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太阳能发电技术论文精品(七篇)

时间:2022-01-30 22:54:55

太阳能发电技术论文

太阳能发电技术论文篇(1)

关键词:光伏 技术管理 特点 问题 对策

1.引 言

1.1研究背景

进入21世纪以来,在资源有限和环保要求的双重制约下发展经济已成为人类实现可持续发展的一项重大挑战。其中,传统的化石能源所带来的环境污染、温室效应使得全球环境不断恶化。为了解决上述问题,科技的进步使得人类转向清洁能源的研究和应用,太阳能以其独特优势必将在本世纪得到长足发展。

近几年,中国江苏省出台了一系列推进太阳能光电技术研发应用的相关政策,将把无锡建设成世界级太阳能产业基地。如今,无锡的光伏产能产量已居全国首位。据统计,2010年无锡的太阳光伏企业电池产量2600MW左右,占全国产量的28%,全球产量的16%。

为了让使用太阳能发电更具吸引力,自2011年开始,中国政府对生产制造厂商提供保证价格。如今,中国光伏企业,尤其是无锡这一大型太阳能光伏产业基地目前面临美国出口重大压力以及欧洲市场的疲软不振,对转向国内市场的需求更为紧迫,而转战市场最大的挑战就是依靠技术进步来降低成本。因此,太阳能光伏企业的技术管理变得尤为重要。

1.2 研究方法

本研究以中国太阳能光伏企业为研究对象,以中国太阳能光伏企业技术管理为研究重点,基于企业研发管理理论及技术组织管理等理论分析太阳能光伏产业技术管理所存在的问题进行研究。

根据太阳能光伏相关产品生产企业自身特点,结合中国本土及无锡本地情况,并参考有关文献资料、研究报告等理论著作,通过多种途径获取关于有利于太阳能光伏产业发展的理论性资料;利用理论与实际相结合的方法,对国内太阳能光伏企业的技术管理进行讨论。

1.3 研究意义

该研究针对中国,特别是无锡市太阳能光伏企业进行研究,并专门讨论太阳能光伏企业的技术管理相关问题,以适应经济大潮下的新型竞争形势。

无锡市太阳能光伏产业规模大、基础好,为中国太阳能光伏产业的发展提供了夯实的基础。在此基础上,本文意在通过进一步优化企业技术管理结构,使无锡太阳能光伏产业顺利度过艰难时期,完成企业技术管理结构的优化升级,力图使企业占据产业链的上游。

1.4 文献综述

财政部、科技部、国家能源局于2012年5月初公布了2012年金太阳示范项目目录。三部委确定2012年金太阳示范工程总规模为1709MW。

何丰伦、戴劲松等专家呼吁高度警惕新能源发展的五大误区,同时提出太阳能相关企业发展所要注意的问题;却秦在太阳能冬日物语中提出由于太阳能产业的高成本特点,要求企业改变商业模式或调整企业战略。

2009年全球光伏产业发展研究报告总结了2008 年全球光伏产业的总发展态势,同时预测了德国、美国、西班牙、日本以及中国今后的光伏产业发展趋势,并指出中国是潜在的光伏重要市场,2020 年中国太阳能光伏产业装机容量将超过日本。

2012年BP世界能源统计显示:2011年太阳能发电容量增长了73.3%,达到了自1996年的最快增长速度。总容量达到63.4 GW。产能在过去的5年增加近10倍。EuPD Research在《电网平价》一文中指出:若想使光伏行业真正获得竞争力,应将关注点由组件制造商转移至光伏价值链上的其他部分。

2.太阳能光伏技术的特点及其企业管理特点

2.1 太阳能光伏技术的特点

2.1.1 规格标准明确

太阳能光伏发电的关键设备有:太阳电池组件、太阳能储能设备、太阳能控制器、太阳能逆变器等。虽然随着技术进步太阳能光伏发电关键设备的标准将会不断完善,规格将会不断提高,但在当前的技术环境下,太阳能光伏发电关键设备的规格标准是很明确的,不会存在较大的争议。

2.1.2 专业性要求高

太阳能光伏发电组件设备的生产及装机应用涉及到物理、化学、计算机及气象等多领域技术的开发与应用,专业性极强。在太阳能光伏电站的设计中还需运用管理学中PEST环境分析法。因此,太阳能光伏企业既要支持每一领域的技术研究,又要完成各领域技术的有机融合,突破技术瓶颈,为企业赢得更大的经济效益,同时获得更大的社会效益。

2.1.3资源投入大

太阳能光伏发电站的建设需要大量的人力、物力、财力的投入。不论是太阳能光伏发电电站前对技术环境的分析,还是电站施工过程中和日常维护中技术工程的应用,都需要很大的资源投入。从一定程度上来说,太阳能光伏发电电站的建设是一项不可逆的工程,一旦投入各种资源,就必须将整个工程进行下去,否则之前的投入便不能收回。从另一方面来讲,电站设计之前的各项评估工作尤为重要。在技术环境评估中,需要分析国际、国家和地方技术标准和规范,如光伏并网接入规范、光伏系统技术标准等;光伏系统关键设备,如光伏设备满足项目的供给能力以及光伏设备对系统的影响等;具有国际合作基础条件的大型、超大型项目需要分析项目技术、原材料、人才、市场的国际化。

2.1.4 技术应用性强

在国内太阳能光伏发电技术领域中,所追求的是提高转化效率和降低生产成本两大方向。转化率的提高可以使太阳能资源的利用率提高,设备的使用效率提高,降低生产成本则可以为企业直接提供更多的收益。因此,领域内的技术进步可以迅速投入生产和建设进行检验,可行的技术将会创造更多的效益,推广之后将更有利于技术的进一步发展,如此良性循环,可不断推动太阳能光伏发电技术的进步。

2.2 光伏企业技术管理特点

2.2.1 研发环境要求高

太阳能光伏发电企业的技术产品研发属高技术产业研发领域,其产品研发技术提高受多方面因素影响。表2-3为运用空间面板计量模型的研究方法对研发技术影响各因素进行回归分析的结果:

2.2.2技术选择多样化

国外的太阳能光伏行业技术的发展是多样的,有晶体硅技术、非晶硅等其他技术。而在国内,晶体硅技术几乎占据垄断地位,并且各大晶体硅技术的厂家几乎全部是P型晶体硅技术这一分支,因此国内整个产业将来技术进步的方向选择上比较少。

例如,无锡尚德,南京中电等国内最早使用SE 技术的电池厂家,电池转化效率大大领先于行业中其他竞争对手。可以说,如果国内太阳能光伏发电设备生产企业能够拓展其技术发展分支,其竞争力将会大大提高。

2.2.3与企业所在产业链位置联系紧密

太阳能光伏企业的技术管理要与与企业所在的产业链位置相适应。从表2-4可以看出我国太阳能光伏产业的两头在外中间在内的发展模式,根据图2-5光伏产业链各环节资源需求情况,我国太阳能光伏企业的技术管理应向硅材料提纯、硅片生产倾斜。

