中國儲能網(wǎng)訊:光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。
與常規(guī)發(fā)電技術(shù)相比,光伏發(fā)電沒有中間轉(zhuǎn)換過程,發(fā)電形式簡潔,發(fā)電過程不消耗資源,不排放溫室氣體、廢氣和廢水;沒有機械旋轉(zhuǎn)部件,不存在機械磨損,無噪聲,發(fā)電不用冷卻水;發(fā)電設(shè)備既能在無水的荒漠地帶安裝,也可安裝在城市的屋頂和墻面,不單獨占地,模塊化結(jié)構(gòu),規(guī)模大小隨意,運行維護和管理簡單,可實現(xiàn)無人值守,維護成本極低。
光伏發(fā)電特別是太陽能取之不盡,用之不竭,光伏電池制造所需的硅資源在地殼中的含量高達26%,沒有資源短缺和耗盡問題。
光伏發(fā)電產(chǎn)品主要應(yīng)用于三大方面:
一是為無電場合提供電源,為廣大無電地區(qū)居民生活生產(chǎn)提供電力,還有微波中繼電源、通訊電源等,另外,還包括一些移動電源和備用電源;
二是太陽能日用電子產(chǎn)品,如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草坪燈等;
三是并網(wǎng)發(fā)電,這在發(fā)達國家已大面積推廣實施。
光伏發(fā)電基本原理就是“光伏效應(yīng)”
光子照射到金屬上時,它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內(nèi)部引力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。
“光生伏特效應(yīng)”,簡稱“光伏效應(yīng)”。指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。它首先是由光子(光波)轉(zhuǎn)化為電子、光能量轉(zhuǎn)化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。有了電壓,就像筑高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流的回路。
光伏發(fā)電,其基本原理就是“光伏效應(yīng)”。太陽能專家的任務(wù)就是要完成制造電壓的工作。因為要制造電壓,所以完成光電轉(zhuǎn)化的太陽能電池是陽光發(fā)電的關(guān)鍵。
太陽能電池,通常稱為光伏電池。目前的主要的太陽能電池是硅太陽能電池。用的硅是“提純硅”,其純度為“11個9”,比半導(dǎo)體或者說芯片硅片“只少兩個9”;又因為提純硅結(jié)晶后里頭的成分不同,分為多晶硅和單晶硅;目前,單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換率為15%左右,最高達到了24%,使用壽命一般可達15年,最高達25年,比轉(zhuǎn)換率僅12% 左右的多晶硅太陽能電池的綜合性能價格比高。
“十一”前夕,國家能源局出臺了《太陽能發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》(下稱《規(guī)劃》)?!兑?guī)劃》提出,到2015年底,我國太陽能發(fā)電裝機容量將達到2100萬千瓦以上,這意味著未來3年我國光伏發(fā)電裝機容量有望擴大6倍以上。
專家指出,在歐盟立案調(diào)查我國光伏產(chǎn)品反傾銷之際,國家相關(guān)部門鼓勵國內(nèi)光伏發(fā)電市場快速發(fā)展,顯然有對沖光伏行業(yè)風(fēng)險之意,有望為瀕臨絕境的中國光伏企業(yè)帶來一道曙光。
強力啟動光伏發(fā)電國內(nèi)市場
根據(jù)《規(guī)劃》,到2015年底,我國太陽能發(fā)電裝機容量將達到2100萬千瓦以上,年發(fā)電量250億千瓦時。其中,分布式光伏發(fā)電總裝機容量目標為1000萬千瓦,并網(wǎng)光伏電站總裝機容量目標為1000萬千瓦,光熱發(fā)電總裝機容量目標為100萬千瓦。
我國光伏發(fā)電裝機容量3年有望擴大6倍以上
據(jù)了解,目前光伏電站建設(shè)成本約為每千瓦1萬元,分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)約為每千瓦1.5萬元。依此計算,要實現(xiàn)2015年的目標,總投資需求約2500億元。
中國可再生能源學(xué)會光伏專業(yè)委員會分析認為:“截至2011年底,全國光伏總裝機容量僅為360萬千瓦,估計到今年底將達到700萬千瓦。未來3年,我國每年光伏發(fā)電增加裝機容量需400萬千瓦~500萬千瓦。”
針對國內(nèi)太陽能光伏發(fā)電發(fā)展過程中遇到的發(fā)電成本過高和并網(wǎng)運行管理不善等問題,《規(guī)劃》提出,將結(jié)合電力體制改革、電價機制改革,完善太陽能光伏發(fā)電的政策體系和發(fā)展機制,建立有利于分布式可再生能源發(fā)電發(fā)展的市場競爭機制和電力運行管理機制,為太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展營造良好的體制和機制環(huán)境。
