太阳能发电前景可观（精选十篇）
太阳能发电前景可观 篇1
当煤炭、石油等化石能源频频告急, 能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时, 越来越多的国家开始实行“阳光计划”, 开发太阳能资源, 寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下, 各国的太阳能电池制造商争相投入巨资, 扩大生产, 以争一席之地。
美国推出了“太阳能路灯计划”, 旨在让美国一部分城市的路灯都改为由太阳能供电, 根据计划, 每盏路灯每年可节电800k Wh。日本也正在实施太阳能“7万套工程计划”, 准备普及太阳能住宅发电系统, 主要是装设在住宅屋顶上的太阳能电池发电设备, 家庭剩余的电量还可以卖给电力公司。欧洲则将研究开发太阳能电池列入著名的“尤里卡”高科技计划, 推出了“10万套工程计划”。日本、韩国以及欧洲地区总共8个国家最近决定携手合作, 在亚洲内陆及非洲沙漠地区建设世界上规模最大的太阳能发电站他们的目标是将占全球陆地面积约1/4的沙漠地区的长时间日照资源有效地利用起来, 为30万用户提供100万k W的电能。目前, 美国和日本在世界光伏市场上占有最大的市场份额。美国拥有世界上最大的光伏发电厂, 其功率为7MW;日本也建成了发电功率达1MW的光伏发电厂。全世界总共有23万座光伏发电设备, 以色列、澳大利亚、新西兰居于领先地位。
太阳能电池光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位, 不但要替代部分常规能源, 而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年, 可再生能源在总能源结构中将占到30%以上, 而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年, 可再生能源将占总能耗的50%以上, 太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;预计到21世纪末, 可再生能源在能源结构中将占到80%以上, 太阳能发电将占到60%以上。
2 太阳能光伏发电的基本原理
太阳能发电分光热发电和光伏发电。通常所说的太阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电。太阳能发电有两种方式:一种是光—热—电转换方式, 另一种是光—电直接转换方式。光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电, 一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气, 再驱动汽轮机发电。与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高, 估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍。一座1000MW的太阳能热电站需要投资20~25亿美元, 平均1k W的投资为2000~2500美元。因此, 目前只能小规模地应用于特殊的场合, 而大规模利用在经济上很不合算, 还不能与普通的火电站或核电站相竞争。光—电直接转换方式是利用光电效应, 将太阳辐射能直接转换成电能, 它的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件, 是一个半导体光电二极管。当太阳光照到光电二极管上时, 光电二极管就会把太阳的光能变成电能, 产生电流。当多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵。太阳能电池是一种大有前途的新型电源, 具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能电池寿命长, 只要太阳存在, 太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电相比, 太阳能电池不会引起环境污染;太阳能电池可以大中小并举, 大到百万千瓦的中型电站, 小到只供一户用的太阳能电池组, 这是其它电源无法比拟的。
3 太阳能电池的功能、种类与结构
太阳能光伏技术是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的技术。通常所说的光伏技术也可以说是太阳能电池技术。太阳能光伏系统主要包括:太阳能电池组件、蓄电池、控制器、逆变器、照明负载等。当照明负载为直流时, 则不用逆变器。
太阳能电池根据所用材料的不同, 还可分为:硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池, 其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的, 在应用中居主导地位。常用太阳电池按其材料可以分为:晶体硅电池、硫化镉电池、硫化锑电池、砷化镓电池、非晶硅电池、硒铟铜电池、叠层串联电池等。
