太陽(yáng)能光伏發(fā)電現(xiàn)狀研究及問(wèn)題分析

蔡錦山

【摘 要】太陽(yáng)能是潔凈、可再生能源，是傳統(tǒng)化石能源最為重要的替代能源之一。隨著我國(guó)各項(xiàng)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及政府扶持力度的增大，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)飛速發(fā)展新時(shí)期。相信不久的將來(lái)，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)能像網(wǎng)絡(luò)一樣，走進(jìn)千家萬(wàn)戶，成為我國(guó)電力供應(yīng)不可或缺的重要部分。

【關(guān)鍵詞】光伏發(fā)電；發(fā)展現(xiàn)狀；具體應(yīng)用；問(wèn)題對(duì)策

引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)的地球環(huán)境的進(jìn)一步惡化，若是不及時(shí)加以防治，必然會(huì)對(duì)未來(lái)的發(fā)展與人類生活造成巨大的影響。因此關(guān)注能源問(wèn)題，尋找到更為多元化的新興能源是當(dāng)前世界范圍內(nèi)工業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。太陽(yáng)能由于其清潔性、可再生性，受到了大眾的廣泛認(rèn)可，隨著未來(lái)技術(shù)的不斷成熟，太陽(yáng)能光伏發(fā)電必然能夠有更好的發(fā)展、取得更有益的成果。

1新能源光伏發(fā)電站發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1光伏裝機(jī)量發(fā)展現(xiàn)狀

按照2017年國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)報(bào)告能夠看出，我國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)總裝機(jī)容量已經(jīng)高達(dá)135.25GW，在世界范圍內(nèi)排列前列，2017年新增集中式光伏發(fā)電裝機(jī)容量33.62GW，分布式光伏發(fā)電站為19.44GW，裝機(jī)的重心由西北向中東部轉(zhuǎn)移。在此期間我國(guó)建設(shè)光伏發(fā)電站的區(qū)域光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)良好，但各區(qū)域光伏發(fā)電實(shí)際利用小時(shí)，由于電網(wǎng)斷面受限，部分地區(qū)實(shí)際利用小時(shí)未達(dá)設(shè)計(jì)利用小時(shí)數(shù)，總體看2017年光伏總發(fā)電量超過(guò)1182億千瓦時(shí)的發(fā)電量，其中最具有代表性的是集中式光伏發(fā)電站。

1.2開(kāi)發(fā)和利用新能源

應(yīng)用新能源具有多種應(yīng)用方式，包括光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電、光熱發(fā)電、地?zé)岬鹊?。近年?lái)國(guó)家提出了“金山銀山就是綠水青山”的發(fā)展理念，在環(huán)境保護(hù)，能源節(jié)約以及智能化發(fā)展方面涌現(xiàn)出了非常多的新型技術(shù)和研究成果，使新能源光伏發(fā)電站的發(fā)展速度不斷加快，在技術(shù)應(yīng)用方面，不斷創(chuàng)新發(fā)展。從組件轉(zhuǎn)化率、逆變器智能化、箱變數(shù)控化以及智能化輸配電技術(shù)的應(yīng)用，使得光伏產(chǎn)業(yè)處于技術(shù)發(fā)展的前沿，能夠適應(yīng)電網(wǎng)要求，國(guó)家從電網(wǎng)層面降低棄光率，從消費(fèi)終端制定新能源電量消費(fèi)配額制，為未來(lái)新能源提供了廣闊的發(fā)展空間。

