光伏發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀、存在問題及對(duì)策研究

于波

摘 要：近年來以光伏發(fā)電為代表的清潔型發(fā)電技術(shù)得到了國(guó)家以及整個(gè)行業(yè)的重視，同時(shí)也取得了較大的發(fā)展和進(jìn)步。但是在相關(guān)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)以及技術(shù)等層面上都存在較大的開發(fā)和利用潛力。為此，本文從光伏發(fā)電技術(shù)的原理和系統(tǒng)組成出發(fā)，對(duì)此技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，總結(jié)此技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中遇到的問題，提出了相應(yīng)的建議，以供參考。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電技術(shù);現(xiàn)狀;問題;對(duì)策

1、引言

在目前全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及對(duì)煤炭、石油等一次不可再生能源的開發(fā)和使用數(shù)量在不斷增加的同時(shí)，也造成了目前全球范圍內(nèi)的能源危機(jī)以及環(huán)境污染問題。為此，目前世界各國(guó)都加大了對(duì)新能源的開發(fā)和利用力度，目前技術(shù)較為成熟以及應(yīng)用比較廣泛主要有太陽能、水能、風(fēng)能等。針對(duì)目前人們不斷增加的電能需求，通過上述清潔型可再生能源進(jìn)行發(fā)電，在緩解能源危機(jī)的同時(shí)，也可減少對(duì)環(huán)境的污染與破壞。在上述綠色能源成為未來發(fā)展趨勢(shì)的形勢(shì)下，光伏發(fā)電也引起人們的重點(diǎn)關(guān)注。我國(guó)擁有豐富的太陽能資源以及廣闊的開發(fā)和利用潛力，目前我國(guó)的光伏發(fā)電技術(shù)也在不斷發(fā)展、進(jìn)步和成熟，對(duì)于解決未來我國(guó)的用電以及環(huán)保問題具有重要作用。

2、太陽能發(fā)電技術(shù)

2.1光伏發(fā)電技術(shù)原理

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要原理，就是通過太陽能電池的光伏效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，也就是利用物體中的電荷分布在受到陽光照射之后會(huì)出現(xiàn)變化而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的原理來實(shí)現(xiàn)發(fā)電。而其中的光生伏打效應(yīng)就是通過太陽光對(duì)半導(dǎo)體的PN節(jié)進(jìn)行照射之后就會(huì)在此PN節(jié)兩邊產(chǎn)生光生電壓的效應(yīng)。

2.2光伏發(fā)電系統(tǒng)組成

基于上述原理的光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池組件、匯流箱、逆變器以及檢測(cè)儀表等組成，而且此系統(tǒng)按照用途以及應(yīng)用環(huán)境的不同主要分為離網(wǎng)光伏發(fā)電、并網(wǎng)光伏發(fā)電以及混合系統(tǒng)等類型。對(duì)于離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)來說，主要在我國(guó)比較偏遠(yuǎn)的山區(qū)、海島以及荒漠地帶中建設(shè)，表現(xiàn)出與電網(wǎng)之間具有較遠(yuǎn)的距離，而且僅可以對(duì)少量用戶起到供電的作用。而針對(duì)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)來說，就是將其與電網(wǎng)進(jìn)行連接而起到對(duì)電網(wǎng)中的用電高峰進(jìn)行調(diào)整的作用，同時(shí)也減少了對(duì)電網(wǎng)建設(shè)的需求，表現(xiàn)出靈活性的特點(diǎn)。對(duì)于混合系統(tǒng)來說，就是結(jié)合上述兩種系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)而表現(xiàn)出較強(qiáng)適應(yīng)性的系統(tǒng)，但是同時(shí)也具有較為復(fù)雜的控制方式。

3、光伏發(fā)電現(xiàn)狀分析

我國(guó)對(duì)太陽能應(yīng)用技術(shù)的研究和應(yīng)用比較早，在建國(guó)初期就開始了相應(yīng)的研究，而且經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，尤其是進(jìn)入本世紀(jì)以來，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能增長(zhǎng)迅速，主要用來解決國(guó)際邊防、偏遠(yuǎn)地區(qū)公路鐵路運(yùn)營(yíng)以及其他電網(wǎng)難以覆蓋區(qū)域的用電問題。目前我國(guó)的太陽能光伏發(fā)電裝機(jī)容量以及發(fā)電量都居世界前列，根據(jù)我國(guó)能源局公布的數(shù)據(jù)，我國(guó)2019年前三個(gè)季度的光伏新增裝機(jī)容量為1599萬千瓦，到目前為止的光伏發(fā)電累積裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到了1.9億千瓦，同時(shí)我國(guó)2019年前三個(gè)季度的光伏發(fā)電量也超過了1700億千瓦時(shí)，在發(fā)電量同比快速增長(zhǎng)的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了棄光電量的同比下降。同時(shí)，從全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈上進(jìn)行分析可知，我國(guó)到2018年為止的多晶硅、硅片、電池片、組件有效產(chǎn)能和產(chǎn)量等各個(gè)環(huán)節(jié)都到了世界第一，而且基本全球排列前幾位的上述產(chǎn)品的廠商也大多集中在我國(guó)，使得我國(guó)的光伏裝備制造業(yè)在世界上展現(xiàn)出較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力優(yōu)勢(shì)。但是，盡管如此，我國(guó)的光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用中也表現(xiàn)出其中的部分核心技術(shù)仍然掌握在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家手中的現(xiàn)狀，表現(xiàn)出我國(guó)的太陽能光伏發(fā)電的成本較高，而且容易在核心技術(shù)中受制于人的問題，阻礙著我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