太阳能电池重量轻, 无活动部件, 使用安全。单位质量输出功率大, 既可作小型电源, 又可组合成大型电站。目前其应用已从航天领域走向各行各业, 走向千家万户, 太阳能汽车、太阳能游艇、太阳能自行车、太阳能飞机都相继问世。然而对人类最有吸引力的是太空太阳能电站, 它的建立无疑将彻底改善世界的能源状况, 人类都期待这一天的到来。
4 光伏发电的产品用途及太阳能电池的应用
光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合, 上至航天器, 下至家用电源, 大到兆瓦级电站, 小到玩具, 光伏电源可以无处不在。目前, 光伏发电产品主要用于三方面: (1) 为无电场合提供电源, 主要为广大无电地区居民生活生产提供电力, 以及微波中继电源等, 另外, 还包括一些移动电源和备用电源; (2) 太阳能日用电子产品, 如各类太阳能充电器、太阳能路灯和草坪灯等; (3) 并网发电, 这在发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电还未起步, 不过2008年北京“绿色奥运”部分用电由太阳能发电和风力发电提供。
我国太阳能电池应用领域在不断扩大, 已涉及农业、牧业、林业、交通运输、通讯、气象、石油管道、文化教育及家庭电源等诸多方面, 光伏发电在解决偏僻边远无电地区供电及许多特殊场合用电上已起到引人注目的作用。但从总体的应用技术水平和规模上看, 与工业发达国家相比还有很大的差距, 主要问题是光伏系统造价偏高、系统配套工程装备没有产业化、应用示范不够和公众对太阳电池应用的巨大潜力缺乏了解, 以及系统应用仅限于独立运行, 还没有并网运行和与建筑业结合。因此, 有必要加强太阳能电池应用技术研究和示范, 推进产业化, 拓宽应用领域和市场。
5 太阳能电池产业的发展前景
随着太阳能光电技术的日趋成熟和商业化发展, 太阳能光电技术的推广应用有了长足的进展。目前, 各国的光伏计划雄心勃勃, 世界各地已建成多座兆瓦级光伏电站, 如最大的是位于美国加州的光伏电站, 装机容量为6.5MW;现正在希腊克里特岛建造的一座阳光电站, 装机容量为50MW。除此之外, 一些国家推出的屋顶计划将更引人注目, 显示了光伏发电的广阔应用前景和强大的生命力。各国屋顶计划的实施, 将有力地促进太阳能光电的应用普及, 使其进入千家万户。据预测, 到2010年世界的光电池组件交易量将达到700~4000MW/年。近期将以高效晶体硅电池为主, 然后逐步过渡到薄膜太阳能电池和各种新型太阳能光电池的发展。应用上将从屋顶系统突破, 逐步过渡到与建筑一体化的大型并网光伏电站的发展。
太阳能发电前景可观 篇2
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太阳能热发电系列文章(4)太阳能热发电技术现状与前景
张文进
一 简介 聚光类太阳能热发电(以下称太阳能热发电), 即利用聚光集热器将太阳辐射能转换成热能并通 过 热 力 循 环 持 续 发 电 的 技 术.世 纪 80 年 代 以 来 , 20 美, 德, 俄 , , 等 国 相 继 建 立 起 不 同 形 式 以, 意, 澳 西 的示范装置, 有力地促进了太阳能 热发电技术的发展.美国 Sunlab 联 合实验室的研究表明, 到 2020 年前 后, 太阳能热发电成本约为 5 美分 / 100 米
孙利国
刘晓晖
徐
宁
王
军
璃厚度等方面不断优化, 以最大限度降低整机重量.(2)极轴跟踪技术, 充分考虑方位角和高度角的 影响, 聚光集热器阵列由原来的南北向水平放置改 为南北向的倾斜轴(倾斜角度与纬度有关), 从而更 有效地接收太阳辐射能.kWh, 从而可能成为实现大功率发
电, 替代常规能源的最经济手段之 一.世界现有的太阳能热发电系 统大致有: 塔式系统, 式系统和 槽 碟式系统三类 , 其中槽式系统在 20 世纪 90 年代初期实现了商业化, 其 他两种目前处于商业化示范阶段, 有巨大的应用前景.二 国外热发电技术与成本
活性 连接
中心油管和 温度传感器
吸收管(集热单元)镜面板
吸收管(集热单元)镜面板 V型构架
本地控制器 驱动塔桩 中间塔桩
液压驱 动系统
图1 钢结构
LUZ1-3 型聚光器
槽式抛物面反光器 吸收管(一)槽式系统
1.技术发展 美国 LUZ公司在已经建成 9 座槽式太阳能 热 发
电站的基础上, 对系统中的组件不断进行技术改 进, 在欧洲的西班牙热发电研发中心 PSA进行试验, 主要表现在几方面:(1)先进的聚光器, 结构形式由轴式单元(图 1)发展为衍架式单元(Eurotrough), 如图2 所示.聚光器 单列长度由100m增长为150m, 这样一套驱动机构可 以带动更长的聚光器阵列;此外, 在聚光镜材料, 玻