1.3新能源光伏發(fā)電站存在的問(wèn)題

我國(guó)新能源光伏發(fā)電站在發(fā)展期間也出現(xiàn)了較多問(wèn)題：第一，技術(shù)問(wèn)題：相比于發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，我國(guó)新能源光伏發(fā)電技術(shù)還處于相對(duì)落后階段，國(guó)家對(duì)于新能源光伏發(fā)電技術(shù)的重視程度仍然不夠，因此在技術(shù)發(fā)展方面存在較大局限性，尤其是組件轉(zhuǎn)化率較低，還有一方面原因是新能源光伏發(fā)電技術(shù)的開(kāi)發(fā)成本比較高。第二，成本問(wèn)題：我國(guó)當(dāng)前所建設(shè)的新能源光伏發(fā)電站還存在較大發(fā)展空間，相比于風(fēng)力發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，總裝機(jī)容量還是比較少，在發(fā)電成本上為4元/千瓦時(shí)，明顯高于煤電車、風(fēng)能發(fā)電以及生物發(fā)電成本。近些年，我國(guó)在新能源光伏發(fā)電成本上有了較大進(jìn)步，當(dāng)前成本價(jià)格已經(jīng)降低至1元/千瓦時(shí)，相比于普通發(fā)電成本來(lái)說(shuō)無(wú)顯著差異。第三，規(guī)劃問(wèn)題：發(fā)達(dá)國(guó)家具備完善的可再生能源發(fā)電配額機(jī)制，相關(guān)部門也針對(duì)新能源光伏發(fā)電站給出了一系列優(yōu)惠措施，建立和完善了市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)。但是我國(guó)在新能源光伏發(fā)電業(yè)中仍然缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃，沒(méi)有注重市場(chǎng)規(guī)劃化管理，導(dǎo)致新能源光伏發(fā)電行業(yè)缺乏培育政策和鼓勵(lì)措施多變，具體表現(xiàn)在制約部門較多，國(guó)家電費(fèi)補(bǔ)貼到位遲緩，光伏發(fā)電并網(wǎng)手續(xù)復(fù)雜等，嚴(yán)重影響了新能源光伏發(fā)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用

2.1太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)應(yīng)用

太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以看作是在配電網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)組成部分，這個(gè)系統(tǒng)可以傳輸出無(wú)功功率，也可以傳輸有功功率，把這兩個(gè)傳輸?shù)较噙B接的電力系統(tǒng)中。這個(gè)系統(tǒng)中根據(jù)有無(wú)儲(chǔ)能設(shè)備來(lái)進(jìn)行區(qū)分，也就是可以把這種系統(tǒng)分成兩個(gè)種類，第一種是有著儲(chǔ)能的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)；另一種就是沒(méi)用儲(chǔ)能設(shè)備的并網(wǎng)系統(tǒng)。還有一種分類法根據(jù)光伏的陣列和功率的級(jí)別來(lái)進(jìn)行區(qū)分，可以分成兩個(gè)種類，第一種是分布式小型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)；另一種是集中型大型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)。

2.2獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的建立

獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，指導(dǎo)的是這樣的系統(tǒng)產(chǎn)生的電力不需要和大型電網(wǎng)相連接，這樣的光伏發(fā)電的系統(tǒng)就是獨(dú)立系統(tǒng)，這種系統(tǒng)一般都建立在比較偏遠(yuǎn)的地方，比如在孤僻的島嶼中建設(shè)這種系統(tǒng)，主要是邊防使用，或者是通信設(shè)備的供電使用。這種系統(tǒng)的配置中，就需要使用儲(chǔ)能設(shè)備，原因在于，光伏發(fā)電使用的能源是太陽(yáng)能，夜間是沒(méi)有這樣的能源，因此需要把白天收集的太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)備，在晚間的時(shí)候供給設(shè)備使用或者照明使用，使用儲(chǔ)能的方法就可以保證全天的電能供應(yīng)。獨(dú)立的光伏發(fā)電系統(tǒng)中有著一個(gè)缺陷，就是在發(fā)電中受到環(huán)境因素的影響很大，不能夠保證供電的穩(wěn)定性，但是在這些偏遠(yuǎn)的地區(qū)，能夠?qū)崿F(xiàn)配電已經(jīng)有著重要的社會(huì)價(jià)值，因此在這個(gè)方面有著很大的研究空間。

