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關鍵詞光伏發(fā)電 ;并網系統(tǒng);光伏與建筑一體化
Photo-Voltaic Power State of the Art &Future Trends
Lan Jie
(Shenzhen World Land Design co.,Ltd,Guangxi Nanning,530011 )
Abstract:The current solar photovoltaic power is developing rapidly, the application scale and scope is constantly expanding, this paper elaborates the principle of solar power generation, building-integrated photovoltaic power generation system, introduces the roof of small PV power system solutions.Photovoltaic power generation and building closer integration is the development trend of the future.
Key words:solar photovoltaic;photovoltaic power generation;building-integrated photovoltaic
中圖分類號:TK511文獻標識碼:A文章編號:
0引言
能源與人類是息息相關的大事,沒有能源 ,就沒有社會的進步和發(fā)展,能源是人類生存與科技創(chuàng)新、社會發(fā)展的重要物質基礎 ,而太陽能光伏發(fā)電又是電能開發(fā)的重要能源、資源,前景十分廣闊。近幾年,國際光伏市場競爭趨于激烈,造成行業(yè)內產能過剩,整體利潤持續(xù)下滑,尤其是美國"雙反"和歐盟的反傾銷更使中國光伏企業(yè)產品出口雪上加霜,今年以來我國已有60個光伏發(fā)電項目獲批,有利于緩解目前光伏產品產能過剩壓力。
1太陽能發(fā)電原理
1.1“光伏發(fā)電”是將太陽光直接轉換成電能的一種發(fā)電形式。1839年,法國科學家貝克勒爾首先發(fā)現(xiàn)了“光生伏打效應(Photovoltaic Effect)”。然而,第一個實用單晶硅光伏電池(Solar Cell)直到一個多世紀后的19574年才在美國貝爾實驗室研制成功。20世紀70年代中后期開始,光伏電池技術不斷完善,成本不斷降低,帶動了光伏產業(yè)的蓬勃發(fā)展。
光伏發(fā)電原理如圖1左圖所示,PN結兩側因多數(shù)載流子(N+區(qū)中的電子和P區(qū)中的空穴)向對方的擴散而形成寬度很窄的空間電荷區(qū)W,建立自建電場Ei。它對兩邊多數(shù)載流子是勢壘,阻擋其繼續(xù)向對方擴散;但它對兩邊少數(shù)載流子(N+區(qū)中的空穴和P區(qū)中的電子)卻有牽引作用,能把它們迅速拉到對方區(qū)域。穩(wěn)定平衡時,少數(shù)載流子極少,難以構成電流和輸出電能。但是,如圖1右圖所示,光伏電池收到太陽光子的沖擊,在光伏電池內部產生大量處于非平衡狀態(tài)的電子-空穴對,其中的光生非平衡少數(shù)載流子(即N+區(qū)中的非平衡空穴和P區(qū)中的非平衡電子)可以被內建電場Ei牽引到對方區(qū)域,然后在光伏電池中的PN結中產生光生電場Epv,當接通外電路時,即可流出電流,輸出電能。當把眾多這樣小的太陽能光伏電池單元通過串并聯(lián)的方式組合在一起,構成光伏電池組件,便會在太陽能作用下輸出功率足夠大的電能。
圖1光伏發(fā)電原理
太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽電池半導體材料的光伏效應,將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng),有獨立運行和并網運行兩種方式。獨立運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)需要有蓄電池作為儲能裝置,主要用于無電網的邊遠地區(qū)和人口分散地區(qū),整個系統(tǒng)造價很高;在有公共電網的地區(qū),光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網連接并網運行,省去蓄電池,不僅可以大幅度降低造價,而且具有更高的發(fā)電效率和更好的環(huán)保性能。
2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成
2.1制造光伏電池的商品化實用半導體材料主要是硅(產量占光伏電池的94%),包括:a,單晶硅b,多晶硅c非晶硅
2.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成
基本組成:一套基本的太陽能發(fā)電系統(tǒng)是由太陽電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池構成,下圖為建筑型光伏發(fā)電系統(tǒng)解決方案:(圖2)
圖2
光伏組件的輸出電流經匯流箱、配電柜、逆變器后,可直接作為電源驅動負荷。亦可切換到外部三相電網,實現(xiàn)小型光伏并網系統(tǒng)的運行。為保證系統(tǒng)安全可靠運行,還需要綜合設計防雷系統(tǒng)、保護系統(tǒng)、測控系統(tǒng)等配套設施。
3光伏陣列的布局設計
光伏發(fā)電系統(tǒng)的規(guī)模確定之后,就可以開始規(guī)范系統(tǒng)的布局,選擇滿足設計要求的設備,有序的安排設備的施工。根據(jù)設計需要選擇合適的太陽能光伏板,然后為光伏陣列選擇適當?shù)陌惭b方法與安裝場所,包括安裝地點(地面、屋頂、建筑立面等)占用面積的選擇,建筑體的支撐強度,如果安裝在建筑物屋頂,應考慮屋頂?shù)挠行О惭b面積、屋頂結構及屋頂?shù)拿芊夥椒?,是否能夠滿足光伏板的承重等;同時還應考慮電池板安裝架設儀器的擺放。
3.1確定光伏陣列的最佳傾角
并網光伏發(fā)電系統(tǒng)中,最佳傾角是指能獲得全年最大光輻射量的組件傾角,通過調整組件的放置支架得到。 光伏組件支架有可變傾角和固定傾角 2種形式??勺儍A角適用于大型光伏發(fā)電系統(tǒng);固定傾角支架相對較為簡單,一般按能獲得全年最大輻射量的組件放置角度來制作。屋頂太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設計規(guī)模較小,主要用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究與驗證,故文中采用固定傾角方式的支架,根據(jù)相關文獻【2,3】向坡面的分月總輻射最佳傾角隨季節(jié)變化而各不相同。 南寧全年各月最佳輻射傾角的平均值為 17°,將該角度設定為放置光伏組件支架的水平傾角。
3.2確定光伏組件陣列間距
對于屋頂安裝的太陽能電池陣列,為避免光伏板之間的相互遮擋,并獲取全年最大的發(fā)電量,安裝過程必須要考慮電池陣列的安裝間距,大多數(shù)屋頂安裝的太陽能電池板為了獲取全年最大的發(fā)電量,其安裝位置都是南向,并根據(jù)具體地理緯度的不同有一定傾斜角度,該傾斜角度的大小又可以根據(jù)不同季節(jié)太陽高度角的變化而進行調整。兩組光伏陣列間的距離D與該陣列的寬度A有如下的關系,見表1所示。
表1設計選用的多晶組件技術參數(shù)
光伏陣列間距的確定原則是冬至日當天9:00至15:00,光伏陣列不會互相遮擋,根據(jù)下面公式文獻【1】確定最小間距。詳圖3。
D/A=cosβ+sinβ/tan a ①
其中:a =90°-δ-φ②
式中:β—陣列的傾斜角度
φ—當?shù)鼐暥?/p>
δ—黃道面角度,23.5°
關鍵詞:徐州市光伏產業(yè);產業(yè)鏈;多晶硅
中圖分類號:F462文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)21-0072-02
一、光伏產業(yè)綜述
根據(jù)光伏特效應原理,通過太陽能電池將太陽能轉化的電能稱為光伏太陽能,與之相關的產業(yè)稱為光伏產業(yè)。在世界各國政府對太陽能光伏發(fā)電的重視和支持下,受技術進步和法規(guī)政策逐步完善的強力驅動,光伏產業(yè)自90年代后期進入快速發(fā)展時期。中國光伏發(fā)電產業(yè)于20世紀70年代起步,90年代中期進入穩(wěn)步發(fā)展時期,太陽電池及組件產量逐年穩(wěn)步增加,2007年中國光伏企業(yè)生產的太陽能電池組件產量達到1088MWp,占世界總產量的27.2%,超過了日本和歐洲,成為太陽能電池的世界第一大生產國。
二、我市光伏產業(yè)的發(fā)展狀況
我市光伏產業(yè)起步于2003年,經過幾年的迅速發(fā)展,已成為我市重點發(fā)展的四大千億元產業(yè)之一――能源產業(yè)的重要組成部分,我市光伏產業(yè)具有以下主要特點:
(一)領導重視、措施得力
我市非常重視發(fā)展以光伏產業(yè)為代表的新能源產業(yè),出臺了《能源產業(yè)規(guī)劃綱要》,將其納入重點發(fā)展的主導產業(yè),制定了宏大的發(fā)展目標,給予全力支持,投資新能源產業(yè)除可享受正常優(yōu)惠政策外,還可得到規(guī)模為1000萬元的“專項基金”支持(2008年《關于扶持新能源及清潔技術產業(yè)發(fā)展的若干意見》)。
(二)產業(yè)潛力大、發(fā)展快
從2003年起步至今,我市光伏產業(yè)從無到有,已形成多晶硅1.8萬噸、太陽能電池80兆瓦、組件230兆瓦的產能,2008年實現(xiàn)產值53億元,預計到2011年產能將達到:多晶硅2萬噸,拉棒、切片1萬噸,電池組1500兆瓦,總產值超500億元,成為全球知名的光伏產業(yè)基地。
