时间：2023-08-31 16:30:41
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关键词：采煤沉陷区；光伏发电；综合效益评估模型
中图分类号：F2
文献标识码：A
doi：10.19311/ki.1672-3198.2017.16.012
1 太阳能光伏发电系统
1.1 联网太阳能光伏系统类型
集中式大型联网光伏系统和分散式小型联网光伏系统。前者主要特点是将所发电能直接输送到电网上，由电网统一分配向用户供电，但存在投资庞大，建设期长，需要复杂的控制和配电设施，需占用大片土地等弊端，因而其发电成本要比市电贵数倍。而后者特别是与建筑结合的住宅屋顶联网光伏系统，建设容易，投资不大，发展较为迅速。其中住宅联网光伏系统为代表的发电系统可以将电能直接分配到用户的用电负载上，多余或不足的电力通过联结电网来调节。
1.2 联网光伏发电系统的优点
不耗用化石燃料能源，无温室气体排放，符合经济可持续发展战略；以电网为储能装置，省掉蓄电池，降低发电成本；光伏电池组与建筑物完美联结，使物质资源充分利用，降低建设费用，提高了建筑物的科技含量；分布式建设，增强了电力系统抵挡灾害的能力且改善了电力系统的负荷平衡及电路损耗等问题。
2 利用光伏发电综合效益评估模型进行分析
2.1 模型简介
2.2 低碳效益分析
该基地一期规划光伏电源100万千瓦（1GW），总投资约100亿元（包括相关配套设施），其中大部分为政府投资补贴，因而不考虑年贷款成本。年运行维护费用比例取2%，项目运营期为25年，采用单晶硅组件与多晶硅组件光伏系统，其中单晶硅组件转换率有621MW达17%以上，多晶硅组件转换率有379MW达16.5%以上（设两种组件各占50%）。每年的平均峰值日照时间为2800h，系统的性能比取0.8。假设光伏设备总重量为865760t，从光伏生产地到光伏电站的距离为500km，运输碳排放强度g为0.1553kg/（t*km）。光伏上网电价按当地脱硫电价（即每度0.3767元）加上国家相应补贴（每度0.42元），近似取为每千瓦时1元。集中发电侧二氧化碳的排放因子0.76kg/（kwh）。
光伏发电收益：通过上式计算可得，在较为理想的情况下，该采煤沉陷区的年发电量为807288.6458，减少二氧化碳排放613539.3708t，产生的直接经济效益为80728.8646万元。
光伏发电的成本：在测算过程中仅考虑电能的消耗，生产单位容量的光伏系统（kw），组件，框架，配套分别消耗电能2205，91，229kwh，总计2525kwh；取β为5%。经计算，光伏发电系统制造过程中的碳排放为1919000t，运输过程中的碳排放为67226.264t，因此初始的碳投资成本为1986226.264t，经济成本为102亿元。将碳投资成本和经济成本平均分摊到每年后分别为79449.05t，40800万元。
2.3 数据分析
根据效益成本分析，由于投资费用庞大，由政府来投资每年的低碳效益与经济效益明显。每年约可减少碳排放量每年约为534090.3208t，每年的经济收益约为39928.8646万元。除此之外，以国际碳排放权交易市场的核证减排量（CER）的碳排放权益价格107.5元/吨计算，该光伏发电系统每年可获得的低碳收益为5741.47万元。因此平均每年所获得的经济收益约为45670.3346万元。
3 结语
基于上述数据分析，其初始投资成本远高于传统的火力发电。但在这种发电模式下，其低碳效益与经济效益显著（每发电1kwh，直接减少二氧化碳排放约560g），政府对光伏发电项目应当采取支持态度。
参考文献
[1]彭莲.基于物联网的太阳能发电监测系统[D].柳州：广西工学院，2012.
