白子寒
摘 要:光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷約20年的迅速發(fā)展后,從2011年內(nèi)到2018年遭遇到嚴峻的挑戰(zhàn)你,很多發(fā)達國家的大型光伏企業(yè)面臨破產(chǎn),國際光伏市場長期處于低迷的狀態(tài)中。過度依賴國際市場的中國光伏產(chǎn)業(yè)當前正面臨一系列難題:產(chǎn)品質(zhì)量、很多企業(yè)嚴重虧損等等。因此,中國光伏產(chǎn)業(yè)想要解決這些難題,必須要根據(jù)當前的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,提出適宜的解決方法。
關鍵詞:中國;光伏產(chǎn)業(yè);現(xiàn)狀;思考
中圖分類號:F426.6 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2018)24-0210-02
光伏產(chǎn)業(yè)是一種能源產(chǎn)業(yè),也是我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。盡管中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,但是仍存在諸多問題,處于初步發(fā)展階段。為了可以促進中國光伏產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,必須要從各方面入手,確保該產(chǎn)業(yè)得到高速發(fā)展。本文首先介紹光伏的背景和歷史發(fā)展,其次概述光伏的基本原理,然后分析中國光伏產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀,最后提出中國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
1 光伏的背景和歷史發(fā)展
近年來,隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,人口數(shù)量及社會生產(chǎn)力都在不斷提升,人類對自然能源的消耗和需求也在穩(wěn)定增長。因為化學能源屬于不可在上能源,長時間的損耗會導致其短缺,所以當前能源緊缺問題已經(jīng)成為各國關注的主要問題。同時,很多化學能源的損耗也直接影響生態(tài)環(huán)境。為了能夠明顯減少污染對人類生存環(huán)境帶來的壓力,科研人員必須要積極探索可再生和清潔無污染的能源,以此代替化學能源。其中,在這些能源中太陽能優(yōu)勢最為明顯,具備無污染以及能源充足等優(yōu)點,所以受到我國以及其他規(guī)劃的普遍關注。
太陽能的應用和探究,將來的戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)包含太陽能發(fā)電廠、空間站等等。最近幾年,很多國家都在積極發(fā)展這個項目。當前,我國工業(yè)發(fā)展迅速,但由于我國多數(shù)能量來源仍然是煤、石油等等,屬于不可再生化石燃料,且不清潔,造成污染愈加嚴重,而且不管是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,都不能真正擺脫化石燃料的使用控制,所以我國有些城市的工業(yè)污染是相當嚴重的。此外,大力推動太陽能的發(fā)展,不只是我國需要迫切解決的問題,也是國家發(fā)展的主要目標。2006年一些國家陸續(xù)出臺相關的法律文件,不斷促進太陽能的開發(fā)和利用,進而可以實現(xiàn)全范圍普及、綜合利用資源、提升資源有效利用率等目標。
2 光伏的基本原理
太陽能電池利用和人類日常生活存在密切的關聯(lián),特殊的化學材料和太陽能產(chǎn)生光伏作用能夠直接產(chǎn)生電能。在生活和生產(chǎn)中,很少有材料進行光伏效應。例如:硅系電池中的非晶、多、單三類 、化合物半導體電池中的砷化鎵。其發(fā)電原理都是合理利用光的伏打效應形成電能。其主要原理是:采用有效的方法,將N型半導體和P型半導體進行高效組合,這樣在二者的交界處會形成P-N結(jié)。[1]在這種情況下,由于多數(shù)載流子的擴散,形成空間電荷區(qū),同時也會形成一個從N指向P的不斷增強的電場,所以很多載流子因電場的作用進行反向漂移。在達到平衡的狀態(tài)后,擴散而產(chǎn)生的電流與電場作用反向漂移產(chǎn)生的電流是相等的。如果光照射在該材料中的P-N結(jié)上,并且光能超出P-N結(jié)的禁帶寬度,便能躍遷,之后往往會在P-N結(jié)附近留下空穴(如圖1)。
又由于電場存在,產(chǎn)生不平衡電子載流子逐漸向空間電荷區(qū)的兩端進行漂移,進而出現(xiàn)光電,導致以往的平衡被破壞。如果將P-N結(jié)接通外電路,在電路中就會存在電流。在太陽能開發(fā)中常見的光伏發(fā)電技術(shù)包括典型光伏發(fā)電系統(tǒng)和獨立型光伏系統(tǒng)。在典型光伏發(fā)電系統(tǒng)中根據(jù)線路及配件的不同,又劃分成獨立型和并網(wǎng)型,這其中主要是光伏陣列、逆變器、控制器等一些配件的介入造成的不同。
光伏陣列的應用是為了實現(xiàn)光和電的轉(zhuǎn)換,同時輸出較低壓的直流電。變換器分為DC-DC(交流-交流)變換器和DC-AC(交流-直流)逆變器,用于轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量交流電,供給負載或并入電網(wǎng)進行使用??刂破髟谙到y(tǒng)中起著監(jiān)督作用,在電流電壓產(chǎn)生變化時依照提前設置的特定算法計算出逆變器所需要的控制信號。蓄電池在光伏電池輸出能量充足的情況下。蓄電池能夠存儲更多的能量,而且在能量不夠時及時補給能量。
3 中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
