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关键词:光伏发电技术;必要性;太阳能;新能源;能源危机 文献标识码:A
中图分类号:TM914 文章编号:1009-2374(2016)32-0089-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.044
光伏发电技术是一种能够利用可再生资源实现发电的技术。相比于传统的燃料能源技术来说,更能够减少我国环境污染,促进人与生态环境和谐相处。尤其是在市场经济体制条件下,利用可再生的太阳能还能实现我国电力行业的长久发展,可见光伏发电技术对于缓解我国能源危机具有重要作用。
1 光伏发电技术
我国最早的光伏发电技术主要是晶体硅光伏发电,比较常用的晶体硅是单晶硅、多晶硅,后来材料逐渐发展为薄膜电池。薄膜电池产品包括非晶纳米晶、微晶等。据有关数据显示,单晶体太阳能电池的实验室转化率达到24%,商业量化生产效率达到17%。多晶体硅的实验室转化效率达到20%,而商业批量生产效率达到了16%。CdTe太阳能电池的最高效率达到了16%,商业化批量生产效率达到了10%。CIGS薄膜太阳电池的最高生产效率达到了19%,而商业化批量生产效率达到12%。薄膜电池发电随虽然具有用量少的特点,但是相比于晶体硅其光电转化率下降了一半。之后,随着我国经济的发展,光伏发电技术逐渐转变为以现代光学技术为核心的发电技术,其核心内容是聚光技术。所谓聚光就是指发电量与光强度成正比例关系。
另外,现代光学技术要求聚光必须均匀,而最新研发的光像自适应光学技术就是一种能够实现均匀聚光、提高发电量的新型光学技术。我国是光伏发电量增长最快的国家,也是光伏发电技术应用最广泛的国家之一。在今后的发展中,我国将会由传统的独立发电系统转向并网发电系统、城市屋顶发电系统等,可见我国光伏发电技术的应用市场是非常大的。除此之外,我国还出台了相关政策,以支持我国光伏发电技术的发展。据调查显示,我国到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦,年发电量可达1300亿千瓦时。其发电量相当于30多个煤电厂的发电量。
2 发展光伏发电技术的必要性
2.1 保护环境
无论火力发电,还是水力发电,都需要消耗能源,且容易产生大气污染废弃物。而太阳能光伏发电技术与其他能源材料最大的不同之处在于在发电过程中,产生的CO2量很少。众所周知,CO2是导致温室效应的根源,这样通过利用光伏发电技术就能够缓解气候变化。
据有关数据显示,自2007年以来,过去几年是温度最高的年份;我国南北半球的冰川和积雪正在融合;最严重的全球干旱地区增多。可见,发展光伏发电技术是非常必要的。我国最早利用光伏发电技术是在20世纪70年代,其用途主要包括人造卫星、海盗灯塔等。到20世纪90年代,光伏发电技术的应用范围逐渐扩大,能够应用在手表、计数器、交通标志等方面,但是仍无法普遍应用在民用电器中,到近年来我国大力发展光伏发电技术已卓见成效。最早利用光伏发电技术发电的是双湖光伏电站以及丽江光伏电站。作为可再生的太阳能,利用光伏发电技术实现发电,不仅能够缓解石油、煤炭等能源危机,还能减少环境污染废弃物的产生。据调查显示:一个中国普通家庭,一个月大约300度电,这300度电按一年来算,相当于要烧1.44吨煤,排放2.85吨的二氧化碳。如果利用光伏发电技术降低煤炭的使用量,也就是每个家庭能够减少3吨二氧化碳排放量。
2.2 拓宽经济领域
光伏发电技术促进了我国太阳能发电行业的发展,同时也促进其衍生行业的发展。通过光伏发电技术能够有效调整我国发电行业的产业结构,并实现国家资源条件的合理利用,同时对于我国经济的发展也具有很重要的作用。实践证明,我国太阳能光伏发电行业还有效拉动了其他行业的经济增长,如家庭灯具电源行业、交通行业、与汽车配套相关的太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等。
据调查显示光伏电站项目的开发和建设,可促进地区相关产业,如建材、交通运输业的大力发展,对扩大就业和发展第三产业将起到显著作用。例如太阳能光伏发电技术促进了绿色照明行业的发展,其中有关绿色照明系统的太阳能电池板、蓄电池、节能灯具等都是主要产品。而且绿色照明系统还被广泛应用于建筑行业中,如路灯等。可见光伏发电技术不仅影响了我国市场经济体制,还推动了我国经济的发展。
另外,太阳能光伏发电技术还能降低发电项目投资成本,如目前常规火电的造价大约每千瓦5000元,而太阳能光伏发电系统的每千瓦造价约10000元。与此同时,常规火电的年有效发电时间多在6000小时以上,而太阳能光伏发电系统的有效发电时间仅2000小时,可见太阳能光伏发电的效率是非常高的。
2.3 缓解能源危机
显然我国太阳能光伏发电技术的发展,为我国使用可再生太阳能提供了可能。尤其是减少了煤矿资源的损耗,不仅保证了我国生态平衡,还实现了社会经济的可持续发展。
据数据显示:一个装机容量为10MWp,首年发电量为1891.7万度电的光伏电站,首年节约标准煤6621吨,减排CO2为17214吨,整个光伏电站寿命周期内共节约标准煤150567吨,总减排CO2为391473吨。如果我国大面积普及光伏发电站之后,相信我国煤炭资源使用量将会大大减少。如果光伏发电进入民用发电行业,不仅能够大幅度缓解我国资源短缺问题,还能够实现生态平衡。如某发电站的光伏发电项目主要是在上层铺设光伏发电面板用于太阳能发电、下层铺设用于水产养殖的新型光伏系统工程。实践证明:2016年上半年,已发电1408.25万千瓦时,节约标准煤5600吨,有效减少了煤炭资源的使用量,而且提高了发电站的效率,更重要的上下层的综合利用,减少了资源浪费。
3 我国光伏发电技术的未来发展趋势
太阳能光伏发电技术的优越性使其逐渐成为能源使用的重要途径。而光伏发电技术的发展不仅使太阳能代替了传统能源,还使太阳能逐渐成为能源消耗的主体。据有关数据显示,截至2030年,可再生能源的消耗将会占到能源消耗比例的30%,截至2040年,将会上升到50%。到21世纪末,可再生能源消耗会成为主要的能源消耗方式。可见太阳能光伏发电技术对于我国可再生能源的发展具有很重要的作用,同时从中也看出了光伏发电技术创新的重要性。
另外,我国也将会大力推动太阳能光伏发电技术的发展,加快我国经济增长,并减轻我国能源危机问题。据《可再生能源中期发展规划》指出,截至2020年,我国的太阳能发电量会达到60亿千瓦。简单地说,太阳能光伏发电产业将会成为我国主流行业。
4 结语
综上所述,光伏发电是一种能够实现我国可持续发展的新型发电技术。在资源短缺和环境问题日益严重的当下,大力发展光伏发电技术是十分重要的。因而,国家以及企业应该通力配合,开拓太阳能光伏发电市场,创新光伏发电技术,从而促进我国电力行业的发展,并进一步推动我国经济的发展。
参考文献
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关键词:光伏发电技术;教学模式;课堂实验教学;校企合作教学
中图分类号:G646 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)03-0161-02
人类社会的可持续发展面临着环境恶化、资源短缺的严峻挑战,而取之不尽用之不竭的太阳能则成为新能源的首选之一。曾经在全球光伏产业的推动下,中国光伏产品已占据国际市场的大半壁江山,但却一直面临市场在外的困局。光伏产业经过数年爆发式增长,最终多个环节产能面临严重产能过剩。随着欧美对中国太阳能电池板的“双反”实施,近几年是中国光伏产业发展过程中的一个“寒冬”。光伏企业要应对“寒冬”,一是上游制造企业要提高自身的技术水平和产品质量;二是下游应用企业要抓住机遇,通过技术创新不断提高系统集成能力,致力于为客户提供优质可靠的系统设计方案。依据国家新能源政策的战略部署,结合上海电力学院的专业特色,我校相关太阳能光伏发电专业力图培养出合乎国家和社会需要的、满足光伏产业结构调整的市场需求的光伏材料及光伏系统设计专业方面的人才。有关专业以物理学为基础,系统学习基础物理学、固体物理、半导体物理等,使学生牢固掌握物理学基础理论。同时结合电力教学的优势,将太阳能电池技术、太阳能发电技术、电力分析基础、逆变器原理等作为专业必修课,培养太阳能发电技术行业的高层次专业人才。这样,学生在掌握光伏发电系统设计专门技能的同时具备更加扎实的理论知识基础和科技创新的潜力。其中《太阳能发电技术》包含了太阳辐射、光伏系统设计原理、部件选型、系统安装维护等内容,其教学目标是希望通过该课程的学习能使同学们能掌握太阳能发电系统的设计开发,为今后从事相关工作打下坚实的理论基础。作为最早开设《太阳能发电技术》课程的高等院校,由于该课程属于新课程教学,教学过程中受到教材、实验设备等各方面条件的限制,使用传统的教学方法效果不很理想。本文就近年教学过程中遇到的一些问题,针对目前的教学模式进行探讨。
一、加强课堂实验教学
《太阳能发电技术》作为光伏产业人才培养的基础性课程,主要讲述太阳辐射的相关知识、光伏发电系统的原理、系统设计、配件选型及系统安装维护等相关专业知识,这是一门实践性十分强的专业课程。在目前的教学过程中发现,单纯依靠理论知识讲解,学生很难对光伏系统有深入的理解。总结教学过程发现,在学习理论知识的同时如果能结合相关的实验、实践教学,则可大幅度提高教学质量与课堂教学效果,也能加深学生对知识点的理解与掌握,这就凸显了课程教学中实验环节的重要性。由于《太阳能发电技术》属于新课程,受到实验设备、实验条件和人员的限制,短时间内开展丰富实验教学有着一定的困难。但是,使用计算机软件仿真虚拟实验和设计就没有这方面的限制。因此,着手开发该课程的虚拟实验教学环境也是一种重要的方法。此外,在教学的过程中也可以根据教学的需要,动员学生与老师一起自行设计一些简单可行的实验设备,既可以加深学生对所学理论知识的理解,又能使学生能够得到全面的实际训练,还可以丰富该课程的教学资料。另外,在这个过程中,除了简单的验证性实验,还与控制类、综合设计类的实验相结合,提高了学生对已学知识的综合运用能力,加强了学生的动手能力和实践能力,使学生在走入社会后,能较快适应市场发展需要,提高就业竞争力。此前北京信息科技大学的白连平等[1]针对该课程就设计了一些可行性实验,如光伏阵列设计实验、太阳能路灯照明系统设计等。
