光伏發(fā)電在中國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景淺析

陳自祥 吳家濤

（1.中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)有限公司安徽省電力設(shè)計(jì)院 安徽 合肥 230601；2.陽(yáng)光電源股份有限公司 安徽 合肥 230088）

0 引言

太陽(yáng)能在全球分布光伏，而且儲(chǔ)存量也非常的驚人，是公認(rèn)的可持續(xù)利用的可再生能源。而且我國(guó)太陽(yáng)能資源非常的豐富，全國(guó)各地的年太陽(yáng)輻射總量為928～2333kWh/m2，中值為1626kWh/m2[1]。太陽(yáng)能光伏發(fā)電（PV）是一種將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能的技術(shù)。隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)和發(fā)展，我國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)電的發(fā)展也呈現(xiàn)出良好的勢(shì)頭。根據(jù)最新規(guī)劃，“十二五”期間我國(guó)光伏裝機(jī)目標(biāo)上調(diào)為10GW，到2020年，我國(guó)光伏裝機(jī)量目標(biāo)可能大幅上調(diào)至50GW[2]，標(biāo)志了光伏發(fā)電已經(jīng)在中國(guó)大規(guī)模應(yīng)用了。

1 光伏發(fā)電技術(shù)介紹

太陽(yáng)能電池方陣，控制器和逆變器是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心組成部分，其中太陽(yáng)能電池原理是電池吸收太陽(yáng)輻射光能，通過(guò)“光生伏打效應(yīng)”將光能轉(zhuǎn)化成電能[3]。目前市場(chǎng)上的太陽(yáng)能電池有單晶硅，多晶硅以及非晶硅太陽(yáng)能電池。控制器是控制整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的樞紐。逆變器在整個(gè)系統(tǒng)中扮演著將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的角色。

2 光伏發(fā)電在我國(guó)的應(yīng)用

2.1 獨(dú)立光伏系統(tǒng)

獨(dú)立光伏系統(tǒng)是利用太陽(yáng)能電池方陣接受光能來(lái)供電，一般應(yīng)用于居住程度密集的用戶，最簡(jiǎn)單的獨(dú)立光伏系統(tǒng)是不帶儲(chǔ)能設(shè)備，系統(tǒng)發(fā)出的直流電直接供給負(fù)載使用。另一種獨(dú)立光伏系統(tǒng)是裝有儲(chǔ)能設(shè)備（常用的是蓄電池）。

總體而言，獨(dú)立光伏系統(tǒng)在我國(guó)主要應(yīng)用于離網(wǎng)的偏遠(yuǎn)住宅區(qū)域，目前我國(guó)還有一部分人口沒(méi)有用上電，此類的光伏發(fā)電系統(tǒng)恰好的解決這些問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到2006年初，我國(guó)的利用獨(dú)立光伏累計(jì)發(fā)電容量已經(jīng)達(dá)到了70MW[4]。此外，這類系統(tǒng)還應(yīng)用于在一些離網(wǎng)或者供電不穩(wěn)定的工業(yè)領(lǐng)域。如光纖通訊材料，衛(wèi)星通訊系統(tǒng)等。而且隨著節(jié)能環(huán)保政策的深入貫徹，這類系統(tǒng)還應(yīng)用在照明方面。

2.2 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)

并網(wǎng)光伏系統(tǒng)是將太陽(yáng)能電池方陣連接電力變換器，并網(wǎng)發(fā)電的技術(shù)，這主要針對(duì)于電力負(fù)荷大而導(dǎo)致光伏發(fā)電不足的區(qū)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，此類系統(tǒng)的使用量在20世紀(jì)末就已經(jīng)超過(guò)了獨(dú)立光伏系統(tǒng)的使用量[5]?？偟膩?lái)說(shuō)，并網(wǎng)光伏系統(tǒng)一般可分為戶用并網(wǎng)光伏系統(tǒng)、光伏建筑一體化系統(tǒng)（BPIV）和光伏電站。

1）戶用并網(wǎng)光伏系統(tǒng)

本系統(tǒng)和電網(wǎng)并聯(lián)，一方面發(fā)出的電力供給用戶使用，另一方面，多余的電量可以輸入電網(wǎng)。早在20世紀(jì)90年代，德國(guó)、美國(guó)和日本都已經(jīng)相繼在居民區(qū)域安裝此類光伏系統(tǒng)，安裝量也是呈每年增加的趨勢(shì)[6]，近年來(lái)我國(guó)也已經(jīng)在某些區(qū)域進(jìn)行試點(diǎn)和示范了。

