新能源光伏電廠的技術(shù)創(chuàng)新與效益評估研究

孫旭強(qiáng)

引言

光伏發(fā)電廠可以利用其電網(wǎng)連接準(zhǔn)確識別太陽能芯片所需的數(shù)據(jù)，提高工作效率，最大限度地提高能源效率，減少能源消耗，在環(huán)境保護(hù)方面具有重要作用，有利于節(jié)約資源和經(jīng)濟(jì)成本。光伏發(fā)電廠的管理過程中存在一定的問題，要進(jìn)一步提高光伏發(fā)電項(xiàng)目的效率，就要從項(xiàng)目設(shè)計(jì)入手，嚴(yán)格控制成本，提高光伏發(fā)電工程的綜合效益，降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。

一、光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力分析

（一）光伏行業(yè)發(fā)展形勢

1.在國內(nèi)政策支持下，一系列政策積極支持光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提供了廣闊的市場空間和穩(wěn)定的投資環(huán)境。其中包括對光伏網(wǎng)絡(luò)電價(jià)的補(bǔ)貼、補(bǔ)貼光伏產(chǎn)業(yè)的資金等。政策的實(shí)施促進(jìn)了光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，并吸引了大量的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)投資。

2.技術(shù)更新和成本降低，光伏技術(shù)不斷創(chuàng)新和進(jìn)步，在改進(jìn)光伏組件材料、提高太陽能電池效率和優(yōu)化制造工藝方面取得重大進(jìn)展。特別是隨著單晶硅、多晶硅、薄膜和PERC等光伏電池新技術(shù)的引入，光伏發(fā)電效率顯著提高，同時(shí)降低了成本。預(yù)計(jì)在未來幾年，隨著技術(shù)的成熟和大規(guī)模生產(chǎn)的推進(jìn)，光伏成本將進(jìn)一步降低，光伏行業(yè)的競爭力將進(jìn)一步提高。

3.隨著國際市場競爭的加劇，中國作為世界上最大的光伏產(chǎn)業(yè)國家，在市場份額和技術(shù)水平上占據(jù)著重要地位。然而，國際市場上的競爭也越來越激烈，只有不斷提高技術(shù)水平，降低成本，積極開放國際市場，光伏產(chǎn)業(yè)才能在競爭中保持領(lǐng)先地位。

（二）光伏行業(yè)特征

1.光伏產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)是技術(shù)進(jìn)步和持續(xù)降低成本。隨著研究和技術(shù)的進(jìn)步，太陽能組件的效率不斷提高，制造成本逐漸降低。這使得太陽能更加經(jīng)濟(jì)，并且可以與傳統(tǒng)能源競爭。

2.政治支持和國家對光伏產(chǎn)業(yè)的支持是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動力。許多國家制定了政策和法規(guī)，以促進(jìn)包括太陽能在內(nèi)的可再生能源的使用和發(fā)展。此外，由于環(huán)境問題突出和可持續(xù)發(fā)展要求，市場對光伏產(chǎn)品的需求也在增加。

3.光伏產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈完整性和垂直整合相對完整，包括從硅材料到太陽能電池組件再到系統(tǒng)集成的一系列化合物。一些公司還推出了覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈多個(gè)環(huán)節(jié)的垂直整合商業(yè)模式。這種完整性和集成有助于控制生產(chǎn)成本，提高整體效率，更好地響應(yīng)市場需求。

二、光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力實(shí)施方案

（一）太陽能光伏電池組件選擇及安裝

根據(jù)電氣需求，選擇太陽能光伏電池組件，其主要由逆變器、光伏電池板以及蓄電池三部分組成，光伏電池板作為核心設(shè)備，關(guān)系到光伏新能源生成效率和質(zhì)量，因此需要結(jié)合項(xiàng)目自身情況，選擇合適的光伏電池板。目前比較常用的主要有三種，單晶硅、復(fù)合晶硅以及多晶硅，其主要性能如下表所示。

