。这造成了我国光伏产业发展受制于人的情况,对我国光伏产业的健康发展产生了很大的制约性。这是现阶段我国光伏产业发展急需要解决的一个根本问题。
2.2我国光伏产业存在一定程度的盲目投资,生产过剩现象。2006年以来,国内光伏产业的投资急剧扩张。即使是在全球金融危机发生后,国内对光伏产业的投资并依然有增加之势。近年来,在国家倡导发展新能源产业的政策导向下各地纷纷开始大量建设和投资与光伏产业有关的项目,这样不仅带来资源的浪费和环境污染,而且造成项目产能过剩和恶性竞争。
2.3我国光伏产业发展所需的原材料、关键技术和人才缺乏。现阶段,我国光伏企业生产所需要的原材料——高纯硅主要依赖从国外进口,国内缺乏对原料硅进行深度提纯的技术和设备。此外,我国光伏产业核心技术缺失,比如在太阳能电池板和光伏组件的生产中缺乏先进的技术,只能生产一些低附加值的产品,只有很少一部分的产品具有自主知识产权。造成这种局面很重要的原因就是我国光伏产业缺乏综合性的专业技术人才,现有的人员和技术不能满足光伏产业对高层次人才需求,导致国内产业整体研发能力相对薄弱,自主创新能力不强。
2.4我国的光伏产业缺乏行业标准价格体系以及准入评价体系。我国光伏产业尚未形成和组建统一的国家行业标准和检测机构,此外,我国光伏制造业缺乏统一的行业标准,造成我们的光伏产品进入欧美市场要经过严格的监测并在取得认证资格后方可进入市场,国外的光伏产品进入我国市场则不需要任何机构的监测,这也是我国光伏产品国际上竞争力较低的重要原因。
3我国发展光伏产业的建议
3.1梳理企业情况选择性支持。政府应当重点梳理已经上马的项目,对于技术先进,自有资金充裕,地域布局合理的项目予以鼓励;对技术落后或未经实践检验,盲目上马的项目进行有效控制。从而摆脱当前低水平重复建设严重、竞争无序的混乱局面。
3.2引导光伏发电上网,扩大国内市场的需求。电网公司应抓紧制定严格并带有先导性的并网标准,与此同时国家应通过光伏应用规划和新价格机制,更要充分利用市场机制如特许权招标去发现更合理的光伏电价。
3.3加快金融创新,发展壮大中国光伏产业。光伏发电项目需求的融资一般要求20年左右的贷款期,而国内金融机构能提供的一般都是短期贷款,融资渠道不畅是光伏产业发展的一大障碍,银行与保险机构加快金融创新,支持国内企业继续开拓国际市场,抢占国际制高点。
3.4注重对人才的引进和技术的创新。发展光伏产业的城市要注重引进专业技术人才。要加强低成本工艺技术的基础性及前瞻性研究,增强我国在技术路径选择上的自主性。同时,要建立健全太阳能光伏行业的原料和产品的技术标准等,推动光伏产业更好发展。
3.5尽快制定国内光伏产业统一标准,并要与国际标准接轨。政府应在参考国际标准的基础上尽快制定符合我国实际情况的光伏产业生产、技术、监测等相关系统标准,这样才能为光伏产业的发展指明确定的方向,实现光伏产业链上下游的完全顺利连接,降低产品制造成本,实现整个行业的规范化,标准化发展。最终做到与国际接轨,使我国的产品在国际市场上富有竞争力。
3.6充分发挥政府作用,引导光伏产业走规范发展之路。政府要在对国内光伏产业实际情况进行调查研究的基础上编制我国光伏产业发展的规划并完善相关法律法规,引导光伏产业合理布局科学健康发展。政府出台政策时应着眼于解决制约光伏产业发展最关键的问题,比如在参考国外成熟经验并结合国内各地区实际情况的基础上制定符合国情的光伏发电的上网价格,从而真正推动国内光伏产业应用市场的快速启动。
参考文献:
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[4]王仰东,许栋明.产业技术路线图与太阳能光伏产业发展研究[J].科学学与科学技术管理,2010,(01).
关键词:户用屋顶光伏发电系统;使用面积;实证分析;提升空间
屋顶电站(PVROOFTOP)作为支架式和构件式建筑光伏系统,其主要是利用光伏组件代替屋顶、窗户和外墙,形成光伏与建筑材料的集成产品。户用屋顶光伏发电系统属小规模发电系统,与大型地面用光伏发电系统相比具有投资较小、资金回收期短、利润较高等特点,极适于民营企业投资开拓国内市场,以尽快改善我国目前光伏产业污染留在国内,使用出口国外的状况。今年3月11日,日本发生九级地震继而引发福岛核电站爆炸,促使各国在核能问题上重新思考,或取消或暂停运营计划,同为新能源的光伏产业借此得到更为广泛的关注。
一、研究综述
1.户用屋顶光伏发电系统原理简述
作为光伏产业链终端之一的户用屋顶光伏发电系统包括太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池、逆变器等部件。
(1)太阳能电池板:太阳能电池板是整个发电系统的核心部分,其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中储存起来,或推动负载工作。而太阳能电池板按使用材料划分,又分为单晶硅电池板、多晶硅电池板、化合物式薄膜电池等。
(2)控制器:控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充、放电保护作用。在温度较高的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。
