關于光伏產業發展調查分析

文/楊曉妍 彭嘉俊 李俊杰，廣東東軟學院

1 引言

隨著現代社會的發展，電力的使用越來越廣泛，一些大型的企業每年都會投入大量的電費用于電站發電，很多企業為了減少這方面的支出，大多選擇在樓層的頂部裝有光伏板利用太陽能發電。由于其清潔、環保和靈活的配置，光伏(PV)發電已成為新能源開發的主流。但光伏板在長期使用的過程中會產生許多問題，國內市場存在的光伏運營方案，多數維護方向單一，完善度不高。本作品針對產業發展以及配件運營的問題做了進步探討研究。

2 光伏市場發展現狀

隨著當今時代科技的飛速發展，各國都面臨著能源匱乏的重大問題，面臨當前能源短缺的問題，各國加快了光伏發展的步伐。美國計劃在2015年達到商業競爭水平；日本也針對光伏發展提出以光伏發電站的發電量達到28GW為2020年的目標；為了加快光伏發展的步伐，歐洲光伏協也提出以實現光伏發電商業化作為2020年在光伏技術方面的目標。在科學技術發展和低碳經濟發展的背景下，政府在光伏發電技術上的認識也進一步得到提高。

在2014年至2017年間，光伏行業經歷了高歌猛進，然而在2018年，光伏行業卻跌入了行業的低谷。531政策突然制動導致國內市場快速下滑，產品價格大幅度下跌，企業盈利能力維持在較低水平。行業發展熱度急劇下降，但由于政策的影響，行業逐漸從粗放型增長轉向精細型，從追求規模化到追求質量。而利于行業發展的各項相關政策，如可再生能源分配，分布式光伏發電的項目管理和市場交易，也有望加速實施。通過以上措施，在為行業奠定堅實基礎的同時，也為實現可持續發展奠定了堅實的基礎。

表1 2018年中國的光伏產品出口情況

根據以上數據分析，相信光伏產業在將來發展過程中仍然將面臨著復雜多變的國內國際形勢，這不僅僅是國內產業發展環境不斷改善和優化的動力來源；同時，面臨著中國光伏產品引發的雙方貿易摩擦等不利因素，對國際市場而言也是一種挑戰。

3 光伏市場的問題

3.1 技術問題

近年來，中國的光伏產業在中國的政策和技術的影響下，其發展趨勢呈現出快速發展的趨勢。現在我國的光伏企業較為飽和，而經過“531”政策的影響，國內光伏市場一度進入冷凍期；這樣的形式促使更多的企業通過加強光伏技術，降低生產成本等來鞏固。

光伏電站系統由組件、匯流箱、逆變器和其他組件組成，無論哪個組件有問題，電站運行都會受到一定程度的影響，可能導致電站發電量受到損失，嚴重的情況可能甚至會引起火災，最終一切工作將功虧一簣。例如光伏組件，不僅是最關鍵的部件，而且是光伏電站設備層中最核心的部件。在質量和性能上對光伏電站的整體性能和可靠性都是至關重要。其成本大約占光伏系統成本的50%，一旦光伏組件出現問題，電站收益將受到嚴重損害。(下文重點介紹光伏組件)

3.1.1 熱斑效應

光伏技術中所謂的“熱斑效應”是指在光伏部件上的部分電池在陽光下被阻擋，從而致使光伏模塊工作不能正常進行，導致被覆蓋部件比未覆蓋部件加熱更快，這進一步導致由于溫度過高而出現暗點燒壞。由于光伏電池對照明的變化敏感，因此在陰影的情況下，接收較低照度的光伏電池的電壓出現反偏。光伏系統的負載不再提供能量，而是吸收由其他正常光伏電池產生的電力，并且陰影中的光伏電池產生熱量。由此產生的現象稱為“熱斑”現象。在光伏陣列中產生的這種現象會導致光伏系統的輸出功率降低，同時也會致使光伏電池的使用壽命減短，輕則減少10%，重則減少30%。

表2 由陰影遮擋產生的對于光伏系統的影響

組件背后接線盒內存在旁路保護元件，該元件會在組件被遮擋后啟動，此時，組件串中高達大約9A的直流電流將會瞬間加載到旁路元件上，接線盒內的溫度將高達100多度，雖然在短期內接線盒和電池板受到這種高溫的影響甚微，但如果不消除這種陰影影響而使該影響長期存在的話，接線盒和電池板的使用壽命將受到嚴重的影響，即遮擋也是接線盒燒毀的最大原因了。

3.1.2高溫

許多人認為高溫的天氣下陽光光線充足，適合光伏組件增加發電量，但其實這種說法是不對的。高溫是指太陽輻射在一定時間內對地表照射形成的環境，與天氣的熱量與太陽輻射的強度有關。

太陽能電池組件的性能受高溫條件的影響，隨著溫度的升高，其輸出功率會出現急劇下降的趨勢，從而影響其性能，導致太陽能電池組件功效無法完全發揮。高溫容易導致電池板出現故障，例如強化熱斑效應會影響光伏板性能，使得光伏板老化甚至損壞；逆變器也會受高溫環境影響，當溫度過高時，會影響其滿負荷運行狀態，導致逆變器散熱不良，從而影響逆變器的發電量；與此同時，敏感元器件在高溫環境下也會受影響，在高溫環境下其損耗速度大為加速。光伏組件的背板或封邊硅膠在高溫、潮濕的條件下會被產生的水蒸氣滲入內部，從而誘發PID效應。