国内第一大的晶体硅太阳能电池制造商无锡尚德通过并购的方式实现了产业链的垂直整合,这也一定程度上证明了产业链低端企业没有技术外泄的后顾之忧,为提高自身技术水平可以适当向产业链高端攀登。

2.2.4产品市场定位较单一

以当前的技术水平来看,同时基于成本的考虑,太阳能光伏产品只能用于独立光伏电站、风光(柴)互补电站等光伏电站及航空航天领域。随着技术的不断提高,太阳能光伏产品可能还会应用在交通、通信、石油、海洋、气象、汽车、家庭电源等领域。

3.国内光伏企业技术管理存在的问题

3.1人才资源缺乏

3.1.1光伏企业运作风险大对人才发展极其不利

光伏企业投资大,由于市场需求不确定性等一系列经营风险,光伏企业运作的风险、融资等成本会高于一般企业。这使得大部分光伏企业无法提供优厚的薪资福利来吸引人才,更难留住人才。

3.1.2光伏企业大部分处于创业阶段,缺乏留住人才的企业文化

无锡市光伏企业大都处于初创阶段,且科研与管理团队大部分来自海外,包括国际知名科学家、技术开发工程师等组建的精英技术研发团队等,本土优秀光伏人才未必受到重用,不利于留住和培养人才。

3.1.3高端人才缺乏,缺乏相关培养机制

光伏电专业人才紧缺,是无锡光伏产业快速发展的瓶颈问题之一。许多企业除了一名主要创业者(总经理)外,连招聘一个同类专业的帮手都相当困难。另外,在无锡高校普遍没有开设光伏电专业。

3.2 研发周期长

太阳能光伏发电产品属知识、技术和劳动密集型产品,其生产组织形式多样,所需的研发周期较长。而太阳能光伏产品因光伏发电项目类型多、技术要求高、光伏发电项目周期长、以客户需求为驱动、知识继承度低、信息处理方法复杂等特点而使得太阳能光伏发电产品研发周期较长。

3.3 研发环境较差

资金是进行光伏发电产品研发的前提和基础。政府和企业是两个最主要的科技资金来源。一些企业也从收益中抽出一部分投入到自己的研发机构中,但是由于光伏产品研发的高风险, 政府对太阳能光伏产品生产企业研发拨款所占份额较低,这也给企业筹集资金造成很大的困难。

中国在世界光伏发电制造领域占据着极其重要的地位。中国的光伏发电制造企业的规模,如无锡尚德,在世界同行业企业中名列前茅。然而由于国内企业基本采用引进技术、引进设备、引进原材料,产品绝大部分出口国外,属典型的“两头在外"式生产。国际上许多大型企业都会将越来越多的资本投放到这一新能源产业中来,这对我国光伏制造企业来讲既是机遇,也是挑战。行业内大部分企业在没有建立完善的产品开发体系,也没有开展有效的产品开发活动,生产技术严重落后,技术研发环境较差,核心竞争力严重不足。

3.4 技术转化率小

太阳能硅电池的主要原料――多晶硅材料的提纯属于高技术高产业投资环节,而我国的技术能力有限,硅提纯产业门槛相对较高,生产晶体硅的企业属于少数,并且技术落后于国外,差距很大。在技术水平有限的情况下,由于对太阳能光伏发电产品应用的投入非常大,新技术的应用风险很大,新技术转化为生产力的比率非常小,因此只有非常成熟的技术才可能在实际生产得到应用。

4.国内光伏企业技术管理对策

4.1 大力培养太阳能光伏高级人才

4.1.1加强人才引进与培养

充分挖掘国内人才资源,根据产业发展的特点,建立一套行之有效的人才激励机制,大力引进国际顶尖光伏人才,巩固技术带头人和高级管理人才队伍,稳定技术骨干与管理人员以及关键岗位工人。通过职业教育、继续教育和岗位培训等多种形式,多方位培养技术与经营管理人才,为光伏产业发展提供强有力的智力支撑。

4.1.2整合教育资源,打造光伏产业人才培养基地

鼓励高校开设光伏电专业,鼓励大学院所与企业联合培养光伏等新能源高级人才,支持企业建立光伏等新能源教学实习基地和博士后流动站,调整专业结构,构建光伏产业人才培养体系,打造光伏产业人才培养基地,为国内,特别是世界级光伏产业基地――无锡提供源源不断的优秀光伏人才。

4.1.3政策支持光伏高端人才发展

对光伏电企业是否能尽快列入国家和省级高新技术企业,企业的领军人是否能申报列入“国家”和“省”,都需要政府予以适当的政策倾斜。同时,既要为高层次人才提供创新创业环境,也要解决一般人才实际困难,实现人才服务的全覆盖。

4.2 优化产品技术研发环境

国内太阳能光伏企业在研发技术实力较弱的情况下, 应选择产学研合作的创新模式。高校和科研院所可以培养大量学科及综合高级人才, 适合开展基础科学研究和结合产业中关键技术进行攻关。其中, 基础研究是高校的优势所在, 对光伏发电产品的开发有重要的支持和先导作用。而企业拥有对于市场准确的把握, 可以对研发项目的市场前景做出较为准确的评价和判断。其次,通过建立信息沟通渠道, 加快建立光伏产业商情信息网络, 科研单位和企业通过参加贸易展销会、洽谈会、贸易团出访、接待来访等机会获得市场信息。

4.3 鼓励技术创新,提高技术转化率

企业的技术创新可以从企业文化入手。国内光伏企业应建立以技术创新为核心,统一在技术创新指导思想和经营哲学之下的企业文化,为企业管理人员和技术人员提供共同方向的意识精神和日常行为的指导方针。

企业可建立管理技术创新与转化的专门小组,一方面可以有效激励技术创新,另一方面对新技术进行产权保护,并加快新技术进行实际检验后投入产品生产环节。

5.结论

太阳能光伏产业作为一项新兴产业,具有发展其他能源产业所不可比拟的优势,一方面可以解决能源短缺问题并缓解使用化石燃料对环境的污染,另一方面可以促进光伏技术的发展,为产业地来更大的经济效益。因此,本文对我国的光伏产业技术管理特点作了介绍,了解现阶段我国光伏产业发展中技术管理的相关问题,弄清问题所在及应对方法。

我国的光伏产业发展因金融危机爆发受到了很大的冲击,究其原因还是因为技术水平有限,仅靠劳动密集型光伏产品的大量出口而获利。随着国家政策的关注,会有利于新能源发展的举措出台,由国家的政策保障,企业与高校的结合培养高技术人才,资金、技术、人才问题便能够解决,我国太阳能光伏企业一定会通过提高自身技术,优化技术管理而摆脱窘境,获得更大的经济效益。希望本文可以为中国太阳能光伏企业的发展提供参考。

注:本文部分研究成果来源于江南大学大学生创新训练计划项目。(项目编号:20122217)。

参考文献:

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[7]吴明.太阳能光伏产品的应用[J].认证技术.2010(06)

[8]每日光伏新闻 2012[J/OL].http:///

[9]沈达.太阳能行业中技术创新型企业的现状、问题和对策[D].苏州大学 2010

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[11]叶明.江苏省技术创新的态势分析[J]. 科研管理.1991(05)