(3)蓄电池:一般为铅酸电池。在小微型系统中,也可以用镍氢电池,镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时,将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。
(4)逆变器:太阳能的直接输出一般都是12VDC,24VDC,48VDC。为能向220VAC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。
2.国内外光伏发电应用简介
(1)国外发展概况。光伏产业作为本世纪最重要的战略型产业之一受到了世界大多数国家的广泛重视。日本、德国、美国等发达国家都相继制定了一系列激励政策用于鼓励产业界和科技界对光伏产业的投人。日本早在1997年太阳能累积发电总量达91MW,超越美国成为第一并保持至2006年被西班牙取代。今年1―3月日本住宅用太阳能电池出货量达169.98MW,年增长率达3.07倍,占日本内需出货量达8成。2001年德国国内光伏发电安装量达到2000年的230%,2004年可再生能源发电在德国占其总发电量的9.3%,2009年德国光伏系统装机容量达到3.8GW,累计装机容量达到9.8GW,占全球总量的50%。
(2)国内发展概况。中国光伏市场发展总体上保持了稳步发展的态势,但在特点上表现为基数低,增长慢,总量小,特别是与我国光伏制造业的发展速度不对称。我国2001年以后光伏装机量情况如下表所示。虽然中国光伏系统装机量持续猛增,但与德国、日本、美国等发达国家光伏系统的使用量相比,依然差距甚大,特别是在户用屋顶型光伏发电系统的装机量上,我国还处于起步阶段。
二、计量模型估计与分析
1.模型估计
本文通过选取2008年我国各地区户用太阳房面积为被解释变量,各地区GDP(X1)、各地区并网光伏电站装机量(X2)、政策补贴(D1)及是否存在大型光伏企业(D2)作为解释变量构造虚拟变量回归模型(数据如表四所示):
Y=a+b*X1+c*X2+d*D1+e*D2+μt
用最小二乘法(0ls)对模型作回归分析,剔除非显著性变量和异方差后得到函数:
Y=13.41381-0.031445*X2+155.7154*D1
T=
-10.84010
221.1550
AdjustR-squared=0.999908
F=27056.83
D.W.=1.377240
2.模型分析
前两次回归结果分别剔除了各地区GDP(X1)、是否有大型企业(D2),剔除异方差后各地区并网光伏电站(X2)、政策(D1)依旧表现显著性,F统计量也表现显著,方程拟合度很高。由此我们可以判定并网光伏电站及政策扶持对户用屋顶光伏发电系统的使用普及具有显著性影响,且分别表现为每单位-0.031445负影响和155.7154的正影响,而GDP、是否具有大型光伏企业对户用光伏发电系统使用的普及并没有显著性影响。
由此,笔者提出以下三点结论:
1.政策具有先导性作用。新领域,特别是新能源领域的发展,在萌芽阶段,国家或地方的政策扶持将起到先导性作用,待该领域达到发展后期,市场逐步取代政策作为主导性影响因素。这在于萌芽阶段,尚未形成典型的经济市场,不能依靠市场本身进行调控和自我发展,需要宏观性拉动与指引。
2.“经济―发展陷阱”。一国或地区新兴产业发展对其经济水平提升的贡献具有滞后性,即当一国或地区扶持该产业初期,并不能表现出经济水平与产业发展水平的高度相关性,而需具备一定基础后,产业的发展才会反哺经济,优化结构。
3.光伏应用依旧落后。我国的光伏终端产品应用的推广作为政策性产物,在发展初期具有很强的方向性、局限性、高成本和非市场化等特点。近年光伏电站特许招标项目和试点城市“光伏屋顶计划”的出现,才标志着我国光伏应用逐步由解决西部无电区为核心任务的政策走向市场化。此外,并网光伏电站作为户用屋顶光伏发电系统的替代品,更受政府青睐,也使户用屋顶光伏发电在我国的推广速度远落后于发达国家。
三、解决策略分析
光伏发电在我国仍处于起步阶段,而户用屋顶光伏发电系统应用普及更需要国家和地方政府的政策扶持,才能逐步打开我国在户用屋顶光伏发电系统的巨大市场。而在微观层面上存在以下四个方面的影响作用:
1.行业准入标准的制定
我国在光伏技术标准制定、检测实验室建设、光伏产品认证机构能力建设等方面尚处于摸索阶段,早日完善光伏行业各项标准制定和安全认证体系是促进我国光伏市场健康发展的重要保证。
2.光伏上网电价标杆价及配套补贴政策的制定
中国扶持光伏发电产业发展的政策主要是两方面。一是特许招标,二是补贴政策,而从德国的《上网电价法》出台至今所取得的成果也不难看出,若能尽快的出台光伏上网电价标杆价并配以补贴政策,将有力促进户用屋顶光伏发电系统的普及运用。
3.光伏发电系统与建筑的结合能力
太阳能建筑一体化(BIPV)是一个系统工程,需要太阳能界、建筑界及其通暖、动力、空调、制冷、给排水等各方面的专家、工程技术人员、企业家和房地产开发商的团结合作。由于整体上缺乏太阳能行业的相互配合与沟通,太阳能光伏发电绝大多数情况下作为后背设置置于建筑物上,额外增加了建筑的负额和造价。此外在建筑功能、结构、美学等因素也影响了太阳能建筑一体化的进程。因此,普及户用光伏发电系统还应迅速同步提升建筑与光伏发电系统粘合的标准化、行业化水平。
参考文献:
[1]中国新能源――光伏版[J].中国科学院广州能源研究所,2010.
[2]中国新能源与可再生资源年鉴[Z].中国可再生能源学会,2009.