二、开展校企合作教学
由于工科课程的实践特性,除了课堂的理论与实验之外,开展校企合作教学则是提高该课程教学效果的制胜法宝[2]。在前期的教学过程中作为实践教学曾经带学生到相关的光伏企业见习,在企业参观实习的结束之后,有些学生反映“公司实习4天比在学校2年学的东西都多”,这句话也让作为教育工作者的我们陷入沉思。现在学生学习知识的途径很多,他们更喜欢看到实际的操作而不是“纸上谈兵”。例如课堂上讲过单晶硅、多晶硅、薄膜太阳电池,而很多学生到了现场仍然分不清楚是什么类型的太阳电池组件;课堂上学习了晶体硅太阳电池的制备工艺,参观的时候学生还是提出为什么这些电池都是蓝色的,不能做成其他颜色呢?虽然这些基础的知识都已经在课堂上讲授过了,明显部分学生不知道或者不懂却从来没有人提出过,而在参观过程中他们都想到了这些问题,通过参观学习对这些知识有了更进一步的理解,充分说明了仅有课堂教学远远无法满足该课程的设置目标。因此,除了辅助的课堂实验教学或者视频演示之外,与相关企业开展校企合作教学也是提高学生认知能力的一项重要教学手段。这就要求在该课程的教学过程中,除了加强实验教学还必须加强学校和企业之间的合作,开展合作教育方可取得更好的教学成果。
三、将科研与新技术融入教学培养学生的科技创新能力
素质教育已经是高等院校的重中之重,学校有很多项目都涉及鼓励大学生科技创新,从近代科学技术的发展史我们也可以看出,年轻人在科技创新上有着巨大的潜力。而如何通过有效途径提高工科学生的科技创新能力也困扰着不少教师。同时作为高校教师大多也同时肩负着科研工作,怎么样将自己的科研工作融入日常教学并以此为基础培养学生的科技创新能力也是一个应该认真考虑的重要问题。大学生在科研领域的创新在国际上屡见不鲜,比如在超导领域,MgB2合金超导体以及NaCoO.H2O超导体都是由日本的本科生首先发现的。《太阳能电池技术》及《太阳能发电技术》课程的开设,为科研融入教学提供了良好的载体。太阳电池材料的研究是目前材料科学的一大热门研究领域,这样可以在教学过程中使学生了解到最新的材料研究,从而让学生了解到了什么是科研,科研对实际生活又有着怎样的影响,从而激发学生的学习兴趣。而《太阳能发电技术》主要包括太阳辐射、电池制造、组件制造、系统原理、系统设计、部件选型以及控制器逆变器原理等技术。它包含了多门理论性和实践性都很强的专业课程,涉及的知识面广、内容概念多,为大学生创新提供了一个良好的平台。学生在老师的指导下开展太阳能电池及发电技术的研究,查阅资料、进行光伏发电方案的设计,促使学生将所学的电学、材料学、物理学等学科联系起来。有利于调动学生的学习积极性,激发学生的科技创新兴趣,培养学生分析和解决问题的能力[3]。
四、课程考核形式多样化
基于该课程的实践性特点和教学目的,可以在传统卷面理论知识考核的基础上增加多样化的考核形式,比如系统设计作品展示、成果汇报等多种方式进行考核,综合考核专业知识、专业技能等方面。对采取不同方式、对各个不同方面进行考核的结果,通过一定的加权系数评定课程最终成绩。
五、小项目形式完成课程设计
在网络化的今天,课程设计面临的一大问题就是论文在网络上复制粘贴完成。而作为实践性较强的太阳能发电方向的毕业生,我们是否可以改变思路,课程设计不再局限于理论推导而转向实践性课程设计。指导老师可以根据地理情况和电网分布情况选择合适的条件用于学生自主设计光伏发电站,包括太阳能电站地点选择、可行性分析、电站规模及组成、蓄电池容量、光伏电站年发电量及经济效益、光伏电站整体布局(组件串并连设计、汇流箱排布、电缆连接、线管地槽整体排布、电缆规格及用量计算、线管规格及用量计算、配电房及看守房布置、支架定点图等)、系统防雷及监测、电网安全性等部分内容[4]。相信完成这样的课程设计,可以培养学生查阅文献和市场调研能力,对其今后独立从事光伏产业内业务是非常有帮助的。这样的课程设计比普通的论文撰写更能提高学生的专业水平,从而使学生的能力达到甚至超越该学科的培养目标。
本文根据《太阳能发电技术》的实际教学经验以及该课程的教学目标,探讨了在现有教学模式基础上需要进行的一些改进。作为工科应用型创新人才,最重要的是应该具有很强的独立获取和应用知识的能力,而传统的理论教学为主模式则很难让学生将书本知识与实际光伏工程结合起来,也就无法真正理解光伏发电系统。本文提出了加强实验教学、开展校企合作教学、将大学生创新融入教学以及改变传统的考核方式等,其实质都是为了改变目前理论教学为主体的教学模式,将实验、实践教学等过去不被重视的教学方式引入这些实践性较强的课程,探索新的教学模式,从而培养出更适合现代企业、社会所需的高层次人才,达到开设该专业的最终目标。
参考文献:
[1]白连平,张巧杰.光伏发电实验设计探讨[C].第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(2):602-605,2008-04,中国陕西西安.
[2]赵涛,李国强.独立学院校企合作人才培养模式探索与实践[J].实验室科学,2012,(6):1.
技术经济学相关论文范文一:光伏发电技术经济分析
摘要:太阳是一项很重要的可再生能源,在现行世界能源与环境危机的大背景下,太阳能的应用价值日益凸显。作为太阳能应用的一项重要技术,光伏发电发展前景十分可观,而我国的光伏产业又面临着前所未有的机遇和选择。文章将结合技术经济理论和方法,从技术、企业、产业和国家这四个不同的方面,对我国的光伏产业进行深入探讨,促使我国的光伏产业向着又好又快的方向稳步前进。
关键词:光伏发电;经济分析;发展预测
太阳能是地球能源的基本来源,因此,如何更好地利用太阳光发电,是人类一直面临的一个棘手的问题。太阳能是一项清洁性、安全性的能源,资源的来源广泛且充足,而且其具有很长的寿命,也不像其他能源那样,需要经常维护。基于这些其他能源不具备的特点,光伏能源被视为21世纪最有利用价值的能源。自上个世纪50年代,太阳能的应用已经从太阳能电池发展到如今太阳能光伏集成建筑等多个不同的领域。纵观全世界的光伏产业,也历经了半个世纪的发展,进入到21世纪之后,我国的光伏产业也渐渐地步入了高速的发展时期。因此,本文将以市场分析为基础,由四个方面来深入探讨技术经济:技术、企业产业、国家。
一、光伏产业的优点
光伏产业是一项绿色又环保的能源,因此被看作是一项战略性的朝阳性产业,各国给予光伏发电的很高的重视程度,并给予大力的扶持,原因如下:
1.《京都议定书》给予各国以压力,迫使各国政府落实积极开发各项清洁型能源,包含太阳能在内,这样有利于减少温室气体的排放。
2.中东是全球的石油主产区,因此,中东地区的政治趋势一直处于一种紧张的状态。为了保证稳定的能源供应,各国政府不得不大力开发国内能源,其中包含太阳能在内。
3.像石油、煤炭这些矿物能源在渐渐枯竭,各国政府不得不积极开发包含太阳能在内的可再生能源,这样才能使能源长期供应。基于以上几个原因,在上世纪末的最后十年,全国光伏发电产业以每年百分之二十的速度高速增长。在新千年以后的三十年中,全球光伏发电产业以每年百分之三十的速度高速增长。光伏能源是可再生能源中一项独具潜力的能源,它的重要性和战略性日益凸显,世界各国积极出台相关政策和法律鼓励光伏产业。自1999年来,世界各国尤其是美、日、德这些西方发达国家逐步推出了大型国家光伏发展计划和太阳能屋顶计划,这在一定程度上推动了世界光伏产业的发展,世界光伏产业是比IT产业发展还快的产业。作为一项可再生清洁能源,在21世纪前半期,光伏发电将发展成最重要的基础能源。
二、光伏发电成本分析
(一)光伏发电成本和影响因素
光伏发电的成本,直接决定了其能否大规模的快速发展,和其在能源供应中的地位。光伏发电的成本主要受两方面因素的影响:光伏发电总成本以及总发电量。光伏发电成本主要是受初始投资的影响,诸如运行维护费、税收等因素则对系统的发电成本影响较小。1.初始投资。光伏电站的初始投资主要包含光伏组件、电缆、配电设备、并网逆变器等成本,在这其中,光伏组件投资的成本就占初始投资的一半以上。2.发电量。光伏发电系统的发电量受两个因素影响:太阳能资源、太阳发电的效率,与此同时,也受运行方式、线路耗损等因素的影响。因此,在中国与建筑结合在一起的光伏发电系统大多安装在东部沿海地区。3.单位电量成本。(也称度电成本)
(二)多种类型的光伏发电系统度电的成本分析
中国光伏发电市场的起步并不早,主要开展了投资补贴、特许权招标等项目,一些技术的经济分析并不能恰当地反映出成本所在,本文主要结合一些典型的运电站数据来分析。
1.聚光光伏电站的单位投资成本是比晶硅光伏要高的,聚光光伏电站度电成本比薄膜光伏电站要低,但仍然比大规模地面晶硅光伏电站要高一些。
2.薄膜光伏电站的单位成本比晶硅光伏电站的成本要低,但它的效率也低,而度电成本比晶硅光伏电站高。
(三)光伏发电系统度电成本的变化趋势