表1 太陽能光伏電池板性能對比

根據(jù)上表對三種太陽能光伏電池板性能對比，盡管單晶硅類型的電池板成本相對高一些，但是光電轉(zhuǎn)換方面優(yōu)于其他兩種電池板，并且使用壽命也比較長，更適用于電力節(jié)能使用，因此選擇單晶硅類型的電池板作為光伏新能源發(fā)電設(shè)備。

由于光伏項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)空間面積大，且無遮擋，采光條件好，因此，組件的安裝采用并聯(lián)的方式，將太陽能電池板、蓄電池和逆變器電源線路連接在一起，并接入建筑電氣總線[1]。由于太陽能電池板的安裝方位和傾斜角度，直接關(guān)系到太陽能光伏發(fā)電效率，因此在安裝過程中要對太陽能電池板安裝方位和角度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)[2]。光伏電池板安裝傾角需要根據(jù)項(xiàng)目地理位置而定，光伏電池板安裝傾斜角度決定著發(fā)電的有效面積，光伏電池板傾角與太陽能入射角存在著一定的線性關(guān)系，具體如下圖所示。

如圖1所示，當(dāng)光伏電池與太陽光入射線垂直時(shí)，光伏電池板發(fā)電有效面積最大，且發(fā)電效率最高，當(dāng)?shù)靥柟馊肷渚€角度與當(dāng)?shù)鼐暥纫恢?，因此在安裝過程中將光伏電池板傾角調(diào)整為所在地緯度值[3]。蓄電池組和逆變器安裝在配電箱內(nèi)，并采用并聯(lián)的方式在蓄電池組和逆變器電源線路上接入控制器，利用控制器對太陽能光伏電池組件過放電和充放電進(jìn)行控制。

圖1 光伏電池板傾角與太陽入射角關(guān)系圖

（二）太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電

考慮到電氣用電量較大，太陽能光伏發(fā)電具有一定的局限性，在夜里或者陰天時(shí)，太陽能光伏電池組件是無法進(jìn)行發(fā)電的，完全依靠太陽能光伏發(fā)電電量，無法滿足用電需求，因此此次采用并網(wǎng)光伏發(fā)電形式，即將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與供電系統(tǒng)組串在一起，共同供電。每4—6塊光伏電池板組件為一個(gè)光伏方陣，光伏方陣的最大工作電壓需要滿足以下條件：

（三）加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和提高創(chuàng)新能力

提高光伏產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力，首先要提高研究和技術(shù)創(chuàng)新能力。其中包括：

1.建立專業(yè)的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)：建立一支由光伏領(lǐng)域的專家和科學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)，致力于研究前沿技術(shù)。同時(shí)，必須強(qiáng)調(diào)與高校、研究機(jī)構(gòu)和技術(shù)研發(fā)企業(yè)的密切合作，以促進(jìn)技術(shù)交流和資源共享。

2.加強(qiáng)研究平臺的發(fā)展：提供足夠的投資，建設(shè)具有國際競爭力的研究平臺，包括實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)基地等。這些平臺為技術(shù)創(chuàng)新提供了必要的先決條件和支持。

3.促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化：建立與產(chǎn)業(yè)掛鉤的機(jī)制，鼓勵(lì)科研人員將科技成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用，并提供適當(dāng)?shù)恼吆拓?cái)政支持。

4.增強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識：加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，提高光伏企業(yè)自主研發(fā)能力。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)法律法規(guī)的制定和實(shí)施，懲罰和打擊非法活動，保護(hù)企業(yè)的合法權(quán)益。