关键词:并网光伏发电;低碳综合效益;碳减排;太阳能发电;绿色能源文献标识码:A
中图分类号:X37文章编号:1009-2374(2016)14-0085-02DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.14.043
并网光伏发电和分布式光伏发电有很大不同,其能够和常规电网连接,从而共同承担供电任务。随着光伏系统的发展以及材料研究的进步,现阶段的并网光伏发电的电压等级越来越高,其对于节能减排的效益也越来越大。我国是光伏产业大国,但是主要依赖外销,随着国家对清洁能源的重视,我国越来越重视光伏产品的本土消耗。因此在并网光伏发电的大背景下,分析其低碳综合效益也有着重要的现实意义。
1并网光伏发电低碳综合效益概述
低碳综合效益评估是一项综合性很强的工作,从降低排放的角度来分析,并网光伏发电不完全是减少碳排放,例如并网光伏发电原材料的生产、集输、安装调试等过程中消耗的能量并不会降低碳排放,因此需要综合考虑。为此我们将其影响划分为低碳正效应、负效应和综合效益,显然低碳效应代表碳减排,由消极因素导致的碳排放增加则为负效应,两者之和称之为并网光伏发电的综合低碳效应。以上是评估的基本思路,并分别按照低碳正负效应两个角度分析其影响因素,最终获得并网光伏发电的低碳综合效益评估
结果。
2并网光伏发电低碳综合效益模型构建
我们认为影响并网光伏发电低碳综合效益的因素主要有光伏发电成本、光伏发电收益、系统网损改善效益以及系统备用容量四个方面。发电效益节省了大量的化石能源的消耗,从而直接减少了碳排放,同时通过并网后售出还能取得经济效益;发电的能源是太阳能,能极大地减少发电成本,但是光伏产业的材料生产也会损耗大量的电能,增加碳排放;系统网损主要考虑并网和输电过程中的损耗以及对节能减排的影响;并网光伏发电会受到气候和天气的影响,所以需要系统有备用能量,补偿光伏发电的电能缺口,为此构建了低碳综合效益的模型。
2.1光伏发电的收益
假设运行的第t年,并网光伏发电的发电量为Gt,则Gt为:
2.2光伏发电的成本
光伏发电的成本投入(C2)主要表现在后期运行维护成本(Cm)和初始一次性投资成本(C0)两个方面,是两者之和。而初始阶段的一次性投入主要包含了原材料的成本、光伏制造成本和光伏设备运输成本,这其中低碳成本计算可以分两类计算。而原材料和光伏制造的电能消耗都可以估算,假设制造1个单位功率的光伏系统电能消耗为k,那么原材料和光制造造成的碳排放可以用kP0mc来表示。
而运输成本的计算为:计算光伏电站和光伏制造地之前的距离s,并估算其光伏系统的总重量W,运输过程的排放强度为g,则由于运输导致的碳排放可用Wgs表示,所以初始成本的表示为:
由于光伏发电在后期运行中有一定的维护费用,光伏板等材料的更换和维修也间接增加了碳排放,其计算方式类似于(4)式,结果为:
β表示光伏发电在实际投产后维修费用和初始投资之间的比例关系。
2.3系统网损效益
系统网损改善可以采用对比法来进行,可以假设没有光伏发电系统网损为W1,有光伏并入后的网损设置为W2,通过W1和W2的差值可以得出系统网损的改善量,并将这个差值用W表示,即在某一个时段t内的网损改善,那么这个网损改善所带来的低碳效应C3为:
显然,当W>0时,表示这个时候网损改善表现出降低碳排放,反之则为增加碳排放。
2.4系统备用容量成本
容量成本的评估可采用确定性评估的方法,假设这个电网系统能够为光伏发电所提供的备用容量系数为
,而P(t)表示在t时刻光伏发电所能够提供的光伏有功出力,则在这个特定时刻备用容量为P(t),而在这个特定时间系统所提供的备用容量带来的低碳效应自然是负的,其代表了系统备用容量等效的等效碳排放,设为C4可表示为:
3光伏发电的低碳综合效益模型
上文分析了四个影响因素的评估,而低碳综合效益则为四个方面的低碳正负效应之和,即可以得到综合的低碳综合效益Cy结果为:
式中:表示光伏系统碳排放与运行年数的比值,表示每年光伏系统的碳排放;n为运行年限。
4案例分析
4.1案例简介
假设在某市建造10MW光伏电站,当地负荷为250MW,总投资1亿元,分5年完成,年运行维护费用比例为2%,回收期(计算用项目寿命期)取20年。采用并网多晶硅光伏系统,按照最佳倾斜角安装,每天平均峰值日照时间取4.074h,系统性能比取0.8。假设光伏设备总重量为863.21t,从光伏生产地到光伏电站距离为400km,运输碳排放强度g为0.1225kg/(t・km)。光伏上网电价取1元/(kW・h)。集中发电侧CO2排放指数取.0.9kg/(kW・h)。
4.2低碳效益测算
光伏发电收益测算:结合式(1)~(3)可知,等效减少碳排放为10568.21MW・h;光伏发电成本测算:结合式(4)和式(5),算例系统在光伏制造阶段和运输过程中CO2排放量,则初始碳投资为19523.6t;取β=5%,则维护阶段低碳总成本为961.52t;得光伏发电低碳总成本为29841.12t。通过碳交易机制将光伏发电碳成本平均分配到光伏系统寿命周期内,相当于光伏发电每年产生CO2排放1010.21t;网损改善效益测算:从春夏秋冬季节中各选取3个典型日,利用MATPOWER软件确定每个典型日的网损改善情况,进而确定每个季节和一年的网损改善量。结合式(6)可知,其CO2等效减排为820.14t;备用容量成本测算:取备用容量系数为θ=0.25,结合式(7),可得出等效减少碳排放为2256.1t。
4.3案例结果分析
从CO2减排效益来看,光伏发电替代传统火力发电能够取得良好的环境效益,算例中光伏系统每发1kW・h相当于直接减少碳排放554g。随着科技的进步,光伏发电成本将大幅下降,其经济效益和低碳综合效益也将更加突出。
5结语