中國光伏產(chǎn)業(yè)起步于上世紀70年代,在90年代逐漸邁入穩(wěn)定增長期,在2005年已經(jīng)進入迅速增長期。[2]之后,中國光伏產(chǎn)業(yè)平均每年上升率保持在45%以上,已經(jīng)發(fā)展成為全世界最大的光伏產(chǎn)品生產(chǎn)過,占據(jù)全世界約55%的市場份額。盡管中國光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,但是隨著外部環(huán)境的改變,產(chǎn)業(yè)發(fā)展的弱勢也越來越突出。因為總體水平較為落戶以及科學技術(shù)成轉(zhuǎn)化難度大,在全球終端市場上中國光伏產(chǎn)業(yè)缺少話語權(quán),雖然出口量較大,但是不能僅僅掌握定價權(quán),通常需要依賴價格戰(zhàn)進行一些低端競爭,短時間內(nèi)很有可能會搶占市場,長期必定會威脅行業(yè)發(fā)展。[3]至今為止,中國光伏產(chǎn)業(yè)并沒有構(gòu)建完善的研發(fā)創(chuàng)新體系,二期誒缺少高新技術(shù)生產(chǎn)指導產(chǎn)業(yè)支撐,許多純度高的硅料、精密機械設備都依靠進口,在很大程度上使得中國光伏電池生產(chǎn)成本得到大大提升。
站在辯證的角度看待中國光伏產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀,市場低迷期通常也屬于產(chǎn)業(yè)調(diào)整期,產(chǎn)業(yè)危機中,也給整個行業(yè)發(fā)展帶來全新的發(fā)展機遇。[4]在經(jīng)歷過一段時間后,市場就會重新恢復到正常秩序,這些企業(yè)必定可以成為將來企業(yè)的引領者。
4 中國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向
自從十二五一來,《可再生能源發(fā)展十二五規(guī)劃》等文件相繼出臺,一些推動光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律政府也陸續(xù)出臺,而光伏企業(yè)本身也要適當?shù)恼{(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略,提升自身的發(fā)展能力,探索出更加具有競爭力的發(fā)展戰(zhàn)略。
4.1 提升技術(shù)創(chuàng)新水平,降低對外依賴程度
中國光伏產(chǎn)業(yè)危機的主要原因是的缺少關鍵設備和重要技術(shù)。因此,只有提升產(chǎn)業(yè)自身的自主創(chuàng)新水平,沖突技術(shù)難關,抓住主要技術(shù),才可以從根本上有效解決過高對外依賴的問題,徹底打破歐美發(fā)達國家在整個光伏產(chǎn)業(yè)的壟斷,也才可以在全球光伏市場上享有更多的定價權(quán)及話語權(quán),走出中國市場利潤的窘境。
4.2 借助淘汰制度和市場準入高效實現(xiàn)行業(yè)整合
在2011年初環(huán)保部、發(fā)改委以及工信部頒布《多晶硅行業(yè)準入條件》,第一次設置多晶硅行業(yè)的準入門檻,嚴格要求太陽能多晶硅項目所有期規(guī)模都要超過每年3000噸。同時新產(chǎn)業(yè)政策在資源回收、土地使用、環(huán)境保護以及布局等方面也設定條件。在現(xiàn)有項目中與該政策不相符的,必須要及時整改,整改不達標就無法進行多晶硅生產(chǎn)。淘汰制度和市場準入在短時間內(nèi)加快了低端光伏企業(yè)推出市場的進程,以長遠的角度來看推動了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與整合,也是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大進步。
4.3 努力應對全球“雙反”調(diào)查
美國商務部在2011年11月正式開始對中國光伏電池的“雙反”調(diào)查,在2012年10月歐盟委員會也出臺公告,導致該調(diào)查啟動。[5]大多數(shù)國家經(jīng)濟交往中保護國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要手段是雙方調(diào)查,在國際市場上中國光伏企業(yè)想要展現(xiàn)出市場競爭力,就需要認真做好“雙反”調(diào)查的準備工作。
4.4 強化對光伏產(chǎn)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的培育整合
積極發(fā)展光伏全產(chǎn)業(yè)鏈,既有利于提高光伏產(chǎn)業(yè)的抗風險水平,又能夠改善隨意擴張及無序競爭的問題。[6]從某種程度上來看,其和我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)十二五規(guī)劃所提出的擇優(yōu)扶優(yōu)政府是相符合的,也有利于促進光伏產(chǎn)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
5 結(jié)語
光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)被更多的國家重視,許多廠家和企業(yè)也開始這方面的探究。盡可能降低化石能源消耗、減少碳排放量等政策為促進光伏業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎。中國光伏產(chǎn)業(yè)在世界上占據(jù)很大的優(yōu)勢。這些年來,中國市場不斷擴大,相信在不久的將來光伏產(chǎn)業(yè)必定可以成為中國的核心能源產(chǎn)業(yè)。
參考文獻
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