(三)產業(yè)鏈不斷延伸、產業(yè)集聚能力增強
我市光伏產業(yè)主要聚集在徐州經濟開發(fā)區(qū)內的光伏產業(yè)園中,建成項目有:江蘇中能硅業(yè)、江蘇艾德太陽能和寧波麥克森,簽約項目有:臺灣強茂集團年產700噸單晶項目、中美硅晶投資1億美元建設生產太陽能晶片及半導體晶片項目、中能投資2億美元的鑄錠/單晶項目等,逐步形成了從高純多晶硅、電池板、電池組件到太陽能發(fā)電系統(tǒng)的產業(yè)鏈,以江蘇中能為龍頭的光伏企業(yè)都聚集在徐州經濟開發(fā)區(qū)內,布局合理,初步形成企業(yè)集群。
(四)產業(yè)特色鮮明、原材料具備優(yōu)勢
我市光伏產業(yè)的突出優(yōu)勢是多晶硅材料制備,中能硅業(yè)的多晶硅產能和產量均居全國首位,亞洲第一,世界第三,現(xiàn)已被江蘇省規(guī)劃為省重點硅材料產業(yè)基地,預計2009年多晶硅產量能達到1萬噸,約占全國總產量的一半。產業(yè)鏈下游的核心企業(yè)――臺灣強茂集團綜合實力強大,在太陽能電池、組件封裝以及產業(yè)延伸方面具有競爭優(yōu)勢
三、存在的主要問題及分析
我市光伏產業(yè)雖然經過幾年快速發(fā)展,產業(yè)規(guī)模和技術水平都有了很大的提高,但受到金融危機影響,光伏產業(yè)發(fā)展環(huán)境惡化,仍存在以下四個突出問題:
(一)全球金融危機影響巨大,我市光伏企業(yè)面臨困境
由于全球經濟危機的蔓延和深入,國際市場需求嚴重萎縮,我市光伏產業(yè)產品95%以上出口,因此受沖擊很大。一是訂單巨減,如江蘇泰德太陽能產能閑置,被迫限產;二是產品價格大幅降低,企業(yè)效益快速下滑,多晶硅原料價格從最高時每公斤500美元下降到80美元以下,受此影響中能硅業(yè)的毛利率下降幅度很大;三是歐元匯率下降使出口企業(yè)遭受較大的匯率損失,江蘇艾德太陽能2008年10月份對歐洲出口2億多元,因歐元匯率變動減少毛利近3000萬元;四是在建項目和規(guī)劃項目壓力增大,新投資和企業(yè)擴張趨于謹慎,普遍處于緩、停觀望狀態(tài),中美矽晶晶片、強茂單晶硅、中能硅鑄錠等簽約項目均處于緩、停狀態(tài)。
(二)上游多晶硅產能優(yōu)勢沒有充分發(fā)揮,產業(yè)發(fā)展不平衡
目前產業(yè)鏈結構不夠合理,呈現(xiàn)上游大下游小的格局,從上到下依次薄弱,目前上游的多晶硅年產能已達1.8萬噸,不論規(guī)模還是技術都在全國屬于領先地位,處于下游產業(yè)太陽能電池年產能80兆瓦,與上游原材料產能相比發(fā)展滯后,同發(fā)展目標年產能1500兆瓦有很大差距,而產業(yè)鏈中的硅鑄錠、切片、光伏發(fā)電集成生產環(huán)節(jié)是空白,還有很大發(fā)展?jié)摿Α?/p>
(三)國內區(qū)域競爭增強,企業(yè)風險加大
國內已有20多個省市都把光伏產業(yè)作為主導產業(yè)和產業(yè)結構調整的重點,其中江蘇、江西、河北、四川、河南、浙江、青海等省分別擁有一批優(yōu)勢制造企業(yè)集群,產業(yè)發(fā)展各具特色,全國區(qū)域之間競爭發(fā)展的態(tài)勢明顯。經過幾年高速發(fā)展,光伏產業(yè)現(xiàn)在已經有產能過剩的跡象,而且由于光伏產品市場嚴重依靠國際市場,產業(yè)風險正在逐漸增大。我市光伏產業(yè)未來的發(fā)展面臨著激烈的競爭,相關企業(yè)面臨的風險也日益增加。
(四)人才培養(yǎng)薄弱,專業(yè)技術人才緊缺
我市光伏產業(yè)專業(yè)技術人才緊缺,技術力量不足。一是已成立的光伏產業(yè)科研機構少,目前全市只有“江蘇中能”科技研發(fā)中心;二是沒有充分利用我市的高等教育資源,目前我市各大中專院校無相關專業(yè),而且高校與企業(yè)合作很少,僅有徐州工程學院與江蘇艾德太陽能科技有限公司于近期簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議;三是對人才培養(yǎng),提高科研水平重視不足,目前我市尚無針對吸引光伏產業(yè)人才和支持光伏企業(yè)研發(fā)的激勵政策。
四、我市光伏產業(yè)面臨的機遇
隨著全球市場繼續(xù)保持增長勢頭、國內光伏市場開始啟動,我市光伏產業(yè)在面臨挑戰(zhàn)的同時,也面臨著前所未有的機遇。我國加快產業(yè)結構調整力度,光伏產業(yè)作為國家支持的朝陽產業(yè)受到國內外投資者的青睞。并且經過此輪國際金融危機,部分弱勢企業(yè)被淘汰和整合,產業(yè)環(huán)境得以凈化,給具有先發(fā)優(yōu)勢的地區(qū)和大型規(guī)模企業(yè)更好的發(fā)展環(huán)境。
五、促進光伏產業(yè)發(fā)展的對策建議
(一)全力以赴應對金融危機,降低不利影響
為消除金融危機不利影響,應采取以下措施:一是以企業(yè)為中心,提高對企業(yè)的服務水平;二是做好已簽約項目的落實工作;三是重視招商引資工作。目前光伏產業(yè)處于低潮期,投資機會少,但不能忽視招商引資工作,招商人員應該積極走出去,拜訪符合我市光伏產業(yè)規(guī)劃要求的企業(yè),加強與客商的聯(lián)系,積極參加和舉辦行業(yè)論壇,結識新的客商,宣傳我市光伏產業(yè),把工作重心放在提高招商引資水平上,為產業(yè)景氣時的招商引資工作做好準備。
(二)制定產業(yè)扶持政策,優(yōu)化發(fā)展環(huán)境
一是要加大財稅扶持力度;二是要加大落實扶持政策的力度;三是要加快投融資體系建設;四是要加快太陽能示范應用步伐。積極與省政府協(xié)調,爭取規(guī)劃項目落戶或項目資金支持,以政府為主導建設一批示范性小區(qū)、示范性道路、示范性小型太陽能電站,引導鼓勵全社會應用太陽能光伏電池,建設一批具有示范意義和科普功效的應用工程,引導和推動光伏產品的普及應用。
(三)結合當前形勢,完善現(xiàn)有產業(yè)鏈
一是提高多晶硅生產技術水平,擴大產業(yè)鏈上游優(yōu)勢。在上游原材料制備環(huán)節(jié),國內多個大型多晶硅項目逐步達產,供需趨于平衡,近期不宜盲目擴大產能,應重點圍繞關鍵技術的突破和應用,通過引進一批采用冶金法、流化床法、硅烷法、CP法等新技術制備多晶硅材料的企業(yè),使生產更加多樣化,降低成本,提高競爭力,進一步增強我市多晶硅產能優(yōu)勢;二是加大對中游產業(yè)的招商引資力度,爭取獲得突破。硅鑄錠和切片環(huán)節(jié)位于產業(yè)鏈中端,在我市光伏產業(yè)鏈中尚屬空白,隨著上游原材料多晶硅產量的增加,以及國內新開發(fā)出性價比很高的大型硅鑄錠設備,目前具有較大的發(fā)展前景,我們應當抓住機遇,爭取引進一批有實力的企業(yè),在該環(huán)節(jié)取得突破,完善我市光伏產業(yè)鏈,與多晶硅一起形成更大的優(yōu)勢;三是適度超前規(guī)劃,發(fā)展下游產業(yè)。太陽能電池和組件及其他光伏應用產品開發(fā)環(huán)節(jié)處于產業(yè)鏈下端,由于目前晶硅類電池產能總體過剩,近期投資機會不多,但隨著光伏發(fā)電成本不斷降低,以及各國政府越來越重視太陽能的開發(fā)及利用,不斷扶持政策,光伏產業(yè)的市場潛力巨大。
(四)針對光伏產業(yè)投資特點,加強招商引資工作
一是提高重視程度,加強招商引資的組織領導工作。成立“徐州市光伏產業(yè)招商引資領導小組”,由市領導擔任負責人,相關部門領導參加,統(tǒng)一指揮產業(yè)發(fā)展和招商工作,統(tǒng)籌資源,加強組織、指導、協(xié)調、調研和規(guī)劃工作,形成專業(yè)招商力量,適應專業(yè)化、精細化招商的要求。二是發(fā)展產業(yè)集聚功能,依托龍頭企業(yè)以商招商。充分利用江蘇中能多晶硅產能優(yōu)勢,使用行政手段,要求中能公司對來我市投資的中下游企業(yè)提供優(yōu)惠優(yōu)先的多晶硅供應,其中差價政府可以給與補貼,并且政府應支持江蘇中能、強茂集團等龍頭企業(yè)擴充產能、兼并重組,擴大企業(yè)規(guī)模優(yōu)勢和對上下游企業(yè)的輻射,通過政府行政行為引導企業(yè)經營活動,影響行業(yè)競爭格局,加快產業(yè)集聚,形成具有規(guī)模優(yōu)勢與技術優(yōu)勢的光伏產業(yè)集群,使之成為我市招商引資的重要資源和以商招商的主要依靠。三是舉辦光伏產業(yè)招商會,提升招商引資實效。定期在我市及光伏產業(yè)發(fā)達地區(qū)舉辦專題招商會,結合我市產業(yè)規(guī)劃要求來邀請有實力客商參會。四是針對投資多元化特點,加強招商項目策劃和包裝。針對光伏產業(yè)特點建立規(guī)范性和專業(yè)性的策劃和包裝機制,提升招商項目策劃和包裝水平。
(五)企業(yè)主導與政府指導相結合,提升我市光伏產業(yè)技術水平
一是緊緊抓住龍頭企業(yè),由政府牽頭,建立產學研、科工貿群體,將政府目標和企業(yè)利益結合在一起進行運作;二是在我市有條件的大中專院校及研發(fā)中心培養(yǎng)光伏行業(yè)的專門人才,并積極引入國內外發(fā)達地區(qū)專業(yè)人才,制定相關人才激勵政策,提高光伏產業(yè)人才待遇,要做到“引得進,用得好,留得住”,縮小我市光伏產業(yè)人才缺口;三是引導和支持企業(yè)加大研發(fā)投入,推動企業(yè)成為技術創(chuàng)新主體,提升企業(yè)核心競爭力,對自主確立研究開發(fā)項目的企業(yè)給予研發(fā)資金補貼;四是加強與中科院等國家級科研機構以及實力行業(yè)組織的合作,利用他們專業(yè)水平高和對外聯(lián)絡渠道廣泛的特點,獲取光伏產業(yè)市場行情和世界最新的技術發(fā)展動態(tài)。
參考文獻
[1]關于扶持新能源及清潔技術產業(yè)發(fā)展的若干意見.
[2]2009~2012年中國太陽能光伏發(fā)電產業(yè)投資分析及前景預測報告[R].