图2 Eur otr ough 型聚光器 23 2006 年 第 4 期(3)高性能的高温真空管接收器.高温真空管接 收器是整个系统的核心部件, 由以色列 Solel 公司(前 身为 LUZ公司)提供.国 Schott 公 司 对 高 温 真 空 管 德 作了改进: 一是为防止两端温度过高影响封接质量, 在局部增加了太阳辐射反射圈;二是力求最大限度 减少遮光面积, 使真空管有效利用长度大于 96%;三 是调整相关玻璃材料配方, 使可伐与玻璃管封接得 更好.两者性能数据比较见表1.表1 项目 以色列 Solel 1.技术发展
定日镜是塔式系统中投资最大的部件, 国际上 在其光学性能, 结构, 控制方式及制造成本等方面不 断投入重要力量进行研究.以单块定日镜面积为例, 当初美国 Solar One 电站采用的定日镜面积为 40m2, 已经相当大了.现在单块定日镜的面积则更大, 美国 先进的热系统面积为150m2, 科学应用国际公司的定 日镜为 170m2, 德国 Steinmuller 的 定 日 镜 150m2, 西 班 牙 GM-100 采 用 100m2 的 定 日 镜
德国 Schott 等.图3为 两 种 定 日 镜 的 典 型 结 构, 图 4 为 200m2定日镜设计概念 图.外观图
接收器是系统的核心部件, 其功能是将太阳能转化为工作流 体的热能, 其设计主要取决于流
玻管透光率 т ≥0.96(外层玻管镀减反射薄膜)吸收率 α 0.96 发射率 ε 0.19(350℃)真空度 τ 0.013Pa ≥0.96(外层玻管镀减反射薄膜)≥0.95 ≤0.14(400℃)<0.1Pa 体工作的温度和压力范围,辐射 通量.目前接收器主要有外露式 和空腔式两种类型.Solar One 电
(4)DSG技术是指直接用水作为介质的新型槽 式发电技术.利用这一技术可以取代大量的换热器, 进而实现简化系统, 提高效率, 降低成本的目的.目 前过热蒸汽的工作参数已经达到 400℃, 10Mpa.(5)可靠性技术研究, 运动中的高温真空接收器 在聚光器阵列两端与布置在地面上不动的导热油管 路之间存在一个重要的活动密封连接问题, 现在一 般设计为球型关节, 这一改进, 需要综合考虑温度, 压力, 密封等相关因素.站和Solar Two电站采用的是外露式接收器;德国西 班牙合作项目 Phoebus 采用的是空腔式接收器, 其中 的吸热材料为金属丝网, 泡沫陶瓷等;也有采用三只 承压空腔式接收器串连然后与 250kW燃气轮机结合 的技术方案.2.现有项目 2.现有项目
由于槽式太阳能热发电技术相对成熟, 所以在 世界得到广泛地推广应用, 这类电站分布于阿尔及 利亚, 澳大利亚, 埃及, 印度, 伊朗, 意大利, 摩洛哥, 墨西哥, 西班牙, 美国等太阳能资源丰富的国家.图3 两种典型定日镜结构
塔式系统技术正处于商业化示范期, 西班牙有 两个项目, 分别是(1)PS10 项目: 11MWe , 饱和蒸汽, 3.项目投资与发电成本
据世界银行报告, 如果槽式电站功率规模在
30～ 200MWe, 采 用 朗 肯 循 环 , 投 资 的近期 目 标 是 采 3500～ 2440 欧元 /kWe;如果规 模 在 130MWe, 用 混 合太阳能联合循环(ISCC), 则近期的投资目标是 发电成本的目标是近期: 朗肯 循 环 1080 欧元 /kWe.7～ 欧分 /kWh;中期: 并网 ISCC, 6 欧分 /kWh;远期: 10 由此可见, 槽式太阳能发电技术已经取 5欧分 /kWh.得了突飞猛进的成果.(二)塔式系统 24 2006 年 第 4 期
75000m2定日镜, 蓄热 3h;(2)SolarTres 项目: 15MWe, 熔盐接收器, 蓄热16h , 可24h 连续运行.图4 200m 2定日镜设计概念图
南非目前正在评估100MWe 熔 盐 技 术 塔 式 系 统 商业化项目的可行性.10000～ 14000 欧 元 /kWe;年 产 100 套 时 , 可 降 低 为 7100 欧元 /kWe;发电成本的近期目标低于 15 欧分 / kWh, 中远期则更低.欧洲 Eurodish 系统的成本目标更乐观.年产 100 套时, 为 7100 欧元 /kWe;年产 1000 套时, 降到 3700 欧 元 /kWe;年产 3000 套时, 为 2400 欧元 /kWe , 年产 3.项目投资与发电成本 PS10项目的投资约为 2700 欧元 /kWe, 发电成本