三、新能源光伏電廠效益評估研究

（一）強(qiáng)化光伏電站的硬件系統(tǒng)，加強(qiáng)效益風(fēng)險(xiǎn)防范

為了提高光伏系統(tǒng)的效率，需要對系統(tǒng)進(jìn)行全面地測試和維護(hù)。光伏發(fā)電廠是一種新的操作系統(tǒng)，有能力的人員應(yīng)根據(jù)光伏發(fā)電廠的特點(diǎn)建立一個(gè)全面的操作系統(tǒng)，以確保光伏發(fā)電廠項(xiàng)目運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。在光伏發(fā)電廠硬件系統(tǒng)的維護(hù)過程中，可以首先檢查配電線路和配電柜的基礎(chǔ)設(shè)施，如果在檢查過程中檢測到設(shè)備存在問題，則必須正確記錄檢測到的情況。此外，專家共同研發(fā)解決方案。因此，重視光伏電站專家的培養(yǎng)，為光伏電站項(xiàng)目的全面質(zhì)量管理奠定基礎(chǔ)，具有十分重要的意義。為了確保光伏發(fā)電廠項(xiàng)目的運(yùn)營效率，運(yùn)營商可以定期檢查光伏發(fā)電廠的硬件系統(tǒng)。如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)功率控制器的效率沒有得到充分利用，則有必要盡快檢查其他相應(yīng)的硬件設(shè)備，并清楚地記錄檢查結(jié)果。然后將本次檢查期間收集的數(shù)據(jù)與最終檢查數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以確定問題并確定需要維護(hù)和清潔的部件。這種工作方法可以初步發(fā)現(xiàn)并解決問題，從而提高工作的穩(wěn)定性。此外，光伏系統(tǒng)通常采取三個(gè)步驟來避免項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。首先，光伏發(fā)電公司需要全面評估風(fēng)險(xiǎn)因素，將這些影響因素量化為經(jīng)濟(jì)成本，并將其映射到財(cái)務(wù)估值模型中，并全面評估所有的利益風(fēng)險(xiǎn)。其次，光伏發(fā)電廠項(xiàng)目必須在適當(dāng)?shù)暮贤忻鞔_各自的風(fēng)險(xiǎn)化解措施，以便光伏發(fā)電廠員工在風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)控制風(fēng)險(xiǎn)。最后，光伏發(fā)電廠員工應(yīng)積極結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)防范經(jīng)驗(yàn)，制定更符合項(xiàng)目效益和風(fēng)險(xiǎn)防范的措施。例如，一個(gè)光伏發(fā)電廠項(xiàng)目盈利2023.99億元，在落實(shí)上述三項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)防范措施后，交易規(guī)模達(dá)到37414億元。結(jié)果表明，以上三項(xiàng)措施對光伏電站項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)防范具有重要意義。

（二）對運(yùn)營成本進(jìn)行控制，增強(qiáng)企業(yè)的競爭優(yōu)勢

控制運(yùn)營成本是每個(gè)公司都必須考慮的問題。有效控制運(yùn)營成本可以使公司利潤最大化，有效減少不必要的物質(zhì)損失，提高公司的競爭優(yōu)勢。光伏發(fā)電廠項(xiàng)目成本主要包括光伏發(fā)電廠的軟件、硬件和基礎(chǔ)設(shè)施成本。此外，光伏電站項(xiàng)目建設(shè)周期的長短、項(xiàng)目管理所需的人工成本等不確定因素影響著光伏電站項(xiàng)目的成本。因此，為了提高企業(yè)的競爭力，有必要從運(yùn)營成本的實(shí)施入手，通過制定預(yù)算來合理控制運(yùn)營成本。例如，通過控制運(yùn)營成本，管理者可以在實(shí)施光伏電站項(xiàng)目之前找到規(guī)劃整個(gè)項(xiàng)目運(yùn)營成本的專家。一個(gè)有效的預(yù)算計(jì)劃可以提高公司的競爭優(yōu)勢。預(yù)算規(guī)劃需要對人員和工廠維護(hù)等各個(gè)方面進(jìn)行預(yù)算分析，最終預(yù)算計(jì)劃包含光伏發(fā)電廠項(xiàng)目所需材料的一些質(zhì)價(jià)關(guān)系。分析市場上替代材料的價(jià)格也可以制定替代計(jì)劃。預(yù)算獲得批準(zhǔn)后，可用于光伏發(fā)電廠項(xiàng)目的后期建設(shè)。將預(yù)算規(guī)劃指標(biāo)作為業(yè)務(wù)參考指標(biāo)，可以有效控制運(yùn)營成本，提高項(xiàng)目效率。從公司預(yù)算管理的角度看，在預(yù)算管理中，要堅(jiān)持完善公司預(yù)算管理機(jī)構(gòu)、加強(qiáng)公司預(yù)算管理、集中管理公司預(yù)算指標(biāo)的戰(zhàn)略。下面是預(yù)算管理三步走戰(zhàn)略的具體內(nèi)容：