关键词 分布式;光伏发电;经济性
中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）21-0211-02
在“节能减排”概念日益盛行的今天，在追求“高能”、“高效”、“清洁”能源的进程中，以太阳能为代表的绿色能源正越来越受到人们的重视。由于分布式光伏发电行业开发的技术门槛相对不高，投入困难不大，使其成为了当前充满活力和朝气的新兴产业，并在国家的支持下得到迅速的发展[1]。近期，国家电网公司出台政策鼓励个人投资分布式光伏发电并网，各市电力部门执行国家相关规定的优惠政策，免收系统容量备用费，并网申请受理、接入系统方案制定、合同协议签署、并网验收、并网调试全过程不收费[2]，发电量可全部上网，也可全部自用，或者自发自用，余电上网。用户不足的电量由电网企业提供，上下网电量分开计算。这些政策将大大鼓励了居民投资分布式光伏发电的热情，越来越多的居民到供电公司咨询光伏发电相关事宜，其中最关切的问题就是其经济性如何？多久才能收回成本？
1 居民分布式光伏发电并网系统
图l所示的是居民分布式光伏发电结构示意图。屋顶分布式光伏发电并网系统由屋顶太阳能电池阵列、并网逆变器、主配电箱、接线箱、电能计量表和电网组成[3]。逆变器是用来将发电设备发出的直流电转换为符合并网要求的交流电，其输入接到太阳能电池组，输出通过主配电箱分成两路，，一路经电能表接入电网，另一路接居民用电负荷。目前计量方式一般采取两块电能表计量，分别计量上网电量和下网电量。如图2所示。
图1 居民屋顶太阳能光伏并网系统结构示意图
2 居民分布式光伏发电项目成本分析
光伏发电项目成本的高低，是影响其能否大规模迅速发展起来的重要因素，也决定着其未来在能源供应中是否认仍占有重要地位，而居民分布式光伏发电项目的投入成本直接影响用户的投资积极性。居民光伏发电成本主要受寿命期内光伏发电总成本和总发电量的影响。居民光伏发电总成本的主体在于初始投资的大小，而运行维护费等其它因素对系统发电成本影响不大[4]。本文将主要分析居民光伏发电的初始投资。初始投资的含义：光伏电站的初始投资主要包括光伏组件、并网逆变器、配电设备及电缆、电站建设安装等成本，其中光伏组件投资成本比重最大，占初始总投资的50%-60%[5]。在2009年的国际金融危机爆发后，光伏电池价格大幅下跌，特别是2011年欧洲大幅削减了光伏发电补贴，造成国际太阳能电池及组件的产能过剩，截至目前，国内光伏组件在5元/W左右。目前并网逆变器价格为25元/W，电线投资成本为5元/米，加上其它投资系统投资达到9元/W。
图2 两块电能表计量的接线方式
3 居民分布式光伏发电成本回收时间分析
以本市首家光伏电站分析：本市一位村民，在村里经营了一家小超市，平均每天用电量在60多度。去年2月，他看到关于个人分布式光伏发电的有关信息，于是专门咨询有关部门并进行了学习，共投入近18万元购进了一套光伏发电设备，这个光伏发电站设备包括80块黑色太阳能光伏板和一台逆变器等，装机容量为20千瓦，去年11月初，他家的光伏发电站建好的同时，也顺利地并入国家电网。“现在屋顶的这个光伏太阳能发电站发的电量除了供自家使用外，多余的电量还能卖给国家电网。”该村民高兴地说道，他家屋顶上的家庭光伏发电站一个多月时间，向国家电网输送电量2000多度。
假设1）：该光伏电站每天发电量能达到80-90度，每月发电量在2400多度，每年发电量为28800度，用电性质为商业用电，电度电价为0.882/度。
假设全部自用，年收益Y=28800*（0.882+0.42）=28800*1.302=37497.6元;成本回收时间为4.8年;
假设全部上网，年收益=28800*（0.43+0.42）=24480元，成本回收时间为7.35年;
假设自用电量为24000度，上网电量为4800度，年收益=24000*（0.882+0.42）+4800*（0.43+0.42）=35328元，成本回收时间为5.1年;
由此可见回收时间与用户用电量有直接关系，即用户用电量越多，其回收周期越短。
假设2）：该光伏电站每天发电量能达到80-90度，每月发电量在2400多度，每年发电量为28800度，用电性质为居民生活用电，电度电价为0.5283/度。
假设全部自用，年收益Y=28800*（0.5283+0.42）=28800*0.9483=27311.04元;成本回收时间为6.6年;
假设全部上网，年收益=28800*（0.43+0.42）=24480元，成本回收时间为7.35年;
假设自用电量为24000度，上网电量为4800度，年收益=24000*（0.5283+0.42）+4800*（0.43+0.42）=26839.2元，成本回收时间为6.7年;
由此可见回收时间与用户用电性质有直接关系，即用户电价越高，其回收周期越短。
综上，可得出居民分布式光伏发电成本回收时间与用户用电性质和用电量有直接关系，即用户电价越高、用电量越多，其回收周期越短。当然其回收时间还与当地的气候，运行中设备的维修成本等有关，这些本文不做研究。
4 结束语
居民分布式光伏发电成本回收周期随着光伏组件及逆变器成本的下降正日益缩短，相信居民投资热情也会日益高涨，光伏发电在减少污染、节能减排等方面的积极作用将日益突出。
参考文献
[1]张垠.居民太阳能光伏发电并网引起的问题研究[J].供用电，2009，26（4）.