估 测 为 20 ～ 欧 分 /kWh;SolarTres 项 目 总 投 资 约 14 8400万欧元, 每年运行费用200万欧元.据世界银行报告, 在每年太阳直射幅照度 DNI 为 2700kWh /m 条件下, 中期发电成本为 7～ 欧 分 / 8 2 10000套时, 仅1600欧元 /kWe.三 国内热发电技术现状 目前国内热发电技术研究成果有: 中科院电工 所的定日镜, 碟式聚光器, 槽式聚光器等;中国科技 大学的新型定日镜以及槽式聚光器, 接收器等;河海 大学的系统整体控制;南京航空航天大学的小型碟 式系统和南京工业大学的热管技术以及南京春辉公 司的各类聚光集热部件,系统整体技术以及相关工 程建设等.国内首座70kWe 塔式系统已于 2005 年 10 月底成 功投入并网发电.四 太阳能热发电前景 太阳能热发电, 不耗用化石能源, 无任何污染排 放, 是清洁的发电技术.20 世纪80 年代初研究试验 自 成功以后, 一直在不断完善和发展中, 其中槽式系统 已经成为世界范围内推进商业化应用的突破口和重 点;塔式和碟式系统尚处于商业化试验阶段.专家预 测, 2020 年前后, 太阳能热发电系统将在发达国家实 现商业化, 并逐步向发展中国家扩展.在我国, 随着 《可再生能源法》 的出台, 京都议 《 定书》的签署, 随着我国能源形势和生态环境的发 展, 太阳能热发电作为一种更适合于大规模电力供 应的补充方式, 将会受到越来越多的重视, 也必然会 得到更大的发展.作者单位: 南京春辉科技实业有限公司 河海大学
kWh(100MWe, 蓄 热), 远 期 成 本 为 5 欧 分 /kWh(200MWe, 蓄热).(三)碟式系统 1.技术发展
碟式系统因为体积小, 效率高, 投资少, 安装方 便, 具有比较大的发展潜力, 主要适合分布式应用.特 别是碟式斯特林系统, 由于较高的工作温度可以获得 较高的转化效率, 所以发展潜力很大, 备受关注, 目前 一般旋转抛 该系统太阳能转化电能效率达到了30%.物面反射镜直径为5～ , 系统功率5～ 15m 50kWe.在过去的十年里, 由多家公司研制的功率范围 在7～ 25kWe的系统样机已在美国成功运行.由欧洲支持的新 Eurodish 项目将会进一步促进 该技术发展;同时, 美国的两个工业团队斯特林能源 系统公司, 科学应用国际公司已经安装了多台第二 代 25kWe 斯特林系统样机, 用于进一步测试评价, WG Associates 研 发 的 第 一 台 无 人 值 守 远 程 操 作 的 9～ 10kWe碟式斯特林系统样机也已开始示范运行.2.现有项目 2002 年, 美国能源部在内华达实施 1MWe 的碟 式系统;2004 年, 美国 SES公司在 Sandia 国家实验室 建造出 5 套 25kWe 碟式斯特林系统;2005 年 8 月, SES 公司实施由 40 套 25kWe 系统组成的 1MW碟式项目, 并宣布与南加爱迪生电力公司签署了 850MW的 PPA 电力购买协议.由德国研发的6套9～ 10kWe处于商业化前夕的碟 式斯特林系统在西班牙PSA获得示范, 累计运行纪录 达3万小时.为进一步降低系统成本, 德国环境部资助 的6台新碟式斯特林系统发展计划已由SBP公司执行.3.项目投资与发电成本 1999年美国电力供应研究报告认为, 只有当碟 式斯特林系统成本在 2000～ 1200 美元 /kWe 时才会产
生巨大市场.目 前 , 单 套9～ 10kWe 碟 式 斯 特 林 总 成 本 为 发展经济 保护生态
太阳能发电前景可观 篇3
【关键词】光热发电；发展方向；应用前景；开发建设
Analysis on Characteristics of Solar Photothermal Power Generation and Application Prospect
He Ya-li
（China Energy Construction Group Yunnan Electric Power Design Institute Co.， LtdKunmingYunnan650000）
【Abstract】Solar thermal power generation is the use of solar concentrator first solar radiation energy into heat， and then after a variety of ways to convert electricity to the technical form. From the principle of its power generation point of view， is a green energy green use， and solar energy resources are the worlds most widely distributed， inexhaustible renewable energy. In this sense， solar thermal power generation technology for the sustainable economic and social development of mankind is of great significance. The future direction of photothermal power generation is to expand the size of a single project to improve the storage temperature， increase the capacity factor direction.