關鍵詞:光伏發(fā)電 市場 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢 特點
中圖分類號:TK514 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(c)-0128-01
由于全球經濟的飛速發(fā)展及人口的急劇增長,化石能源正在被逐漸耗盡,如:煤、石油、天然氣等,能源危機擺在世界各國面前。另一方面,由化石能源引起的環(huán)境污染與生態(tài)不平衡等問題也影響著社會經濟的發(fā)展,甚至可能成為影響人類生存的重大障礙。新能源的應用逐漸變成全球的熱點。其中,太陽能屬于一種最常用的可再生能源,不僅分布廣,無污染,而且可再生,被國際上認為是最好的能源代替品。
1 地區(qū)簡介
某鎮(zhèn)在長江下游南岸,土地總面積為10 km2,農戶有1696戶。其中,新建村落34439 m2,入住農戶189戶,戶均占地為126 m2。位于北緯31°46'42″~31°17'26″和東經118°21'38″~118°52'44″之間,屬于亞熱帶濕潤的季風氣候,年平均氣溫為15.7 ℃。峰值日照時數(shù)的均值是3.94 h,連續(xù)陰雨的天數(shù)按5天算,兩連續(xù)陰雨天數(shù)之間的設計最少按15天算。
該地年均能源消耗為:蜂窩煤為0.3/塊,電為0.58元/kWh,液化氣為75元/15 kg,該村最大的能源消耗是電費,年耗費12萬元,占到總消費的73.03%,節(jié)電勢在必行。
2 光伏發(fā)電原因與特點
太陽能光伏發(fā)電是借助太陽能電池產生的光生伏打現(xiàn)象直接把太陽輻射能變成電能的一種發(fā)電技術。按照應用場合不同,光伏發(fā)電系統(tǒng)有離網的光伏發(fā)電系統(tǒng)及并網的光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電受氣象條件的影響,出力的變化總是呈現(xiàn)一定的周期性,比如日變化與季節(jié)變化的周期性呈現(xiàn);由于太陽能輻射的時空分布具有任意性與間斷性,使得光伏發(fā)電出力呈現(xiàn)出不連續(xù)性及不穩(wěn)定性。光伏發(fā)電的預報技術不僅是電網科學調度與進行發(fā)電規(guī)劃的根據(jù),而且能減少光伏發(fā)電的出力波動對電網的不斷撞擊。
光伏發(fā)電能將太陽能電池的俘獲通過直接輻射、散射輻射或者反射輻射等方式直接變?yōu)殡?,常見?yōu)點有:(1)沒噪音,沒公害,不會泄漏,無毒,不會引起溫室效應;(2)旋轉部件少,僅有跟蹤式外,難損壞,易安裝,易維護;(3)與能源危機和燃料市場的穩(wěn)定性無關;(4)發(fā)電組件的使用時間通常多于25年;(5)能回用;(6)適合偏遠無電區(qū)域,減少長距電網的設立和輸電損耗;(7)發(fā)電方式多樣,容易于建筑物進行集成;(8)建設光伏系統(tǒng)的能量能很快回收(當前能量的償還周期是6個月到3年),而且回收將越來越快。
3 光伏發(fā)電技術的現(xiàn)狀分析
(1)環(huán)境污染嚴重太陽能屬于綠色能源,但是太陽能的上游組件以及硅原料加工卻能產生很嚴重的污染。生產太陽能薄膜電池時,會產生四氯化硅、氯化氫及氫氣等廢氣。尤其是四氯化硅,假如不處理,可能會變成鹽酸等酸性物質從而污染土壤。許多歐洲國家都無力承擔太陽能制造引起的消極影響,因此,中國才會成為世界太陽能的制造中心;(2)產業(yè)化產品長時間出口 中國太陽能的光伏發(fā)電業(yè)里的眾企業(yè)多數(shù)自顧自發(fā)展、不夠團結,往往不能齊心對外。太陽能光伏發(fā)電行業(yè)之前并沒著力于各企業(yè)間的協(xié)作,面臨反傾銷危機的時候,合作很重要??墒?,中國太陽能的光伏發(fā)電行業(yè)缺少一個大家都認可的組織或者協(xié)調機制去調和大廠與大廠、大廠與小廠之間的利益糾葛,單憑為數(shù)不多的光伏產業(yè)協(xié)會可以發(fā)揮的功用十分微弱。
4 光伏發(fā)電技術在我國的發(fā)展
我國首次研究太陽能電池是1958年,在1971年,第一次成功的將其應用于東方紅二號衛(wèi)星的發(fā)射,1973年以后,太陽能電池逐漸被用于地面工程。20世紀80年代初,我國的光伏工業(yè)剛剛起步,太陽能電池的年產量基本低于10 kW,且價格不便宜。20世紀80年代以來,國家開始關注光伏工業(yè)及光伏市場的發(fā)展狀況,中央和地方政府都在光伏領域有一些資金投入,這讓我國渺小的太陽能電池工業(yè)有機會發(fā)展同時在眾多應用領域成立了典范,例如微波中繼站、部隊的通信系統(tǒng)及水閘與石油管道的保護系統(tǒng)等等。
目前,我國致力于光伏發(fā)電技術的研究開發(fā),相繼進行了晶體硅高效電池、非晶體硅薄膜電池與碲化鎘及銅銦硒薄膜電池的應用系統(tǒng)的主要技術的研究。尤其是“十五”期間,國家利用科技攻關與863計劃大力支持了一系列提高現(xiàn)有裝備的生產能力的工程,使得光伏發(fā)電技術得到很大發(fā)展,產業(yè)水平也相應提高,也使得我國光伏發(fā)電制造業(yè)水平與國際水平的差距減小。
就應用技術而言,國家“十五”期間計劃并實施了屋頂?shù)牟⒕W發(fā)電技術以及高壓并網發(fā)電技術的科技攻關,建設了一系列10~50 kW的屋頂系統(tǒng),替我國2010年及2020年屋頂光伏的并網發(fā)電技術以及沙漠電站技術的成批發(fā)展奠定了基礎。對于產業(yè)化,現(xiàn)在國內光伏發(fā)電最常用的產品是晶硅電池和少數(shù)的非晶硅電池。到2006年年末,我國已經建立了10余個相當規(guī)模的、專門的光伏電池生產廠,每年生產的光伏電池組件多于200 MW。特別是它可以增強晶體硅光伏電池組件的封裝水平,年生產能力在10 MW及以上的光伏電池的封裝技術和它的配套設備已變成商業(yè)化的工業(yè)設備。
但是,現(xiàn)在我國批量生產的單晶硅、多晶硅及非晶體硅電池的效率通常比發(fā)達國家低一些,一般為11%~14%、10%~12%及4%~6%。此外,到2006年,中國還沒生產用于光伏系統(tǒng)的蓄電池。小功率逆變器的生產水平相對較高,但大功率的逆變器生產水平和國外的差距很大。
5 結語
受城市道路的照明需要及有關控制的影響,現(xiàn)在的太陽能路燈系統(tǒng)只是用于城市居民區(qū)、公園及農村鄉(xiāng)鎮(zhèn)等非主干路線。但資源危機一步步深化,太陽能一定會被重視。針對太陽能用于道路照明存在的質量好壞不一、轉換率低、亮燈率低等問題,國家可通過規(guī)范市場,制定專門的國家標準或者行業(yè)標準等辦法來解決。總體看來,太陽能路燈技術的使用利大于弊,可以節(jié)省能源,減少有害氣體排放。把太陽能發(fā)電技術應用于新農村建設,一定會推動經濟社會的可持續(xù)性發(fā)展,同時對目前我國正在進行的節(jié)能減排工程具有深遠的意義。
參考文獻
[1] 王晏,甘貴林.太陽能路燈在城市中的應用探討[J].青海科技,2008(4):10-12.
論文摘要:近年來,隨著《內地與香港關于建立更緊密經貿關系的安排》(cepa)補充協(xié)議的實施,粵港兩地在社會服務方面的交流與合作更為密切,繼2008年1月1日起允許香港服務提供者以獨資民辦非企業(yè)單位形式在粵舉辦養(yǎng)老機構之后,2009年1月1日起,廣東進一步擴大服務業(yè)開放領域,允許香港服務提供者以獨資民辦非企業(yè)單位形式舉辦殘疾人福利機構,為進一步推動粵港社會服務合作,提供了新的機遇。
一、廣東社會福利服務由補缺型向適度普惠型發(fā)展
社會福利是國家保障人民生活、促進社會公平和進步的一項重要制度。社會福利發(fā)展水平,是 經濟 發(fā)展和人民生活質量的重要標志,也是現(xiàn)代化建設的重要標志。社會福利的定義有廣義和狹義之別。直至上世紀九十年代中期,民政部門負責的社會福利,主要是指狹義的社會福利,即為生活能力較弱的兒童、老人、殘疾人等提供社會照顧和社會服務,是我國社會福利的一部分,也是我國社會保障的重要組成部分。
改革開放前我國還沒有把社會保障列上議事日程,因為與當時計劃經濟相適應的單位 管理 制度已把社會保障,包括社會福利給統(tǒng)攬了。因此,民政部門主管的社會福利服務,面很窄,僅限于一些需要提供服務的民政對象,主要是孤老殘幼人員。我們稱之為救濟型或補缺型社會福利服務。
上世紀九十年代中后期,隨著改革開放的不斷深入,我省各級民政部門積極適應 社會主義 市場 經濟發(fā)展新形勢,解放思想,轉變觀念,推動社會福利服務由傳統(tǒng)的單位包辦向政府主導、民間組織積極參與、社會化福利服務供給模式轉變,由過去的補缺型逐漸向適度普惠型轉變,促進了全省社會福利事業(yè)的全面發(fā)展與進步。2000年4月,民政部在廣東召開了全國社會福利社會化工作會議,介紹推廣了廣東開展社會福利社會化工作經驗,基本內容為 投資 主體多元化、服務對象公眾化、服務內容系統(tǒng)化、服務隊伍專業(yè)化、管理形式多樣化,提出了社會福利社會化政策,即政府在倡導、組織、支持和必要的資助下,動員社會力量建設社會福利設施,開展社會福利服務,滿足社會對社會福利服務的需求。2008年12月,民政部在廣東召開全國養(yǎng)老服務社會化現(xiàn)場會,推廣了廣東推進養(yǎng)老服務社會化的經驗,適度普惠型社會福利服務成為民政部門改革創(chuàng)新的重點工作,提上各級民政部門重要議事日程。所謂適度普惠型社會福利服務即服務對象向有需要的普通城鄉(xiāng)居民轉變,幫助脆弱人群保持基本生活水平;向應對和 預防 突出社會問題轉變,維護社會的穩(wěn)定和諧,促進經濟社會的發(fā)展。
二、廣東老年社會福利服務現(xiàn)狀