太阳能发电技术论文篇(2)

【关键词】太阳能;太阳能热发电;太阳能光伏发电

前言

太阳能是一种干净的可再生的新能源,越来越受到人们的青睐,在人们生活、工作中有广泛的作用, 其中之一就是将太阳能转换为电能,太阳能电池就是利用太阳能工作的。而太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光,把水烧至沸腾变为水蒸气,然后用来发电。太阳能这种取之不尽、用之不竭的可再生洁净能源越来越受到人类关注。开发利用太阳能,对于节约常规能源、保护自然环境、促进经济可持续发展具有极为重要的意义。随着全球能耗的不断上升及环境污染日益严重,太阳能的利用将成为人类持续生存和发展的重要手段之一,人类对其的探索和研究将更加积极,同时也预示着太阳能发电技术将在社会中扮演越来越重要的角色。我国太阳能资源丰富,太阳能发电产业前景广阔,新疆、、甘肃等地在未来必将成为我国新的能源基地。

一、关于太阳能发电技术概述

目前太阳能发电有两种方法:一种是将太阳能转换为热能,然后按常规方式发电,称为太阳能热发电;另一种是通过光电器件利用光生伏打原理将太阳能直接转换为电能,称为太阳能光伏发电。

1、太阳能热发电。太阳能热发电是将太阳辐射从面积上浓缩产生高温,从而再利用传统方式产生电能,因此该技术用于与热发电机相连来构成发电系统。太阳能热发电系统主要由集热系统、热传输系统、蓄热贮能系统、热机、发电机等组成。集热系统聚集太阳能之后,经过热传输系统将聚集的太阳能传给热机,由热机产生动力,带动发电机发电。 本系统按

太阳能采集方式即集热器类型的不同,可分为槽式系统、塔式系统、烟囱式系统、太阳池和碟式系统。

2、太阳能光伏发电。太阳能光伏发电是利用太阳能光伏电池的光生伏打原理把太阳光能直接转化为电能的发电方式。太阳能光伏发电系统一般由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、直流—交流逆变器和交流配电设备等组成。 太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分,其利用半导体的光伏效应把光能直接转换为电能, 送往蓄电池中存储起来或推动负载工作。 太阳能控制器控制着整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用,在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。蓄电池(组)是太阳能转换成电能后储存电能的装置。如果太阳能发电系统与交流电网并联运行(光伏并网发电)则太阳能光伏发电系统可以省去蓄电池部分,太阳能控制器和直流—交流逆变器合二为一,发电系统的投资最省,成本下降,同时还可以减少蓄电池对环境造成的影响。所以太阳能并网发电系统是今后光伏发电的主要形式。

3、太阳能发电的特点。太阳能发电具有以下优点:①太阳能资源普遍;②太阳能及电能是清洁能源;③太阳能资源丰富。 但也存在缺点:①太阳能能流密度低;②太阳能不稳定;③太阳能发电效率低、成本高。

二、我国太阳能发电技术的未来发展和应用问题分析

1、我国的太阳能资源。我国蕴藏着丰富的太阳能资源, 辐射总量在 3.3×10~8.4×106千焦/ (米2·年)之间。 全国 2/3 以上地区年日照时数大于 2000 小时。 、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均较高,属世界太阳能资源丰富地区之一。

2、我国太阳能发电技术的应用现状。我国在太阳能热发电领域取得了一系列的成果。 “六五”期间,建立了一套功率为 1kW 的太阳能塔式热发电模拟装置和一套功率为1kW 的平板式太阳能低温热发电模拟装置。 此外,我国还与美国合作设计并成功试制出功率为 5kW 的碟式太阳能发电装置样机。我国的光伏电池技术是从 20 世纪 60 年代时发展空间用太阳能电池开始起步的,地面用太阳能电池的生产是从 70 年代初期开始,主要的低成本技术及生产能力则是在 80 年代中期建立起来的,90 年代以来是我国光伏发电产业快速发展的时期,光伏组件生产能力逐年增强,成本不断降低,市场不断扩大,装机容量逐年增加,2006 年累计装机容量达 35MW,约占世界份额的 3%。 目前,我国的太阳能产业规模已位居世界第一,是全球重要的太阳能光伏电池生产国。目前国内大型的太阳能光伏生产企业有:无锡尚德、保定英利、新奥光伏、浙江中意、上海国飞、天津京瓷等。其中,新奥光伏生产的中国首块超大型 5.7m2双结硅基薄膜太阳能电池板, 具有生产成本低、耗能少、采光面积大、转换效率高、弱光发电好等突出特点,其中转换效率已达到 8%,属国际上同类产品中的较高水平。这种产品适用于大型电站、BIPV、车用充电站等多个领域,尤其是在大型电站应用中,5.7m2的超大尺寸可以大幅度降低电池组件的安装成本,进而降低系统发电成本。我国光伏用电的主要形式有以下三种:一是户用光伏系统:户用光伏系统和独立光伏电站是解决我国边远无电地区居民和社会用电问题的重要方式。 在河北保定,“中国光谷”正在蓬勃发展当中,具有代表意义的保定电谷锦江国际酒店,就是一个户用光伏系统的示范性建筑, 整栋大厦被太阳能电池板所覆盖,独立发电,满足大楼内生活、办公用电的需求。二是独立光伏电站:独立光伏电站具有质量稳定、维护方便、安全可靠等优点,适用于人口相对集中的无电县、乡、村。)三是并网光伏发电系统 :对于联网的光伏发电系统,由于在电网覆盖的地区,光电应用成本太高,目前没有竞争力。 但是作为光伏发电未来应用的重要领域之一,预计并网光伏发电在未来10~20 年内将迅速发展起来。

3、我国太阳能发电产业的发展前景 。随着我国光伏技术产业的不断发展和完善,应用成本会不断下降,光伏市场将发生巨大的变化。我国光伏产业的技术水平有望进入世界先进行列。

三、结语

随着经济社会的不断发展和人们生活水平的日益提高,能源的需求量越来越大。 目前占主导地位的是化石能源,但由于其使用过程中可产生大量污染且具有不可再生性,因而人们一直在探寻新的清洁能源及可再生能源。其中最引人注目,开展研究工作最多,应用最广的就是太阳能。太阳能一般指太阳光的辐射能量。在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,并不断向宇宙空间辐射能量,这种能量就是太阳能。 广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等;狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。本文在此谈论了一些自己的观点和看法,可供同行参考与借鉴。

参考文献:

[1]中国电工技术学会编. 电工高新技术丛书(第二分册). 北京: 机械工业出版社. 2004

[2]廖葵, 龙新峰. 塔式太阳能热力发电技术进展. 广东电力. 2007

[3]李斌,李安定.太阳能热力发电技术.电力设备. 2004

太阳能发电技术论文篇(3)