【Key words】Light and heat power generation；Development direction；Application prospect；Development and construction
1. 太阳能光热发电技术的战略地位
（1）光热发电是通过"光--热--功"的转化过程实现发电的一种技术。光热发电在原理上和传统的化石燃料电站类似，两者最大的区别在于输入的能源不同。光热发电利用能源为太阳能，通过聚光器将低密度的太阳能聚集成高密度的能量，经由传热介质将太阳能转化为热能，通过热力循环做功实现到电能的转换。
（2）太阳能热发电实质是太阳能热利用方式之一。从其发电原理上来看，是一种绿色能源的绿色利用方式，且太阳能资源是世界上分布最广泛的取之不尽、用之不竭的可再生能源。从这个意义上看，太阳能光热发电技术的发展对于人类经济社会可持续发展具有重要意义。
2. 太阳能光热发电技术的技术类型
（1）聚光光热发电是现今最具商业化利用前景的技术形式。根据聚光方式的不同，聚光光热发电可进一步分为点聚焦和线聚焦两大系统。其中，点聚焦系统主要包括塔式光热发电和碟式光热发电；线聚焦系统主要包括槽式光热发电和线性菲涅尔式光热发电（光热发电技术类型汇总表见表1）。
（2）光热发电系统通过常规机组并网，可按照电网要求输出有功和无功，在运行技术和管理经验等方面较为成熟，具有较好的电网友好性。
（3）光热发电通过传统电机并网，能够很好的解决谐波、三相电流不平衡和直流分量等问题。电网调度与经济运行问题：由于光热电站通常配置大容量储热装置，或与其他常规火电机组联合运行，克服了光伏发电的间歇性和波动性，可实现光热电站发电出力的平稳可控，接近常规机组性能，更易接受电网调度，并具备一定的调峰调频能力，减轻电网调峰调频压力。
（4）光热电站通过常规汽轮机或燃气轮机并网，具有一定的转动惯量和阻尼特性，具备按照电网要求向其提供有功和无功功率的能力，同时电网调度有较为丰富的常规机组运行控制和管理经验，有助于电网安全稳定运行。
（5）光热发电的规模化发展不仅能够作为调峰电源，为风电等间歇性电源提供辅助服务，而且随着未来技术的优化提升，大型光热电站完全有可能承担电力系统基础负荷。
3. 光热发电开发建设条件
3.1主要影响因素包括太阳法向直射辐射（DNI）、地形和土地、水资源等。
（1）太阳法向直射辐射强度。
根据国外的经验，DNI值在1800kWh/m2/y以上的地区适宜建设光热发电站。
（2）水资源。
根据美国能源部研究数据（2007），采用水冷技术时，碟式/斯特林发电约为0.0757立方米/MWh，塔式电站用水约为2.27立方米/MWh，槽式电站用水约为3.02立方米/MWh。槽式和塔式高于常规燃煤电站和联合循环天然气发电站。
可采用空冷技术减少用水量，约为0.299立方米/MWh，投资成本上升约7%～9%，发电量减少约5%。对塔式热发电运行成本的影响小于槽式热发电方式。
为减少运行成本，通常采用水冷/空冷混合制冷方式。以槽式热发电为例，采用这种方式可减少水耗50%，而发电量损失仅为1%左右。
（3）地形和土地。
光热发电站的建设需要考虑地形的因素，最好选择平坦广阔的土地，一是由于坡地会影响入射角而导致电站效率的变化，二是坡地会增加土地平整的成本。不同的
光热发电技术形式对地形的要求不尽相同。
3.2国外经验显示，槽式和线性菲涅尔式发电要求地面坡度在3%以下；塔式电站可以适合5%～7%以下的地面坡度。碟式由于单机规模较小，因此对坡度的要求更低。
3.3光热发电对土地面积要求较高，目前国际经验显示，建设一座50MW无储热的光热发电站（槽式或塔式）需要占地约1平方公里，一座30MW带6小时储热的光热发电站（槽式或塔式）电站同样需要1平方公里土地。
3.4适宜规模化发展地区多远离负荷中心。包括没有树木的大草原、矮树林、戈壁滩、荒漠地、废弃盐碱地和沙漠等。
4. 太阳能光热发电发展前景
（1）建造大容量太阳能热发电站是降低太阳能热发电成本的重要途径。