2）光伏建筑一體化系統(tǒng)（BPIV）

BPIV的原理是在建筑結(jié)構(gòu)的表面上安裝光伏發(fā)電組件來(lái)提供電能，我國(guó)于2004年8月建成的深圳國(guó)際花卉博覽園1兆瓦并網(wǎng)光伏電站，此項(xiàng)工程當(dāng)時(shí)是國(guó)內(nèi)第一座兆瓦級(jí)并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏電站。此后首都博物館300kWp和國(guó)家體育館100kWp光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的建成，標(biāo)示了我國(guó)在BPIV領(lǐng)域的發(fā)展優(yōu)勢(shì)和成就，具有很好的借鑒意義。

3）光伏電站

光伏電站是真正意義上大型太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電的建筑。我國(guó)首座光伏電站是位于西藏羊八井的100kWp戈壁沙漠高壓并網(wǎng)光伏電站，隨后建成的內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán)205千瓦太陽(yáng)能聚光光伏電站和上海崇明1046千瓦太陽(yáng)能光伏發(fā)電站等大機(jī)組的示范工程，很好的表明了光伏電站在我國(guó)規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的前景。

3 我國(guó)光伏發(fā)電的主要問(wèn)題和建議

3.1 問(wèn)題

1）成本偏高是我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要阻礙，相比其他新能源發(fā)電，主要是由于太陽(yáng)能電池價(jià)格較高，而且基本上要靠進(jìn)口。

2）“兩頭在外”問(wèn)題，即95%的太陽(yáng)能高晶硅電池靠進(jìn)口，95%以上的太陽(yáng)能電池靠出口海外。尤其是最近幾年，高純多晶硅材料的成本的持續(xù)上漲。而且我國(guó)出口歐美國(guó)家的光伏發(fā)電設(shè)施并沒(méi)有商業(yè)化，多半是政府補(bǔ)貼的市場(chǎng)，一旦補(bǔ)貼政策發(fā)生變化，或者提高進(jìn)口質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這些問(wèn)題都將無(wú)疑將對(duì)我國(guó)的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)造成很難想象的困境。

3）政府支持不足問(wèn)題

一方面，相比國(guó)外的光伏發(fā)電的優(yōu)惠政策和政府補(bǔ)貼，我國(guó)的在這方面的支持顯然沒(méi)有國(guó)外力度大，另一方面，盡管《可再生能源法》已經(jīng)實(shí)施，但是對(duì)光伏發(fā)電的支持也是不夠的。因此，要解決這個(gè)問(wèn)題，只有政府加大支持和補(bǔ)貼。

3.2 建議

1）相關(guān)政府主管部門需建立相應(yīng)的政策和制度，加強(qiáng)國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電企業(yè)的健康發(fā)展，以及與國(guó)外企業(yè)的合作和交流，進(jìn)一步利用國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合中國(guó)特有的國(guó)情，努力建立起適合中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展一套規(guī)范制度和體系。

2）相關(guān)政府主管部門還應(yīng)研究光伏發(fā)電上網(wǎng)價(jià)格等問(wèn)題，并制定和出臺(tái)有利于我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的政策和措施。

4 結(jié)論

太陽(yáng)能作為一種潔凈、可再生的新能源，有著廣闊的發(fā)展前景。大力發(fā)展太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)是改變和優(yōu)化國(guó)內(nèi)電力結(jié)構(gòu)的有效途徑，并且國(guó)內(nèi)已初步建成了一些大中的型太陽(yáng)能綜合示范工程，未來(lái)希望隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本的下降和效率的提高，以及政府部門的大力支持，有朝一日，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的光輝時(shí)代終會(huì)來(lái)臨！

［1］朱偉鋼，林燕梅，周蕾.太陽(yáng)能光伏發(fā)電在中國(guó)的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電力，2007，24(5)：19-23.

［2］熊燕，劉鑫，馬勝紅.中國(guó)城市規(guī)?；夥l(fā)電應(yīng)用條件分析[J].可再生能源，2012，30(1)：123-126.

［3］唐征岐，虞輝.太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)[J].上海電力，2008，2：111-114.

［4］趙春江，楊金煥，陳中華，鄒乾林.太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].節(jié)能技術(shù)，2007，25(5)：461-465.

［5］劉順達(dá).科學(xué)看待電力電量平衡：有關(guān)華東電網(wǎng)發(fā)展問(wèn)題的調(diào)查與思考[N].光明日?qǐng)?bào),2005-9-15.

［6］Kurokawa K,Komoto K,Van Der Vleuten P et al.Energy from the Desert ：Practical Proposals for Very Large Scale Photovoltaic Power Generation(VLS-2PV)Systems[R].Report IEA PVPS Task 8.London：Earthscan,2006.