光伏系统的成本包含太阳电池组件、功率控制、组阵系统平衡、间接费用这四个部分。在这其中,组阵系统平衡涵盖了支撑组件的框架和支架、电线、基础土建和土地的使用费等。功率控制分为两个方面,逆变器和电器控制系统。简介费用包含涵盖了工程建设的管理费、工程设计费、建设期中的利息、意外的费用、运费等等。目前,制约光伏发电规模化发展的一大因素就是成本过高。随着电池效率的提高、组件成本的下降以及寿命的延长,光伏发电的成本和平价上网的水平相近,因此,光伏发电非常具有发电的竞争力。一些国际机构对未来光伏发电的系统度电成本做出了预测:现如今,中国并网光伏的发电单位的初始投资成本大约为15/W,光伏发电装机的容量是3GW。按照中国发电产业现有的发展趋势来看,在技术提升和装备国产化的大前提下,每年的投资成本会有百分之十的下降。按照《可再生能源十二五规划》的要求,到2015年年底,中国太阳能光伏发电的装机容量已经达到14GW。预计到2020年年底,太阳能光伏发电的装机容量会达到40GW,到2030年年底,装机容量会达到200GW。根据测算结果来看,2015年中国光伏发电的单位投资成本也大概是11元/W,2020年将会下降至10元/W,2030年会出现大幅下降,降至4元/W。太阳电池成本的下降,不仅仅是依靠技术进步,规模化的生产也在一定程度上降低了成本,使得成本有二分之一到三分之一的下降幅度。而系统平衡需要的构建成本也有了明显的下降。目前微电网的发电技术仍处于深入研究的阶段,虽然成本还是很高,但伴随着技术的不断革新和进步,成本也会逐步降低,未来光伏发电技术的前景是巨大的。2020年前,全球光伏发电的市场还是主要集中于欧盟地区,占到的比例约为百分之四十,2010~2020年,光伏发电在法国、德国、西班牙、意大利等国的地位逐步提升。2020年之后,光伏发电的新兴市场主要是中国、美国、巴西等国,光伏发电技术是重要的可再生能源发电技术。
三、光伏发电发展前景分析
1.多种光伏电池技术争相发展,第一代晶硅电池具有高校、低廉、使用广泛的主要用途,为市场主导。第二代薄膜电池成本低、耗能少,发展前景良好。第三代新型太阳能电池效率高但价格昂贵,目前仍处于探索阶段。
2.光伏微电网发电技术的发展方向是高成本和低稳定性光伏微电网是用光伏发电当作最主要的电源,它可以和其他的储能装置配合,直接在用户负荷周围供电,典型的微电网是可以脱离主网运行的,也可接到主网上运行,这样可以减少配电投资,大大减少了太阳能间歇性对用户带来的影响,这比较适合成本较高的边远山区和对供电有高可靠性的用户使用。
四、发展光伏产业的建议
综上所述,发展我国的光伏产业已经变得刻不容缓了。我国光伏产业的健康稳步发展,是与国家产业政策的宏观调控分不开的,国家各项政策的颁布和落实,将在很大程度上推动我国光伏产业的发展。
1.政府要做好带头作用,设立光伏产业发展的专项经费,更要在资金、电价、税收等方面制定相应的优惠政策,大力扶持。
2.技术上既要自主研发,又要学会技术引进,也可以和国内研究共同公关,建立健全一套创新的技术体系。
3.要以政府作为主导,多元化投资,建立一套完整的产业链,多方参与、共担风险,以更高的水平进行光伏技术师范建设项目。
4.努力培养国内的光伏市场,制定一套具体的分摊上网电价的实施细则,。5.对光伏产业的发展做出合理的规划。对行业标准的制定要加速,提升光伏产业在未来产业中的竞争力。
五、总结
总而言之,太阳能光伏发电是绿色、环保的可再生能源,光伏发电技术的发展前景非常可观,在2030~2050年间,光顾能源和常规能源在价格上会有真正的竞争力出现,因此,这必将成为我国多能互补能源中非常重要的组成部分。我国的光伏产业需要在市场的规范、设备国产化、提高技术支持、产业链的发展等方面继续努力。只有这样,中国的太阳能光伏产业才能跻身世界前列。
参考文献:
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技术经济学相关论文范文二:低碳经济与技术经济范式与路径思考
摘要:进入21世纪以来,在社会经济飞速发展的情况下,人与自然之间的矛盾激化,因此,找到一种能够让社会经济与自然环境和谐相处的低碳经济发展模式已经成为各个国家都极为重视的问题,这也是促使低碳经济模式成为不同国家共同发展的一个重要因素。文章主要针对低碳经济发展的技术范式以及发展路径的思考进行了全面详细的阐述,以期为我国经济发展过程中提供参考。
关键词:低碳经济;技术创新
在当前全球变暖越演越烈的情况下,低碳经济发展模式已经成为了各个国家的主要经济发展方式,以此来促进人与自然之间的和谐关系,这不仅是对自然环境的保护,同时也是对人体健康的保护。低碳环境带来的不仅是低污染生产,还能够减少排放,避免大量污染环境的物质排入到水流、土地、大气中,进一步对被人体吸收,导致大量疾病的滋生。因此,应当加大低碳经济的发展力度,并且对其中的技术经济范式以及发展路径要进行深入的思考。
一、低碳经济与低碳技术
低碳经济已经成为了当前社会上一种新兴的经济发展模式,该发展的模式核心内容主要是在当前市场相关机制的基础上来进行制度的创新以及制定,通过这样的方式来使得低碳经济发展模式能够不断地提高技术效能、减少资源使用,同时研究出可再生能源、减少温室气体排放等相应技术,使得绝大部分工业生产都能够走向低排放、低能耗的生产模式。而有着低排放、低能效效能的低碳经济发展模式必然会伴随着新的节能技术、增效技术、减排技术的发展而发展。只有在大量新型技术的带动下,并以创新的低碳技术作为指引,才能够不断推动低碳经济模式的发展。
二、目前我国低碳技术发展的现状
现阶段我国企业在低碳技术研发方面已经取得了明显成功,有些低碳产品甚至达到了中世界先进水平,其中最突出的就是新能源行业。比如,截止到2015年我国已经有82台超超临界机组在网运行,在世界范围内也处于领先地位。除此之外,在世界范围内,我国风力发电机组增长量也处于领先地位,2013年,风电机组增长量已经高于1600万千瓦;2015年风电装机容量已经超过了10000万千瓦,同比增长1474万千瓦,增长率达到了25%。除此之外,我国是世界范围内出口光伏组件最多的国家,全球有接近40%的光伏产品来自于我国。此外,中国是世界最大的太阳能热水器的生产者和消费者,占世界总产量的70%,约95%的太阳能热水器的核心技术为中国公司持有;中国企业生产出了全球首款单次充电可行驶400公里、并可容纳5位乘客的纯电动轿车;中国水泥余热发电效率世界领先,已开始向国外出口技术和设备。由中国科学院能源领域战略研究组编制的《中国至2050年能源科技发展路线图》指出我国近期低碳经济与新能源产业最重要的发展领域为:清洁煤技术、新能源汽车、智能电网、新能源规模发电等。中国在低碳领域取得了不小的成就,但中国的低碳技术发展仍然令人担忧。因为我们的技术仍以中低端为主。
1.风力发电技术虽然是中国发展最快的新能源行业,已具有1.5MW以下风机的整机生产能力,但是一些核心零部件,如轴承、变流器、控制系统、齿轮箱等的生产技术难关却迟迟未能攻克。
2.可再生能源发电并网一直是一大技术难题,其中重要原因是我国的智能电网建设水平较低,没有先进的电网调控和调度技术。3.在发展清洁煤技术方面,整体煤气化联合循环发电技术(IGCC)相关项目刚刚启动,关键部件尚不能国产。在中国,常规火电站的投资约为每千瓦5000元人民币,而IGCC示范电站高达每千瓦1万余元,比常规火电站高出1倍多。
三、我国低碳经济下的技术创新路径选择
我国是一个人口数量众多的国家,人口数量位居全球第一,但是经济发展的速度却并不符合人口需求,生态环境也较为薄弱,极易受到气候变化的直接影响。目前我国还处在一个经济飞速发展时期,面临着减小贫富差距、大力发展经济、减少温室气体排放量等多个不同层面的重要工作同时发展,这导致我国要推广低碳经济发展模式的变得更加困难。也正是由于我国的国情较为特殊,因此我们不能照搬国外的低碳经济发展模式,应当从国外低碳经济发展模式中吸取能为我国所用的精华,从我国所特有的低碳经济发展之路。
1.对低碳技术研发给予政策、资金等方面的支持。不断完善我国的低碳技术开发政策,加强相关的政策以及制度,并且对我国的低碳经济发展模式的企业,予以大量的资金支持。①部分新型的能源技术一直以来都是世界上极其难以攻克的问题,而如果仅仅只依靠企业独立进行研发,必然是极其困难的,因此,政府必须要帮助企业在一方面加强与国际先进能源技术的合作以及交流,从而为我国新型能源技术的快速发展打下坚实的基础。②国家应当在涉及到公共基础设施的建设工作上,加大对低碳建设的力度,例如智能电网等,大量低碳技术应用在基础建设上,能够为国家节省资源和资金,减少排放。③国家应当扶助进行尖端领域的技术研究工作,使得我国的低碳技术能够不断的进步,不仅快速与国际尖端技术接轨,未来还要努力超越国际平均水平,例如在风力发电机上的相关核心技术等。④严格制定相应的低碳技术制度,以及战略规划,引导低碳技术的正确发展,避免盲目发展的现象出现,同时,低碳技术的发展方向应当由国家来予以规划;⑤国家建立起相应的低碳经济发展扶持基金会,以此来帮助我国企业低碳技术的发展。
2.从企业发展角度来说,企业需要进行低碳技术方面的创新,如若不然,企业将在低碳经济发展大趋势下失去市场竞争力。首先,企业应该转变营销理念以及传统的盈利模式,在制定短期目标的同时,还需要制定长期目标,总体大方向应该是发展低碳技术,通过低碳技术的应用,以使企业获得更高的利润,真正的实现发展模式与技术平衡;其次,企业需要与政府、机构以及其他企业加强交流沟通,展开密切合作,以此分散低碳技术研发期间可能会出现的各项风险。由于低碳技术本身并不成熟,有很多低碳技术还只是停留在概念阶段,企业研发过程中需要承受非常大人力、物力等压力,如果企业单打独斗显然成功的可能性并不高,所以企业需要与政府、科学研究机构等展开合作,以此规避风险;最后,可以引进先进的低碳技术。现如今,技术发展也逐渐实现了全球化,我国企业完全可以通过技术贸易来着获得先进低碳技术,而后再依据我国国情消化吸收,与此同时国家还应该做好专利产权保护工作。
3.对于科研机构来说,应该密切关注国家出台的各项政策措施,在此基础上,还需要与企业进行合作,以此得到研发资金。科研机构低碳技术研发的重点应该放在以下几方面:提升煤炭资源的利用率;核电技术、输配电技术以及可再生资源的开发利用技术等。通过这些技术的大力研发,真正的促进我国低碳技术发展,融入到各行各业中。另外,科研机构还需要做好一项非常重要的工作,即必须将研发成功的低碳技术推入到市场中,真正的将技术转变为生产力。
四、结语
综上所述,低碳技术已经成为了全世界生产技术发展的主流,这也是生产发展的必经之路,因此,在当前低碳经济模式发展的潮流中,我国应当加快与国际水平接轨的速度,扩大低碳生产技术在我国生产行业的覆盖范围,将更多技术应用到生产中,促使低碳经济发展走上可持续发展的道路。
参考文献:
[1]王国栋,杨志.低碳经济[M].石油工业出版社,2010.