（2）在同样技术条件下，机组容量越大，单位kW的投资成本和年运行维护费用越低，机组本身的运行效率和电站辅助设备及管道系统的效率也越高，则电站综合效率明显提高。特别是对于塔式、槽式光热发电站，其发电成本与装机容量规模密切相关。
（3）将光热发电系统与常规火电厂联合运行，既可高效利用太阳能光热系统提供中低温和中低压的水蒸汽，又具有很高的发电系统综合效率，将成为今后较长一个时期内开发利用光热发电技术的重要发展趋势之一。
（4）槽式光热发电系统在中高温应用时成本较低，因此槽式光热发电系统与常规火电厂联合运行是今后首选发展方式。
（5）当电站规模较大或配备大容量储热系统时，塔式光热发电系统与常规火电厂联合运行也具有很好的技术经济性能。
（6）光热发电存在"热"这种中间形式，可通过对热的综合利用提高能源利用效率，具体形式包括采暖制冷一体化、海水淡化等，进行综合利用，同时满足多种需求，对某些特殊地区，如边防海岛、沙漠等地区或灾区尤为有效。
（7）近年来一些科学家提出光热发电技术用于煤的气化与液化，形成气体或液体燃料，进行远距离的运输。
5. 未来发展展望
（1）到2025年，各种光热发电技术的成本都有显著下降。
（2）为了降低成本，槽式发电将向更为简单的系统发展。
（3）从技术类型来看，由于塔式发电在技术进步和效率提升方面具有很大潜力，预计在未来5年内成本将快速下降。
（4）随着储热长达15小时的GemaSolar熔融盐塔式电站（19.9MW）投入商业化运行，预计在2013 年左右，塔式发电的度电成本有望低于槽式发电。
（5）未来光热发电的发展方向是扩大单个项目规模、提高储热温度、增加容量因子。2010～2020年：承担腰荷和峰荷。储热技术进一步发展，但是只能承担腰荷和峰荷。需要建设专用输电线路，将光热发电输送至负荷中心。到2020年，全球光热发电平均容量因子为32%。
（6）2020～2030年：承担基荷与碳减排任务。光热发电在承担基荷方面与燃煤发电相比具有竞争力。大多数国家的激励政策将逐步退出。2010年后建设的项目将在这一阶段收回投资成本，进入高盈利时期。需要建设3000公里的输电线路。到2030年，全球光热发电平均容量因子39%。
太阳能光伏发电技术发展与市场前景 篇4
我国随着工业经济的高速发展, 环境问题日益凸显, 因此大力发展可再生能源发电, 特别是太阳能发电是解决我国能源危机和保证可持续发展的重要战略。
从长远来看, 可再生能源将是人类未来的主要能源, 因此世界上许多发达国家都十分重视可再生能源的开发利用。在可再生能源中, 太阳能光伏发电和风力发电发展最快。
根据国务院2008年底提出的目标, 到2020年可再生能源占一次能源消费比重要达到15%。要实现这个目标, 到2020年我国水电装机要达到3亿kw以上, 核电装机达到6000万kw以上, 太阳能、风电及其它可再生能源利用产生的节煤量要达到1.5亿吨标准煤以上。
根据专家预计, 2010~2020年全社会用电量的年均增速在8%左右, 估计到2020年, 中国电力装机容量将突破12亿k W, 发电量将超过6万亿k Wh。2020年电力供需的缺口将达到10.7%, 电力缺口正好用可再生能源发电进行补充, 而太阳能光伏发电技术成熟, 在中国未来的能源供应中将占据重要位置。
2 光伏发电技术发展趋势
光伏发电技术研究已有100多年的历史, 目前这一能源高端产品技术已经成熟。我国于1958年开始研究太阳能电池, 1971年首次成功地应用于我国发射的东方红二号卫星上, 1973年开始将太阳能电池用于地面光伏电站。
技术进步是降低成本、促进发展的根本原因, 几十年来围绕着降低成本、提高效率的各项研究开发工作取得了长足的进展。
2.1 太阳能电池效率不断提高
单晶硅电池的实验室效率已经从20世纪50年代的6%提高到目前的24.7%;多晶硅电池的实验室效率也达到了20.3%;薄膜电池的研究工作也获得了很大成功, 非晶硅薄膜电池、碲化镉 (Cd Te) 、铜铟硒 (CIS) 的实验室效率也分别达到了13%、16.4% 和19.5%。其它新型电池, 如多晶硅薄膜电池、燃料敏化电池、有机电池等不断取得进展, 更高效率的新概念电池受到广泛重视并被列入各国研究开发计划。