关键词:自动控制 逆变电源 逆变控制

中图分类号:TM464 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(b)-0105-01

随着生态环境日益恶化,世界各国都努力寻找无污染并且可以持续利用的能源,不断开发新能源以遏制环境污染的加剧。太阳能作为新型的清洁能源尤其受到人们的重视,在太阳能利用中,一般家用太阳能照明设备或者大型的太阳能厂,都需要将直流电源交流电,因此光伏逆变电源的转化效率和对电网的安全由为重要。在光伏逆变电源中电能的转换分为三种:光热转换、光电转换、光化学转换;光伏逆变就属于其中的一个。光伏逆变电源的最终目的就是能够通过防腐电源将太阳能辐射转化为电能,能够对其操控和储能,光伏逆变电源中最重要的部分就是直交转换装置,光伏逆变电源在通信、农村和边缘地区照明等方面都有广泛的应用。自动化技术在光伏逆变电源的制造、逆变电源的控制、理论应用等方面都取得了长足的发展,本文从以上几个方面阐述自动控制技术在光伏逆变电源中的应用进行比较系统的阐述。

1 逆变电源中的自动控制技术

光伏逆变电源必须具有较高的效率和安全的可靠性,由于太阳光度的大小会随着太阳角度的变化、天气状况的变化而变化,产生的电能大小也会随之发生变化,并且随着电源电池的老化输出终端电压也会发生波动,因此光伏电源处理的电压能力必须具有较宽的适应范围。在这个不断变化和外来影响的情况下需要采用自动控制技术对整个电流、电压实时监测和调整,使得输出的电压能够保证在需求范围内。例如大型的太阳能发电厂发需要实现光伏电源的并网逆变,即将发出的直流电源转化为可以入电网的交流电,电网的运行必须具有安全性和可靠性,由于太阳能输出的不稳定性可能会对整个电网的稳定运行带来致命的冲击,因此我们可以在逆变电源中加装单片机等自动控制方法对电源的整个状态进行监控和调整,达到并网的目的。随着电力电子和自动控制技术的快速发展,光伏逆变电源制造朝着智能化、全数字化、网络化的方向发展,光伏逆变电源的自动控制策略能够实现各种控制功能,不需要变更硬件的电路,只需要修改单片机等相应的软件参数即可,这大大缩短了研发的周期,而且可以应用一些新型的复杂的应用策略,这给光伏逆变电源进一步发展提供了基础,并最终保证可靠性高的大规模光伏逆变电源并联运行。

2 对光伏逆变电源的控制应用

对逆变电源的控制应用是指在已经制造的光伏逆变电源的基础上,应用自动控制技术对光伏逆变进行自动控制操作。随着光伏逆变电源的功能的衰退或者其他原因导致光伏电源本身的控制系统不能很好进行自动控制操作,或者需要对原有的光伏逆变电源进行管理升级,因此就需要在已经运行的光伏逆变电源进行自动化改造或升级,特别大型的太阳能发电厂对的光伏电源的自动化控制更为重要。目前工业控制计算机技术在光伏逆变电源中的应用研究已经被重视,将工业控制的自动化技术引入光伏逆变电源的控制能够对光伏逆变电池进行最大功率点跟踪和控制,是光伏逆变电池能够最大功率的的将太阳能转化为电能。因此采用工业控制计算机技术能够很好的使用光伏逆变并网控制的需要。在光伏逆变电源控制中控制监测系统也充分应用可自动控制技术,监测系统通过工控计算机系统、环境数据监测和相关的数据软件,能够采集并记录相关运行数据,如电性能参数,设备状况和太阳辐射气象资料等,在执行操作中可以进行太阳能光伏逆变电源方阵的输出和跟踪控制。工控计算机还能对光伏逆变电源的故障进行自我保护,记录和保存故障信息发出故障报警信号,还可以实现远程监控功能。

3 自动控制理论在光伏逆变电源中的应用

对于自动控制理论在光伏逆变电源中应用,主要包含控制方法的研究、模糊控制理论等等。首先控制方法研究,在控制方法中随着大规模集成微电子技术的发展,专用的波形产生芯片和智能芯片逐步取代了小规模的元器件,这种方法有利于对波形的参数修改和完善,由此产生一系列的逆变控制方法,其中SPWM技术被广泛的运用。在智能的光伏逆变电源中,一般采用智能控制器和传感器,使光伏逆变电源充电和放电更合理,同时能够延长蓄电池的寿命,在信号处理的算法解决中采用相关的拓补结构,系统效率得以提高,满足电网的要求。其次模糊控制理论在光伏逆变电源中的应用,在光伏逆变电源并网中采用模糊控制理论,能够将参考电流和误差电流作为系统的参考控制量,运用较少的模糊控制参数,减少模糊判断的时间,具备更好是使用性能达到最佳的控制效果。再次是模数控制理论的应用,这种理论是采用模拟电路和数字电路混合的来实现逆变电源电压的同步、跟踪控制,基于这种理论可以选择合适的单片机和数模转换芯片,并应用电路给定电路结构,在大范围内对逆变电源进行细致的调解。这样有利于逆变电源并网的稳定运行,利用功能简单的单片机结合数模控制的方法构成数模控制系统,能够达到并网逆变的控制要求。最后是复合控制理论在光伏逆变电源中的应用。复合控制的方案就是把作用于系统外的动力学模型放入逆变电源的控制器,形成具有高精度反馈的逆变电源,这种控制理论也是基于内模原理的控制策略。在控制思想方面主要是给定一个周期的输出,并且波形发生变化在下一个周期产生影响,控制器通过给定相应的指令对反馈的信号进行修订和校正,并将此信号加载到原来的控制信号上同时对下一个信号进行畸变校正。当输入信号是零,复合控制还能够不断的对输出信号进行累加,保持输入波形的稳定。

参考文献

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太阳能发电技术论文篇(4)

关键词 光伏专业;应用型本科;人才培养模式;校企合作

中图分类号 G648.2 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2012)26-0031-04

随着全球性常规能源(煤炭、石油、天然气等)供给的日益紧缺以及环境污染和气候变暖问题的日益严峻,开发新型替代能源已刻不容缓。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生新能源,太阳能光伏发电则是一种零排放且能够规模应用(独立发电及并网发电)的能源技术,其开发与利用越来越引起人们的重视。据欧盟联合研究中心预测[1],太阳能光伏发电在21世纪将替代常规能源,而且将成为世界未来主要能源供应的主体,到本世纪末太阳能发电量将占全世界发电总量的70%。

近年来,我国光伏产业发展迅猛,自2007年起就一直位列世界光伏制造大国的首位。然而,与之不相适应的是光伏专业人才紧缺,尤其是从事实际光伏产品制造、光伏系统的使用和维护检修等生产应用领域的技能型人才非常匮乏。相关资料显示,2010年我国光伏产业产值超过3000亿元,从业人数超过30万人。预计未来3~5年,我国光伏产业年产能的增速有望超过35%。由此推算,国内光伏企业人才需求量巨大。