关键词:光伏产业 福建
一、福建太阳能产业发展现状
福建省非常重视太阳能光伏产业的发展。2007年4月起,先后出台了《福建省促进LED和太阳能光伏产业发展的实施意见(2007~2010年)》《太阳能产业发展行动计划2007-2009》,《福建省新能源振兴实施方案》。这些文件包括推进公共应用,奖励自主创新,推广ED和光伏产品,对产业实行优惠的财税和用电政策,鼓励优先采用省内生产的LED和光伏产品,建立公共技术服务平台等。在这些政策的推动下近年来,福建省太阳能光伏产业迅速发展,已经形成矿山开采、粗晶冶炼、精制提纯、晶体制作、硅片切割、扩散印刷、组件封装等环节在内的较为完整的产业链。2010年LED和太阳能光伏产业规模约200亿元,其中LED外延片和芯片产能占全国50%以上。主要分布在福州、厦门、漳州云霄、龙岩永定、泉州晋江和南安、莆田城厢等光电园区。
工业硅。福建硅矿资源丰富,产量约占全国的9.4%,世界的6.7%,是国内乃至世界上品位,纯度最高的矿区之一,这为当地较低成本获取多晶硅原材料提供了充足的资源储备。福建省的硅石资源丰富、品位高;而且小水电站遍布全省各区,由于丰水季节电价较低有利于与硅矿资源配套,降低了生产成本,为福建省的初级硅提纯提供了重要的基础。目前省内硅材料生产企业多集中在硅石资源与水电资源相对丰富且配套的山区县,尤以三明、龙岩地区为主。2010年福建有各类工业硅冶炼企业40多家,工业硅年产量约10.85万吨,产能20余万吨,已成为国内重要的工业硅生产地。
多晶硅材料。目前,福建省还不能规模化生产太阳能级硅材料,均由省外国外采购。2010年福建多晶硅产量614吨,仅占全国的0.14%,世界的0.04%。福建的企业、科研单位从上世纪90年代中后期开始就一直在探索采用物理冶金法从工业硅中提取高纯度硅相关技术。长期以来福建多晶硅提纯技术落后,2012年8月中科院福建物质结构所承担的太阳能级多晶硅材料提纯关键技术研发及检测服务平台标准化建设项目通过验收,项目成果已在福建亿田硅业有限公司获得应用,大规模产业化在即。
太阳能电池制造。福建晶硅电池目前不具备规模生产能力,但非晶硅薄膜电池有优势,南安市三晶电力阳光有限公司,福建钧石能源有限公司,台资企业创辉,金宝利公司等一批光伏电池企业先后建成投产,2009年福建太阳能电池组件产能达500兆瓦。福建LED和光伏产业专业园区建设已进入,企业超150家,产值超100亿元。全省12个专业产业园区,分布在福州,厦门,泉州及云霄,华安,长汀等地,区域性光电产业聚集效应显现。福建光伏产业链正逐步完善,发展规模也跃居全国前列。
经过多年的发展,福建光伏产业的产业链比较完整,上游有多晶硅生产企业、硅片生产商,中下游则有阳光大地等太阳能电池及组件生产企业。自2011年以来,受债务危机的影响,欧洲光伏市场需求下降,这对福建光伏产业造成重创。在困境面前,只有促进国内市场发展,光伏产业才有可能得以突破重围,健康发展。
二、太阳能光伏产业发展前景与趋势
随着全球能源短缺和环境污染等问题的日益突出今天,人们不得不越来越依赖新能源,太阳能光伏发电是最具发展前景的新能源发电技术,今后会不断地发展壮大,并最终成为人类能源的主体。太阳能光伏发电具有十分明显的优势,首先是资源丰富,且不会枯竭,是可再生清洁能源,特别是光伏发电过程不耗水,光伏电站建设不受水资源制约,可以在任何空闲土地上、特别是可以在沙漠土地上建设光伏电站。其次是光伏电池安装建设简单,装机规模灵活,运行管理方便,既可以利用空旷场地进行建设,也可以与建筑物结合建设,几乎不需要进行运行维护,开发利用的潜力很大。
福建省“十二五”能源发展专项规划提到至2015年全省光伏发电装机容量达10万千瓦。新增太阳能热水器40万平方米,2015年累计保有量达100万平方米。太阳光伏制造业方面到2015年福建省要实现LED与太阳能光伏产业销售收入1200亿元以上,其中太阳能光伏产值达600亿元。但欧债危机及美国的光伏电池“双反”案件势对福建省这一产业发展带来不利影响。只有加快启动国内市场,才能走出困境。
太阳能被视为取之不尽、用之不竭的清洁能源,国内市场潜力巨大,用途广泛。福建海岸线长、岛屿多,太阳能可供应岛上居民用电和渔民出海打鱼使用。城乡公交亭使用太阳能的棚顶,既能遮风避雨,又能充电照明。太阳能还可用于农村灌溉用电,解决景区、偏僻农村用电难,也可用于城市夜景工程,既经济又省力。
2011年我国光伏安装量达到2.2吉瓦,首次突破吉瓦级,成为全球第三大光伏安装国。从资源优势、技术水平、生产能力、产业基础等各方面来看,我国都已具备了加快启动光伏市场的条件基础。而迫切需要生产生活用电并拥有丰富土地资源的农村市场,则成为光伏内需的新增长点。
光伏系统初始投资成本及发电成本大幅下降。2008年,国家批准的4个上网的光伏系统上网电价是4元/ k W h。受金融危机的影响,2008年底和2009年初光伏产品价格出现了大幅下降,使光伏电站建设的初始投资大大减少。2009年3月,国家能源局启动的特许权招标结果,产生了1.0928元/kWh的上网电价,光伏发电成本已经不像早些年那样高不可攀。并网型地面光伏系统和附加在建筑物屋顶的光伏系统初始投资已经下降为2万~2.5万元/ k W p,在资源条件好的地区,上网电价已经接近1元/kWh。离网系统的初始投资,也已经下降到约4.5万~5.5万元/kWp。
太阳能电池及组件主要供应两大应用领域,一是电站建设与商业供电,一是居民消费品及照明应用。目前电池组件价格的下跌总体有利于下游应用产业降低成本,增强其产品竞争力,延展应用领域等。太阳能电站发电成本目前已降至每千瓦时0.8元,预计未来仍将持续下降。虽然与煤电0.2至0.3元的发电成本相比仍有很大差距,但从环境成本及成本趋势等综合分析,太阳能发电已日趋现实。一旦通过提高太阳能转换率降低电池生产成本,最终实现光伏发电平价上网,中国光伏业将彻底完成从政府补贴型向市场驱动型的转变,整个行业才能迎来变革式的大发展。
三、光伏产业存在的问题
近20年来,光伏产业的发展已初具规模,但同国外相比在总体生产水平上还有很大的差距,光伏产业“两头在外”,福建没有高纯多晶企业,光伏应用市场弱小,即外销工业硅――购进高纯多晶及电池片――外销电池组及太阳能产品(太阳能灯及工艺品),市场、原料均高度以来外部,市场风险大。太阳能光伏产业发展不尽如人意,存在核心技术落后、产业链发展不平衡、产品附加值低等问题。而产业链的发展与产业前景关系密切。其主要表现以及制约因素有以下几点:
1 、生产数量巨大,国内消费较小。虽然现在我国太阳能电池制造厂的生产能力较大,但其成品主要出口,国内的需求并不是很大,这就势必造成生产与消费的不均衡,同时也就制约了光伏行业的发展。福建的光伏应用市场。我国生产的太阳电池连续5年96%以上出口,国内安装量不足2%~4%。2009年我国当年安装量约占全球2.2%,累计安装量只占到1%左右。目前省内光伏应用产品基本是太阳能灯系列,以外销为主。
2、 主要材料需进口。光伏发电系统的核心是太阳能电池板,而太阳能电池板的主要原材料为晶体硅,在目前就技术而言,我国的硅生产能力虽然达到一定的水平,但是大多数还是需要进口,然而成品加工完毕以后又大多数出口,这就造成了“两头在外,大进大出”的发展模式,造成了太阳能光伏产业发展和应用市场发展出现极大的不平衡,极大严重阻碍我国光伏技术的跨越式发展。同时国外对光伏行业的一系列政策等都会给我国光伏产品的出口带来直接影响;
3、 光伏技术研发投入有限,研发能力和技术创新能力薄弱。相比国外而言,我国的光伏技术比较之后,另外,虽然国家近几年的投入资金研发的力度比较大,但是总体比国外还相差甚远。再者,在国内对光伏行业的教育力度还远远不够,国内大学中开设与之相关专业的本科学校共计两所。这就造成了相关的专业人员的短缺,从技术方面极大地制约了行业的发展;
四、光伏企业的可持续发展之路
在资源日趋匮乏,可再生能源逐步为人所重视的今天,光伏产业前景依然被看好,目前的困境只是暂时的。那么,靠什么来复兴光伏产业呢?国家出台了一系列的政策鼓励、扶植,这就相应的给光伏发电企业带来了又一个春天。对于光伏企业的可持续发展可以从以下几点来着手:
1.加速启动国内市场
随着2014年1月23美国第二次对中国光伏产品发起“双反”调查,意味着今后相当长时间,我国光伏产业主要依赖国际光伏市场的状况将难以持续,政府必须着力扩大我国国内光伏发电市场,为我国光伏产业发展提供基本的支撑。我国是能源消费大国,煤炭占能源消费结构的70%左右,面临的资源和环境压力巨大,发展光伏发电势在必行,国内需求是新兴产业发展的动力。2011年我国新增太阳能发电装机容量约220×104kW,仅为欧盟新增容量的1/10,与发达国家相比,我国太阳能发电上网发电的比例较低,除了技术水平因素外,太阳能发电并网消纳不足更多是体制原因,是体制性过剩。在新能源领域,中国无疑具有优势,最大的优势在于广阔的市场,我国正处于工业化、城市化进程中,能源需求增量大,而新能源在能源结构中比例微小。太阳能资源的主要特点是分布广泛,有太阳照耀的地方就有太阳能资源,因此太阳能光伏发电的优势是分布式应用,应该采取与用户用电相结合的方式安装光伏系统,低电压接入配电网,实现就近开发就近利用,不应该集中建设大型光伏发电,以远距离高压输电方式利用,或者说至少在近期不应该以这种方式大规模建设光伏电站。
2.推进行业兼并整合