4、光伏發(fā)電行業(yè)存在問題與對(duì)策

（1）產(chǎn)業(yè)水平低級(jí)。中國(guó)現(xiàn)在雖然已經(jīng)是世界上 最大的光伏產(chǎn)業(yè)基地之一，但是還處在產(chǎn)業(yè)鏈的低端水平。太陽能光伏發(fā)電所需的也是最重要的多晶硅關(guān)鍵制造技術(shù)在國(guó)外，國(guó)外的多晶硅制造技術(shù)比較成熟，所生產(chǎn)的多晶硅不僅質(zhì)量高而且能耗較少，對(duì)環(huán)境較為友好。中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)起步晚，發(fā)展緩慢，多晶硅制造技術(shù)比較不成熟，不僅生產(chǎn)的多晶硅質(zhì)量相對(duì)較差，而且由于制造工藝水平上的差距，中國(guó)的多晶硅制造過程中會(huì)消耗大量的能源，這些能源直接或間接的通過煤、石油 等能源獲取。所以，中國(guó)的多晶硅制造多是具有高能耗、高污染、低利潤(rùn)的特點(diǎn)。另一方面，由于太陽能光伏發(fā)電市場(chǎng)多是在歐美等國(guó)家，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量小，絕大多數(shù)的光伏產(chǎn)品都是出口到國(guó)外，所以中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)僅僅是處于產(chǎn)業(yè)鏈的低端，用高資源、高污染的巨大代價(jià)獲取與之不符的低回報(bào)。

（2）行業(yè)產(chǎn)能過剩。中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)市場(chǎng)需求巨大到行業(yè)聚集效應(yīng)再到供過于求以至于產(chǎn)能過剩的過程。現(xiàn)在全國(guó)各地多個(gè)地方都興起了一股新能源熱光伏熱，大批的光伏項(xiàng)目上馬，投產(chǎn)的、在建的、申請(qǐng)批復(fù)的項(xiàng)目越來越多，在2010年之前多晶硅產(chǎn)能就超過了兩萬噸，產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過五千萬噸，產(chǎn)能已經(jīng)嚴(yán)重過剩。為了中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)健康有序的發(fā)展，政府開始通過政策、經(jīng)濟(jì)手段對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（3）行業(yè)發(fā)展無序。中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)雖然體量巨大，但是由于生產(chǎn)的光伏產(chǎn)品多是出口到國(guó)外，所以行業(yè)發(fā)展混亂，往往單打獨(dú)斗。由于中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)沒有國(guó)家層次的行業(yè)組織和統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)制度，在光伏產(chǎn)業(yè)遭遇國(guó)外反傾銷的時(shí)候往往處于被動(dòng)地位，不能形成統(tǒng)一的強(qiáng) 大的行業(yè)凝聚力從而具有光伏產(chǎn)業(yè)話語權(quán)，所以，在反傾銷的國(guó)際案例中，中國(guó)光伏企業(yè)屢屢敗訴，損失巨大。

根據(jù)以上問題提出如下幾點(diǎn)對(duì)策：

（1）控制產(chǎn)業(yè)規(guī)模。中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展要想有序且有競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)業(yè)規(guī)模一定要嚴(yán)格控制。對(duì)已生產(chǎn)的企業(yè)嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，對(duì)在建的企業(yè)加強(qiáng)監(jiān)管，對(duì)正在申請(qǐng)的項(xiàng)目嚴(yán)格審批程序。將光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模控制在一定產(chǎn)量之內(nèi)，提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

（2）促進(jìn)企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。耗能高的企業(yè)要促進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，加快系統(tǒng)升級(jí)，降低生產(chǎn)能耗。促進(jìn)企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加強(qiáng)企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理，提高經(jīng)營(yíng)水平。國(guó)家應(yīng)該加大技術(shù)研發(fā)投人，通過制定相關(guān)財(cái)稅政策促進(jìn)核心技術(shù)研發(fā)，擺脫技術(shù)水平長(zhǎng)期落后的現(xiàn)狀，將我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展推向更高水平。

（3）推進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)合。政府應(yīng)該建立光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，制定實(shí)施相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，建立更高層次的行業(yè)協(xié)會(huì)。加大科研投人，推進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)，提高行業(yè)整體制造水平，提高競(jìng)爭(zhēng)力。推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，建立大型示范企業(yè)，加快技術(shù)推廣，降低資源浪費(fèi)和環(huán)境污。

5、結(jié)語

針對(duì)目前快速發(fā)展的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)來說，其對(duì)于緩解目前的能源危機(jī)以及解決環(huán)境污染問題有著重要作用，而且在我國(guó)也表現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。但是在此過程中也表現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)投資、技術(shù)研發(fā)以及管理等方面的問題，制約著我國(guó)光伏發(fā)電技術(shù)的提高以及光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。為此就需要加大技術(shù)投入和創(chuàng)新，并加強(qiáng)對(duì)光伏發(fā)電市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)的管控，保障光伏產(chǎn)業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展。

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