隨著 人口 老齡化程度的不斷提高,養(yǎng)老服務逐步成為社會福利服務的重點。早在上世紀90年代,廣東已進入老齡化社會,人口老齡化的壓力和形勢十分嚴峻。2008年末,全省戶籍人口8267萬人,其中60歲以上老年人口1014萬人,占戶籍總人口的12.27%。近年來,我省各級民政部門在落實兒童、殘疾人福利政策的同時,積極應對人口老齡化問題,按照民政部提出的大力推進養(yǎng)老服務社會化要求,積極承擔政府的主體責任,擺正政府與市場的關系,以公益性為導向,在管理和運行上引入市場機制,努力開拓以養(yǎng)老服務社會化為重點的社會福利服務新路子。目前,廣東初步形成了以社區(qū)居家養(yǎng)老為重點、以公辦養(yǎng)老機構為示范,以民辦養(yǎng)老機構為導向的養(yǎng)老服務發(fā)展新格局。全省擁有各類社會福利機構1615所,床位共10.2萬張,服務對象約7.1萬人,其中城市福利機構252所(公辦147所、民辦105所),床位35754張(孤殘兒童床位11859張),服務對象3.2萬人;鄉(xiāng)鎮(zhèn)敬老福利機構1363所,床位66528張,服務對象3.9萬人。另有社區(qū)老年人福利服務設施和活動場所4683個。截至2008年底,全省37個社區(qū)居家養(yǎng)老服務示范點已為5萬多名居家老年人提供過到戶服務。
(一)大力推 行政 府購買服務。隨著我省人口老齡化進程的加快,家庭小型化和空巢家庭的出現(xiàn),家庭養(yǎng)老功能日益弱化,為改善居家老年人的生活質量,減輕家屬的照顧壓力,大力推進社區(qū)居家養(yǎng)老模式是符合廣東養(yǎng)老傳統(tǒng)和現(xiàn)實情況的主要選擇。2005年9月,根據(jù)民政部的統(tǒng)一部署,廣東全面開展了以社區(qū)居家養(yǎng)老服務為切入點的養(yǎng)老服務社會化示范活動,探索實踐以政府購買服務的方式推進社區(qū)居家養(yǎng)老服務,形成了政府資助服務提供者的“廣州模式”和政府直接補貼服務對象的“深圳模式”。如廣州越秀區(qū)率先推廣建設街道托老中心的政府資助模式:由政府提供養(yǎng)老設施,把政府建成的街道托老中心向社會招標,擇優(yōu)選擇信譽好、管理經驗豐富的社會福利機構或其他組織承辦。政府規(guī)定承辦機構必須拿出總床位數(shù)的20%作為社區(qū)救濟孤老的托老床位。政府以購買服務的形式,撥付資金給承辦機構,為支付在機構內收養(yǎng)的社區(qū)孤老的相關費用。深圳市則是采取“管辦分離”的辦法,政府不再興辦專門機構從事居家養(yǎng)老服務,而是按照不同標準,對傳統(tǒng)的“三無老人”、經濟困難老人、80歲以上的高齡老人直接進行補貼。為他們每人發(fā)放一本服務記錄簿(相當于服務券的代幣功能),除確認服務內容與時間的簽字外,老年人不須辦理任何手續(xù),不經手貨幣,即可享受到所需的服務。區(qū)民政局按照補貼對象服務本所記錄的服務時間和應付金額,將補助款按季度直接劃到服務機構帳戶上。所有老人均可以自由選擇服務機構,自主選擇服務內容,政府不指定服務機構,也不限制服務范圍。
(二)積極構建“信息聯(lián)動服務網絡”?!靶畔⒙?lián)動服務網絡”是將社區(qū)醫(yī)療、護理服務、家政服務、義工服務四個服務網絡通過“平安鐘”、“平安通”居家養(yǎng)老呼援服務平臺,為老年人提供24小時的信息支援服務。如廣州市越秀區(qū)設置的“星光平安鐘”呼援服務中心,依托“120”急救、紅十字會醫(yī)院、社區(qū)衛(wèi)生服務中心等醫(yī)療機構,在全區(qū)建立平安鐘用戶醫(yī)療應急援助機制,為社區(qū)老年人實施區(qū)、街、社區(qū)三級應急醫(yī)療救助網絡服務;依托160個社區(qū)醫(yī)生互動點,為每個星光平安鐘老年用戶建立“社區(qū)養(yǎng)老健康 檔案 ”,為老年人及時提供“病前查、病 中醫(yī) 、病后養(yǎng)”的社區(qū)護理優(yōu)質服務;吸納家政服務中心加盟,招聘、培訓一批星光助老服務員,建立起社區(qū)家政服務網絡;依托義務工作者協(xié)會攜手搭建義工聯(lián)動網絡,通過義工長者結對子、義工慰問熱線、義工上門探訪等活動,為老人提供親切、熱誠的生活關愛。目前,廣州市已全面鋪開“平安通”服務,深圳市、佛山市順德區(qū)、江門市蓬江區(qū)也相繼推行“關愛之聲”呼援服務試點工作。
(三)全面引進“ 管理 認證評估體系”。廣東各福利機構積極引進先進的科學管理理念,由經驗型管理向科學化、系統(tǒng)化管理轉變。如廣州市老人院2002年通過了國際質量管理體系認證,佛山市南海區(qū)福利中心通過了國際質量、 環(huán)境 、健康安全管理三體系認證。通過對 社會 福利機構質量、環(huán)境、健康安全等多方面的管理評估,有效地提升了福利機構的管理水平和效能,明確了福利機構內部各部門的職能、職責,規(guī)范了各項工作流程,使管理目標、崗位職責、工作規(guī)程、責任考核整合成一個有機整體,管理更加規(guī)范。同時,積極培養(yǎng)和引進包括社會工作者在內的各類專業(yè)人員,逐步建立了一支專業(yè)化的社會福利服務隊伍。近年來,我廳每年都舉辦一至兩期社會福利機構從業(yè)人員培訓班,邀請香港或本省社會福利機構專家進行授課,收到良好成效。截至2008年底止,廣東各類社會福利機構中,具有初級以上醫(yī)療、護理、 康復 、特教等專業(yè)技術職稱的工作人員的比例達到40.8%。
(四)鼓勵港澳服務提供者參與養(yǎng)老服務事業(yè)。近年來,廣東充分利用毗鄰港澳的地緣區(qū)位優(yōu)勢,不斷加強與港澳社會福利界的合作交流,鼓勵港澳民間團體和個人到廣東 投資 興辦養(yǎng)老機構。2005年12月8日至9日,我廳組織在香港國際會議展覽中心聯(lián)合舉辦了“廣東省首屆養(yǎng)老福利機構香港合作交流會”。cepa補充協(xié)議四簽署后,我廳與香港特區(qū)政府勞工及福利局于2007年8月2日建立“粵港社會福利合作專責小組”合作機制,保障cepa補充協(xié)議四相關政策的推進和落實。截至2008年底,全省已有深圳復康會頤康院、肇慶伸手助人護老頤養(yǎng)院、開平市三埠美仙養(yǎng)老院等5家香港機構和個人來粵開辦的養(yǎng)老機構。
三、廣東老年社會福利服務面臨的挑戰(zhàn)與機遇
盡管廣東老年社會福利服務取得了長足發(fā)展,但也面臨著嚴堠的挑戰(zhàn)。主要表現(xiàn)在:
(一)養(yǎng)老服務發(fā)展滯后。當前,廣東省已成為全國老齡化最快的省份之一,社會福利服務所面臨的最嚴峻挑戰(zhàn),是養(yǎng)老服務難以滿足人民群眾對養(yǎng)老需求日益增長的需要。2008年末,我省福利機構中養(yǎng)老床位數(shù)還不到老年 人口 的1%,養(yǎng)老服務發(fā)展水平與社會化養(yǎng)老的潛在需求尚有很大差距。在未富先老的前提下,應對突如其來的老齡化問題,發(fā)動社會力量共同發(fā)展養(yǎng)老服務事業(yè),成為了解決養(yǎng)老困境的必然選擇。
(二) 公共 財政 投入不足。養(yǎng)老服務是比較特殊的福利服務領域,既有 市場 性的特征,也有公共性及福利性的特點。因此,在推行養(yǎng)老服務社會化過程中,要正確把握政府責任與社會化的關系、公益性與市場化的平衡問題,堅持政府主導,不能簡單地將養(yǎng)老服務社會化等同于民營化和市場化。當前,廣東一些地方政府公共財政對養(yǎng)老服務投入不足,未能充分體現(xiàn)政府的主導作用。
(三)政府購買服務制度尚未建立。香港地區(qū)的養(yǎng)老服務,主要以政府購買服務的方式提供,通過政府立項、公開招標(或委托)、民間操作、政府評估的流程來運作。近年來,廣東學習借鑒香港先進經驗,積極推 行政 府購買服務機制,廣州、深圳、佛山等市率先推出了政府購買社工崗位、購買民間社會組織服務項目、為符合一定條件的老年人發(fā)放補貼、津貼等方式。但到目前為止,省和各地級以上市財政部門還沒有建立政府購買服務制度。
(四)政策瓶頸問題有待突破。推行養(yǎng)老服務社會化,必須及時有效地解決諸如土地、規(guī)劃、布局、政府投入、優(yōu)惠政策、管理、隊伍建設等問題。近年來,廣東積極制定出臺了《廣東省民辦社會福利機構管理規(guī)定》等一系列政策,鼓勵社會力量興辦社會福利機構,但相關政策尚欠協(xié)調,一定程度上影響了社會力量興辦養(yǎng)老機構的積極性。
在看到危機和挑戰(zhàn)的同時,我們也認識到,挑戰(zhàn)中蘊含著機遇,當前,廣東社會福利服務事業(yè)正面臨著前所未有的發(fā)展機遇。
一是政府對民生的重視。黨的十七大報告將民生問題提高到了前所未有的重要位置,提出“必須在 經濟 發(fā)展的基礎上,更加注重社會建設,著力保障和改善民生,推進社會體制改革,擴大公共服務,完善社會管理,促進社會公平正義,努力使全體人民學有所教、勞有所得、病有所醫(yī)、老有所養(yǎng)、住有所居,推動建設和諧社會”,“要以社會 保險 、社會救助、社會福利為基礎,以基本養(yǎng)老、基本醫(yī)療、最低生活保障制度為重點,以慈善事業(yè)、商業(yè)保險為補充,加快完善社會保障體系”。全國上下,全黨上下都關注和重視民生,是我們做好民生工作的基礎。
二是《規(guī)劃綱要》的實施。2008年12月,國務院批準實施《珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要》,明確把加快珠江三角洲地區(qū)的改革發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略,并賦予“科學發(fā)展、先行先試”的重大使命。為貫徹實施《規(guī)劃綱要》,廣東省委、省政府決定,在加快發(fā)展 經濟 的同時,著力完善和落實改善民生及發(fā)展 教育 、 文化 、衛(wèi)生、體育等 社會 事業(yè)的普惠政策,實現(xiàn)人人享有基本 公共 服務和社會保障,加快建設平安和諧廣東,不斷提高城鄉(xiāng)居民的生活質量和幸福感,并推進與港澳更緊密合作,不斷拓展三地合作的深度和廣度,認真貫徹落實中央支持香港、澳門發(fā)展的政策措施,與港澳共同推進實施《規(guī)劃綱要》,大力推進cepa政策先行先試工作。
三是部省協(xié)議的簽署。2009年7月20日,國家民政部與廣東省人民政府簽署了《共同推進珠江三角洲地區(qū)民政工作改革發(fā)展協(xié)議》,將“探索建立普惠型社會福利制度”列為合作的主要內容之一,提出了積極穩(wěn)妥地擴大社會福利制度覆蓋范圍、健全養(yǎng)老服務體系、探索建立多元化的社會福利服務供給模式、加強與港澳地區(qū)的交流與合作等具體目標。同時部省協(xié)議還約定:共同推進社會組織改革與發(fā)展,深化社區(qū)建設和基層 管理 與服務體制改革,率先建立現(xiàn)代社會工作制度,完善促進慈善事業(yè)發(fā)展的體制機制等等,將為廣東的社會福利服務創(chuàng)造必要的條件。部省協(xié)議的簽署,是貫徹落實《規(guī)劃綱要》的重要舉措,充分體現(xiàn)了民政部和廣東省委、省政府對廣東民政系統(tǒng)的充分信任和和殷切期盼,為廣東社會福利事業(yè),特別是社會福利服務的發(fā)展帶來了重大機遇。