在大力发展清洁能源的趋势下,分析光伏发电的低碳综合效益有着重要的价值,本文分析了光伏发电的低碳综合效益影响因素,并对模型构建思路进行了分析,对其低碳综合效益评估提供了参考。
参考文献
[1]曹阳,,袁越,张新松,郭思琪,张程飞.基于时序仿真的新能源消纳能力分析及其低碳效益评估
【关键词】技术创新因果关系光伏产业
一、引言
目前,我国光伏产业的发展规模和速度越来越快,太阳能光伏电池产量巨大,但在快速发展的同时,也面临着的技术、环境和市场等不确定性因素,低水平的发展将导致更少的光伏投资,这将延迟光伏技术的进步以及降低成本。一旦出现这个恶性循环,许多私人公司可能会退出光伏产业。此外,可再生能源政策激励措施,如健康和直接在一些国家的补贴,将进一步降低,鼓励私人公司进入循环。如果不考虑这些风险,政府和私人公司可能会造成更大大的PV投资损失。因此,考虑的关键因素和风险包括成本,研发投资,政策,应该分析光伏技术影响因素,为更准确地做出更好的R&D投资提供决策技术。
二、我国光伏产业发展规模经济特征
规模经济是指随着规模的扩大带来经济效益的增加,通过生产要素的集中程度扩大企业的经济效益。其优越性在于:由于产量规模的增加,随着产量的增加,导致企业成本的下降,然而规模经济追求的是最佳经济效益,而不是简单地追求产量规模的扩大;规模经济可以通过加大研发支出,提高技术水平,提升产能的同时提高产品品质。
2015年,全球M件产量大概是60GWp,而我国组件全年产量超过43GW,同比增长20.8%,产能利用率分化趋势明显,晶硅电池仍为主流,大多数企业盈利据统计显示:我国排名前11名的光伏组件厂家均为晶桂电池组件,其产量为26.5GWP的组件,占全国产量的61.6%,PV产业的规模化经济已经形成。
2015年,我国多晶硅产量约16.9万吨,同比大幅增长25%,比2013年增长了约一倍。2015年季度产量逐步提高,一季度产量3.7万吨,二季度产量4.1万吨,三季度产量4.3万吨,四季度产量4.8万吨。单就总产量和总产能而言,2015年国内全年多晶硅产能利用率达到90.9%,其中第四季度产能利用率超过100%。预计未来几年内,随着我国光伏组件产量持续增加,中国光伏市场将会成为世界光伏市场的主体。
三、我国光伏产业发展干中学特征
干中学,是指企业在生产的过程中,随着生产经验的增加,获得到的知识技能,知识积累的外部性有利于提高生产效率和技术外溢。近几年我国太阳能光伏产业发展快速,光伏产业链和产量不断发展和完善,但是,与国际光伏产业发展相比,目前我国光伏产业技术水平相对较低。产业的发展一直受到技术和市场的阻碍。
2013年我国光伏电池产量已占到全球总产量的40%,成为名副其实的光伏产品制造第一大国。由于政府的扶持及企业对研发投入的加大,使技术水平大大提升,专利申请也大幅增加,2014年的专利申请数相较是2000年申请数的23倍,这些研发使光伏发电成本大大减低。
四、我国光伏产业技术因果关系图
如前所述,通过系统动力学理论建立因果关系图,阐释了我国光伏的产业技术评估内外影响因素之间相互作用。在系统动力学模型中,系统的状态随时间变化而变化。因此在研究光伏发电产业系统动力学模型中,需假设其系统状态改变不少随机,而是连续性的趋势变化,是其他变量的因果循环关系导致的。
专注于光伏技术评价,本文建立明显的因果关系图,如图3-1所示。环境因素,包括CO2(二氧化碳)的排放,补贴,税收优惠,政策确定。由于在单位发电成本的差异决定着全国总能耗的比例,进而改变其大小和能源增长率。宏观经济学经济变量是受到这些变化的影响,从而导致不断变化,R&D投资与政府支持的更新,累积研发投资作为光伏的技术评估的一个内生变量。累计生产在很大程度上取决于政府的支持。内部变量与外部变量通过反馈回路如图3-1所示。传统的方法不考虑这些因素,因此高估或低估的技术价值观,本文的方法减少这种偏见。
五、小结
本文在可再生能源相关学术研究的理论基础和政策讨论等研究基础上,选择我国光伏产业作为研究的对象,考虑我国光伏产业技术创新不确定影响,应用系统动力学的方法,构建出光伏产业因果关系图。通过我国光伏产业的技术特征描述。可以通过专业的因果关系图清晰的分析这些不确定性因素与光伏发电产业技术创新之间的关系,其关系循环将为今后我国光伏发电产业的发展及实施提供有力的政策决策依据。
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【关键词】光伏组件;封装设备;趋势;本土化
光伏组件封装是组件生产的关键步骤,且在电池片生产流程中占有重要地位。光伏组件封装通过密封处理能够使电池的使用寿命更加持久,而且能增强电池的抗击强度。
1、光伏组件封装设备构成与用途
光伏组件封装设备能够应用于太阳电池组件封装环节中。
其主要产品包括一下几种:装框机、打胶机、敷设机、焊接机、层压机、组件测试仪等。甚至还包括激光划片机、电池片分选仪等设备。
然而不同产品又有不同的用途:
①打胶机:通过对电池片灌注粘合剂进行封装。
②敷设机:按照一定的层次将组件串、玻璃和EVA、背板等进行敷设。
③层压机(单层):通过加热使EVA熔化,使电池、玻璃和背板三部分能够粘接在一起来制成光伏组件。
④装框机:能够给组件安装边框,以此来增加组件的强度和使用寿命。
⑤分选仪:测试电池片参数,以对其进行分类。
⑥焊接机:将电池片焊接,串接成组件串。
2、光伏组件封装设备发展现状
按照目前的背景来看,我国的光伏组件封装设备产业企业的数量有限,要想形成完全竞争态势还需要一定的时间。
下面为我国分布的一些企业和其产品的领域范围做了一些简单的介绍:
焊接机方面:有些厂家因技术积累等原因,所以能够较早地涉足对技术水平要求较高的焊接机领域。其中就有宁夏小牛太阳能、天津必利优科技等厂商。