一、光伏专业及其人才培养现状

由于太阳能光伏发电是在2000年以后才得到世界各国的重视,太阳能光伏产业作为一个新兴产业在我国也是近几年才得到快速发展。因此,无论在国内还是国外,太阳能光伏专业都是一个全新的专业。目前,国外仅有澳大利亚的新南威尔士大学设立了专门的光伏与可再生能源工程学院,并开设了光伏与太阳能本科专业。国内少数重点大学(如上海交通大学、浙江大学、中山大学等)虽然成立了与光伏材料研究相关的研究所,但主要培养博士与硕士层次研究型人才。国内其他大学一般是在原有专业基础上设立太阳能光伏方向,如山东建筑大学在建筑学专业下设立太阳能建筑一体化方向,河北科技大学在应用物理专业下设立太阳能光伏方向,南昌大学在材料物理专业下设立光伏发电技术方向,江西科技学院在材料科学与工程专业下设立太阳能光伏工程方向,江西新余学院则专门开设了专科层次的光伏材料加工与应用技术专业。

与传统专业相比,目前我国应用型光伏专业开办时间比较短(普遍仅有2~3年时间),人才培养还处于摸索阶段。

二、“两平台+能力模块”人才培养模式概况

“两平台”是指在课程体系中设置通识教育课程和学科基础课程两个平台。“两平台”内设置的课程相对稳定,其作用主要是对学生进行基础知识教育、基本技能训练和基本应用能力培养。其中,通识教育课程平台由学校层面统一协调管理,注重科学教育与人文教育的融合,为学生奠定素质基础;而学科基础课程平台以专业所属院(系)管理为主,强调与专业交叉、融合,拓宽专业口径,以满足多个专业方向的需要。

“能力模块”是指在课程体系或实践教学环节中设置多个课程组合或实践教学环节组合,形成多个教学模块,其作用主要是对学生进行专业知识教育、专业技能训练和应用能力的培养。“能力模块”强调学生创新精神和实践能力的培养,以工程应用能力培养为主线,以加强实践教学环节为核心,注意与毕业设计紧密结合,设置系列专业方向课程或实践教学环节,注重解决实际问题的方法训练,提高学生的就业能力。“能力模块”属于专业教育内容,由专业所属院(系)设置并管理,以利于各院(系)根据自身的学科优势与专业特点设置“模块”并组织教学,其课程设置具有一定的灵活性与针对性,可以随社会需求进行相应调整。

三、基于“两平台+能力模块”的光伏专业应用型本科人才培养模式特色

以江西科技学院材料科学与工程(太阳能光伏工程方向)本科专业建设为例。

(一)人才培养目标定位

应用型本科院校培养的高级应用型人才既不同于综合性研究型大学所培养的理论型人才,也不同于职业性院校所培养的实用性技能人才。其不仅要掌握现代社会生产、建设与服务一线从事管理和直接操作的各种高级技能,还应具有将高新科技转化为生产力的能力,即具有设计和开发能力[2]。基于此,学校将光伏专业应用型本科人才培养目标定位为:立足于区域经济的行业发展,培养具备太阳能光伏工程方面知识和设计能力,具有创新精神和实践能力的一线高级应用型工程技术人才。

(二)课程体系设计

基于“两平台+能力模块”人才培养模式的要求,对光伏专业课程体系进行构建,如图1所示。

光伏专业应用型人才的能力包括社会能力、专业理论能力和专业技术能力三个方面。

社会能力的培养依托文化基础课程,包括英语、数学、计算机基础、物理、人文等课程,主要培养学生团队协作能力、良性竞争能力、职业道德能力、健康心理能力以及人际交往协调能力等。社会能力培养一般安排在第一学年。

专业理论能力的培养依托专业理论课程,包括概率论与数理统计、机械设计基础、工程力学及工程材料、电工电子基础及实习等课程,主要培养学生数据分析能力、机械加工设计能力以及电子电工基本操作能力,使学生具备良好的工程理论素养,为后续光伏专业技术能力的培养打好基础。专业理论能力培养一般安排在第二学年。

专业技术能力的培养依托专业技术课程,包括太阳能电池材料、硅片加工技术、材料物理导论、半导体物理学以及光伏发电系统的设计、施工及应用等课程,主要培养光伏材料制备能力、光伏电池加工能力、光伏电池性能检测能力和光伏系统设计及应用能力,具备这四大能力的光伏专业人才,可以在生产一线从事生产制造、设计、质量控制、产品检测及产品服务等工作。专业技术能力培养一般安排在第三、第四学年。

应用型本科课程教学强调将基础理论与专业理论有机结合,使学生“精专”与“博通”并举。因此,在理论课程知识方面强调“实基础”。所谓“实”,是指实在、实用,即基础理论知识以“必需、够用”为原则[3]。在课程内容上,从光伏产业需要的知识能力出发,对课程进行适当整合、精简处理。例如,可以对《材料物理导论》和《半导体物理学》中内容接近的部分进行整合,对教材中出现的大量不易理解的公式推导过程进行简化。创新教学手段,综合利用各种方法进行引导,以“用”导“学”,以“用”促“学”。如利用多媒体将光伏材料的制备、太阳电池的加工、光伏系统的设计及应用等知识点以图片和视频的案例形式展示给学生,以加深学生对相关知识的理解。

太阳能光伏专业作为新兴特色专业,目前缺乏现成的、公开出版的、具有针对性的教材。为避免课程内容与社会需求脱节,光伏专业教材开发可以从两方面入手:一是聘请在光伏企业有工作经历的工程师授课,把企业所需要的知识、信息及时反映到课程中来;二是专业教师根据太阳能光伏产业的特点,编写教材。

(三)实践教学资源建设

从江西科技学院材料科学与工程(太阳能光伏工程方向)本科专业培养方案的课程构成及学分比例(如表1所示)可以看出,其实践教学课时占总教学课时的比例达33.2%,其中,集中实践环节的学分占总学分的比例达到17.22%。实践教学主要在校内实验实训基地和校外实习基地完成。

在光伏专业学科基础实践课程中,主要是电子电工实训和数控加工实训。电子电工实训的目的是让学生掌握常用电子元器件的识别选用、常用电子仪器仪表的使用、常用接线与电工线路布线、印制电路板设计与制作及电子产品的装配与调试等电工电路基本技能。数控加工实训的目的是让学生掌握金工实训、数控工艺及加工程序的编制、计算机辅助设计与制造实训、数控加工仿真实训及加工中心实训等机械加工基本技能。电子电工实训和数控加工实训主要是为后续太阳能光伏发电系统的设计施工及光伏电池加工封装实习打下基础。

在光伏专业技术能力模块实践课程中,校内实验实训包括三个方面:一是在太阳能电池工艺及性能实验室完成太阳能电池串焊、太阳能电池电特性(如太阳电池的开路电压、短路电流、填充因子、转换效率等)检测等训练;二是在太阳能光伏系统实验室,完成太阳能光伏发电系统的组装以及各部分(如蓄电池、控制器、逆变器等)的使用、维护训练;三是在光伏发电模拟系统实验室完成LED光伏照明系统、光伏物联网气象站、光伏充电器、光伏屋顶系统、新能源汽车系统等应用实验。条件允许的学校甚至可以组建达到一定发电规模的光伏太阳能发电站,不但为实验室提供能源,还可以作为实训基地来使用,让学生参与一些管理、维护和检修工作。