今后,我們將以《珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要》和部省協(xié)議的簽署為契機,認真學習借鑒香港地區(qū)的經驗做法,加強粵港社會福利服務交流與合作,率先在我省建立與經濟社會發(fā)展相適應的現(xiàn)代社會福利服務制度。
第一,要加強對社會福利服務的研究。這次粵港社會服務交流與研討會就是我們研究和探討社會服務的開始。今后,我們要組織力量進一步開展理論研究,為實際工作提供 指導 。
第二,要加大對社會福利服務的宣傳。社會福利服務作為我國社會保障的重要組成部分,地位和作用越來越重要。我們要加大宣傳和普及有關社會福利服務常識,使全社會了解、支持、參與社會福利服務,充分發(fā)揮社會福利服務的社會保障作用。
第三,要積極推動社會福利服務立法。目前,有關社會福利服務的立法還很不完善。要真正把社會福利服務作為社會保障的三根支柱之一,發(fā)揮其作用,必須首先建立起全國統(tǒng)一的社會福利服務制度,通過立法的形式,建立基本的社會福利服務框架。
關鍵詞:高速公路廣告 管理 分析 前瞻
一、高速公路廣告及其經營權
1.1 高速公路廣告。高速公路廣告,廣義上包括所有以高速公路使用者為主要受眾對象的廣告,既有以固定的建筑(構筑)物為支撐設施的廣告牌匾,又有以車體等流動實體為載體的廣告,還有以票據(jù)等為載體的廣告等;而狹義的高速公路廣告則指高速公路、高速公路用地范圍內的廣告,同時還包括高速公路兩側除公路標志以外的大型廣告牌、廣告塔、宣傳牌、電子顯示屏、燈箱、招牌、標牌、實物造型和其他廣告設施等。
1.2 高速公路廣告經營權。高速公路建成通車,項目投資者除了向使用道路的車輛收取通行費之外,其權益還包括服務設施經營權和廣告經營權。廣告經營權主要是指高速公路管理公司充分利用高速公路資源,在公路兩側許可范圍內設置廣告媒介,向刊登廣告者(或者廣告公司)收取一定報酬的權利。
二、現(xiàn)狀及存在的問題
2. 1現(xiàn)狀
2.1.1高速公路的發(fā)展現(xiàn)狀。福建省高速公路牢牢把握千載難逢的歷史機遇,持續(xù)提速加快高速公路發(fā)展,從1997年12月15日福建省第一條81.4公里的泉廈高速公路正式通車,到2010年福建省高速公路通車里程達到2400公里;從海西高速公路網規(guī)劃“三縱四橫”3234公里,到2010年調整為“三縱八橫三環(huán)三十三聯(lián)”6100公里;截至2010年底,福建省已有66個、79%的縣市實現(xiàn)半小時內上高速,形成了省會福州至各設區(qū)市的“四小時交通經濟圈”,并與周邊相鄰省份廣東、浙江、江西全面對接。
2.1.2高速公路廣告的現(xiàn)狀??v觀福建省高速公路道路兩側,現(xiàn)有三種類型的廣告牌。第一類,是設立在“高速公路用地內(隔離欄內)”和“高速公路建筑控制區(qū)以內”的廣告,這種廣告牌事先需要得到省高速公路管理部門、業(yè)主單位雙方同意;第二類,指未經批準,私自設立在“高速公路建筑控制區(qū)”內的廣告,即通常意義上的違法廣告;第三類,是設立在“高速公路建筑控制區(qū)以外”的廣告,這種廣告牌的設立在法律上不涉及公路,任何一級公路部門已經無權管理。
2.2 存在問題
2.2.1適用法律實用性不強。從我國目前法律體系看,現(xiàn)有的法律法規(guī)對高速公路廣告的立法調整不足以解決現(xiàn)實中發(fā)生的問題。《中華人民共和國公路法》只規(guī)定了“不得在公路用地范圍內設置公路標志以外的其他標志”,而未涉及廣告?!妒召M公路管理條例》規(guī)定了廣告經營權屬于收費公路的權益,但操作性較差。《福建省人民政府關于高速公路管理的通告》第七條規(guī)定“高速公路及其設施受法律保護,未經高速公路管理機構批準,……不得在高速公路兩側設置非交通標志和廣告”,但其強制力不夠。
2.2.2廣告開發(fā)問題日益突出。一方面,部分高速公路鄰地所有人或使用權人在其土地上也設置了以高速公路過往司乘為主要受眾的各類廣告,無償使用高速公路資源取得利益,對高速公路投資人產生了負面影響;另一方面,少數(shù)不法分子受利益驅動,在法定的高速公路建筑控制區(qū)內未經相關行政管理機關批準即設置廣告,造成高速公路廣告管理無序的結果。
2.2.3廣告視覺效果不盡人意。由于前期福建省廣告開發(fā)以地市為主,沒有統(tǒng)一的廣告設置規(guī)劃,設置距離、高度、密度均不盡相同,加之違章廣告的事實存在,從最北的寧德到最南的廈門,沿線兩側林立的燈箱廣告、雙桿式廣告、單柱雙面或三面廣告等,對開車行駛在高速路上的司機來說,在某種程度上是一種混亂無序的視覺沖擊;加之受廣告公司設計能力的制約,部分廣告版面設計隨意、表達混亂、藝術性、美觀性有待改進。少數(shù)控制區(qū)外無人管理、維護的廣告立柱銹蝕、牌架或立柱傾斜,一定程度上影響了城市形象。
三、管理淺析與前瞻展望
3.1 管理淺探
3.1.1完善福建省高速公路廣告經營管理相關的法律法規(guī)?!吨腥A人民共和國公路法》是公路管理的基本法,但其中有關廣告經營管理相關問題所述甚少。應考慮福建海西建設大發(fā)展的現(xiàn)實迫切需要,積極推動相關部門盡快完善高速公路廣告管理的相關法規(guī)。一方面,是要在地方立法中明確高速公路廣告經營管理的權責各方,使高速公路廣告經營和管理行為真正有法可依。另一方面,是要通過立法,構建起高速公路、地方公路、工商、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等多部門管理的體制,形成對高速公路廣告綜合治理的態(tài)勢。
3.1.2 正確認識高速公路廣告的內在價值。從《物權法》角度看,高速公路的所有權歸國家所有,符合資格的國內經濟組織以投資的方式獲得了高速公路的部分或全部的使用權來獲得收益。高速公路廣告是依托在公路實物資產上的無形資產,其價值的大小取決于沿線城鎮(zhèn)經濟發(fā)展水平,也取決于管理服務水平,更取決于通行該路段車流量和通行車輛結構構成。這就要求高速公路投資人必然要經營管理好公路,同時也必然會在合法的條件下,努力經營廣告,使其收益最大化,這也就客觀上使經濟形成良性互動。高速公路廣告經營權的合理運用,可以創(chuàng)造出更大的經濟價值,提高高速公路的經營效益。
3.1.3 加強公路建筑控制區(qū)外的廣告管理。目前,由于執(zhí)法依據(jù)不足和執(zhí)法力量薄弱等原因,高速公路建筑控制區(qū)外隨意設立各式廣告的問題日益突出,已經給高速公路投資人的廣告經營造成了嚴重影響。目前條件下,可依據(jù)《物權法》中有關規(guī)定,排除公路鄰地所有人或使用權人以及任何第三人設置沿線公路廣告。同時可以通過積極推動政府部門調整法律法規(guī),如通過分類調整適當擴大針對廣告設置的建筑控制區(qū)范圍,來遏止控制區(qū)外以高速公路為主要受群的廣告不斷蔓延的趨勢,廣西省就有這一方面的嘗試,其對高速公路建筑控制區(qū)的界定就是高速公路兩側往外80米范圍內。
3.2前瞻與展望
3.2.1 規(guī)?;蛯I(yè)化是廣告經營的發(fā)展趨勢。對于高速公路沿線廣告經營開發(fā),有些是由省高速公路廣告公司自行投資經營,有些是部分出資與廣告公司合作經營,有些是采用出租廣告規(guī)劃位,由廣告公司自籌資金建設經營,并定期向高速公路公司支付租金的模式。分散、多種的經營方式既浪費成本,又不能合理調配資源,削弱的廣告的整體競爭力,同時由廣告公司的模式,又使很大一部分利潤轉移給了廣告公司。因此,整合廣告資源,向規(guī)?;?、專業(yè)化和集團化發(fā)展,是高速公路廣告經營的總體趨勢。福建省高速公路公司在2010年成立的福建省高速公路廣告公司已經在這個方面邁出了第一步。
3.2.2 開發(fā)新的廣告媒介是高速公路廣告發(fā)展的必然選擇。
首先是高速公路通行票、卡均可作為廣告載體。高速公路通行票據(jù),或者類似行車指南等印刷品,可在背面印制小型公益文字廣告,或者把公益廣告與商業(yè)廣告結合起來進行。這類廣告發(fā)送批量大,傳播廣,費用低廉,適用于產品信息的傳播。其次是周邊冠名權出讓。買斷冠名權已成為近年來廣告發(fā)展的一種新趨勢,由于高速公路作為國家主干道,其冠名權不宜出讓,但是沿線橋梁、隧道及服務區(qū)的冠名權則可以根據(jù)實際情況通過競標出讓。再者是其他媒體的開發(fā)。高速公路還有許多設施、設備可開發(fā)成為廣告媒體,如獨立于收費棚大型廣告、高速路口收費亭廣告、收費站所管理樓等相關設備設施。特別是LED屏廣告的開發(fā),可提升整個廣告的檔次。
3.2.3 推行項目融資獲取建設發(fā)展資金是高速公路廣告發(fā)展的另一途徑。福建省高速公路建設資金短缺問題,是困擾其進一步發(fā)展的主要因素。作為高速公路隱性資源,福建省高速公路廣告公司可以探索開展新項目融資方式,借鑒目前國際上通用共同的融資方式來從一定程度上解決建設資金問題。
一是BOT模式。即指在統(tǒng)一規(guī)劃的前提下,將某一段高速公路的廣告經營設計、建設、運營、融資和維護的權利特許給國內外私營機構的合作商和主辦人,允許該私營機構在一個固定的期限內運營廣告,并且允許其在該期限內收回對該項目的投資、運營與維護費用等各項合理費用,并取得預定的資金回報受益。最后,在規(guī)定的特許期限內滿后,將廣告設施轉讓給高速公路公司。
二是ABS模式。即資產證券化,它是以項目所屬的資產為基礎,以該項資產所能帶來的預期收益為保證,通過在資本市場上發(fā)行證券來募集資金的一種項目融資方式。福建省高速公路有限責任公司在2010年將原來分屬于各路段公司廣告牌經營權全部收歸新成立了福建省高速公路廣告公司,統(tǒng)一負責全省高速公路廣告資源的開發(fā)和管理,為ABS融資模式奠定了體制基礎。
綜上所述,福建省高速公路廣告經過十余年的持續(xù)發(fā)展,已經初步具備了規(guī)?;?、集團化運作的雛形,但也遇到了廣告經營模式單一、建筑控制區(qū)外廣告蔓延等發(fā)展中不可回避的難題。面對此種情況,就需要通過調整法律關系、挖掘廣告形式、拓寬發(fā)展思路等方式加以解決。
參考文獻