组件测试仪方面:有些厂商依托高校研发优势,形成了明显的技术优势。其中包括生产商包括上海赫爽太阳能科技、陕西众森电能科技。
装框机方面:在我国的此类生产厂家主要有秦皇岛鑫美源自控设备、廊坊万和包装、营口金辰机械等49家企业。
河北羿珩太阳能科技和上海申科及秦皇岛博硕光电,是目前我国的国内市场内具有较大影响力的几大层压机制造商。
其中,我国第一家专业制造光伏组件封装设备的企业公司就是河北羿珩太阳能科技有限公司。近些年来,市场层压机产一半左右的销量都被该企业占据。
该公司还有许多成就如下:第一台全自动层压机、第一台背开式层压机、陆续研发成功了国内第一台层压机、第一台大型层压机、第一台调压式层压机、第一台全自动多层层压机。
另外,以层压机为主打产品的秦皇岛博硕光电设备有限公司,把精加工和自动化作为该公司未来的的方向发展。
上海申科技术有限公司则是以计算机技术为特色,该公司设备的车间生产和机械加工能力尝试采用电脑控制系统,目前已颇有成效。
3、光伏组件封装设备发展趋势
目前,国内一些主要的电池组件生产企业中,已经开始推广实施了流水线生产模式,并且有将在未来引领行业发展的趋势。封装设备研发生产企业和组件生产企业不仅将常规组件封装设备智能化,生产线自动化,而且还要会坚持不断创新以此来满足不断发展的市场需求。这样一来就有两方面的意义,则是能够使安装型光伏组件单体得到更大面积的发展,再者,市场也会随着光伏建筑一体化应用范围扩大,因此也会增加对建材型或构件型的光伏组件的需求,同时也会需要用到更多的小组件,如:双面组件、曲面组件、无边框组件、透明或半透明组件、异形组件、结构特殊的组件。随着时代的进步,新型电池和新材料的不断涌现,对封装技术也相应地提出了新的要求。因此,封装技术和封装设备的不断创新和发展是持续的课题。比如说,薄膜电池封装的特殊要求就是一个需要封装产业关注和跟进的重要方向。根据市场显示的数据分析,国产封装设备和流水线生产技术在我国大陆已经占有一席之地,然而对于向海外出口的货物要想同时涉及到还是有一定的困难。
封装设备将在未来继续向自动化发展。因为自动化生产能够有效地减少了员工的使用,也就相应的少了员工薪水的支出从而降低了光伏组件生产成本。况且,自动化生产出的产品无论是在质量控制和产品稳定性方面均优于人工操作的产品。
流水线生产模式已经越来越成为国内外光伏组件封装行业的重要趋势。我国内的光伏组件封装设备行业也将在积极向由流水线发展看齐。自动化流水生产线与旧的模式相比而言,没有了人工干预。而设备间的机械手自动传送,更有利于促进生产自动化及整线生产效率的有效提高。因此,尽快促进设备自动化的实现已经成为光伏组件封装设备制造商的共同愿望。
4、总结
在目前,全球的光伏市场格局仍在不断的发生变化,新兴的市场份额正在不断争取中。像东南亚地区、中东地区、非洲、南美洲等这种市场潜力非常巨大的地区,它们在光伏产品的这片区域仍处于空白状态,于是这就为我国的封装工艺技术、封装设备、整装流水线这一系列产品生产的出口创造了有利的条件。我国的组件封装生产技术,可随着这些地区应用工程的增多而向其地区转移,从而实现本土化生产,强化我国封装生产技术的发展。
参考文献
Abstract:Forbuildingintegratedphotovoltaic(BIPV)project,costandbenefitshavebeenchangedmoreineachphaseofwholelifecyclebecauseofapplingPVmodules,especiallyintheinvestmentandoperationphases.Therefore,incluldingusualmethod,incrementalcost,incrementalbenefitsandexternaleconomyforCarbonemissionreductionetc.shouldbefocusonineconomicevaluationaboutBIPVproject.
关键词:光伏建筑一体化(BIPV);全寿命周期;经济评价
Keywords:BIPV;wholelifecycle;economicevaluation
中图分类号:[TU-9]文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)11-0116-02
0引言
十二五规划提出重点发展光伏建筑一体化(BuildingIntegratedPhotovoltaic,简写为BIPV)组件生产技术,包括可直接与建筑相结合的建材、双玻璃BIPV组件、中空玻璃组件等,应用于厂房屋顶、农业大棚和幕墙上以解决BIPV组件的透光、隔热等问题,结合美学原理,设计出美观、实用、可直接作为建材和构件用的BIPV组件。①
光伏建筑一体化项目对于调整能源结构和推进节能减排均具有重要意义,是符合国家产业政策的新兴产业。目前,光伏建筑一体化处于快速发展阶段,国家也给予相应的补贴。因此,对于光伏建筑一体化项目来说,在立项时如何进行经济评价,是一个值得研究的课题。
由于光伏系统的使用,光伏建筑一体化项目和同类建筑项目相比,在全寿命周期各阶段的费用与收益均有明显的增加与减少。因此,本文引入光伏建筑一体化全寿命周期的概念,旨在研究光伏建筑一体化项目与没使用光伏系统的同类建筑项目相比,在全寿命周期各阶段的成本费用的净增量。同时,探讨光伏建筑一体化项目的经济评价与一般建筑项目相比,所具有的自身特点。
1光伏建筑一体化全寿命周期的概念
工程建设项目的全寿命周期是指从建设项目构思开始到建设工程报废(或建设项目结束)地全过程。在全寿命期中,建设项目经历决策、设计、施工、运营和维护、报废回收五个阶段,各阶段及其内容如图1所示。