[2]本刊编辑部.真诚履责全心服务 支持光伏产业发展.
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：
[1]曹石亚,李琼慧,黄碧斌.光伏发电技术经济分析及发展预测[J].中国电力,2012(08).
[2]冯百乐.光伏发电在建筑中应用的技术经济和选型分析[J].山西建筑,2012(20).
[3]陈贶,王亮,王满仓.不同容量光伏发电单元的技术经济对比分析[J].有色冶金节能,2014(03).
[4]刘江建筑.屋顶太阳能光伏发电项目的分析研究[J].能源与节能,2014(06).
[5]顾文石,安白.景观带光伏发电项目技术经济分析及综合评价[D].华北电力大学(保定),2013.
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：组串式逆变器；光伏电站；光伏并网逆变器
中图分类号： TK51 文献标识码：A
逆变器作为光伏电站的核心设备，其可靠性直接影响到整个光伏电站的长期稳定运行。组串式逆变器模块化设计理念，实现了每个光伏串对应一个逆变器，每串光伏组件可实现最大功率点跟踪，不受光伏组串差异和阴影遮挡的影响，同时减少光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，最大程度地增加了发电量。组串式逆变器不仅可以应用于常规户外环境，在高海拔、多沙尘、超高温、重烟雾等恶劣环境下同样能够安全可靠地运行，其高可靠性很好地确保了光伏电站长期安全高效地运行。
1.光伏并网逆变器的现
逆变器按照隔离方式可分为隔离式和非隔离式两类，隔离又分为工频隔离和高频隔离。工频隔离具有的稳定性优势逐渐因高频隔离技术的发展而消失，高频隔离因较低的成本得到快速的发展，逐渐受到客户的青睐。逆变器依照交流输出方式可以分为单相和三相逆变器，单相主要是小功率逆变器，一般在10kW以内，三相主要在中功率和高功率段使用。单相小功率逆变器大多用在家庭屋顶光伏电站或者小型的分布式光伏电站，三相逆变器大多应用在商用光伏电站和目前火热的大型地面光伏电站中。
2.组串式逆变器技术分析和优势
2.1组串式逆变器定义
组串式逆变器一般是指直接连接光伏组串的单相或者三相输出逆变器，功率等级也由原来的几百瓦上升到几千瓦至几十千瓦。同时也形成了一些固定的显著特性：可室内外安装、IP65防护等级；直流直接与电池板相连，无需直流汇流箱；2路、3路或多路MPPT，MPPT跟踪更准确，更高效；设计灵活，对山地、丘陵、楼宇等各类型的电站适应性强。
2.2组串式逆变器技术特点
国内三相组串式逆变器一般分为两级系统，前级为升压环节，对输入的直流电压进行升压，同时在这个阶段实现MPPT最大功率点跟踪技术，后级为三相三电平全桥你变技术，最高效率一般在97.5%以上，逆变后无隔离变压器输出直接接入市电380V或者升压箱变低压侧。
2.3组串式逆变器的技术优势
组串式逆变器以两个优势尤为突出：
（1）模块化设计、多路MPPT，能够有效解决组串并联失配、组件遮挡时的木桶效应、能够同时使用不同类型的光伏组件，能有效降低组件衰减对系统造成的发电量损失。①MPPT范围宽，启动电压低，发电量时间长。常规500kV集中式逆变器的启动电压为480V而30kV组串式逆变器的启动电压为300V，且MPPT电压范围为280V～950V相比集中式的450V～820V更宽，由此可见：组串式逆变器电压跟踪范围宽，启动低压低，并网时间更长。②解决组串并联失配问题。一般而言组串式逆变器效率比集中的低，组串式逆变器的效率一般在98%左右，而集中式在98.5%左右。③可以同时使用不同的光伏组件：常规晶硅组件各个厂家的质量参差不齐，同一批次的也不能保证参数相同，组件的衰减更是无法保障，衰减的幅度各不相同，这在电站运行3～5年后问题将尤为突出。