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關鍵詞:光伏發(fā)電并網;跟蹤技術;發(fā)展;探討
前言
21世紀是一個全新的時代,科學技術不斷發(fā)展,經濟社會不斷進步。但是在新的發(fā)展時期人類社會也面臨著不可再生資源不斷減少的局面,能源危機是我們必須面對的問題。為了解決能源問題,開發(fā)新能源是非常有效的途徑,尤其是一些可再生資源,具體包括風能、水能和太陽能等等?,F(xiàn)階段,太陽能越來越受到人們的青睞,這主要是因為太陽能屬于清潔能源,對環(huán)境無影響,以及不用擔心能源耗盡的問題。如何合理的利用太陽能資源是人們關注的焦點問題,目前光伏發(fā)電是一種利用太陽能資源的主要方式。本文以光伏發(fā)電為研究對象,首先對國內外光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀進行了綜述,接下來探討了光伏發(fā)電最大功率點跟蹤技術的發(fā)展現(xiàn)狀,最后論述了光伏并網對電網的影響和解決方案。
1光伏發(fā)電國內外發(fā)展現(xiàn)狀與前景
1.1 國內
上世紀七十年代我國開始關注光伏發(fā)電問題,迎來了光伏發(fā)電的起步期。此后,大量的學者投入了光伏發(fā)電的研究中,我國政府也十分支持光伏發(fā)電在我國的發(fā)展,光伏發(fā)電在我國迅速迎來了飛速發(fā)展的時期。經過一段時間的發(fā)展,我國已經構建了七座發(fā)電量大于二十千瓦的光伏發(fā)電站,三個大型光伏并網發(fā)電站,這三個并網發(fā)電站的構建是我國新能源行業(yè)里程碑式的存在。
我國光能資源豐富,人口眾多,對電能的需要量也很大,光伏發(fā)電是非常值得在我國推廣的。有關專業(yè)人員表示光伏發(fā)電在中國的市場前景廣闊,研究光伏發(fā)電具有十分重要的現(xiàn)實意義。
1.2 國外
美國是最早開始關注太陽能和光伏發(fā)電的國家之一,二十世紀末之前,美國在光伏發(fā)電領域一直處于龍頭老大的位置。進入21世紀以來,美國的領先地位逐漸被日本和歐洲所取代。日本十分重視對太陽能資源的利用,這主要和日本的國情有關,眾所周知日本是一個資源匱乏的國家。
總的說來,光伏發(fā)電正受到全世界的廣泛關注:太陽電池組件容量不斷提高,但是單價卻不斷的減少;太陽電池組件的工作時間不斷增加;光伏電站的數(shù)量不斷增加等等。
2 光伏發(fā)電最大功率點跟蹤技術發(fā)展現(xiàn)狀
光伏發(fā)電的最大功率點跟蹤技術是光伏發(fā)電中的關鍵技術,比較常見的光伏發(fā)電的最大功率點跟蹤技術有恒定電壓法、擾動觀測法、導納增量法等等,下面分別具體介紹一下:
2.1 恒定電壓法
可以影響光伏陣列輸出功率的因素有溫度和輻照度,其中影響比較大的因素是輻照度。相關研究發(fā)現(xiàn)在輻照度變化時,和光伏陣列最大輸出功率相對的輸出電壓不會產生太大的波動,所以可以得出這樣的結論:最大輸出功率和恒定電壓是一一對應的關系。恒定電壓法的劣勢是沒有考慮溫度因素對光伏陣列輸出功率的影響。
2.2 擾動觀測法
擾動觀測法的主要思想就是將小范圍的電壓波動加載到光伏陣列中,然后觀測輸出功率的變化情況,進而明確最佳的方向并找出最佳的電壓值。擾動觀測法的優(yōu)勢就是操作簡單,結果準確度高;劣勢是需要持續(xù)不停的加入擾動。
2.3 導納增量法
導納增量法的思想是:根據(jù)光伏陣列P-V曲線的特點,可以發(fā)現(xiàn)在功率最大值點,功率對電壓的倒數(shù)等于0。觀察輸出電導的變化量,一旦變化量出現(xiàn)小于零的值,此時說明該點就是最大功率點。導納增量法的優(yōu)勢就是跟蹤性能良好,結果準確度高;劣勢是操作復雜,需要性能好的微處理器的支持。
3 光伏并網對電網的影響及解決方案
3.1 孤島效應
所謂孤島效應指的是當電力系統(tǒng)因為某些原因而不能運行時,使用者一端的光伏并網發(fā)電系統(tǒng)可以結合附件的負荷構成一個自給自足的供電系統(tǒng)。孤島效應會將維修人員至于危險中,還會給整個電力系統(tǒng)帶來危害。解決孤島效應的有效措施是主動式和被動式保護。光伏系統(tǒng)中應該融入防孤島效應保護措施,有效的方式孤島效應的出現(xiàn)。
3.2 諧波污染
光伏并網在正常工作時需要許多電子設備的支持,從而出現(xiàn)很多干擾諧波。造成諧波污染?,F(xiàn)階段,解決諧波污染的方法有實時檢測技術、諧波電流補償、使用四橋逆變器等等。
3.3 無功補償問題
光伏并網逆變器在運行中會出現(xiàn)無功補償問題,現(xiàn)階段,解決諧無功補償問題的方法有設置無功補償裝置、通過檢測無功電流確定補償電流值等等。
3.4 電壓閃變
輻照度是影響電壓閃變的關鍵因素,而電壓閃變可以影響電能的質量。具體來講,輻照度對電壓閃的影響隨著輻照度該變量的增加而變大。
4 并網逆變器
4.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)對逆變器的要求
光伏發(fā)電系統(tǒng)對逆變器的要求主要有五個,分別是:第一,全自動開啟和關閉;第二,具有良好的最大功率點跟蹤功能;第三,必須可以保證電能質量能夠達標;第四,有效的避免出現(xiàn)孤島效應;第五,容量、電壓等可以達到要求的標準,可以有效的抵制外界的干擾。
4.2 逆變器拓撲結構的發(fā)展
隨著時代的發(fā)展,逆變器拓撲結構也在不斷的更新和發(fā)展,最開始的拓撲結構是單級的,后來逐漸變成了多級拓撲結構。近年來,又出現(xiàn)了無變壓器結構、電網頻率變壓器絕緣結構和高頻變壓器絕緣結構。逆變器拓撲結構對整個光伏系統(tǒng)是非常重要的,隨著光伏系統(tǒng)的不斷發(fā)展,開發(fā)多模式逆變器成為了人們關注的問題。
5 結論
太陽能資源是一種清潔的可再生能源,如何開發(fā)太陽能資源以及如何充分利用太陽能資源是人們十分關注的問題。本文以光伏系統(tǒng)為研究對象,探討了光伏系統(tǒng)中的最大功率點跟蹤技術,論述了光伏并網對電網的影響,以及如何解決這種影響,希望可以為研究光伏電網、構建光伏電站提供一定的參考。
參考文獻
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[2]鋒.光伏發(fā)電高效利用的關鍵技術研究[D].南京航空航天大學,2010.
關鍵詞 新新產業(yè) 太陽能 光伏 封裝設備 現(xiàn)狀
中圖分類號:TK519 文獻標識碼:A
0前言
由于環(huán)境污染日益嚴重,尋求可持續(xù)的能源發(fā)展道路,選擇太陽能作為目前新新產業(yè)新能源的開發(fā)對象具有巨大的發(fā)展前景。近年來世界各國對太陽能光伏組件產品的開發(fā)與應用越來越廣泛,而光伏組件產業(yè)是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的一個十分重要的部分,所以新新產業(yè)太陽能的發(fā)展也將會帶來光伏組件產品的日益興起。在太陽能發(fā)電組件制造業(yè)的不斷發(fā)展過程中,新新產業(yè)光伏組件封裝、硅片加工以及在光伏晶體硅太陽電池的制造方面均有著巨大的成功,從而明顯縮短了生產時間與發(fā)展進程,我國在該領域的發(fā)展也使得當前國內光伏組件封裝設備制造在自主創(chuàng)新方面也取得了較大的成績。這為我國光伏產業(yè)的快速而可持續(xù)的發(fā)展奠定了良好基礎,同時也為我國光伏組件封裝制造做出了巨大貢獻。本文對目前的市場現(xiàn)狀以及發(fā)展方向進行了闡述。
1光伏組件封裝設備生產介紹
1.1光伏組件封裝設備組成
光伏組件封裝設備主要是用在新新產業(yè)的太陽電池組件封裝過程中。主要由裝框機、層壓機、打膠機、敷設機、組件測試儀以及焊接機等設備組成。此外還可以裝有激光劃片機以及電池片分選儀等設備。
圖1:太陽能光伏組件封裝
1.2光伏組件封裝設備用途
太陽能光伏組件的封裝的過程具有十分重要的作用,在產品制造的過程中對光伏電池片的封裝應滿足密封與抗雷擊兩項基本指標,由此可以滿足對太陽能光伏電池設備的使用壽命要求。在太陽能光伏組件封裝設備中應用最廣泛的是層壓機,其主要功能是通過層壓機把EVA、太陽能電池片、鋼化玻璃、背膜在高溫真空的條件下壓成具有一定剛性的整體。這是制造太陽能光伏電池組件的一種重要設備。目前我國的層壓機和國外層壓機的主要在制作精度、控制程序、設備的穩(wěn)定性等方面和國外有差距。我國生產的層壓機從2000年開始,經過幾年的不懈努力,和國外產品的額差距在不斷縮小,現(xiàn)國內絕大多數(shù)組件生產廠家使用的層壓機都是國產的,其產品性能能夠滿足太陽能光伏組件生產的要求。此外,光伏組件封裝設備中的焊接機主要是用于電池串接;而裝框機則主要是安裝光伏組件的邊框,從而增加組件的強度;鋪設機則將電池組件串、EVA、玻璃以及背板等進行分層次鋪設;注膠機則主要是對電池片進行封裝。
2我國光伏組件封裝設備制造現(xiàn)狀
新新產業(yè)太陽能光伏組件封裝設備已經在我國發(fā)展超過了10年,目前我國已經擁有了完成整線裝備的能力。從市場規(guī)模上看,目前我國國產的太陽能光伏組件封裝的市場占有率超過了80%,而相關評估顯示,5年后將我國將有90%的光伏組件封裝均達到國產化。市場統(tǒng)計可以看出,我國目前的光伏組件封裝設備在整個行業(yè)中的總產值已經占到了34%,其中2006~2010年間國產光伏組件設備容量統(tǒng)計如下。
圖2:我國光伏組件封裝設備容量統(tǒng)計
在太陽能光伏組件封裝設備的制造流水線中,對設備焊接所需要的技術較高,而我國現(xiàn)有的焊接技術仍無法滿足要求。但是隨著自動焊接機引入我國市場,在國產太陽能光伏組件封裝設備生產國產中已經取得了較好的效果。其中我國已有部分產品型號在光伏組件測試儀設備中達到了3A標準,此外我國的9A太陽模擬器已經給成為德國SCHMID整線產品的標配設備,在國外已經打下了很好的市場。我國的裝框機生產商也越來越多,我國的層壓機市場國產化已經達到了97%,己經有65家太陽能光伏組件封裝設備生產廠家,可見我國的太陽能光伏組件封裝設備制造技術與發(fā)展已經獲得了巨大的成功。
此外,從光伏組件封裝設備價格來看,我國國產設備的價格比同種國外產品低30%~50%,也具有明顯的價格優(yōu)勢,可以預測我國的光伏組件封裝設備的制造將推動著整個光伏組件設備制造行業(yè)的快速發(fā)展。
3我國光伏組件封裝設備制造的展望