对于光伏建筑一体化项目而言,在项目的决策阶段,主要工作是选择合适的与光伏产品结合或集成的建筑项目,确定投资目标,投资目标直接决定评估的标准。在确定投资目标时,需要同时考虑经济效益和社会效益,项目将要形成的效应和发电用途也在考虑之列;设计阶段是对之前订立的投资目标进行落实,从建筑设计环节开始,考虑光伏产品与建筑如何结合或集成,如特殊的建材、构件等,以及美观的要求;施工阶段需要从三大控制入手,同时需要额外关注使用到光伏产品的地方在建筑力学上的要求以及施工质量;运营和维护阶段除了建筑项目本身的使用以外,尤其要关注光伏产品在建筑上的应用是否能够满足规定的用途,各方的效益是否与投资目标一致;报废回收阶段是对已损的光伏组件进行处理。光伏组件的使用寿命为25年,因此,对于很多光伏建筑一体化项目而言,还远未达到报废回收阶段。并且,在现有技术水平下,很多光伏组件在25年后仍然可以继续输出功率,只需更换部分已损组件,光伏系统仍可产生电力。对于已损光伏组件的处理,目前在回收工艺上尚未形成相应产业,EVA、背板等材料一般被当作垃圾焚烧处理。
2光伏建筑一体化项目全寿命周期经济评价
2.1光伏建筑一体化项目经济评价的基本原理国民经济评价一般采取有无对比方法识别项目的费用与效益;采用影子价格估算各项费用与效益;采用内部收益率、经济净现值等指标进行定量的经济效益分析,并编制国民经济效益费用流量表。
光伏建筑一体化项目与没使用光伏系统的同类建筑相比,费用增量和效益增量分别出现在全寿命周期的不同阶段。因此在对费用和效益进行识别时,不必考虑建筑项目本身的费用与效益,只需分析所增加和减少的值出现在项目的哪一阶段,最后得出的净增加值为正还是负。
对于光伏建筑一体化来说,当采用有无对比方法识别项目的费用与效益增量时,基本不涉及到使用影子价格对费用和效益进行调整。一般来说,影子价格涉及到市场定价货物、政府宏观调控价格货物和特殊投入物等三个方面。关于市场定价货物的调整,基本上不出现在各种费用增量和效益增量中。在几种主要的政府宏观调控价格的产品和服务中,上网电价将对光伏建筑一体化项目的效益产生直接影响,而上网电价作为政府调控的价格在相当长一段时间内是稳定的。特殊投入物中有影子工资、土地和自然资源,其中影子工资主要体现在光伏组件安装的劳动力成本上,但这一部分占比非常小;土地的影响为零,因为光伏建筑一体化系统就是利用建筑本身,不占用土地;自然资源如硅等只是出现在光伏产品的生产过程,光伏建筑一体化项目不需要重复考虑光伏产品生产过程的诸多因素。
经济评价中有经济内部收益率、经济净现值等指标。在对具体的光伏建筑一体化项目进行经济评价时,也需要计算这些指标。
2.2全寿命周期内光伏建筑一体化项目的费用增量和效益增量对于光伏建筑一体化项目来说,在全寿命周期中,涉及到成本费用增加的环节主要在投资阶段。设计阶段和施工阶段费用增量所占比例较小,这是因为设计阶段只需要在原有的设计费上加上对于光伏系统进行设计的费用调整,在施工阶段主要是光伏组件的安装等环节,而这两部分所产生的费用增量并不大。效益增加的环节主要体现在运营阶段,通过光伏产品的使用可以产生电力,以上网电价卖出或供内部负载消耗,并实现碳减排,增加社会效益。至于项目的报废回收阶段,由于产生的费用和效益增量相比前四阶段小很多,这里不予讨论。
由上述分析可以看出,在光伏建筑一体化项目全寿命周期的五个阶段中,费用增量与效益增量主要体现在投资阶段和运营阶段。以下着重对这两个阶段进行论述。
2.2.1投资阶段光伏建筑一体化项目与没有使用光伏系统的同类建筑相比,费用增加体现在初始投资上,主要是光伏组件及相关设备的初始投资。例如,广东顺德1.03MW屋顶电站2010年的初期总投资2603.6万元,其中电池组件、逆变器柜、交直流配电柜、汇流箱、钢支架、监控系统等设备及材料费用近1900万,除此之外,还有其他费用如安装费、运杂费、管理费等②。
如果光伏系统的发电量用发电厂发的电来替代的话,同等规模和装机容量的发电厂在初始投资中虽然少了光伏组件及相关设备的投资,但会增加土地的征用,发电厂相关设备与机器的投资,各种物料的采购,人力资源和技术的投入,以及各种管理费用。
2.2.2运营阶段由于初始投资一次性计算在投资阶段,所以后面各阶段在计算费用增量时不再考虑折旧。因此光伏建筑一体化项目在运营阶段的费用增量只有基本的维护费用,而光伏组件的日常维护费用远比设计和施工阶段的费用增量小。与采用电厂发电相比,同等规模的发电厂在运营阶段需要在煤、水、运输及维护等方面投入大量费用。
光伏建筑一体化项目在运营阶段的收益主要有:
①电力的收益。光伏系统产生电力,可以以上网电价卖出或供内部负载消耗。以保加利亚Beatpark光伏发电项目为例,这是由江苏金智科技股份有限公司和普乐新能源(蚌埠)有限公司于2009年对外投资的项目,一期工程装机容量为2MW,投资金额为人民币6000万元,年发电量为260万千瓦时③,当地上网电价为0.38欧元/千瓦时④,每年电力收益可达98.8万欧元。保加利亚该项目每年发电量要高于中国内地的许多光伏电站,例如蚌埠某2MW电站一年发电量为220万千瓦时,这是因为保加利亚的光照情况与空气清洁程度均优于中国内地。再如,一期已投入运行的广东顺德1.03MW屋顶电站每年发电量为106万千瓦时,国内上网电价以1.15元/千瓦时计,每年电力收益为121.9万元。
②碳减排及其价值。以国家统计局的电力折算标准煤系数核算,每节约1千瓦时电,就相应节约了0.404千克标准煤,因而可以减少污染物的排放,计有0.275千克碳粉尘、1千克二氧化碳、0.033千克二氧化硫、0.015千克氮氧化物。
碳减排的国际交易价格约为10.5欧元/吨。前文提到的保加利亚Beatpark光伏发电项目每年发电260万千瓦时,减排二氧化碳为2600吨,碳减排量的价值为27300欧元。广东顺德屋顶电站每年碳减排价值可算得为11130欧元。