2.3光伏建筑一體化應(yīng)用

太陽(yáng)能光伏建筑一體化應(yīng)用，這個(gè)方面是現(xiàn)在的新技術(shù)，也是一個(gè)在光伏發(fā)電中比較熱門的技術(shù)。在這個(gè)應(yīng)用中主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：在建筑物能夠收集陽(yáng)光較多的地方配置光伏器具，這樣就可以實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電和電網(wǎng)的并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了光伏建筑一體化。這種光伏建筑物一體中，使用的是光伏器具集成化和建筑物在房頂安裝光伏電池板，同時(shí)在建筑物中的幕墻使用光伏玻璃幕墻來(lái)代替，這樣就可以提高太陽(yáng)能的有效利用，而且還實(shí)現(xiàn)建筑物材料和光伏發(fā)電材料同時(shí)使用在建筑物中，能夠有效地控制好光伏發(fā)電的建造成本。在現(xiàn)代建筑物中要求外部裝飾的可觀性，因此在光伏玻璃幕墻中也研制出彩色的光伏玻璃幕墻，這樣既能夠解決建筑物美觀的問(wèn)題，還解決了建筑物使用能源的問(wèn)題，是現(xiàn)在比較先進(jìn)的建筑物。

3我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問(wèn)題及對(duì)策

3.1我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問(wèn)題

太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問(wèn)題主要包括以下幾個(gè)方面：（1）太陽(yáng)能電池的低轉(zhuǎn)化率是國(guó)內(nèi)外普遍存在的問(wèn)題，目前最高轉(zhuǎn)化率是31.1%，而且也是在試驗(yàn)階段。（2）多晶硅原料冶金硅80%產(chǎn)自我國(guó)，但我國(guó)的國(guó)內(nèi)消耗量只占冶金硅開(kāi)采中的一小部分，其余全部出口，這也與我國(guó)沒(méi)有自主核心技術(shù)，無(wú)法消耗如此大產(chǎn)量，而且制造的產(chǎn)品的質(zhì)量也得不到保證。（3）現(xiàn)階段我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但始終存在“兩頭在外”的畸形產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)。也就是我國(guó)生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池組件大部分用于出口國(guó)外，這些出口于國(guó)外的太陽(yáng)能電池組件正好也是我國(guó)國(guó)內(nèi)緊缺的資源，這就意味著我國(guó)在消耗大量能源資源且污染環(huán)境的同時(shí)卻給國(guó)外輸送綠色無(wú)污染的能源。（4）我國(guó)在2007年以前光伏產(chǎn)業(yè)的政策基本上是空白一片，2007年《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》的出臺(tái)作用也是相當(dāng)有限。

3.2對(duì)策分析

針對(duì)以上諸問(wèn)題，筆者主要總結(jié)以下幾點(diǎn)建議，可供參考交流：（1）政府應(yīng)加大對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的支持力度，加大對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的研發(fā)投入，加快建立太陽(yáng)能光伏發(fā)電國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室之類的研究機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)關(guān)于光伏產(chǎn)業(yè)方面的技術(shù)突破。（2）由于技術(shù)的不成熟以及起步晚，我國(guó)生產(chǎn)的光伏產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，因此國(guó)家要加快建立光伏產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，將一些有重大影響的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。（3）政府應(yīng)加大對(duì)諸如風(fēng)光互補(bǔ)和風(fēng)光水互補(bǔ)電站的開(kāi)發(fā)力度，這樣可以很好地利用各種清潔能源的有時(shí)互補(bǔ)，也在一定程度上促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，此次研究深入分析了新能源光伏發(fā)電站的發(fā)展現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)之上分析了發(fā)電站的實(shí)際應(yīng)用。但是在實(shí)際分析期間也出現(xiàn)了較多問(wèn)題，我國(guó)在建設(shè)新能源光伏發(fā)電站時(shí)與發(fā)達(dá)國(guó)家存在差距，因此政府部門需要提升對(duì)新能源光伏發(fā)電站的重視程度，將其應(yīng)用在社會(huì)生產(chǎn)生活的供電工作中，這樣能夠有效開(kāi)展我國(guó)不可再生能源的節(jié)約與環(huán)保工作，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也產(chǎn)生一定的推動(dòng)作用。

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（作者單位：福建省配電售電有限責(zé)任公司）