成本和并網(wǎng)一直是制約我國太陽能發(fā)電規(guī)?;l(fā)展的主要問題。如果能解決太陽能發(fā)電的成本和并網(wǎng)問題,將大大增強國內(nèi)市場對光伏產(chǎn)品的消化能力,有利于緩解目前光伏企業(yè)產(chǎn)能過剩的壓力。
2100萬千瓦的裝機容量是未來3年的總目標,而2011年我國光伏產(chǎn)能已經(jīng)達到360萬千瓦,2012年將達到700萬千瓦,國內(nèi)市場還是無法完全消化光伏產(chǎn)業(yè)的過剩產(chǎn)能。未來一年內(nèi),還會有一部分光伏企業(yè)陷入倒閉的困境。
美歐壓力帶來光伏發(fā)電契機
事實上,自2005年國家發(fā)改委發(fā)布《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》鼓勵清潔能源發(fā)電設(shè)備制造業(yè)發(fā)展以來,我國光伏產(chǎn)業(yè)就進入了持續(xù)5年的爆發(fā)式增長期。2006年~2010年,我國太陽能光伏電池產(chǎn)量連續(xù)5年年增長超過或接近100%。
雖然我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快,但在核心技術(shù)上仍然滯后,主要采用從歐美買進高純度多晶硅,再生產(chǎn)光伏產(chǎn)品出口到海外的模式。這就使我國光伏企業(yè)在國際競爭中處于弱勢地位,既擺脫不了國外的技術(shù)控制,又難脫離對國外市場的依賴。
數(shù)據(jù)顯示,我國光伏產(chǎn)品90%以上依賴國際市場。其中,美國市場占據(jù)了10%,歐盟市場占據(jù)了60%以上。對國外市場的過分依賴,給我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來諸多變數(shù)。
歐盟對我國光伏產(chǎn)品進行反傾銷立案以后,商務(wù)部已派遣代表團前往歐盟進行貿(mào)易磋商,國內(nèi)的光伏企業(yè)也在積極配合歐盟調(diào)查。但在專家看來,爭取歐盟撤案的可能性并不大。
由于歐美市場占據(jù)我國光伏產(chǎn)品出口的絕大多數(shù)份額,兩大市場的步步“圍剿”給我國光伏企業(yè)帶來巨大壓力,甚至對光伏發(fā)電帶來毀滅性打擊。
基于此,此次出臺的光伏發(fā)電《規(guī)劃》有望打破上述不利局面,也有望為瀕臨絕境的國內(nèi)光伏企業(yè)帶來一道曙光。
在美歐對華“雙反”的不利外部環(huán)境下,政策的出臺可以引導(dǎo)企業(yè)加快轉(zhuǎn)向國內(nèi)市場的步伐,從而在一定程度上對沖國外市場帶來的風(fēng)險。
國家發(fā)改委能源研究所研究員吳鐘湖也表示,受美歐“雙反”的影響,目前我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨巨大的外來壓力,但這也給我國光伏市場的發(fā)展提供了較好的契機。在當前形勢下,我國光伏企業(yè)應(yīng)抓住機遇,加快市場結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整。
光伏發(fā)電《規(guī)劃》的出臺是一個好的信號,說明國家沒有看衰,而是力挺光伏產(chǎn)業(yè),也給光伏投資者提供了未來產(chǎn)能數(shù)量和布局的信息。同時梁田也表示,雖然《規(guī)劃》長期利好光伏產(chǎn)業(yè),但是從規(guī)劃到項目實施需要一個周期,因此短期內(nèi)提振力量恐有限,光伏企業(yè)更重要的是邁過眼前這個坎。
中國能源網(wǎng)認為:“光伏企業(yè)要為前幾年的盲目擴張付出代價?!兑?guī)劃》出臺的重點在于推動整個行業(yè)的發(fā)展,而不是為了救急某些虧損企業(yè)。由于產(chǎn)能過剩而淘汰一批企業(yè),對于優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是有積極意義的。”
由此可見,中國光伏行業(yè)洗牌漸行漸近,多數(shù)光伏發(fā)電中小企業(yè)或?qū)⒚媾R破產(chǎn)危機,全產(chǎn)業(yè)鏈也將面臨大整合。短期內(nèi)中國光伏企業(yè)恐難有起色,能否順利突圍還有待進一步觀察。
在我國新能源發(fā)展過程中,風(fēng)電、太陽能發(fā)電最具代表性和典型性。截至2011年底,我國風(fēng)電裝機達到6500萬千瓦,已超過美國居世界第一位。而在2002年,我國風(fēng)電裝機僅465萬千瓦。太陽能發(fā)電自2004年開始快速發(fā)展,尤其2009年以來,光伏發(fā)電裝機形成了倍增的發(fā)展態(tài)勢。截至2011年底,太陽能發(fā)電裝機達到220萬千瓦,較2010年增長146%。
伴隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展,我國新能源技術(shù)逐步縮短了與世界先進水平的差距。目前,已開發(fā)出一批實用化和商業(yè)化的裝置,具備了設(shè)計、建造大型現(xiàn)代化生產(chǎn)企業(yè)的能力;興建了一批國家級試驗基地,培養(yǎng)造就了一大批科技人才,獨立研究、開發(fā)和創(chuàng)新能力大為提高;同時涌現(xiàn)了一批新的開發(fā)利用技術(shù),設(shè)備性能不斷提高。