解决光伏产业产能过剩必须经历行业整合,这是一个残酷的过程,也是一个重生的过程,政府应该拯救光伏行业,施以必要“援手”维持中国光伏产业的国际地位,不能由于一些国家和地区的贸易保护使其受挫。我国太阳能产业在国际上已经占有一席之地,维持领先地位是使我国在新能源革命中立于不败之地的重要保障,同时一些龙头光伏企业已经存在“大而不倒”的问题,光伏产业的兴衰已经影响到银行贷款、当地就业、地方税收等方方面面,如果出现大规模的倒闭潮,必将引发关联企业破产、银行受损、失业增加等一系列严重问题。不过,“救市”不是救企业,而是救行业,政府应该在光伏企业整合过程中,尽量把手从企业当中抽出来,将企业的优胜劣汰交给市场决定,只要加强行业指导即可。
3.提高技术创新能力
危机本身也是机遇,面对当前我国光伏产业的困境,光伏行业应该加强技术创新、降低成本、提高转换效率,通过技术取暖来度过寒冬。光伏发电技术包括光伏电池材料、光电转化效率、光伏电池生产装备、光伏系统集成和建设,以及以光伏发电系统为主的电力系统的运行管理等等,目前这些技术仍然处于发展初期,全球的差距并不很大,但我国光伏发电技术及其应用水平相对落后,缺乏自主创新和发展能力,要使我国光伏产业在未来的发展中立于不败之地,必须把光伏发电技术的研发放在更加突出的位置,这就要加大光伏产业技术创新力度。福建省太阳能产业发展重点:一是太阳能电池为代表的光伏产业。重点发展低成本太阳能级硅材料提纯工艺技术及其关键设备、高光电转换率的晶体硅电池和薄膜电池;发展太阳能发电、太阳能LED一体化、太阳能光电建筑一体化、离网型太阳能发电模块化产品,支持开发大功率太阳能并网发电系统集成设备,推进太阳能光伏专用玻璃、电池生产辅助材料、组件封装用相关辅助材料、照明器件等配套产业发展,发展硅锭和硅片制造、太阳能电池制造以及封装等光伏制造设备,形成晶硅铸锭、硅片切割、电池组件、光伏发电产品、辅助材料及装备、工程设计施工与应用产业链,逐步实现太阳能光伏产业相关制造设备省内配套。二是太阳能发电设备。重点支持开发或引进大功率太阳能并网发电系统集成设备。到2015年,产业规模将突破1100亿元,其中LED500亿元,太阳能光伏600亿元。
4.转变政府补贴方式
光伏发电与常规电力相比经济性较差,目前尚缺乏市场竞争力,要通过优化资金使用,以有限的补贴带动尽可能多的光伏发电,通过合理的制度安排和竞争机制,促进光伏发电成本不断下降,最终达到可以与常规电力相竞争的水平。近年来推动的“金太阳工程”就是以投资补贴的方式支持用户端分布式光伏发电系统的应用,但实施的效果并不理想,应尽快调整新能源产业政策,把政策重点由过去的扶持产业转到培育与扩大国内新能源市场方面,促进新能源产业从生产到消费的均衡发展。要改变补贴方式放大带动效应。将光伏发电补贴方式从补贴装机改为补贴发电量,从补贴发电端改为补贴用户端,补贴发电量可避免虚报装机、以次充好,补贴用户端相当于降低了部分销售电价水平,可比补贴发电端效率提高数倍。
参考资料
1、魏政,于冰清:《我国光伏产业发展现状与对策探讨》[J].中外能源,2013(6)
2、邓洲:《国内光伏应用市场存在的问题、障碍和发展前景》[J].中国能源,2013(1)
关键词:全球能源互联网;电力技术;创新重点领域;关键技术
0引言
近年来,伴随着未来能源的快速发展,技术创新的重要性在全球逐渐突显,并且成为了新兴产业。目前,全球能源互联网是对已有能源生产方式与消费方法的一种创新,保证相关技术得到有效发展,进一步推进了全球能源电力技术的进步。由此可见,深入研究并分析全球能源互联网电力技术,创新其重点领域及关键技术具有一定的现实意义。
1全球能源互联网技术概述
基于全球能源互联网的构建,要求以技术问题为出发点,重点表现在三个方面。第一,新型能源发电技术要与大型新能源基地开发利用的需求相适应。全球能源互联网中,风能发电、海洋能发电以及太阳能发电是十分关键的源端电源。因此,必须高度重视新能源发电技术的进一步创新,尽量减少新能源发电的成本,突破大容量储能技术,并为新能源基地的规模化开发以及创造奠定坚实基础[1]。第二,全面发展大容量输电技术与特大型电网安全控制技术,保障新能源基地外送与电网运行的安全性和稳定性。新时期背景下,互联大电网的建设速度逐步加快,海上区域与极地区域的新能源基地开发也将实现大容量与高等级的发展。第三,信息通信技术全面融合,电网逐渐实现智能化发展。要想与全球能源互联网的海量信息处理需求相适应,必须积极应用现代化信息通信技术。
2大容量远距离输电技术研究
大容量远距离输电技术主要包括特高压直流输电技术、柔性直流输电与直流电网等。
2.1特高压直流输电技术与装备
要确保互联网与偏远区域新能源基地电力成功外送,必须保证特高压输电技术在未来发展的过程中容量更大、电压等级更高。同时,要求输电距离超过3000km,且输送容量不低于1×107kW。如此一来,优化配置能力将会大大加强[2]。现阶段,特高压直流输电断路器与换流器等诸多高端装备始终无法与高电压等级输电技术性能相适应。所以,未来发展过程中,一定要全面发展±1000kV电压等级的直流输电技术,并且研发高端装备工艺技术。在此基础上,还应全面建设±1100kV电压等级需求的电网工程,以满足极端条件。
2.2柔性直流输电与直流电网
要想确保城市供电、分布式能源成功开展以及实现新能源并网目标,必须高度重视柔性直流输电技术。需要注意的是,高压直流电网有效升级了柔性直流输电,确保了大规模新能源接入的灵活性,使电网运行更加安全、可靠[3]。未来,柔性直流输电与直流电网技术将和特高压电网等现代化科学技术相融合,全面建设全球能源互联网,确保与新能源基地电力大规模送出的实际需求相适应.目前,国内高压柔性直流控制保护技术与绝缘材料等相关技术尚未成熟,特别是电压等级与输电能力,仍然需要不断改进与完善。为此,应将架空线柔性直流输电技术作为重要基础,综合考虑直流电网规划和网架构建理论等方面,保证成功研发高压柔性直流输电装备,尤其是直流电网潮流控制器与高压直流断路器。根据合理预测,2030年,柔性直流输电工程直流电压的等级会超过±800kV,且实际容量大于5×106kW。在此基础上,将成功建成若干直流电网。
3大电网安全运行与控制技术研究
全面发展特高压交直流电网建模和仿真技术。未来发展过程中,基于特高压交直流电网发展速度的不断加快,加之新能源的大规模开发,大电网运行过程中的安全性与控制将面临极大挑战[4]。其中,特高压交直流电网的正常运行,能够确保电网的特性随之改变。在交流、直流和受端的互相影响下,交直流故障的连锁反应将过于复杂。所以,大容量集中馈入与特高压多直流馈入都会导致电压不稳定,不利于频率的稳定性。现阶段,电力系统的实际运行过程中采用的仿真理论、控制技术,都难以与电网发展需求和大规模新能源接入需求相适应。所以,必须掌握特大型电网的发展规律,成功研制出能够与超大规模交直流混联系统相适应的新技术,确保电网的运行更加安全、稳定。
4新能源发电与并网调控技术研究
4.1高效低成本太阳能发电技术
合理运用太阳能,不断提高实际转化效率,可节省发电成本,实现大规模的商业化发展,为技术创新提供保障。未来发展过程中,光伏发电技术与光热发电技术将会实现进一步突破,有效推进全球能源互联网建设,充分发挥大型太阳能发电基地的作用。根据合理预测,2030年,晶硅与薄膜电池的光能转换率提高30%或25%。此外,钙钛矿型与叠层等太阳能的电池效率将大于50%。较之于从前,光伏发电平均度电成本的下降速度也将大于50%。伴随光热发电技术的成熟化发展与应用,塔式系统将成为光热电站的主流开发技术,而且平均度电成本会降低40%左右。
4.2海洋能发电技术
因为全球海洋能资源相对丰富,所以在全球能源互联网创建过程中,海洋能资源同样是不可缺少的源端能源。海洋能发电技术过程中,温差发电、波浪能发电以及潮汐发电等,都是最常见的海洋能发电技术。特别是潮汐能,它的开发与利用时间较长,技术相对成熟[5]。然而,实践中,它却容易受到装机规模的影响。因此,分布式利用模式始终占据主导地位。此外,波浪能与洋流能的技术已经趋于成熟,且有大量技术已经开始实施。在未来的发展过程中,海洋能发电技术可能与海上风电基地实现联合性建设与发展,进而构建大规模且集中性的海上可再生能源发电基地。
4.3新能源并网调控技术
新能源并网调控保障了全球能源互联网的运行安全与稳定。为此,后期发展中需要发展新能源发电功率预测和新能源互补协调调度等技术,并且系统化研究、分析大规模电场和太阳能电站集群控制等技术。
5现代化储能技术研究
创建全球能源互联网的过程中,储能技术的作用不容小觑。储能技术将成为新能源发电必不可少的主力能源,为新能源基地的发展提供不竭的电力供应。储能技术研究方面,电储能是重点、难点。一般情况下,电储能主要包含化学储能与物理储能。其中,物理储能体现在飞轮储能、物理储能与化学储能等方面。化学储能则体现在液流电池与铅酸电池等方面。目前,抽水蓄能是最成熟的储能技术,而前沿的电储能技术则包括超导磁储能与新型储能电池等。
5.1化学储能
与物理储能技术相比,化学储能的安装环境、能量密度以及地址选择等方面优势十分明显。现阶段,储能电池处于研发与示范应用状态的种类多于30种。但是,储能电池的成本相对较高,除电动汽车电池之外,储能电池没有达到大规模商业化应用的目的。所以,在储能电池技术创新发展方面,应将重点放在联合运用可再生能源、提高安全性以及降低成本等方面。
5.2氢储能