以上对光伏建筑一体化项目全寿命周期做了分析,以实例讨论了投资阶段和运营阶段的费用增量和效益增量。从现金流量角度来看,光伏建筑一体化项目的投资回收期会很长,在相当长时间内,净收益为负。对具体的光伏建筑一体化项目来说,按目前的参数来计算经济评价指标,其结果可能是亏损的;然而从发展趋势来看,相应的价格等参数在未来的20年内会有很大的变动。由于资源越来越稀缺,热电系统所依赖的各个关键因素的价格都会上涨,例如煤价、有色金属(例如铜)价格、土地成本等因素,这会导致热电厂的初始投资费用不断上升。另外,从用户与用电需求特性来看,国家虽然保障居民用电,但由于工农业用电的特殊性,如要求紧急配电、不能断电等特点,这种电价会很高,因此,电价有提价的空间。光伏建筑一体化项目和热电厂相比,在土地成本、资源、电价等因素上有很多优势,该类项目可以节约标煤,项目本身不再涉及到有色金属的使用,不占用土地。随着光伏组件及逆变器等价格的下跌,光伏系统的成本不断降低,初始投资不断减少(目前2MW装机容量的光伏电站初始投资已从2009年的6000万元下降至3000万元左右)。因此,从动态的角度来看,在做经济评价时,必须考虑到光伏建筑一体化项目所发电量的收益会在原来的基础上进一步提高,而投资费用会不断下降。
3结语
光伏建筑一体化项目和同类建筑项目相比,各个环节的费用和效益都发生了变化,这要求在对该类项目进行经济评价时,要综合考虑初始投资和后期的效益。本文引入全寿命周期的概念,在项目的全寿命周期的各阶段分析费用增量和效益增量。对光伏建筑一体化项目来说,费用增量和效益增量主要出现在投资阶段和运营阶段,其他三个阶段的增量值所占比例较小,因此在经济评价时需要对这两个阶段着重分析。
国内已经投入运行的光伏建筑一体化项目还处在前期示范阶段,像广东顺德屋顶电站这类示范工程的经济效益尚不明显。但在该类项目的全寿命周期里,除了项目的初始投资之外,综合分析运营阶段的电力受益,以及碳减排等外部经济性所带来的成本抵减,经济评价是可以通过的。另外,光伏建筑一体化项目还会产生不小的社会效益,带动其他产业发展,产生环境和生态效果和技术扩散效果。
注释:
①《太阳能光伏产业“十二五”发展规划》.
②广东顺德非晶硅太阳能屋顶光伏电站可行性研究报告.
③保加利亚Beatpark光伏发电项目可行性研究报告及在线数据.
④目前保加利亚上网电价下调至0.27欧元/千瓦时.
参考文献:
[1]《太阳能光伏产业“十二五”发展规划》.
关键词:光伏产业;反倾销;反补贴
中图分类号:F742文献标志码:A文章编号:1000-8772(2013)12-0098-02
“双反”调查意指对来自其他国家或地区的同一产品同时进行反倾销和反补贴调查。截至2009年11月,我国已先后遭受“双反”调查达37起。2008年金融危机后,各国经济复苏力度不足,更有不少发达国家一度深陷衰退泥潭。因此,贸易保护主义有所抬头,以欧盟与美国为首的经济体针对中国的“双反”调查呈现显著上升趋势。“双反”调查如今已经成为继反倾销后针对我国出口商品的又一重要的贸易救济手段。
一、欧盟对华光伏产业双反调查现状
2012年9月6日欧盟对华光伏反倾销调查立案。2012年11月8日欧盟对华光伏电池反补贴调查正式立案。2013年6月5日欧盟做出初裁,将从6月6日至8月6日对中国光伏产品征11.8%的临时反倾销税。与美国“双反”相比,欧盟此次的反倾销案波及面更广,涉案金额更大。这将直接导致超过3500亿元人民币的产值损失,超过2000亿元人民币的不良贷款风险,超过30-50万人同时失业。
二、欧盟对华光伏产业发起双反调查的原因分析
1我国对外贸易顺差
中国对外贸易自1994年开始一直保持贸易顺差,1997-2007年累计顺差达到5415.5亿美元。相比之下欧美国家由于发展疲软,鼓吹“中国”,诬陷中国政府操纵人民币汇率,要求人民币升值,不断挑起贸易争端,引起贸易摩擦。欧盟运用双反调查,意在抑制光伏出口,打击中国光伏产业,保护本土企业,控制贸易逆差。
2光伏产品出口目标市场单一,结构单一
在2011年中国光伏企业的总出货量中,美国市场约占15%,欧盟市场约占75%。目标市场单一,集聚欧美,本身带有较大的风险。其次我国出口的太阳光伏产品结构单一,以低附加值太阳能电池和电池组为主,基本是以来料加工为主,利润水平低下。核心技术的缺失和市场的不稳定造成行业波动大,抗风险能力低。
3不合理的政府补贴制度
长期以来,我国在光伏领域内采取的“事前补贴”方式,盲目补贴导致过度投资,产能过剩。光伏企业更多垂涎的是财政补贴本身,这样不仅加重了政府财政负担,同时也不利于产业的长期和稳健发展,还为欧美等发达经济体对我国出口商品提起反补贴调查提供了可乘之机。
4欧盟光伏市场需求持续下降,竞争强度加剧
受2008年经济危机和持续的经济不景气的大环境的影响,欧盟国家大幅削减对光伏产业的补贴,市场需求锐减,与此同时,中国市场光伏产能大幅度提升,生产与市场不匹配,导致供给需求失调,行业产能过剩,竞争加剧。
三、应对策略
1企业积极应诉,寻求解决之道
当下欧盟终止调查的可能性很小,企业只有积极应诉才能争取更大的机会。一旦欧盟确定对中国企业征收反倾销税,应诉和非应诉的企业的税率是不同的。在美国商务部做出针对中国光伏电池征收反倾销税决定时,针对应诉企业的税率是31.14%,而对非应诉企业则高达249.96%,所以企业应该预设最坏的结果,团结国内企业,在分析总结应对美国经验的基础上,分析欧盟市场特点,准备上诉材料,争取更好的处理结果。对于针对政府行为的反补贴调查,寻求政府协调,建立健全贸易救济预警机制和应急机制,获取财政与信息支持。
2调整市场选择,发展多元市场
