我国光伏发电产业的现状及发展趋势研究

ｚ。ｎｇｈｅ　Ｙａｎｊｉｕ　堡垒竺至蒌　我国光伏发电产业的现状及发展趋势研究　黎可　（武汉大学电气工程学院，湖北武汉４３００００）　摘要：以光伏发电产业的现状及发展趋势为研究内容，从生产及出Ｖｌ量、专利技术、发电成本、应用领域４个方面对我国的光伏发电　产业进行了科学、合理的评估。　关键词：光伏发电；现状；预测　１光伏发电技术概述　光伏技术最初于１９５８年应用于空间技术领域，并于１９７１　年在我国首次自主研发的东方红二号卫星的动力系统中应用。　２Ｏ世纪９Ｏ年代末，我国光伏产能较低，其中电池与组件的产能　均低于２　ＭＷｐ。而本世纪，随着太阳能技术的推进，２００１年，　光伏产能首次超过１０　ＭＷｐ，此时我国光伏产业正式步入快速　发展期。　２光伏发电产业发展现状及预测分析　２．１　光伏发电产业生产及出口量分析　据国家统计局统计数据，我国２０１３年光伏组件的产量高　达２６　ＧＷ，与同期相比增长１３　，自２００７年起我国太阳能产量　已经连续７年占据第一的宝座。其中，２０１３年我国光伏能源的　出口量达１６　ＧＷ，共计出口额为１００亿美元，与同期相比降低　２７　。光伏发电产业具体项目发展趋势如表１所示。　表１　光伏发电产业具体项目发展趋势分析　项目　发展趋势　多晶硅（１）多晶硅电池在我国对新能源产业的扶持下具备较大的发展空间，　然而近两年我国多晶硅行业扩张迅猛，在短期内呈现出产能过剩的　危险　（２）多晶硅制造业由于生产成本高，在产品生产初期投入资本大，具有　高风险性　（３）技术水平与生产工艺的提升，促使生产效率提升与产品生产成本　降低　发电　（１）国家经济、扶持，就整体而言，我国光伏发电市场容量较小，但　技术　国家给予光伏并网项目发电补贴，从而极大地促进了光伏发电内需　（２）光伏发电受国家面影响较大，国家在发展期给予足够的发电　补贴，实现产业利润空间，有效降低产业运营风险　（３）针对光伏发电产业主要涉及光伏系统安装，该技术与传统电力工　程具有较强关联性，因而不存在技术壁垒　太阳能（１）太阳能电池由于入行门槛低、需求量大，生产竞争激烈　电池　（２）我国太阳能电池研发能力不断增强，新结构、新材料的光伏电池不　断涌现　（３）短期内存在一定的技术和市场风险　２＿２光伏发电产业专利技术发展预测　邓金堂等　针对我国光伏发电产业专利数量进行了统计，　具体如表２所示。　表２我国光伏发电专利项目申请、授权数量分析　项目　２００４　２００５　２００６　２００７　２００８　２００９　２０１０　２０ｌ１　２Ｏｌ２　２Ｏ１３　年　年　年　年　年　年　年　年　年　年　国内申请　ｌ３　１５　４６　４９　１５９　２０５　３９４　６６８　１　０３２　ｌ　０３５　国内授权　６　９　３３　３４　９４　１１Ｏ　ｌ５Ｏ　ｌ９６　ｌ６７　３８　国外申请　２５　４４　５１　８９　１３０　１８９　２６２　３４７　３０８　１１５　国外授权　９　２６　２６　５９　５９　５４　５１　４７　５０　２５　通过运用ＡＲＩＭＡ（１，１，１）对我国国内申请专利的光伏发　电技术进行预测，继而得出２０１４年光伏产业国内专利申请预　测值为ｌ　０９８（表３、图１），模型具有较好的平稳性，由此可见，　我国光伏发电技术国内专利申请数量将持续稳定增长，为我国　光伏产业发展提供可靠的技术支持。　