建立校外实习基地对于光伏专业应用型本科人才培养十分必要。首先,可以解决学校实验室建设经费不足的问题。因为一条光伏生产线(尤其是偏中上游的晶体硅太阳电池材料生产线)的投入成本巨大(均在亿元以上),学校不可能建设一条完整的生产线供学生实训。建立校外实习基地可以满足学生认识实习(如硅材料的提纯、硅棒的拉制等)和生产实习(如硅棒及硅锭的切片、PN结的形成、减反射膜的蒸镀、金属电极的制作、太阳电池片的层压封装等)的需要,从而使学校可以集中精力建设投资相对较小的太阳能电池性能测试实验室及光伏系统应用实验室。其次,学校可以定期派送校内专任教师到合作企业锻炼,促进学校“双师型”队伍的建设。最后,可以解决学生的就业问题。因为光伏专业的就业面窄,毕业生的就业选择相对较少,校企合作可以很好地解决学生就业问题。如江西科技学院在江西赛维LDK太阳能高科技有限公司及江西晶科能源有限公司建立了校外实习基地,双方开展订单式人才培养,学生在订单企业顶岗实习和就业。

参考文献:

[1]Waldau A J.A European Roadmap for PV R&D [C].3nd World Confe- rence on Photovoltaic Energy Con- version,Osaka:2003.

[2]贾慧敏,赵艳芳,李珍.面向市场设专业变中求新建特色[J].中国职业技术教育,2005(27):31-32.

[3]汪禄应.应用型本科教育人才培养目标与课程体系建设[J].大学教育科学,2005(2):42-44.

Analysis on Talents Cultivation Mode of Photovoltaic Specialty of Applied Undergraduate

GUO Lian-gui,ZHANG Hong-tao,ZHOU Qing,ZENG Yu

(Jiangxi College of Science and Technology,Nanchang Jiangxi 330098,China)

太阳能发电技术论文篇(5)

关键词:节能减排;太阳能发电;城市建筑

中图分类号:S214 文献标识码:A

引言

节能减排是城市可持续性发展的必由之路。发展可再生能源不仅能直接减少碳排放,降低对不可再生的化石能源的依存度,而且能改善我们的生活环境,建设资源节约型、环境友好型的现代化城市。随着城市化的快速发展,越来越多的人集中到城市来生活和工作,导致城市生产、交通及建筑碳排放的增加,据不完全统计建筑碳排放已占据社会总碳排放的28%以上。本文重点谈论在城市化发展的过程中通过发展可再生能源(太阳能发电)来实现城市的节能减排。

太阳能是地球绿色能源中最重要的清洁能源。大力发展太阳能(即光伏)发电,开发利用太阳能,有利于节约能源、保护环境,推动城市可持续性发展。

1 太阳能发电技术

我国可再生能源法所称的可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。

太阳能源于太阳辐射,太阳能的利用方式包括光热利用(太阳能热水器、太阳能空调、太阳能炉、太阳能温室等)、光电利用(太阳能光伏发电、太阳能热动力发电)以及光化学、光生物利用(太阳能光合成)等。目前规模化利用的主要是光热利用和光电利用。

目前光电利用较成熟的主要是光电直接转换,通过太阳能电池直接将太阳辐射能转换为电能及光伏发电,它利用半导体材料的光伏效应进行光电转换。

太阳能电池发电系统由太阳能单电池组成的电池阵、蓄电池、负载以及控制器等组成,可分为直流系统、交流系统和直/交流混合系统。适用于城市建筑用电主要是交流系统,如下图所示。

2 国外部分城市建筑太阳能发电系统应用现状简介

太阳能光伏发电与建筑结合的系统,简称光伏建筑一体化系统,它不占用土地,而且可减少二氧化碳排放。光伏建筑一体化系统包括:坡屋面光伏建筑一体化系统和太阳能光伏幕墙建筑一体化系统。

太阳能发电技术位居世界前列的德国,从1991到1995年,实施1000光伏屋顶计划;从1995到1998年,提出了10万屋顶计划;2000年,德国政府制定“可再生能源法”,到2003年秋,10万屋顶计划完成,共安装300兆瓦。德国政府为了进一步加快发展光伏发电系统,加强推广,在2004年又修正可再生能源法,制定了更加吸引私人投资光伏发电回收和补贴计划。到2004年底,德国一年就安装600兆瓦光伏发电系统。按德国联邦环境部的计划,到2020年德国总共要安装并网光伏10千兆瓦。

在日本,太阳能发电是非常普及的。家庭购买太阳能发电设备,70%的费用由政府来补贴,同时家庭白天不用电时还可将发的电卖给电力公司或者政府(由政府强制电力企业按照太阳能发电核定价格收购,超出市场普通电力基准价的部分,由政府补贴)。这使日本约20%的家庭在屋顶覆盖了太阳能发电设备。2004年日本太阳能发电已经达到1132兆瓦,原计划到2010年太阳能发电总装机达到4820兆瓦。

2008年,美国总统签署了价值数百亿美元的绿色能源投资补贴制度延长法案,其中,把住宅建成太阳能电厂,可获得30%的财政补贴。2010年,美国刚刚通过的千万太阳能屋顶计划,预计到2021年,美国太阳能发电总量将超过10万兆瓦,将取代德国成为未来太阳能发电市场的发动机。

3 我国城市建筑太阳能发电系统应用现状简介

我国城市建筑太阳能发电起步较晚,且由于单幢建筑配套的太阳能发电设备建设费用高(假设一户普通家庭,一套功率为3千瓦的太阳能发电系统,年发电约3000千瓦时,投资需要9~15万元左右,使用寿命10~20年,折算为每千瓦时成本约1.5~3元),因此,只在一些公共建筑工程上做示范(如:国家体育馆、上海世博会、深圳园博会、厦门BRT穆厝站等)。

当前我国太阳能光电建筑补助条件及标准:“对单项工程装机容量50KWP以上的项目,给予20元/WP的补助”。这一标准有利于于大型建筑或住宅小区的太阳能发电系统建设。

4 城市建筑太阳能发电系统的试点

4.1 收集城市太阳能资源的条件

主要是收集平均年日照小时数、辐射强度、最佳朝向和角度、已建屋面可利用面积、规划未建住宅屋面可利用面积、规划未建公建屋面或立面可利用面积等。

4.2 太阳能发电系统设计

建议在设计容量达到50KWP的项目上进行试点(可获得政府补贴)。太阳能发电后经逆变器送至10千伏/0.4千伏配电室的低压母线段(该母线段所带负载容量与太阳能发电容量相当);为了便于用户用电低谷时太阳能发的电能送至公共电网,还需将剩余的太阳能发电功率经逆变器后升压送至10千伏城市公共电网;还需采用智能微电网控制系统对太阳能发电系统与城市公共电网进行管理。