所谓氢储能,是指借助多样化技术,将多种形式能量转化为氢气进行贮存。目前,大规模新能源的发展为新能源制氢提供了极为广阔的发展空间。因为新能源制氢可以有效消纳过剩的新能源电力,所以使得电网负荷更加平衡,电力供需的调节效果也更加明显。因此,新能源制氢在未来的发展中前景广阔。新能源制氢过程中,对于源端而言,可以借助制氢的过程,将弃光电量与弃风电量合成天然气,并且输送至输气管道,进一步转化、储存过剩的新能源电力,从而推动电网和气网的充分融合发展。而在受端,可合理运用低谷新能源达到制氢的目标,为终端电能的有效替代提供全新发展机遇。
中美两国在能源产业发展模式上有很多相同之处,比如火电均是两国目前最大的单一碳排放来源,再比如两国都在大力支持发展太阳能、风电等与传统化石能源不同的新能源。有观察者称,中美两国正在联手做全球应对气候变化的领导者。
从能源产业规模、成本价格,甚至能源体制上来说,美国对于中国或许没有十分明显的优势,但其强大的技术创新基因给美国增加了无可比拟的优势。这应该就是我们从美国新能源产业中最需要学习借鉴的地方。
《能源》记者在美国加州的采访行程中,听到了多位美国新能源产业人士介绍其创新的技术,也有不少中国的企业家向记者吐露已经或即将引进美国相关技术的计划。可以预见,未来中国从美国新能源领域引入先进技术的潜力将是巨大的,两国间或将有越来越多的合作项目落地。
技术创新基因
加州不仅是美国信息技术的创新基地,也可以说是新能源技术的创新孵化基地,该地的许多新能源项目具有独特的创新基因。
对互联网巨头来说,将信息科技的创新基因复制到新能源产业的技术开发上似乎是越来越热门的事情。有数据显示,谷歌公司已在风能和太阳能领域完成了数十宗投资,该公司在一年多以前就大约有34%的运营使用新能源。
在光热发电领域,美国是全球拥有顶尖技术的地区之一。目前已投运的、全美最大的光热发电站――伊万帕太阳能电站采用了塔式光热技术,是全球最新的技术之一。这一项目也吸引了谷歌公司的投资。
而全球装机规模最大的塔式熔盐电站新月沙丘项目也即将在美国投运,该项目将证明塔式熔盐技术在100MW级大型电站上应用的可靠性,并将影响到整个光热发电产业的发展。
Technology Partners公司是美国对新能源技术和相关初创公司投资最大的风投企业。对于投资新的清洁能源技术,该公司合伙人Ira Ehrenpreis身经百战,说起来滔滔不绝。他投资的项目几乎无一例外地都标有明显的技术创新的标签。
普通光伏发电站的转换率为16―17%左右,“我投资了一家光伏公司,他们的技术可使光伏发电转化率达到21―24%,而且成本更低。”Ehrenpreis对《能源》记者说,现有技术下,光伏电池板会受到飘落的树叶、阴影等影响,使其整个电池板效率大大降低,而这家公司的技术可以使光伏板只有阴影部分的发电量受到影响,不会影响整个电池板的效率。
新的风机技术也受到Ehrenpreis的关注和投资。据Ehrenpreis介绍,一般情况下风力发电机有三片风叶,由于在物理上有一定的发电极限,为了更多的发电量,风叶的面积有越来越大的趋势。他说:“我近期投资了一家风电公司,它们拥有的创新技术,不再使用传统三片风叶的发电机,可使风叶面积更小,效率更高。”
“对美国的新能源产业来说,技术创新就是其最大的存活之道,也是最值得我们借鉴的地方。”一位到加州调研的中国新能源企业家感叹到。
或许正是在拥有强大的创新技术基础上,美国奥巴马政府才如此有底气地宣布了有史以来最重大的能源政策――美国清洁能源计划。该计划提出,要提高以风电和光伏为代表的清洁能源发电比重,以替代火电。
中美合作潜力
过去,中美能源合作多集中在清洁煤、油气、核电等领域;如今,新的清洁能源技术为中美两国提供了新的合作机遇。奥巴马政府把清洁能源的合作作为两国外交关系的支柱之一,希望通过该领域的合作,扩大美国能源科技、服务和产品的输出。
《能源》记者在加州采访的多家新能源企业都有向中国出口其技术和服务的计划。美国可再生能源集团私募股权基金大中华区合作人傅可夫说:“目前我们正在和中国的合作伙伴进行探讨,计划在中国建设熔盐储能塔式光热电站。我们预计会对电站进行技术支持、项目管理,负责提供核心的设备。”
同时,美国可再生能源集团私募股权基金也正在成立人民币的基金,依托美国成熟技术和广泛的中国市场,投资到中国的清洁能源/清洁科技相关产业。
运营全美最大光热发电站的亮源公司也正在扩大与中国公司的合作。该公司营销和政府事务高级副总裁Joseph Desmond对《能源》记者说:“我们目前已经和中电投的子公司青海黄河上游水电开发有限公司,以及上海电气集团签署了合作协议,在中国青海开发德令哈项目。”
德令哈项目将利用亮源公司经过验证的塔式光热技术发电技术。该项目总体规划建设6*135MW机组,一期包括两站机组,净发电量628448MWhe/年,平均每年供电的家庭数量45.2万多户。
此外,亮源公司还与中国可再生能源工程研究院签订了谅解备忘录,在光热电站的选址、施工、降低成本和培训方面向其提供指导。2014年11月,该公司还与上海电气集团总公司签署了一份成立合资公司的协议,旨在中国建造公用事业的CSP发电厂。
中美两国光伏产业之间的交流合作也在逐渐增多。加州太阳能产业协会前主席、太阳能产业协会光伏事业部轮值董事Barry Cinnamon7月底在旧金山见到《能源》记者时兴奋地说道:“三个星期后,我会到上海去跟中国的一些太阳能厂商谈合作,还会从上海坐高铁到苏州。很有意思的是,中国的光伏制造企业都集中在长三角地区。”
在传统资源日渐枯竭与环境污染日益加剧的双重压力下,太阳能光伏发电技术作为清洁可再生的新能源技术,其对人类社会发展的长远战略意义巨大。本文主要分析了我国光伏产业在发展过程中所存在的问题及未来的发展前景,并针对性的提出了相关政策建议。
关键词:光伏;现状;前景;政策
1、前言
我国光伏产业起步较晚,但发展迅速,特别是20世纪末至本世纪初,光伏产业取得了跨越式发展,已形成较为完整的工业生产体系,并在晶硅电池组件等领域具有较强的国际竞争力。但与此同时,在快速发展的背后也存在着诸多问题,对光伏产业的进一步发展形成了诸多障碍。本文对此进行了简要分析,同时对光伏产业未来发展趋势进行了分析预测,并针对性的提出了相关政策建议。
2、我国光伏产业发展中存在的问题
2.1国内市场落后
我国正处于快速发展时期,其工业化和城市化进程正稳步推进,耗能巨大。据亚太能源中心的预测 [1],2020年,我国交通部门用能比例将增加到16%;同时有专家预测,到2020年前后,我国可能成为全球最大的石油品进口国。与此同时,2011年我国总能耗占全球20%,CO2排放约90亿吨,约为世界总量25%,约为美国和整个欧洲之和。首屈一指的耗能大国,刻不容缓的污染窘境。一切都促使中国将发展清洁性、绝对的安全性、资源的相对广泛性和充足性的太阳能光伏产业提升到战略高度。
在过去的十年里,我国太阳能电池及组件产量稳居世界第一,但在国内市场消费上却是恨铁不成钢。2011年之前 [2],国内光伏产品安装量一直在生产量的5%以下,而超过95%的产品则只能依赖欧美等国外市场。2011年,国内光伏产品安装量占到生产量的12.7%,首次突破10%,但总体累计安装量也仅有全球5%,相比于我国的年耗能量而言,少之又少。
2.2国内光伏产业整体格局“两头在外”
我国光伏产业虽然发展迅速,但自主核心技术较少,企业自主创新能力较差,如未完全掌握高纯硅提炼技术,致使原料受制于人,随时面临被“釜底抽薪”的危险。另一方面,由于国内市场发展严重滞后,难以支撑起庞大的光伏生产业,2011年之前有超过95%的光伏产品用于出口,国内光伏企业严重依赖国际市场,致使我国光伏产业抵御风险的能力较低,易受到国际金融市场的影响。
90%以上的原材料依赖进口,90%以上的产品依赖出口这种两头在外的现象一直制约着中国光伏产业的发展。近年来,部分相关技术虽有所突破,原材料的一头有所改善,但技术尚不成熟,也未形成一定的竞争力。2011年,国内光伏产品安装量首次突破生产量的10%,但局势依然不容乐观,80%以上的光伏产品还需依靠国际市场,随着欧美日等政府支持光伏产业政策的放缓,国际需求量逐渐下降;并且,2011年以来,美欧先后针对中国光伏产业展开双反调查,致使国内光伏企业屡受打击。因此,开发国内市场势在必行。
3、光伏产业未来发展分析及政策建议
3.1未来发展分析
在技术层面上,光伏发电技术是利用半导体表面的光生伏特效应从而将太阳能转化为电能的技术,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,而其关键技术在于太阳能电池。目前,光伏发电技术应用已非常广泛,上至航空航天领域,下至普通的家用电器,大到兆瓦级发电站,小到普通的市场玩具,光伏发电技术正进驻到人类生产生活的方方面面。
从人类发展角度来讲,能源是经济发展的动力,经济系统采用何种能源结构,是能否实现低碳经济的根本,以往竭泽而渔,以化石能源为核心的经济发展模式不仅难以为继并满足人类的长久发展,也给自然环境带来了深重灾难。只有转变能源发展模式,向太阳能等新能源进军,才是实现我国乃至全人类低碳经济的根本出路,也是实现人类可持续发展的关键和必由
之路 [3]。
相比于传统能源、核能、风能、水能等资源,太阳能光伏发电具有充分的清洁性、绝对的安全性、资源的相对广泛性和充足性、长寿命、免维护性以及潜在的经济性等优点。虽然成本过高依然是制约光伏产业规模化发展的主要因素,但随着技术公关的逐渐突破,成本将进一步降低,进而具有与传统能源相当的发电价格,但在清洁性、安全性及可再生方面却是传统能源望尘莫及的,太阳能等可再生能源也必将逐步完全取代传统能源。