表３国内光伏发电项目专利数量ＡＲｌＭＡ（１，１，１）预测　（国内专利模型１）　项目　数值　预测　ＵＣＩ　Ｌ　ＣＩ　２００４２００５２００６　２００７２００８　２００９２０１０　２０１１　２０１２　２０ｌ３　２０１４　∞　年份　９　８　ｍ　图１　国内光伏发电项目专利数量ＡＲｌＭＡ预测图　２．３光伏发电产业成本预测分析　随着全球光伏发电技术水平的不断提高，我国太阳能光伏　电池的生产成本也呈现出逐年降低的趋势，而产量却放量增　长。２１世纪初，太阳能光伏电池成本下降，生产规模不断扩大，　此时我国单晶硅电池的成本约为４２元／ｋＷ・ｈ，非晶硅电池的　成本为２３￣２５元；现今，我国太阳能光伏电池制造技术不断提　升，单晶硅组件的市场价格已经下降为１Ｏ～２Ｏ元／ｋＷ・ｈ，而　多晶硅组件市场价格下降为５．５～６元／ｋＷ・ｈ，该价格与薄膜　电池相差无几。然而，由于单晶硅与多晶硅的转换效率相近，　而非晶硅的转换效率仅为有晶硅的近五成，且非晶硅电池的生　命周期短、功率衰减速度快，故光伏晶硅电池具有较高的经济　价值。邵翠萍　指出，预期２０２０年，我国太阳能光伏发电技术　成本将缩减为６美分／ｋＷ・ｈ，此时太阳能光伏发电技术已经　相当成熟，将逐渐替代传统发电能源的经济价值。　２．４光伏发电应用领域发展预测　２．４．１农村及偏远地区供电　我国幅员辽阔、地形多变，由于地理区位因素影响，现阶段　我国依旧有约０．７亿人居住于偏远的“无电区”，因而实现偏远　地区电网覆盖成为电力系统发展的重要任务，也为光伏发电技　术开拓了巨大的发展空间。文献［３］探讨了２００２年我国为解　决西部用电问题而颁布的“送电到乡”Ｔ程，　（下转第１５７页）　机电信息２０１４年第２４期总第４１４期１５５　ｚ。ｎｇｈｅ　Ｙａｎｊ　ｕ：堡垒里　薹　４．２严格遵守安全规程要求进行操作　４．２．１　详细检查试验准备是否良好　首先，在进行电容器和电缆等设备的电气试验之前，需要　对这些设备进行充电；其次，对试验各接线应仔细检查，各接线　的绝缘表面不应有破损，且导线应无断股，特别是接地线以及　布试验任务结束。若电气试验一结束便匆忙收拾现场，很容易　由于疏忽留下安全隐患，在今后的运行中给设备带来重创，甚　至导致运行人员人身伤亡事故的发生，给企业带来巨大损失。　６结语　综上所述，电气试验具有较大的危险性，要求试验人员必　须拥有强烈的安全防范意识及良好的综合水平。工作人员应　不断加强学习和思考，接受安全培训、教育和考试，提升自身综　接地引下线，应可靠连接，且不能装设在油漆面或腐蚀面上；最　后，应对仪器、仪表等进行检查，确保其处于零位。　４．２．２严格按照规定实行呼唱制度　实行呼唱制度的根本目的在于防止工作人员问配合不当，　引发人员伤亡事故。在电气试验实施过程中，若不实行呼唱制　度，很可能出现接线人员在开展接线１‘＝作时加压人员就开始施　加电压，或者加压人员还没开始降压接线人员就开始拆线等现　象，极容易造成人员伤亡。特别是对于新上岗的工作人员，即　合素质、技术水平和安全意识，严格按照规定进行试验，杜绝人　员因素造成的安全事故。同时，电气试验有其特殊性，这就要　求电气试验的安全管理工作必须落实到所有环节，从每个环节　抓起，方能实现整个电气试验工作的安全高效，杜绝管理因素　造成的安全事故。　