4.3 智能微电网控制系统

该系统主要功能是监测太阳能发电功率与用户用电功率的关系,当太阳能发电功率大于等于用户用电功率时,断开公共电网供用户变压器的开关,并合上太阳能发电升压系统送至公共电网的开关;当太阳能发电功率小于用户用电功率时,合上公共电网供用户变压器的开关,并断开太阳能发电升压系统送至公共电网的开关。

5 城市建筑太阳能发电系统推广的若干建议

5.1 相关补贴政策的保障

由于太阳能发电折合每千瓦时的成本基本上是目前城市公共电网电价的2倍左右,导致个人或企业建设不积极。若国家金太阳示范工程的补贴政策能长期保持,并能尽快通过个人家庭太阳能发电系统补贴和上网电价补贴,同时提高国民的节能减排意识,确实加快太阳能发电系统的建设。

5.2 相关技术的研发

加快太阳能电池技术、逆变器技术、微电网控制技术的研发,提高太阳能利用率和发电效率、降低太阳能发电系统单位功率的成本。

5.3 城市管理的配套

国家和地方政府需明确太阳能上网的收购价格,鼓励太阳能发电系统的建设。城市规划、建设管理部门应制定相关的管理条例来保障太阳能发电系统与城市建筑的结合。如:规定城市公共建筑-图书馆、体育馆、火车站等,大型商业、办公建筑-购物广场、企业总部办公楼、政府大楼等建筑的屋顶和外墙建设太阳能发电系统;低层和多层住宅小区的屋顶建设太阳能发电系统。

结语

太阳能是地球上取之不尽、用之不绝的绿色能源,太阳能发电是我国城市发展低碳型城市十分重要的技术。通过相关政策的扶持及国民节能减排意识的提高,不断增加城市建筑太阳能发电系统试点范围,使太阳能发电占我国能源的比重进一步提高。

参考文献

太阳能发电技术论文篇(6)

作者:陈育明 定价:48.00元 出版日期:2011年7月

本书系统介绍了太阳能LED照明技术的基本原理、系统构成和设计应用。全书共8章,第1章简要叙述了太阳能LED照明技术的背景、意义和基本原理;第2~5章主要介绍了构成太阳能LED照明系统的各部件的基本原理和使用特性,包括了太阳电池、LED光源、蓄电池和控制系统;第6章介绍了太阳能LED照明系统的设计;第7章介绍了太阳能LED照明系统的应用情况;第8章介绍了太阳能LED照明系统的安装和维护。

本书可供从事太阳能光伏系统设计、应用、研究和管理的相关科技人员、技术人员以及相关高等院校、专业技术学院的师生参考。

《太阳能光伏发电系统及其应用 》

作者:杨贵恒、强生泽、张颖超、郑勇 编著

定价:39.00元 出版日期:2011年5月

本书紧紧围绕我国节能减排工程计划和新能源开发利用的方针与宗旨,以从事太阳能光伏发电系统设计、开发与应用工程技术人员为读者对象,着重讨论了太阳能光伏系统及其应用技术,将光伏发电技术基础知识、光伏发电系统工作原理、光伏电池与阵列、储能装置、光伏发电系统中的电能变换技术、光伏发电系统的控制与管理、光伏发电系统的设计与应用以及光伏发电系统的运行管理与维护有机结合,以供读者在实际设计工作中参考。

本书通俗易懂,把科学性、针对性和实用性有机结合起来。

《中国生物产业发展报告(2010)》

作者:国家发展和改革委员会高技术产业司、中国生物工程学会编写

定价:98.00元 出版日期:2011年5月

本书由国家发展和改革委员会高技术产业司与中国生物工程学会组织编写,全书包括6篇,共39章,对生物产业发展战略与政策、生物技术发展前沿与热点、生物产业发展现状与趋势、生物技术专利分析、生物产业投资情况、国家生物产业基地情况等进行了阐述和说明,从多角度对中国生物产业状况进行了清楚的透视和实在的分析,对中国生物产业发展战略进行了认真深入的思考与讨论。

《现酵微生物实验技术(第二版)》

作者:诸葛斌、诸葛健 主编

定价:45.00元 出版日期:2011年3月

本书延续了《现酵微生物实验技术》(第一版)编写中“图文并茂,有论述,有操作,有结果”的特色。在内容上保留了显微技术、微生物细胞特殊结构的观察、噬菌体、标记菌种获得与应用、原生质体系列育种技术和固定化细胞生物转化等实用技术,并结合本研究室近几年的研究经验,对基因工程育种技术部分实验进行了修订,增加了基因敲除、定点突变、表达蛋白提纯等实验技术,使该章节体系更完善。

新增了第八章“菌种保藏与机构”和第二章中“酵母菌子囊孢子的形成及观察”等相关实验技术。

《基于生物质的环境友好材料》

作者:张俐娜、陈国强、蔡杰、

周金平 等编著 定价:48.00元

太阳能发电技术论文篇(7)

【关键词】太阳能产业 政府政策 名牌企业 金融融资

一、引言

近年来,党中央提出的节能减排创建节约型社会的目标,以及绿色环保的概念,2005年《中华人民共和国可再生能源法》颁布,并于2006年1月1日起正式实施。这些都给了太阳能产业一个前所未有的发展良机,怎样抓住这个机会,排除障碍,突破瓶颈,推进企业的发展和产业的升级是现阶段的主要目标。

二、我国太阳能产业的发展现状

1、太阳能发展所需的自然条件优越

我国太阳能储量丰富,其中西部的太阳能辐射总量居世界第一位,全国其他地区的年辐射总量存在差异,但也都超过了3350百万焦/平方米,这些都给太阳能的发展提供了有利的自然条件(见图1)。

2、现阶段太阳能的主要应用

太阳能应用技术主要分为两类,太阳能光伏发电技术和太阳能热利用技术。光伏发电在我国应用较晚,技术落后,“两头在外”的局面短时期难以改变。

至2006年,我国的光伏发电技术还处于较为落后水平,与日本、德国、美国的差距很大,光伏发电装机总量80MW,占世界总量约1%。屋顶并网系统和建筑光伏一体化还处于研究探索阶段,而日、德、美等技术领先国家已经先后开展了“百万屋顶”计划等面相大规模推广的尝试。

2004年我国太阳能热水器年销售量已达到1500万平方米,累计保有量4500万平方米,实现年产值数百亿元,销售收入150亿元人民币,是世界上最大的太阳能热水器生产国和最大的太阳能消费市场。

三、我国太阳能产业的发展前景与龙头企业动向

1、太阳能光伏发电产业分析(见图2)

(1)太阳能光伏发电产业的前景乐观。我国能源发展规划指出,我国太阳能光伏发电行业2010年实现总装机容量达到400MW,2020年,光伏发电将占总发电量的1.1%,系统总产值将由200亿元上升到3000亿元,2040年,将占26%,2050年以后将成为能源支柱。所以推算,2010年前,国内光伏发电产业的复合增长率将超过40%,2010至2040年,全行业的复合增长率也将达到25%。我国光伏发电产业正在逐渐勾画出一张美好的充满价值的发展蓝图。