产业政策是产业形成和发展的源动力。美日德意等国际经验表明,国家能源政策和发展战略的支持是光伏产业形成和发展的源动力 [4]。在可预见的短期内,各主要国家光伏激励政策和相关法律的保障仍然是世界光伏产业和市场快速成长的最主要的推动力 [1];而包括中国在内的广大发展中国家,边远无电地区离网应用为光伏产业的成长提供了潜在市场。
就中国目前的光伏应用市场分析,国内光伏产业市场主要在:通信和工业应用大约占36%;农村和边远地区应用约占51%;光伏并网发电系统约占4%;太阳能商品及其他约占9% [1]。虽然目前光伏产业中,并网发电所占比例较少,但并网光伏发电在整个可再生能源技术中已是增长最快的技术,另据联合国能源机构的调查报告显示 [5],太阳能光伏―建筑一体化(BIPV)和并网发电将成为21世纪市场的热点,将是21世纪最重要的新兴产业。
3.2政策建议
限于目前的成本因素,光伏产品还不具有与传统化石能源相竞争的实力,因此,必须通过政府鼓励、补贴及相关法律等措施来开拓市场,从而推动光伏产业的发展。借鉴国际经验并结合我国目前的实际情况,现提出以下建议。
3.2.1完善、整合法律法规
我国虽先后通过了《可再生能源法》和《上网电价法》等法律法规,但实施细则有待完善,权责有待明确。应针对不同资源,有针对性的确立相应的电价,并有效推动相应法律法规在全国实施。
3.2.2积极开拓国内市场
随着欧美日等国际上主要光伏市场国家扶持资助政策的减弱,国际市场需求可能将随之放缓;我国尚存在众多的无电区和无电人口,分布式光伏发电市场潜力巨大;并且,西部地区充足的光照条件为光伏产业提供了良好的自然环境,在西部荒漠中建立大规模的光伏电站的市场巨大。这些众多的因素都促使中国积极开拓国内市场,如此以来不仅可以为光伏产业的发展开拓新的广阔的市场,更为我国清洁可再生能源的发展提供了强有力的推动力。
3.2.3注重人才的培养
人才是发展关键,是科技进步强有力的生力军,必须未雨绸缪,积极系统化的培养相关技术及科研人才,为后续大规模开发、推广光伏产品做好基础。同时应建立公平公正,以择优为导向,以奖励为激励政策,形成有利于人才脱颖而出,充分展示能力的选人用人机制,为人才的发展及才能价值的实现创造有利条件。
3.2.4建立健全的产学研一体化机制,提高创新竞争力
通过教育学习储备人才,通过研发推动技术进步,通过技术进步降低成本,通过降低成本开拓市场,从而扩大产业规模。要积极形成以学和研为基础和支撑,以产业为经济转化形式的产学研一体化机制。同时,技术进步永远是核心竞争力所在,必须鼓励技术创新,通过掌握核心技术以提高竞争力。
[参考文献]
[1]李晓刚 冯绍瑞 中国光伏产业发展的技术经济分析[J] 工业技术经济 2007,26(07) 120-123.
[2]赵玉文 中国光伏产业发展现状与前景[C] 第十二届中国光伏会议及国际光伏展 2012.9 1-7.
[3]谷依露 我国太阳能产业发展现状与发展路径研究[J] 开发研究 2011(5).
[4]耿亚新 周新生 太阳能光伏产业的理论及发展路径[J] 中国软科学 2010(4) 19-28,134.
[关键词]新能源产业;国外经验;困境
1 河北省新能源产业发展及其政府政策激励瓶颈问题探讨:以保定光伏产业为样本
1.1 河北省新能源产业发展中相关问题探讨
第一,国家与地方稳定的新能源消费市场并未形成。新能源产业的发展需要稳定的消费市场支撑,而现阶段受到国外金融危机的影响,国外市场受到严重影响,新能源产品需求订单大幅减少,给我国新能源企业带来了不小的挑战。
第二,政府新能源产业管理体制比较分散。新能源行业的领导和管理又分属于多个部门,职能交叉、多头管理、政出多门,缺乏统一的协调和指导,这样的管理机制既不利于新能源开发体制的建立,也不利于出台统一的政策措施。
第三,新能源产业自主科技创新能力亟待进一步加强。在国际光伏产业中进行对比和定位,河北省太阳能光伏产业依然是材料、销售市场、关键设施三头在外的产业格局。生产光伏电池、电池组件等所需的高纯度硅料进口还是占有很大比重。多晶硅生产的很多核心技术被国外垄断,产业的关键设备依然依赖进口。研发科技的滞后,不仅使一些具有市场前景的新能源技术难以实现产业化发展,也制约了新能源产业的发展。
第四,缺乏明确的新能源行业规范。光伏产业中缺乏明确的行业规范。行业规范的缺失,导致在全国范围内光伏企业的参差不齐,企业生产出来的产品也是良莠不一,各地的重复建设、无序竞争的情况十分突出,光伏市场呈现无序发展的情况,这无形中也给光伏产业带来了隐患。
1.2 河北省新能源产业政府政策激励问题
第一,结构性缺陷:缺乏完整专项的产业规划。《河北省新能源产业十二五发展规划》的出台,为河北省新能源产业的发展规划了蓝图,但在总体规划的基础之上应当还有完整的专项规划,我省现在“新能源专项规划”体系中仅仅只包含了风电与生物质能,从结构上看显然是不完整的。
第二,内容性缺陷:目标依据、原则规定、研发战略、政策手段。一是政策内容中发展目标的制定缺乏依据,战略规划缺乏预见性。二是政策规划中的原则性规定较多,政策手段的实施缺乏制度保障。三是政策内容中技术创新与研发投入不够,缺乏研发战略具体设计。四是政策手段缺乏规范设计与组合,而对于宣传教育手段体现不够。
第三,配套性缺陷:大量综合配套政策的不完善。我省配套政策许多还没有完全落实。新能源产业快速发展,国家政策激励体系中除详尽而科学的战略规划之外,还有着大量综合配套政策落实和出台。与此同时也明确了相应政策具体配套措施应该紧跟落实到位。
2 发达国家新能源产业发展经验借鉴
2.1 发展模式
命令控制。在英、澳、德、西班牙等国,他们国内的垄断性能源企业,主要是电网企业,必须按照国家规定的价格或价格计算规则,收购可再生能源产品。以色列政府强制要求开发商在新建和既有建筑上安装太阳能热水器。
经济激励。众多发达国家通过价格杠杆来调节电价。在德国等多数欧洲国家,政府采用固定电价的政策,规定风电:9~10欧分/kWh;光伏发电:45.7~57.4欧分/kWh;生物质能发电:10.5~15欧分/kWh,均保持在常规能源发电成本之下。
财政补贴。主要包括投资补贴、产品补贴和用户补贴。希腊、瑞典、印度对投资项目分别是30%~50%、10%~25%、10%~15%的补贴,荷兰对个人投资风电补贴20%,美国对风电补贴1.7美分/kWh,为期10年,欧洲大部分国家对太阳能热水器补贴20%~60%。
税收优惠。印度政府规定进口风机整机25%关税,散件零关税;美国风力发电实施1.7美分/kWh的生产税抵扣;希腊对所有可再生能源项目和产品免税;丹麦对个人投资风电免征所得税;瑞典、英国对非可再生能源强制征收电力税,分别为1.99欧分/kWh和0.13欧分/kWh,从而使企业选择新能源燃料。
市场产业化。美国、丹麦、德国、西班牙、英国、印度等国设置专门的国家可再生能源机构,统一组织和协调国家的可再生能源技术的研发和产业化推进。丹麦政府累计投入了20多亿欧元的研发经费,支持研究机构和企业开展风力发电设备与零部件的研发和产业化。
2.2 发展经验
以上列举的发达国家新能源发展模式为河北省新能源产业的发展提供了新思路。河北省的新能源发展路线必须根据本国新能源的发展阶段,合理制订规划,定制明确而具阶段性发展目标。同时省内各地区能源结构、政策导向和发展趋势有所差异,我们应明确重点,差异发展。新能源的发展需要政府政策的多方鼓励,以经济激励为主。政府应当通过法律手段鼓励和规范新能源产业的发展,为新能源企业提供法律保障,开辟绿色通道,并且在全面促进的同时避免资源浪费和经济犯罪的出现。技术创新是新能源产业发展的重要基础,利用各种方式支持新能源设备制造与技术创新。
3 河北省新能源产业发展路径探究
3.1 政府政策激励
财政补贴、收费政策。关于财政补贴政策,建议通过以下措施建立系统的财政补贴激励政策:第一,根据新能源不同产业的实际状况,制定各新能源产业的发展目标;第二,定位河北省新能源发展目标,研究、制定具体的财政补贴实施方案和可操作性的细则,细化地方政府预算支持新能源研发、商业推广及对资金进行监管的具体操作规程,将相关财政补贴计划规范地纳入各级财政预算;第三,细则中应视发展阶段给予不同力度的投资比例,按发展进度安排由多到少的合理财政补贴额度;第四,明确享受国家财政补贴的对象应具备的条件以及接受补贴者的义务,如资金用途、不得随意放弃研发或生产,以及享受优惠条件后应达到的经济和技术目标,研发或生产失败如何处理等。
税收减免政策。建议河北省新能源税收激励政策的建构,需注意解决以下三个问题:一是利用税收杠杆对使用新能源的主题进行税收优惠的同时,注重对传统化石能源利用税收进行消费限制;二是注意选择多种税收的手段方式配合进行激励;三是税收手段要和其他不同手段配合使用。具体包括:制定鼓励新能源技术进步的税收政策。对从事符合发展规划的新能源技术开发、技术转让业务和与之相关的技术咨询、技术服务业务所得的收入免征营业税。对单位和个人为可再生能源生产和服务有关的技术开发、技术转让、技术咨询、技术服务等所取得的收入,予以免征或减征企业所得税和个人所得税。
多元化融资政策的设计。一是建议成立专项新能源发展基金。积极争取国家对新能源与节能环保产业发展的专项资金支持以外,省政府设立新能源发展专项资金,重点支持企业实施新能源与节能环保领域的高新技术产业发展重大项目、重大技术装备研制项目、重要共性关键技术研发项目和公共服务平台项目,促进产业结构优化升级。二是建议推动与商业化银行合作,打造绿色银行概念,提供绿色贷款,发行绿色债券。鼓励金融机构丰富信贷品种和创新抵押方式,加大对新能源与节能环保产业的信贷支持力度。选择成长性好、自主创新能力强的企业,实施重点培育,推动企业上市融资。3.2 技术创新