1.完善公司預(yù)算管理組織

建立公司預(yù)算管理委員會，并將公司的經(jīng)濟(jì)部門骨干納為委員會委員，規(guī)定預(yù)算管理委員會的主要職能為擬定公司經(jīng)營目標(biāo)及方針；審查公司各預(yù)算執(zhí)行部門的預(yù)算方案；協(xié)調(diào)和處理各預(yù)算執(zhí)行部門、責(zé)任單位在預(yù)算編制和執(zhí)行中的矛盾或分歧；確定公司年度預(yù)算，提交董事會審批。通過這種預(yù)算管理體系的建立以及相關(guān)職能的規(guī)定，能夠有效落實(shí)公司的預(yù)算管理策略，提升公司發(fā)展效益。

2.建立公司預(yù)算管理流程

采取“上下結(jié)合、分級編制、逐級匯總”的程序進(jìn)行，即公司董事會根據(jù)本年度公司的發(fā)展情況來進(jìn)行下一年度公司預(yù)算目標(biāo)的設(shè)置，而后上報(bào)責(zé)任部門讓其進(jìn)行預(yù)算合理性審查。當(dāng)審查結(jié)束后，責(zé)任委員會召開專門的會議進(jìn)行預(yù)算管理目標(biāo)審批。通過這種管理流程設(shè)置，能夠保證晶科公司預(yù)算設(shè)置的合理性。

3.公司預(yù)算指標(biāo)歸口管理

公司嚴(yán)格落實(shí)責(zé)任制度，將公司預(yù)算管理劃分為眾多的區(qū)域，并把這些區(qū)域分給各個(gè)責(zé)任負(fù)責(zé)人，規(guī)定當(dāng)預(yù)算管理發(fā)現(xiàn)問題后，公司將根據(jù)區(qū)域進(jìn)行責(zé)任追究。通過這種責(zé)任制度的落實(shí)，可以有效提升晶科電力企業(yè)員工的責(zé)任心，確保公司預(yù)算管理合理性，降低效益風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)企業(yè)項(xiàng)目競爭力。

小結(jié)

全球能源緊張局勢使新能源成為世界未來能源發(fā)展的重要方向，新型發(fā)電廠制造業(yè)的發(fā)展決定了新能源何時(shí)能夠取代傳統(tǒng)能源，并廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。金融危機(jī)引發(fā)的產(chǎn)業(yè)寒冬對新能源發(fā)電公司的發(fā)展提出了新的要求，在這種機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的激烈競爭環(huán)境中，新能源發(fā)電公司仍在沿用世界工廠的“加工”生產(chǎn)模式，必須被淘汰。技術(shù)創(chuàng)新是新能源企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提，也是企業(yè)長期生存的重要因素。在光伏電站項(xiàng)目管理中，通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)，加強(qiáng)軟硬件設(shè)備的維護(hù)，保證工作效率，控制運(yùn)營成本，可以提高項(xiàng)目的競爭力，使項(xiàng)目更加合理科學(xué)。這些措施可以增加項(xiàng)目營業(yè)額，控制項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，確保項(xiàng)目建設(shè)項(xiàng)目的正常高效實(shí)施。