(2)国内外知名大企业看好我国的光伏发电行业,投资速度加快。2005年12月,德利国际(美国)控股有限公司与深圳市雄日太阳能有限公司携手投资1.5亿元,在深圳建立太阳能研发及生产基地。2006年8月,无锡尚德太阳能电力公司与美国老牌硅料厂商MEMC签订为期10年的长期供货协议意向书。2006年4月,国内唯一拥有完整的产业链的光伏发电企业保定市天威英利集团耗资30亿元的第三期工程启动。预计到2008年,产能将提高到600MW,年销售收入200亿元、利润35亿元。近几年,天威英利还先后为2006年德国世界杯球场工程、德国霍亨伯格太阳能公园工程提供组件,在欧洲市场上树立了良好的形象。

2、太阳能热利用产业分析

(1)太阳能热利用产业同样具有前景。预计到2010年,中国太阳能热水器年产量将达到3000万平方米,总保有量达到1.5亿平方米,可替代2250万吨标准煤或760亿度电,占社会总能耗的1%,提供80万个就业岗位。到2020年全国太阳能热水器拥有达到2.3亿平方米,则将能替代煤炭3500万吨标准煤。未来几年,全行业复合增长率预计将超过30%。从我国国情来看,农村市场潜力巨大,随着农村经济的快速增长,农民生活水平不断提高,大量的新建农宅和小城镇住宅无疑将大大增加对生活热水的需求量。太阳能热水器潜在市场的另一个推动因素是环保。按市场发展估计,使用太阳能热水器,每年将减排的碳量为2200万吨左右,这充分显示出太阳能热水器的普及和推广为保护大气环境起到的作用。

(2)广阔的市场前景,引起国内企业在太阳能热利用方面纷纷扩容和加大科研投入。产业龙头企业皇明集团投资数十亿元、年设计产值千亿元的“国际环保节能示范区”和“中国太阳谷”项目目前正在建设中,主要包括各类太阳能建筑、太阳能生产区、太阳能检测中心、中国可再生能源大学、太阳能光电应用、太阳能博物馆等。力诺集团因中华人民共和国建设部批准2007年正式开始组建国内第一个以太阳能研发为内容的国家太阳能住宅产业化基地。其他国内知名大企业也都有大的举动,都希望在产业扩张初期先抢占更大的市场版图,以确保未来的战略主动权不旁落。

四、太阳能产业发展的建议

1、太阳能产业需要加大研发力度,提高科研水平

目前,我国太阳能技术发展可分为四类,即经济可获利技术、需要激励的商品化技术、待发展技术和远景技术。太阳能热水器技术属于经济可获利技术,技术已成熟并研制开发出了实用产品,已具有一定的获利能力和巨大的市场,我国太阳能热水器生产能力与市场规模均居世界第一。太阳能光伏技术基本成熟,一些太阳能光伏产品已逐步在市场中出现,但还需要进一步改进技术,降低上游原材料供应成本以及实施激励政策进行推动,才能与常规能源技术竞争,扩大国内市场,改变“两头在外”的产业特点。太阳能―建筑一体化已在某些方面成功商业化,但程度不高,仅仅是初步应用,与国外相比还有很大的差距。太阳能热发电技术为待发展技术,还处于实验阶段,但发展潜力很大,一旦商业化成功,必将成为一项极具革命性的技术。

2、太阳能产业需要政策的具体扶持

到目前为止,我国还没有能够出台诸如欧美国家鼓励太阳能产业的一系列政策。如果国家政策在这些方面不能尽快明朗,那么国内太阳能发电设备商始终难以摆脱依靠国外市场的尴尬局面。我国在太阳能光伏产品的推广上,没有出台实质性的鼓励政策,这使得作为新能源的太阳能光伏产品,在打开国内市场特别是经济发达地区市场时,手段不多。同时,大企业因操作规范照章纳税,反而盈利空间缩小,致使研发投入受限。此外,目前中国在税收上对太阳能产业没有特殊政策,太阳能产业是自发式发展。国家相关税收优惠政策没有把太阳能热利用放到应有位置。而与我国的情况不同,欧盟颁布了强制性的指令政策要求2050年太阳能光伏发电量达到总发电的50%;美国使用激励政策,用电价加价政策筹集资金支持太阳能的发展和研究;德国采用低息或无息贷款的形式对太阳能企业进行优惠,间接提高了企业的国际竞争力;日本则从消费角度入手,对家庭或企业安装太阳能设备进行补贴,有效地给企业以帮助。欧美各国在太阳能产业的重大项目都严格采用公开招标,公平竞争,联合开发的原则,有效有序的促进产业的升级。我国应该继续加大激励政策。一是加强领导,提高太阳能应用地位。二是加大投入,加快太阳能应用步伐。三是制定优惠政策,促进产业发展。四是制定长远规划,综合开发利用,为事业的发展提供前瞻性。

3、太阳能企业可以利用资本市场提高融资规模、增加融资手段

我国资本市场进入了一个前所未有的上升期,其中自然少不了现在被讨论最热的环保和新能源板块的上市公司,几乎每一支相关股票都被赋予了重组或资产注入的题材。以天威保变(600550)为例,2007年天威保变的股价大幅上涨,由2007年1月4日的18.30元/股开盘,一路上行,6月20日,达到高点83元,后因大比例送股,股价67.20降到31.19元/股,之后在短短不到三个月的时间里填权,10月15日达到67.47元。如此强劲的走势,说明了市场中无论是机构投资者还是个人投资者都对企业的未来发展前景持乐观估计,包括QFII在内有12家基金持有这只股票做投资组合。

[注:盈利预测统计日期:2007-09-28 EPS:预测每股收益(元)、PE:预测市盈率(倍)]

表1显示,企业稳步发展,每股收益持续提高,净资产收益率一直保持较高水平,企业总市值大幅上升,这样公司就能充分运用资本市场手段,通过向特定法人或全体市场投资者增发股票达到融资的目的。所以国内的太阳能产业发展需要这种外部的推进力,希望未来产业内能有更多更好的企业上市,使我国的闲散资金大量流入太阳能产业供企业规模发展和技术创新使用。

五、结论

世界能源结构经历了从柴草、煤炭到石油的转变,进入21世纪,新能源技术是世界能源发展的必然方向,是知识经济和综合国力的体现。随着太阳能开发利用技术的日趋成熟,以及在世界各国共同努力和不懈推动下,太阳能光伏发电和热利用的新时代即将到来,“太阳能经济”一词已被广泛接受。为了在未来世界太阳能经济格局中占据有利位置,我国应采取更加积极有效的措施,大力发展相关产业的科学技术,未来40年国家能源规划方案所描绘的太阳能产业的蓝图是美好的,但具体目标能否达到,需要企业、政府,乃至全社会的共同努力,从发展国民经济的长远观点考虑,将开发和利用太阳能当作一项战略任务,抓紧抓好,以迎接太阳能经济时代的到来。

【参考文献】

[1] 中国可再生能源和新能源产业化高端论坛[R].中国经济出版社,2007.

[2] 2007中国能源发展报告[R].社会科学文献出社,2007.

[3] 王革华:农村能源基础知识[M].中国农业大学出版社,1999.