我國未來光伏組件封裝設備的制造上仍然會向自動化進一步發(fā)展。這是由于自動化程度的提高將更有效的控制光伏產品的質量及其穩(wěn)定性,同時自動化生產線的生產能力優(yōu)于人工操作生產線,可以減少了人員的使用,同時還可以通過降低封裝環(huán)節(jié)人工成本來實現(xiàn)對光伏組件生產成本的控制。因此如何實現(xiàn)光伏組件生產自動化是目前光伏組件封裝設備生產的主要方向。目前來看,我國在新新產業(yè)太陽能光伏組件封裝設備的生產行業(yè)中主要是實現(xiàn)由節(jié)點設備向流水線的發(fā)展趨勢,這是受國外先進的自動化生產線影響而成的,這種模式可以有效的減少生產過程中的人工干預,實現(xiàn)設備生產車間的自動傳送,提高生產自動化及整線生產效率。此外,在光伏組件封裝設備制造業(yè)中還會隨著新型電池和新材料的出現(xiàn)而發(fā)生變化,如對光伏薄膜電池封裝的特殊要求也成為光伏封裝產業(yè)自身發(fā)展需要關注的重要方向。
4結論
我國新新產業(yè)太陽能光伏組件封裝設備的研發(fā)與生產起步較早,同時我國的國產設備市場占有率也非常高。隨著我國制造工業(yè)的不斷快速發(fā)展,使得光伏組件封裝、硅片加工以及晶體硅太陽電池制造上都獲得了很大的成功,由此導致了光伏組件封裝設備的國產化日益顯著。由于光伏行業(yè)的生產設備屬于一體化大型綜合性設備,其中也包括了復雜的軟硬件技術,而這些軟硬件還涉及到許多現(xiàn)代工藝細節(jié),因此在我國光伏組件封裝設備制造業(yè)的良好發(fā)展勢頭下,還需要掌握到這些先進的光伏組件封裝設備的制造生產技術,并且保持技術的創(chuàng)新性,從而不斷提高新型產業(yè)太陽能光伏組件封裝設備的制造水平,擴大產業(yè)的發(fā)展前景。
參考文獻
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【關鍵詞】光伏并網系統(tǒng);微型逆變器;電氣結構
引言
在全球能源危機的影響,尋求可持續(xù)的、清潔的、能源效率高的替代能源,成為當今國際發(fā)展的主題之一。太陽能以其無可比擬的優(yōu)勢,成為人們緩解能源危機的主要選擇之一。太陽能資源豐富、持續(xù)、清潔,作為一種替代傳統(tǒng)能源的新能源具有重大的經濟和戰(zhàn)略意義。
光伏發(fā)電是目前人們有效利用太陽能的重要方式。傳統(tǒng)的集中式光伏并網發(fā)電系統(tǒng)是由多個太陽能組件通過一定的串并聯(lián)方式緊密相連,形成陣列。陣列產生的直流電流向集中并網逆變器,由逆變器完成DC/ AC轉換連接的公共電網,并找出系統(tǒng)最大功率點跟蹤以優(yōu)化系統(tǒng)效。隨著光伏發(fā)電技術的不斷發(fā)展和新產品的不斷涌現(xiàn),集中式光伏并網逆變器的缺點逐步引起了關注。
(1)可靠性:集中式的并網系統(tǒng)中,光伏逆變器是整個系統(tǒng)關鍵環(huán)節(jié)中的薄弱環(huán)節(jié),單個逆變器的故障可能導致整個發(fā)電系統(tǒng)的崩潰,光伏陣列產生的能量,在設備維護周期被浪費了。
(2) MPPT跟蹤效率:盡管大多的集中光伏逆變器廠商宣稱其MPPT可以達到99 % ,實際上,由于其MPPT跟蹤的目標整個光伏陣列,不可能追蹤到每塊光伏組件。因組件匹配,局部遮蔭等影響,實際光伏陣列的輸出呈現(xiàn)多峰特性。在光照功率不均時,進行統(tǒng)一的最大功率跟蹤,很可能使系統(tǒng)工作在局部最優(yōu)點,而錯過了真正的最大功率點。
(3)系統(tǒng)可擴展性:集中式并網系統(tǒng)的連接方式決定了系統(tǒng)可擴展性較差。
本文介紹了光伏并網型系統(tǒng)主要的并網技術形式,微型逆變器的發(fā)展現(xiàn)狀及技術特點,結合分布式項目易受安裝環(huán)境的影響,系統(tǒng)因組件型號規(guī)格、安裝傾角、朝向、遮擋陰影、灰塵、溫度、輻照度等方面的影響,在陣列中的局部甚至每塊光伏組件,都各自工作在獨有的狀態(tài)下。為了提高系統(tǒng)輸出效率,增加發(fā)電量,提出了支持熱插拔,即插即用的微型逆變器并網系統(tǒng)方案,該方案下用戶可根據(jù)需求隨意擴容,而不影響系統(tǒng)整體發(fā)電效率,是擬補集中式并網系統(tǒng)存在問題最完善的解決方案。特別以微型逆變器為核心的太陽能建筑應用方案,是目前光伏建筑并網系統(tǒng)的研究熱點之一。
1 光伏系統(tǒng)的主要并網技術方式
(a)集中式并網系統(tǒng) (b)組串并網系統(tǒng)
(c)微型逆變器并網系統(tǒng)
圖1光伏并網系統(tǒng)示意圖
集中式逆變器并網系統(tǒng)存在的缺點,眾多學者提出了各種新型光伏并網系統(tǒng),其中微型逆變器并網系統(tǒng)為代表的分布式并網方案是當前研究的熱點。圖l(a)為傳統(tǒng)的集中式并網逆變器系統(tǒng),圖l(b)分別為組串式逆變器并網系統(tǒng)和和多組串式逆變器并網系統(tǒng),圖l(d)為微型逆變器并網系統(tǒng)。
2 主流光伏并網方式的特點
表1 傳統(tǒng)逆變器與微逆變器系統(tǒng)比較
微型逆變器并網 單(多)組串逆變器并網 集中式并網
單體容量范圍 100-500W 500W-15kW 30kW-500kW
MPPT追蹤范圍 組件級 組串級 陣列單元
陰影遮擋影響
系統(tǒng)輸出 單個組件,
影響很小 一串,
影響較大 陣列單元,
影響很大
DC側電壓 低壓安全 高壓危險 高壓危險
AC側并網 單電纜入戶低壓并網 低壓用戶側并網 中高壓并網傳輸
火災隱患 很小 大 很大
組件要求 不同組件系統(tǒng)可混用 同一串組件電性能須相同 陣列單元的組件電性能須相同
監(jiān)控 全球性網絡監(jiān)控 本地監(jiān)控 本地監(jiān)控
組件關斷 單組件網絡關斷 外部開關關斷 外部開關關斷
防護、環(huán)境應用 IP65 -40℃~+65℃ IP20 室內機房 IP20 室內機房
安裝 支架安裝、簡便 需要機房、壁掛 安裝復雜、需要機房
由表1可知,集中逆變器每臺自帶MPPT數(shù)量為一個,意味著系統(tǒng)只能對電池板陣列單元進行最大工作點跟蹤,適合無周圍遮擋的大型地面電站,單(多)組串式逆變器并網系統(tǒng)通過DC/DC變換器與光伏組件串直接相連,MPPT跟蹤每串電池組件的最佳工作點;而微型逆變器并網系統(tǒng)則是能夠將MPPT 做到組件級別。因此微逆分布式光伏并網系統(tǒng)中每塊組件均工作在最大功率點,光伏組件利用率高于集中式及組串式并網方式。
圖1(b)組串逆變器是取了集中逆變和組串逆變的優(yōu)點,避免了其缺點,適用于幾千瓦至幾十千瓦的光伏發(fā)電站。在多組串逆變器中,各組串輸入包含了單獨的功率峰值跟蹤(MPPT)。每個組串中可分別包含不同的組件額定功率、組件數(shù)、生產廠家、不同技術的光伏組件、不同朝向或傾角的組件串,每一組串都工作在它們各自的最大功率峰值上。但是由于分布式電站多在屋頂,屋頂?shù)木植空趽蹶幱皩夥嚵械年幱坝绊戇€是會涉及到組串級別上。
圖1(c)微型逆變器并網系統(tǒng),由于每一塊組件對應安裝一臺微型逆變器,可以有效解決集中式并網方案中逆變器的可靠性問題及組串式逆變器的局部陰影對光伏系統(tǒng)的影響問題,在微逆并網系統(tǒng)中,任何時候的局部遮擋只是局限于單塊組件,而不會影響到沒有受到遮擋組件的發(fā)電輸出。不同的額定功率、不同的尺寸或不同技術的光伏組件、不同的生產廠家的光伏組件、不同朝向或傾角甚至遮擋陰影的光伏組件,每塊組件都分別配置單獨的逆變器上,并工作在它們各自的最大功率峰值上,系統(tǒng)電能輸出比傳統(tǒng)的逆變器多產出16%的電能。
3 微逆變器的特征及發(fā)展現(xiàn)狀
3.1 微逆變器的組成和特征
微逆變器是功率等級較少(100w-500w)的光伏并網逆變器,它直接安裝在單塊組件上,將單塊組件產生的直流電直接轉化為交流電,若干光伏組件并聯(lián)形成系統(tǒng),接入公共電網。圖2所示的為采用微逆變器的分布式光伏并網系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由嵌入微逆變器的光伏電池板和控制中心組成。微逆變器將光伏電池的實時信息通過無線網絡傳送給控制中心,便于診斷和管理。這種分布式發(fā)電具有集中式逆變器無法比擬的優(yōu)勢主要表現(xiàn)以下向幾方面:
(1)對單塊組件的最大功率點進行跟蹤,可大大提高光伏系統(tǒng)的發(fā)電量(可提高5~25%);
(2)將微逆變器與光伏組件集成,可以實現(xiàn)模塊化設計,實現(xiàn)即插即用和熱插拔,系統(tǒng)擴展簡單方便;
(3)能夠充分利用空間和適應不同安裝方向和角度;
(4)配置靈活,在家用市場可以按照用戶財力安裝光伏電池大??;
(5)無高壓電,更安全,安裝簡單,維護安裝成本低廉,對安裝服務商依賴性減少;
(6)系統(tǒng)冗余度高、可靠性高,單個模塊失效不會對整個系統(tǒng)造成影響。
圖2 新型微逆分布式光伏并網系統(tǒng)示意圖
傳統(tǒng)的集中式逆變器由于工作在高電壓、大電流的場合,壽命一般為5~15年,而光伏組件的壽命為20~25年,這就需要更換和維修集中式逆變器。相反,為使微逆變器同光伏組件的壽命匹配,微逆變器采用航空電源的技術設計及標準,具有高可靠性、高效率和長壽命的特色。同時,便于與光伏組件模塊化,微逆變器應具有體積小、重量輕的特點。微逆變器主要由升壓環(huán)節(jié)和周波變換器兩部分組成(單級式微逆變器)。升壓環(huán)節(jié)主要是升高光伏電池電壓,保證能輸出220v的交流電壓,同時能夠實現(xiàn)最大功率跟蹤、孤島保護和并網,周波變換器用于實現(xiàn)高頻交流電變成工頻交流電。
3.2 微逆變器的發(fā)展現(xiàn)狀
美國加州的Enphase energy從2008年微逆變器第一代產品M190。之后不久,推出一系列的微逆變器產品并開始商業(yè)化量產,取得了較好的銷售成績,使得微逆變器獲得了更廣泛的認可,吸引了眾多公司紛紛加入到微逆變器的研發(fā)行列;德國艾斯瑪太陽能技術股份公司(SMA solar technology)、英國的Enecsys公司都通過技術并購或自主研發(fā)了自己的微逆產品。隨著國外微逆變器市場的日益火熱,眾多國內廠商也嘗試開始微逆變器產品的開發(fā)。最早從事微逆變器研究的公司-英偉力新能源科技公司于2010年5月了其第一代產品MAC250。后起之秀微逆廠商昱能(APS)光伏科技,2010年3月成立,在2011年、2012年連續(xù)第1代產品YC200、第2代產品YC250、YC500(一拖二單相微逆)的基礎上,2013年5月,了世界首款三相微型逆變器――YC900-3(一拖四三相微逆),及世界首款雙體離網微型逆變器,目前累計出貨量已超過10萬臺套。