3.1.3 PID現象

（Potential Induced Degradation）全稱為電勢誘導衰減。

電位誘發衰減效應，指的是在長期的高電壓環境下，電池組件受溫度影響，從而導致其玻璃以及封裝材料之間存在漏電流現象。在這種環境下，電池片表面會被大量電荷侵蝕，從而造成該電池表面的鈍化效果惡化，并且最終模塊的性能過低而不能滿足其設計標準。當出現嚴重的PID現象時，將對組件功率造成嚴重影響，導致其功率衰減程度達到50%以上，從而影響整個組串的功率輸出。這種PID現象最容易發生在高溫、高濕、高鹽堿的沿海地區。

3.2 其他問題

3.2.1 非技術性成本占比高

據統計，光伏電站建設的非技術成本已占到總投資成本的20多個，并且逐年增加；在土地成本方面，土地稅費并沒有統一的標準，甚至一些有地方政府優惠承諾的領跑項目面臨更大的土地問題。在財務成本方面，國內光伏電站建設貸款利率一般比國外高出4～5個百分點；在并網成本方面，電網需要安裝指定制造商的并網機柜，計量設備和網絡安全隔離系統。由于電網長期批準，項目往往由企業建造，所以成本較高。黑龍江省等地區在上網電價補貼方面，不僅有補貼拖欠，而且被大大減少了光伏發電項目的保障采購小時數。云南水電的上網電價低于脫硫燃煤基準，可獲得的實際上網電價低于當地基準上網電價。這些都大大降低了光伏發電項目的經濟效益。

3.2.2 棄光率未完全改善

近幾年，相應一些政策的補救，一些中東部地區的棄光率大大降低了,消納了光伏產生的電量。可是在西北地區，由于陽光資源豐富，成片閑置的土地也比較多，這樣充足的陽光資源和土地資源非常適合光伏電站建設，因此吸引了全國各地的建設商，但是，由于西北地區經濟不夠發達，導致西北地區無法消耗如此多的電量。結果，導致當地的光伏電站有較高的棄光率現象。

現階段，我國光伏產業企業裝機規模越大，發電量越高，拿到的收益就越多，這導致企業只注重裝機規模來換取利潤。但是采用這種方式換取利潤的同時又忽略了一個問題，取得收益的前提條件是當地能否完全消納如此多的電量。顯然，面對如此多的電量對當地來說是不可能完全消納的。

3.2.3 光伏補貼拖欠

拖欠補貼一直是令人頭疼的問題之一。在裝機容量快速增長的同時，可再生能源的額外短缺導致資金缺口逐漸擴大。根據CCID智庫，截至2018年底，可再生能源的補貼差距已超過1000億元。如果解決補貼資金來源問題的解決方案無法及時給出，光伏產業的發展將面臨巨大壓力。一方面，補貼拖欠將導致民營企業難以繼續為光伏電站投資，而國有企業在承受巨額補貼的情況下，目前的金融去杠桿將進一步成為國有企業繼續發展光伏電站的制約因素。另一方面，光伏補貼拖欠周期是一到兩年，甚至兩到三年。由于該補貼拖欠周期較長，倘若光伏電站遲遲得不到補貼，在上游零部件制造商的支付方面，它必然會違約，而零部件制造商將進一步拖欠更多上游原材料供應商的支付。這樣引起的連鎖拖欠現象，對整個產業鏈“回血”造成嚴重影響，這不僅僅挫傷投資者信心，光伏行業也可能因此面臨斷崖式下滑，導致經濟總體運行占據不利地位。

4 解決思想

4.1 綠色光伏

今年兩會的關注焦點依然集中于綠色環保產業和光伏產業這兩大產業問題上。今年的兩黨政府工作報告明確指出，有必要擴大綠色環保產業，加快解決風、光、水電消耗問題，減少光伏等光伏發電相關問題。不少的人大代表就光伏問題提出了建議。希望國家出臺相應政策，從降負減稅、補貼機制等多個方面支持光伏行業的持續健康發展，只有政策與行動雙管齊下，必然會對光伏產業有很大的幫助。

4.2 補貼政策的完善

巨額補貼拖欠依舊是光伏產業的頭號問題。據統計，2020年光伏補貼缺口預計將超過600億元。行業光伏電站企業補貼拖欠金額已達數十億元，并以每月數億元的速度遞增，現金流承受巨大壓力。雖然有關部門正在探索綠證和強制性配額，以解決拖欠補貼的問題，但是近水救不了遠火，考慮到補貼缺口越來越大，應借助全國貫徹落實習近平總書記關于民營企業家座談會精神這一重要時機，盡快啟動補貼拖欠解決機制。

而在近期，國家能源局于2月下旬以防止補貼缺口如滾雪球般越滾越大為主題召開的座談會，新的光伏政策將確定今年的補貼配額規模，新光伏項目的補貼規模將有效解決拖欠的問題，對以往的光伏項目補貼延遲的問題將有所改善。

5 運行與維護

光伏發電注重前期的發展建設，但卻經常忽視運營以及后期的維護。截至2019年3月，中國光伏并網裝機容量接近180吉瓦。操作和維護在專業化和集約化不足，以及存在著管理水平和技術水平較低，效率低等各方面的問題。可以看出，光伏運行和維護問題制約了光伏產業的健康發展。要想實現光伏產業的高質量發展，需要加深部分運維人員對光伏電站的運維要求的理解，無論是適用的法規、標準要求，還是調度和監管部門及業主的要求，都要全面化、系統化；運維人員對電站的標準以及法規的合理性缺乏必要的評審，將導致后續的工作中出現指標不合理，目標性和可操作性不強的現象，甚至因此產生爭議。運行維護技術跟不上行業發展的需要，也將導致運營效率低下。

一個高質量的電站，不僅僅是本身質量高，還要提升中期的質量發展，才能達到好的效果。