（2）故障时对系统的发电量影响小，故障恢复时间短
1MW中的其中一台出现故障，将导致500kW的光伏阵列不能发电，由于集中式逆变器设备体积大、笨重，一般都没有整个设备的备件，需要设备厂商派专人来维护，维修周期漫长，损失巨大。组串式逆变器设备体积小，重量轻，设备更换简便；同时无需专业人员专人操作的特征也确保了逆变器出现故障后，现场运维人员能够第一时间更换故障设备，把设备的发电量损失降到最小，及时发现故障信息进行设备更换，单台逆变器也最多影响6个组串的发电量。
3.厂房屋顶光伏电站实验数据分析
3.1实验平台介绍
本案例太阳能光伏发电系统实验平台为广东明阳电气集团有限公司厂房屋顶光伏电站，厂房屋顶一面积为6626m2，屋顶二面积为1595m2，屋顶三面积为7800m2。在屋顶铺设无锡尚德太阳能电力公司生产的高效多晶硅组件STP280-24/Vb，功率为280Wp，总计1080片，总功率302.4kWp，实际接入系统302.4kWp。
3.2实验方案及数据分析
对厂房屋顶二面积为 1595.7m2所在的光伏发电区域进行不同类型的遮挡实验，为对比两种逆变器相同遮挡下的发电量情况，对光伏组件对称分区接入组串式和集中式逆变器中，组件对称遮挡，确保光照和阴影遮挡面积相同。实验统计数据结果见表1。
组件横向排布时，最初假设阴影只遮挡1个电池串，当遮挡面积逐渐增大到一定程度时，被遮挡的电池将成为其他未遮挡的电池的负载进而产生压降，当压降大于未遮挡的电池的输出电压时，与被遮挡电池串对应的旁路二极管将承受正压促使其导通，这时被遮挡电池串被正向导通二极管旁路掉，功率全部消耗在二极管，这样另外两个未遮挡的电池串正常输出功率。而当组件纵向排布时，遮挡同时作用于3个电池串，3个对应的二极管若全部正向导通，组件没有任何功率输出，若3个二极管若没有全部正向导通，被遮挡电池作为负载消耗掉其他组件产生的功率，组件同样没有功率输出。
由实验数据可以看出，在光伏组件出现阴影遮挡的情况下，A区中只有单路MPPT的集中式逆变器无论是纵向遮挡还是横向遮挡，发电量均受到较大的影响，而采用30kW组串式逆变器的B区，发电量受影响程度相对较少，B区相对于A区在两种类型遮挡下发电量分别高出约3%、7%，由此可以看出在出现阴影遮挡的情况下拥有多路MPPT的组串式逆变器发电量更高，对光资源的适应性更强，且不同的遮挡方式对组件发电量影响不同。
结论
通过比较发现 ，集中式逆变器与组串式逆变器方案都有自身的优势和存在的价值 ，只有根据电站运行的实际需求选择更加合适的方案 ，才能为电站的安全、稳定、高效运行提供充分的保障。在光照分布不均匀的特殊地形光伏电站中，采用组串式逆变器方案更经济更高效。
参考文献
关键词：太阳能；热水系统；并网
中图分类号：TK51 文献标识码：A 文章编号：1673-8500（2013）01-0064-01
一、项目简介
近些年来，随着常规化石能源的紧缺，价格不断上涨，风能、水能、太阳能等可再生能源逐步受到人们的关注与青睐，在2006年1月1日《中华人民共和国可再生能源法》正式实施后，越来越多的人开始关注环保、关注可再生能源建设、关注太阳能等可再生能源的利用。作为高等校园，一个热水消耗巨大的单位，也应该加大力度探究如何节约能源、如何节约运行成本、如何找到一种合理、可靠、安全、高效、经济的新型能源，得以为众多师生创造良好的生活环境。
华北电力大学作为国家的一所知名大学，有责任和义务承担起节能环保的重任，为国家的节能减排事业贡献自己的力量。我们的项目旨在探讨如何更好地利用太阳能，如何实现大学校园内太阳能热水系统与燃气锅炉系统的并网运行，并试图通过此举，探索出普遍适用于各大高校的节能减排模式，开启高校浴室节能减排的新进程。