［参考文献］　［１］高晓军，董晓岽，王锦．探讨高压电气试验安全管理＿Ｊ］．中国电　力教育，２０１３（１７）　使其基础知识扎实，但由于实际　作经验较少，安全意识会比　较薄弱，因而不能深刻领会呼唱制度的重要性。总之，对于工　作人员安全意识的培养决不能放松，只有促使其养成良好的安　全习惯，才能杜绝人为性安全生产事故的发生。　４．２．３试验过程中预防感应电伤人　在电气试验实施过程中，部分试验环境周边存在着运行设　［２］潘小韵．电力系统电气试验危险点分析及控制措施＿Ｊ］．民营科　技，２０１３（１）　备，这些设备可能会感应出较强的电压，从而对．Ｉ二作人员造成　伤害。因此，在这种环境下工作时，应给被试设备增设接地线，　以保证工作人员的人身安全。　５电气试验结束后的安全管理　电气试验结束后，应对变压器、避雷器、电容器、电力电缆　收稿日期：２０１４　０６　２４　作者简介：吕春雷（１９６９一），男，浙江永康人，电力工程师，从　事电力生产技术管理工作。　等被试设备进行充分放电，各接线由接线人员负责拆除，负责　人对试验场所进行仔细检查，确认无隐患遗留后，才能真正宣　（上接第１５５页）　孙盛春（１９７２一），女，浙江永康人，电力工程师，从事电力生产　技术管理工作。　该工程投资规模高达４７亿元，辐射内蒙、青海、等１２省、　自治区，１　０６５个乡镇，该项目自启动以来解决了１１２个偏远的　“无电乡”４２　４７２人的基本生活用电问题。预期通过太阳能光　伏发电技术的补充，将实现全国电网覆盖。　２．４．２城市并网光伏发电　在国外，城市并网光伏发电项目得到大力扶持。例　论依据，然后对光伏发电产业生产及出口量、专利技术、发电成　本、应用领域４个方面进行科学、合理的分析，为我国光伏发电　产业发展提供理论参考。　［参考文献］　［１］邓金堂，唐亮．基于专利地图的我国光伏发电产业专利情报研　如，日本于１９９３年颁布实施的“阳光计划”，是日本为促进　新能源发展而制定的国家发展规划，其中，太阳能作为环保的　清洁能源得到的大力扶持；德国是２Ｏ世纪９０年代最早推　究Ｉ－Ｊ］．情报杂志，２０１２（３１）　［２］邵翠萍．我国太阳能光伏发电现状及发展趋势［Ｊ］．科技信息，　２００９（３５）　广家庭太阳能发电计划的国家，早在２０世纪９Ｏ年代初就颁布　实施了“１　０００屋顶计划”，直至１９９８年，德国再次推出“１Ｏ　万屋顶发电计划”，并预期至２０５０年德国新能源发电将占总发　［３］王雨．光伏发电在我国农村及偏远地区的推广与利用研究　［Ｄ］．中国农业科学院，２０１２　电量的近一半。我国可以借鉴发达国家对新能源发电项目的　发展与扶持，将光伏发电技术应用于城市社区、道路照明，预期　我国建筑屋顶面积高达１００亿ｎ１２，倘若光伏发电覆盖１　，每　年将可获得ｌ　５００亿ｋＷ・ｈ的电能。　３结语　我国早于１９９５年颁布实施的“九五”计划中就明确提出　“积极发展新能源经济”的方针，太阳能作为可再生的清洁　能源，不但可以解决能源供应问题，同时可以减少环境污染，这　使得光伏发电技术受到广泛关注。笔者首先针对我国太阳光　伏发电产业的发展及应用现状进行综述，为本文的研究提供理　收稿日期：２０１４—０７—１７　作者简介：黎可（１９９２），男，湖北荆州人，研究方向：电气工　程与自动化。　机电信息２０１４年第２４期总第４１４期１５７