目前商业 化晶体硅 电池效率 已达到15%~2 0% (单晶硅电池16%~2 0%, 多晶硅1 5%~1 8 %) ;商业化单 结非晶硅 电池效率5%~7%, 多结非晶硅电池效率6%~8%, 非晶硅/微晶硅的迭层电池效率8%~10%, 而且稳定性不断提高。
太阳能电池效率的提高、光伏产品制造技术和光伏系统集成技术的进步, 共同促使光伏发电成本不断降低和光伏市场的快速发展。
2.2 太阳能电池厚度持续降低
降低硅片厚度是减少硅材料消耗、降低晶体硅太阳能电池成本的有效技术措施, 是光伏技术进步的重要体现。30多年来, 太阳能电池硅片厚度从20世纪70年代的450~500μm降低到目前的150~200μm, 降低了一半以上, 硅材料用量减少, 大大降低了太阳能电池成本。
2.3 太阳能电池生产规模不断扩大
生产规模不断扩大和自动化程度持续提高是降低太阳能电池生产成本的另一个重要方面。太阳能电池单厂生产规模已经从20世纪80年代的1~5MWp/a发展到90年代的5~30MWp/a和目前的25~1000MWp/a。生产规模扩大1倍, 太阳能电池生产成本降低20%。
2.4 太阳能电池组件成本大幅降低
光伏组件成本30年来降低了两个数量级。由于产能过剩, 2013年我国光伏组件成本为0.8美元/Wp, 售价0.7美元/Wp, 每销售1Wp组件, 净亏0.1美元;国内并网光伏发电系统投资成本7.5元/Wp;2011年上半年, 天津英利光伏发电的度电成本已降至1元/KWh。
2.5 晶体硅电池技术持续进步, 薄膜电池技术快速发展
自1998年开始, 多晶硅电池市场超过单晶硅电池后一直持续增长。2006年各种光伏电池的市场份额:多晶硅47%, 单晶硅43%, 薄膜电池约8%。2013年, 薄膜电池占到太阳能电池市场近三成份额, 发展迅猛。目前中国太阳能电池产能占世界总产能的1/3。
3 光伏发电市场前景分析
自2004年德国实施了“上网电价法”以来, 光伏发电市场需求急剧增长, 光伏产品供不应求。2007年太阳能电池/组件的年增长率达到56. 2%, 其中亚洲太阳能电池产量约占世界的65%, 主要生产国为中国大陆和台湾地区以及日本, 分别占世界的27.2%、9.2%和23%。
世界光伏发电市场发展的一个突出特点是:并网光伏发电比例愈来愈大, 2007年欧洲的并网光伏发电系统比例达到95%以上, 世界平均达到80%以上, 说明光伏发电在世界能源供应体系中正发挥着愈来愈大的替代作用。
2007年世界光伏系统安装量为2826MWp, 比2 0 0 6年增长了6 2%, 其中德国 安装量为1328MWp, 占世界光伏市场的总量47%, 位居世界之首, 其余依次为西班牙 (640MWp) 、日本 (230MWp) 和美国 (220MWp) 。
2007年欧洲光伏市场占世界的71%, 持续成为世界最大的市场。这主要因为欧洲大部分国家实施了《上网电价法》, 有效地推动了光伏发电市场。亚洲光伏市场只占世界的15%, 主要原因是亚洲光伏市场主要在日本, 而日本已经结束了政府补贴。
我国政府一直非常重视可再生能源尤其是太阳能发电的开发利用。2002年, 国家启动“送电到乡工程”, 在西部七省区的近800个无电乡区建设光伏电站, 该项目快速拉动了我国光伏产业发展。经过几年的加速发展, 2007年以后至今, 中国太阳能电池产能一直稳居世界第一。
2007年太阳能电池产量大于20MWp的全球35家公司中, 14家为中国公司 (包括台湾) , 依次是无锡尚德、台湾茂迪、保定英利、河北晶澳、江苏林洋、南门中电、台湾E-TON、苏州ATS-S01ar、台湾Gintech、宁波太阳能、台湾Dels01ar、常州天合、江苏浚鑫、交大太阳。
2009年国内太阳能电池总产量达3500MW, 其中硅太阳能电池产量为3400MW, 薄膜太阳能电池产量为100MW。大部分太阳能电池出口欧美, 国内市场应用不到5%, 国内市场亟待拓展。