从国际市场结构分析,光伏企业对欧美等传统市场出口持续下降,东盟市场呈现高增长态势;日本、乌克兰、韩国、越南和丹麦成为我国太阳能光伏产品出口新兴市场。企业应及时调整市场选择,加大对除美欧外的国际市场的开拓投资,重视潜力市场,从饱和市场及时转移。同时审时度势,重视国内市场的开发,扩大国内光伏产品的应用领域和范围。
关键词:光伏产业;人才培养模式;实践
随着各国工业化进程的加快,对能源的需求量也与日俱增。然而电力、煤炭、石油等不可再生能源日益紧缺,能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈,清洁能源的开发和使用被提高到前所未有的高度,其中太阳能以其取之不尽、用之不竭,无污染、廉价、人类可以自由利用等特点而日益受到各国的重视。其中,尤以太阳能光伏发电最受瞩目。据欧洲JRC预测,到2030年太阳能光伏发电将占世界总电力供应的10%以上;到本世纪末太阳能光伏发电将占全部发电量的60%以上。太阳能光伏产业是一个技术密集型的新兴产业,近几年光伏产业的快速发展,导致产业对人才需求量的剧增,国内外光伏产业生产、管理、研发的各类、各层次人才非常有限,特别是一线技术人才严重不足。经测算,预计未来五年国内太阳能光伏产业将需要数十万各类、各层次技术人才[1],目前探索并形成比较完整、成熟的光伏技术人才培养体系,是光伏产业发展的迫切需要。
本文针对上述问题,借鉴先进的职业教育经验,以淮安信息职业技术学院光伏人才培养实践为主,结合当前社会需求,探讨新时期光伏人才培养模式。
一、新时期光伏技能型人才培养模式的实践与探讨
1.人才培养模式的思路
人才培养模式一直以来是教育界广泛关注的问题,众多学者针对不同专业进行了深入探讨[1-4]。但到目前为止,对于人才培养模式仍有不同的理解,但大家普遍认为人才培养模式是一个体系,与培养目标、课程体系有显著的差别。针对目前光伏技能人才培养面临的难题,结合社会需求,提出了光伏技能人才培养模式研究的思路:
(1)结合国家发展规划和经济发展状况,分析当前我国光伏产业的发展需求;
(2)根据社会需求,分析光伏产业需要培养什么样的人才,即培养目标;
(3)总结以前人才培养的经验教训,结合社会需求和办学条件,设计培养模式;
(4)根据培养模式,进行教学实践,检验培养效果,进一步做出修改,最终得出科学合理的人才培养模式。
2.光伏技能人才培养模式设计的原则
光伏技能人才培养模式遵循以下原则:根据需求确定培养目标,根据培养目标确定课程体系,创造办学条件实现培养目标,围绕培养目标设计培养方案,建立培养模式,最后在实践中检验模式的科学性和合理性。
3.光伏技能人才培养模式体系
按照上述培养模式的设计原则和近年光伏技能人才培养的经验教训,结合当前社会需求和时展,新时期光伏人才培养模式体系应包括人才培养目标,人才培养课程体系,人才培养过程,人才培养制度,人才培养实效等内容(见图1)。
(1)更新办学理念、优化课程体系
在坚持学科体系的基础上,以专业建设为基础,以培养高素质光伏技能人才为出发点,以服务经济社会发展为宗旨,所示根据职业标准的要求,建立能力本位,注重技能培养,实现针对技能岗位的课程体系(如图2)。
在坚持学科体系的基础上,以专业建设为基础,以培养高素质光伏技能人才为出发点,以服务经济社会发展为宗旨,所示根据职业标准的要求,建立能力本位,注重技能培养,实现针对技能岗位的课程体系(如图3)。
在教学过程中,注重技能训练与职业素质的培养,积极推行“双证书”制度,对《光伏系统设计及施工》课程实行一体化教学,整个教学围绕光伏系统设计、施工和调试为主线,同时将职业资格考证、职业技能大赛和科研纳入教学计划。
(2)加强实训实习基地建设
针对光伏产业链各环节对人才要求的不同,对光伏材料、光伏电池、光伏系统三个方向建立了对应的实验室和实训基地。鉴于建设经费投入巨大,光伏材料和光伏电池的生产主要依托企业建立校外实训基地,而对于光伏电池的主要工艺和光伏系统则建立校内实验室和实训基地;目前已投入300万元经费,已完成3kwp并/离网混合光伏示范电站建设、与浙大桑尼、浙江天科等共同开发研制了光伏发电综合实训系统,建成了光伏发电综合实训室,半导体工艺实训室。完成《光伏应用技术》综合实训课程改等,实验室获得“淮安市光电池&LED重点实验室”称号,近两年以实验室为依托,已承担市级科研课题5项、申报专利4项,发表文章10余篇。
(3)加强师资队伍建设
学院十分重视专职教师实践能力的提高,专业教师定期到企业进行实岗培训,学习企业管理文化和生产技术。在聘请光伏企业高技能水平兼职教师的同时,还邀请江苏光伏产业协会专家、企业的高层管理及高级技术人员定期做报告。学生在企业实训实习期间,专业指导教师也定期参与指导和实践,通过多元合作提高了专职教师的实践能力。计划在3-5年,对专业任课教师进行培训进修,并与开设本专业的兄弟院校进行交流,培养专业带头人1人,培养骨干教师7人,聘请兼职特聘专家1人、行业专家1人、能工巧匠1人。
(4)建立多元化的考评考核体系
打破单纯以课堂考试结果评价学生的传统做法,探索教学质量评价标准和学生考核办法,建立突出能力、全程评价、多元考核的开放性评价体系。学生在企业实训实习期间,企业指导教师和专业指导教师同时参与学生的指导。以企业的专家和专业实习指导教师作为评委评定实习、实训课程的总评。训练过程中,注重对每个学生综合素质的培养,将能力训练、知识学习、素质培养与职业技能鉴定相结合,校企参与,体现人才培养的多元化和开放性。
二、结束语
光伏人才培养模式是大家广泛关注的热点问题,如何提高光伏应用技术专业学生的综合素质、专业知识、职业能力和就业竞争力,这些工作任重而道远,要做的还很多。所以,光伏人才培养模式还需要长期深入的研究探讨和实践。
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