我省政府应鼓励新能源企业加强风力发电设备核心制造技术的研究;加强开发与建设相结合的太阳能利用技术和产品,利用新能源全面解决建筑耗能是新能源利用的重要发展方向。加强生物燃料与垃圾燃烧发电技术研究,充分利用新型的生物燃料动力,逐步替代化石燃料的利用;加强潮汐发电技术的研究,充分利用河北沿海潮汐资源。
培养人才、稳定队伍是新能源产业发展的人力基础。一方面,要加快引进人才,稳定现有人才队伍;另一方面,还要加快培养人才。要与本省的主要大专院校建立联系,有计划地培养新能源专业人才,加大人才培养力度,改善人才成长环境。
3.3 市场保障
优化新能源发展环境,拓展消费市场。我省可以借鉴德国等国的做法,对可再生能源产业的发展给予明确、具体的优惠政策,确保参与可再生能源研发、生产的企业略微赢利,促使企业更积极地投入到可再生能源产业。
强力推行公用设施、设备新能源、建筑使用消费新能源政策。建议推广保定经验,出台分阶段逐步全面推广河北省各地公用设施、公用设备、公用建筑等使用新能源的相关政策。
强力推行新能源政府采购。建议以政策的形式明确对新能源产品采购范围。明确将新能源电力列入各级政府强制采购的产品清单,将新能源技术如地热能技术、太阳能技术结合到新建筑物的建设中,以及优先考虑在生产或运输等环节使用新能源的供应商来支持可再生能源的发展。这样政府采购可以在一定程度上消除涉及可再生能源产品在价格上的障碍,以调动企业开发利用可再生能源的积极性。
建立规范的新能源技术标准与产品认证体系。建议以政策形式尽早出台各个新能源产业的行业标准,建立新能源相关的工程技术质量标准体系和新能源产品认证体系,建立严格而具体的新能源市场准入的规则与制度,规范新能源产业的发展,力争为河北省新能源产业发展创造一个公平、规范、有序的新能源市场环境。
关键词:光伏产业 产能过剩 反倾销
一、中国光伏产业发展现状
以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为“光伏产业”,简称PV(photovoltaic),包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。
世界各国为了尽可能利用这个“永不枯竭”的能源,不断地发展光伏组件技术。目前,全球的光伏产业的产能在迅速扩充,在2008年金融危机非常严重的情况下,全球光伏产业的装机容量增长了49%,而2009年、2010年光伏产业的装机容量的增长率都超过了70%。
我国也专门针对光伏产业制定了一系列的优惠政策,促进光伏产业发展。2012年上半年全球光伏装机容量增长了35%。这些增长的数据大部分是由中国创造的,全国31个省市自治区均把光伏产业列为优先扶持发展的新兴产业;600个城市中,有300个发展光伏太阳能产业,100多个建设了光伏产业基地。目前我国光伏产业已经形成了比较完整的产业链,由于生产成本较低,我国成为国外太阳能光伏产业生产基地,连续3年成为全球太阳能电池的第一大国。
但是,我国在光伏发电领域的技术和应用只是处于世界下游水平,其主要原因是电池所需要的多晶硅提纯技术被国外的大企业所垄断,国内还没有掌握该技术,因而国产太阳能光伏电池的成本很高。光伏发电的成本是一般发电成本的数倍,也因此造成无法广泛普及。
全球多晶硅产量20万吨,我国占近9万吨,却不掌握核心技术;产能巨大,国内市场总量却较低,严重依赖国际市场。这就是我国光伏产业的现状。
近年来我国光伏产业的产能已经远远超过了市场需求。截至2011年,我国光伏产业的产能已经达到了50GW~60GW,而全球的需求也只有25GW~30GW。此外,由于美国和欧盟采取“反倾销、反补贴”等传统贸易保护手段,将使我国光伏产业主要依赖国际市场的状况难以持续,从而加剧光伏组件产能的继续过剩。
二、光伏产业的严冬
2009年和2010年整个行业高速扩张,欣欣向荣,然而,仅仅过了两年形势便急转直下,2012年全行业更是陷入集体亏损。作为全球最大的光伏市场,欧洲正在经历严重的债务危机,信贷出现紧张局面,光伏市场状况不佳。目前,光伏行业停产破产等层出不穷,企业从市场上拿到资金亦十分困难。
(一)美国、欧洲先后对中国光伏产业征收反倾销税
面对中国光伏产品的竞争及国内经济形势下滑、贸易保护主义盛行的困劲,美国首先对中国光伏产业进行了双反调查。2011年10月,美国太阳能电池生产商Solar World要求对中国75家企业展开“双反”调查。2011年11月,美国开始立案调查中国75家光伏企业。2012年3月,美国商务部初裁,决定对中国输美太阳能电池征收2.9%至4.73%的反补贴税。2012年5月,美国商务部初裁对从中国进口的光伏产品征收31.14%至249.96%的高额反倾销税。2012年10月,美国商务部10日作出终裁,认定中国向美国出口的晶体硅光伏电池及组件存在倾销和补贴行为。
无独有偶,继美国对中国光伏产业征收惩罚性关税之后。2013年5月15日,欧盟委员会与欧盟成员国就对华太阳能产品加征反倾销临时性关税进行闭门磋商。根据欧盟贸易委员会的规则,如果欧盟27个成员国中投反对票的成员国少于15个,那么欧委会将会在6月6日起对中国输欧太阳能产品征收临时性关税。据国内媒体报道,在5月24日的投票中,德国、英国、荷兰、瑞典等18个国家投了反对票。此外,法国、意大利、葡萄牙、立陶宛四国选择站在欧委会一边,而波兰、西班牙、奥地利、罗马尼亚、拉脱维亚五国选择了弃权。2013年6月4日,欧盟委员会公布对中国光伏产品反倾销调查初裁结果,决定从6月6日至8月6日对涉案中国光伏产品征收11.8%的临时反倾销税。
(二)中国的反制措施
为打击以法国为首的5国投赞成票的国家,中国高调对欧洲红酒进行双反调查,明显针对法国。
(三)中欧最终妥协
经过多轮谈判,2013年7月27日,中国光伏产业代表与欧委会就中国输欧光伏产品贸易争端达成“价格承诺”协议。8月6日,此项协议正式实施,中欧贸易史上涉案金额最高的一起贸易争端落下帷幕。
三、市场现状分析
目前,我国的市场现状有如下两个特点:一是中国巨大产能对国际市场影响巨大。光伏产业大量立项,除了企业投资者的逐利心态外,更有一些地方政府政绩顾虑。作为新兴产业,大量吸引光伏企业投资,不但可以增加GDP,更可以获取城市经济发展的政治资本。有的城市根本不具备开展光伏产业的基础条件,没有产业配套,就从头做起,完全不顾实际情况。另一个是中国无法处在产业链上游,受他国影响大。由于盲目投资,我国光伏产业发展快速,目前产能已处于绝对的世界第一,产业链也比较完善。但与发达国家相比,我国光伏产业在技术上还相差太远。光伏行业盲目建设、低水平重复、同质化竞争现象仍十分严重。行业景气指数较低,迫使国内光伏生产企业面临加快产品结构调整,提高产品质量,向高端领域发展的局势。
四、解决办法
最近一段时期,面对光伏产业暗淡的市场形势,国务院先后多次表示,要解决中国的光伏产业危机。然而政府出台扶持政策确实给欧美“双反”调查提供了“口实”, 如果政府不采取“急救”措施,中国光伏产业可能遭遇毁灭性打击。我们不能着眼于短期利益,而是要看产业长远发展。从长期来看,光伏行业的产业结构存在许多问题,不是换一个市场就能解决,更不是补足资金可以解决的。政府和企业还是应该在危机过后,长远地看待行业发展。因此,对于这样一个新兴产业,无论是从产业发展、抢占新能源市场,还是调整中国经济结构都至关重要。
(一)扩大内需至关重要
光伏产业是战略性新兴产业。发展光伏产业对调整能源结构、推进能源生产和消费方式变革、促进生态文明建设具有重要意义。我国光伏产业当前遇到的困难,既是产业发展面临的严峻挑战,也是促进产业调整升级的契机,特别是光伏发电成本大幅下降,为扩大国内市场提供了有利条件。要按照创新体制机制、完善政策措施、扩大消费市场、规范市场秩序、推进产业重组、降低发电成本的思路,统筹兼顾、综合施策,着力提升产业竞争力。
中国的光伏产业有95%的市场都在国外,国内的应用仍十分有限。长远来看,中国再不广泛应用太阳能光伏发电技术,中国经济发展所遇到的能源问题将会越来越严重,能源问题必定成为中国经济发展的巨大障碍。中国是太阳能资源丰富的国家之一可见,中国具备了广泛应用光伏发电技术的地理条件。扩大国内太阳能的利用技能解决能源危机,也能带来光伏产业的新春。
可喜的是继2012年美国对中国光伏企业发起双反之后,欧盟也开始对我国光伏企业展开反倾销调查,在接二连三的打击下,中国政府于今年1月1日了《国务院关于印发能源发展“十二五”规划的通知》,即将“十二五”光伏发电装机容量的目标提高到21GW,比先前的规划上调了66.7%。
(二)推动光伏产业的市场化
目前,中国的光伏产业受政策导向很严重,这也是导致光伏产业投资失衡,效率低下的原因之一。为推动光伏产业的市场化,应从以下几个方面入手:一是确保合法电站的并网及运行发电。要综合考虑光伏电站、电网公司和发电端的利益,对于电网、调峰电源的建设和光伏发电进行一定的补贴,鼓励光伏电站的开发和可再生能源的应用,因此这是一个亟待落实的问题;二是打开大型投资基金进入光伏市场的大门。降低商业银行进入光伏发电市场的门槛,对光伏产业进行利息补贴,引导资本进入;三是考虑退税政策,鼓励民间资本。根据美国法案,光伏发电投资额的30%可获政府现金补助。为此,大量资本涌入住宅光伏和公共事业光伏市场,百花齐放的局面促成了美国光伏市场的良好发展。中国在这方面也可以借鉴美国的成熟模式,通过退税政策吸引优质投资者进入光伏市场。
(三)提高光伏产业创新活力