隨著電力電子元器件的發(fā)展、數(shù)字信號處理和信息通信技術的應用以及先進的控制方法的提出,微逆變器的一些技術也得到了快速發(fā)展。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)電子元器件技術的進步,減少了的損耗,提高了微逆變器的效率;
(2)拓撲結構由多級的功率變換向單級的功率變換轉換,減少了元器件的數(shù)量、降低了損耗和成本;
(3)高頻軟開關技術提高了系統(tǒng)的頻率和效率,減小了體積;
(4)無電流電壓傳感器的最大功率跟蹤技術替代電流電壓傳感器的MPPT技術;
(5)研究薄膜電容的功率變換技術和長壽命的電解電容技術替代傳統(tǒng)的電解電容的功率變換技術;
(6)先進的并網電流控制方法改善了微逆輸出波形質量,提高了系統(tǒng)的動態(tài)響應性能和穩(wěn)定性;
(7)基于web模式的可視化監(jiān)視平臺,展示每臺組件的實時發(fā)電狀態(tài)。
4 微型逆變器的應用實例分析
實驗數(shù)據(jù)表明,在集中式光伏逆變器系統(tǒng)中,光伏陣列即使只有10%的遮擋,整個光伏陣列的發(fā)電量輸出將有50%的降低。但是在微型光伏系統(tǒng)中陰影遮擋的影響僅限于被遮擋的組件本身,而對于其它光伏陣列的輸出沒有影響。
圖3 微型逆變器與傳統(tǒng)逆變器光伏系統(tǒng)發(fā)電量比較
Enphase通過在美國同一地區(qū)150個微型逆變器光伏系統(tǒng)連續(xù)6個月以上現(xiàn)場運行監(jiān)測數(shù)據(jù)也表明,系統(tǒng)發(fā)電量比標稱值提高 8-11% ;而傳統(tǒng)逆變器系統(tǒng)發(fā)電量卻低于標稱值8%;所以兩種系統(tǒng)發(fā)電量輸出相差16%以上(Data source: Gostein et al,2009 Enphase)。
由中電電氣EPC總包的青海建院237KW光伏屋頂項目,是目前國內最大的微逆方案光伏電站之一。項目分布于6棟教學樓屋頂,各屋面的走勢及周邊環(huán)境,均有不同程度的陰影遮擋影響,綜合考慮各方面的影響,最終采用在其中5棟遮擋嚴重樓頂采用微型逆變器,1棟屋頂采用組串式逆變器。微逆采用昱能光伏科技YC500-CN(一拖二單相微逆),整個系統(tǒng)共用微逆498臺,光伏電池板996塊,組串逆變器采用陽光15KW逆變器。本項目與2012年11月建成,目前并網運行正常。
通過對相鄰屋頂?shù)?0.5KW微逆光伏系統(tǒng)與15.3KW組串逆變器光伏系統(tǒng)近6個月的發(fā)電量的現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)比對,20.5KW微逆系統(tǒng)發(fā)電量為16681.5kWh,15.3kW組串逆變器系統(tǒng)發(fā)電量為11264.5kWh,微逆系統(tǒng)及組串系統(tǒng)折合到單瓦年發(fā)電量輸出上分別為1.624kWh/W.年和1.47kWh/W.年,發(fā)現(xiàn)在微逆系統(tǒng)的發(fā)電量輸出比組串逆變器系統(tǒng)輸出的發(fā)電量多10.7%。根據(jù)昱能公司實驗數(shù)據(jù),在有遮擋條件下測試對比,微逆系統(tǒng)更有近52%的優(yōu)勢,晴天無遮擋條件下微逆有5-8%的優(yōu)勢;一般條件下測試微逆系統(tǒng)有10-15%優(yōu)勢。建院項目的數(shù)據(jù)結果也很好的驗證了該結論。
5 結束語
光伏微型逆變器作為一種新型的光伏并網裝置,特別是在分布式電站中由于安裝條件的限制,光伏陣列中組件會在安裝朝向、安裝傾角、安裝規(guī)格、陰影數(shù)量、安裝規(guī)模等條件影響下工作,微型逆變器很好的解決傳統(tǒng)的集中逆變器及組串、多組串逆變器系統(tǒng)缺點,最大化的提高了系統(tǒng)的輸出效率,增加了系統(tǒng)發(fā)放電量的輸出。微逆變器技術的發(fā)展和推廣對我國未來的光伏屋頂計劃和光伏建設一體化等分布式光伏電站的推廣應用具有重要意義。隨著國家對可再生能源開發(fā)、利用重視程度的加大,微型逆變器在分布式光伏并網發(fā)電的發(fā)展前景良好。
參考文獻:
[1]高文祥.微型逆變器綜述.電力系統(tǒng)保護與控制,2012(21).
[2]劉忠立.SiC功率半導體器件的優(yōu)勢及發(fā)展前景[J] .電力電子,2009(6).
關鍵詞:建筑產業(yè)化 ; 分布式;光伏
中圖分類號:TS958文獻標識碼: A
建筑產業(yè)化本來是建筑行業(yè)比較關心的事,但是現(xiàn)在已經超出建筑本身的范疇,成為全社會關心的一項系統(tǒng)性工程了。比如大家現(xiàn)在關心的霧霾問題,有一部分原因是跟建筑揚塵有關的;比如越來越明顯的城市熱島效應,與建筑設計、建筑節(jié)能是密切相關的。我本人是從事能源行業(yè),這幾年在光伏發(fā)電領域做了一些事情,有一個切實的感受是:分布式光伏與建筑產業(yè)化也是息息相關,由此引發(fā)思考國內建筑產業(yè)化與分布式光伏兩者之間的關系問題。
一、建筑產業(yè)化在國內的發(fā)展現(xiàn)狀
建筑產業(yè)化是指整個建筑產業(yè)鏈的產業(yè)化,把建筑工業(yè)化向前端的產品開發(fā)、下游的建筑材料、建筑能源甚至建筑產品的銷售延伸,是整個建筑行業(yè)在產業(yè)鏈條內資源的更優(yōu)化配置。如果說建筑工業(yè)化更強調技術的主導作用,建筑產業(yè)化則增加了技術與經濟和市場的結合。建筑產業(yè)化的核心是建筑生產工業(yè)化,建筑生產工業(yè)化的本質是:生產標準化,生產過程機械化,建設管理規(guī)范化,建設過程集成化,技術生產科研一體化。
建筑生產工業(yè)化在美國、日本和新加坡等工業(yè)發(fā)達國家已有近50年的發(fā)展歷史,其建筑工業(yè)化的程度也達到了相當高的水平,一棟住宅有一半用預制構件組裝完成,預制構件率最高達到80%以上。我國的建筑產業(yè)化研究起步比較晚,但由于受整個社會經濟發(fā)展水平的限制和市場不成熟,企業(yè)不成熟、沒有形成規(guī)模,產業(yè)集中度不高等方面因素的影響,一直以來成效不太大。
二、目前發(fā)展分布式光伏的困境
“十二五”規(guī)劃中對國內分布式光伏提出了明確的發(fā)展目標,這幾年伴隨著國內光伏上游制造與下游建設成本的迅速下降以及一系列財政、產業(yè)、信貸、稅收等方面的政策刺激,國內光伏發(fā)電產業(yè)逐步由起步發(fā)展階段進入到規(guī)?;l(fā)展階段,2008年以來年均增速超過100%,最新中電聯(lián)數(shù)據(jù)表明,2013年全國新增并網光伏發(fā)電容量為1130萬千瓦,比上年末增長335%。
然而,我們應該清醒的看到,一方面目前分布式光伏仍然占比不高;另一方面在財政初投資補貼政策退出后,未來能否持續(xù)快速增長仍然存有較多不確定。其中瓶頸之一是規(guī)?;蓓斮Y源。俗話說:皮之不存、毛將焉附。作為分布式的屋頂光伏,天然地需要與建筑屋面相結合,屋頂是基礎、是一種資源。適合市場化開發(fā)的分布式光伏項目對屋頂資源有一定的要求,包括承重能力、規(guī)模大小、用電價格、并網難易等因素,舉個例子,最近廣州市組織做了一個屋頂資源的普查,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有可利用的屋頂資源達到3000萬平方米,可開發(fā)建設200萬千瓦的分布式屋頂光伏,如果這個目標能實現(xiàn),每年可以節(jié)約燃燒53萬噸的標煤,可以減少140萬噸的CO2排放。如果讓廣州市民投票選擇,是利用現(xiàn)有建筑屋頂建200萬千瓦的分布式光伏,還是在附近建2臺100萬千瓦的核電機組?我想,大家一定會選擇前者。放眼全國,可以利用的屋頂面積更是數(shù)以十億計,只要有小部分能開發(fā)利用就是一個了不起的成就。然而從實際調研來看,有許多本來最適合光伏利用的規(guī)?;墓I(yè)廠房由于設計承重不足,屋頂設計五花八門,不能輕易轉化為可利用的資源。這是非常遺憾的。
三、對建筑產業(yè)化的幾點建議
1、加快制定建筑產業(yè)化標準
建筑產業(yè)化是建筑業(yè)界的一次改革,需要進行頂層設計。推動建筑產業(yè)化是一項龐大復雜的系統(tǒng)工程,涉及面廣,不可能一蹴而就,需建立一套適合工業(yè)化生產的新型建筑體系?,F(xiàn)代建筑產業(yè)要以市場為導向進行產業(yè)升級,同時也離不開政策層面的引導。在學習借鑒國外的成熟經驗基礎上,逐漸探索出一條適合國內的發(fā)展路徑,利用國內較長一段時期內的城鎮(zhèn)化工作推動建筑產業(yè)化的應用推廣。
建筑產業(yè)化,標準是基礎。目前國內相關行業(yè)標準還不夠系統(tǒng)且缺乏權威性。建議相關主管部門盡快推動制定建筑產業(yè)化的標準。
2、將光伏安裝納入建筑產業(yè)化的設計范疇
建筑與光伏相結合,這既是可再生能源技術在建筑領域的進一步應用,也是光伏新時代下建筑產業(yè)化概念的進一步外延。
前面已經論述了分布式光伏市場化開發(fā)的困境,那么解決這一困境的出路就在于將屋頂光伏安裝納入建筑產業(yè)化的設計范疇,最主要是納入工業(yè)廠房設計和建材的標準化要求。也就是說,在制定建筑產業(yè)化相關標準時,統(tǒng)籌考慮光伏組件的承重能力、安裝條件等,盡可能提高一體化設計水平,。
我們常說:星星之火,可以燎原。我想說:點點能源,可以匯聚。我們的國家如此之大,可利用的屋頂如此之多,只要能夠有一點點的改進,匯聚起來就是了不起的成績。不積跬步,無以至千里;不積小流,無以成江河。在建筑產業(yè)化的引領下,分布式光伏的前景必將一片光明。
參考文獻:
1、《2013年全國電力工業(yè)統(tǒng)計快報》中國電力企業(yè)聯(lián)合會