1.华北电力大学共有师生15000余人，学校锅炉房统计数据显示，每日洗浴的人数约为4000～5000人，占总人数的26.7～33.3%。
2.水消耗量：根据学校统计，华北电力大学浴室实行插卡计时计费用水模式，计算出每人每日用水量大约为45kg/人，热水温度38～40℃，因此每日热水消耗量约为225t。
3.备用能源：备用燃气锅炉，与浴室系统原有的水换热器联合使用；
4.供水时间：冬季，每日12：00～21：00。夏季，每日14：00～21：30
5.取水模式：插卡计费取水。
二、规划与设计方案
本项目本着充分利用太阳能这一可再生能源，节省运行成本，全智能化运行的理念进行探讨与设计。
1.结合北京光照条件以及日用热水量225t等现有数据，我们推算得到该系统太阳能集热面积为1237.5。并且选用Φ47×1500×50型太阳集热模块，单组模块6.25，横插管结构，共需145组，模块采用对插式结构，既可以节省安装空间，又可以节约投资成本，安全可靠、热效率较高、性价比较高。
2.规划设计1个40t方形不锈钢保温水箱，并采用恒温处理，利用原有的60t玻璃钢水箱，保证玻璃钢水箱内水的温度不高于42℃，镀锌板外壳，80mm聚氨酯保温。
3.太阳能集热循环系统分为2个子循环系统，根据安装场地情况，每个子循环系统设置2台循环水泵（一用一备），以控制温差。
4.保整箱内水温恒定。
5.设置安装一套全智能控制装置，具有自动上水、防冻循环、水温水位显示、温差循环、手动增压等功能。
6.设置安装一套远程控制装置，便于值班人员的远程可操作性，实现对系统的实时监控。
7.设置安装视频监控系统，值班人员可在设备故障发生时在远端及时发现问题。
8.太阳能供热水管与现有水换热器联合使用，当太阳能水温超过38℃时，换热器暂停使用，当在阴雨天或在光照不足的天气，换热器启用，对太阳能热水实行二次加热至预先设定的温度。
9.浴室整体采用插卡计时方式取水，单管方式供水最大限度节约用水。
太阳能热水系统与燃气锅炉系统流程图：
三、系统特点
1.整体规庞大
太阳能安装共计使用真空管6700支，太阳能集热器145组，占地3552，有效集热面积837.5，实现日均产水量225t。
2.高度智能化
该系统采用全智能化控制，操作简单，无繁杂操作步骤，易于管理，且具有水位水温显示、自动供水、温差集热循环、防风防雷防冻等功能，并设置远程控制系统，视频监控系统，实现了高度智能化。
3.普遍适用性强
该系统具有非常高的可普及性，除可使用于华北电力大学，可普及到其他各高校，以及部队、企事业单位、宾馆、酒店等地点。
四、技术创新
此系统独创采用远程智能控制系统、视频监控系统、全智能化控制，无须人工操作，随时跟踪运行情况，且安装故障报警装置。
本系统首次在太阳能热水系统上安装视频监控系统，并采用太阳能光伏发电系统监控电源，操作人员在远程即可监管设备的实时运行情况。
本系统特别针对公共浴室供水特殊性，设置了恒温供水装置，保证水温保持在37～39℃。
五、成本分析与环境效益
经计算，本系统可节约煤2000kg/天，煤价按照500元/t计算，平均可节约运行费用1000元/天，每年按照300天有效时间统计，共计可节约运行成本30万元/年，本系统按照15年的使用寿命估算，期间共可节约运行费用450万元，对于高能耗的学校而言，节约出的如此巨大的费用可充分用于其他项目的开发和建设中去，具有极高的实用意义。
太阳能属于清洁、无污染、可重复利用的能源，对比安装该系统前，安装后本系统可减少煤炭用量300t/年，减少二氧化硫排放量7t/年，减少氮氧化物排放量4t/年，减少烟尘排放量6t/年，按照15年的使用寿命预计，共可减少二氧化硫排放量105t，减少氮氧化物排放量60t，减少烟尘排放量90t，具有十分可观的社会价值。
参考文献：