截止2013年底, 我国太阳能电池累计装机已经达到90万k W, 但大多是独立光伏发电系统, 并网光伏发电所占份额很小, 还不到10%, 说明我国的光伏发电应用还处在起步阶段, 市场前景十分广阔。
随着国家加大对中西部地区的扶持力度, 尤其是“西部大开发”战略的实施, 为我国的经济和社会发展创造了难得的机遇和条件。充分利用西部地区丰富的太阳能资源, 把太阳能资源的开发利用作为今后当地经济发展的支柱产业之一, 以电力发展带动农业生产和矿产资源开发, 促进本地经济健康、可持续发展。
光伏产业发展的几个主要阶段所呈现出的一些特征, 即:政府补贴——企 业盈利——扩大规模 ——规模效 应——成本下降 政府补贴 逐渐退出——自由市场。从目前的产业发展阶段来看, 光伏行业发展处于“发电成本下降、海外政府补贴逐渐退出”的阶段。
由于前几年欧美“双反”贸易壁垒政策而造成的光伏产业寒冬和欧美金融危机并没有摧垮光伏产业。目前全球市场需求旺盛, 同时国内企业的产能也相当强劲, 欧美“双反”贸易壁垒虽然在短期内影响了我国光伏组件的出口和生产, 但从长远看, 却极大地促进了国内光伏消费市场的健康可持续发展。
4光伏发电技术应用与经济分析
光伏发电系统分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统。
独立太阳能光伏发电系统是指太阳能光伏发电不与国家电网连接的发电方式, 典型特征为需要蓄电池来存储电能以供夜晚使用。
并网太阳能光伏发电系统是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电方式, 成为国家电网的补充, 典型特征为不需要蓄电池。
光伏发电系统价格包括:光伏电池组件、并网逆变器、配电设备及电缆、电站建设安装费用等。
当前晶体硅光伏电池 组件成本价在3~4元 /Wp, 地面光伏发电系统工程成本价在7500元/k Wp左右, 屋顶光伏发电系统工程成本价在12000元/kW p左右, 光伏逆变器成本价在300~400元/k Wp, 光伏逆变器单台最大容量可达1500k W。
其中太阳能电池是构成光伏电池组件的核心元件, 太阳能电池应用的大致比例:电力行业占45%, 通讯行业占22%, 消费性电子产品占12%, 交通运输业占8%, 其它方面占13%。
火力发电厂的投资回收期通常为15~30年, 光伏发电站投资回收期在实行度电补贴政策以前一般是10~15年。2013年8月, 国家已经明确:对分布式光伏发电项目实行按照发电量进行电价补贴政策, 电价补贴标准为0.42元/k Wh, 加上节约标准煤的财政补贴260~300元/t, 效益比较可观。因此, 在太阳能三、四类地区, 光伏发电站的投资回收期大约在5~7年左右;在太阳能一、二类地区, 光伏发电站的投资回收期大约在3~5年左右。
5 主要光伏产业政策
2005年2月28日中国人大通过的《可再生能源法》要求中国的发电企业必须用可再生能源 (主要是太阳能和风能) 生产一定比例的电力。自2006年1月1日开始实施。
2007年4月国家发展和改委所作的《能源发展“十一五”规划》中再次强调了在可再生能源领域要重点建设实现产业化发展。
2011年8月初, 国家发展和改委发布了《关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》, 明确规定2011年7月1日前后核准的光伏发电项目的上网电价分别定为1.15元/kW h和1元/k Wh。
2012年出台的屋顶式光伏工程的补贴政策是7000~8000元/kw。
2013年7月, 国务院出台《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》, 提出2013~2015年, 年均新增光伏发电装机容量1000万k W左右, 到2015年总装机容量达到3500万k W。
2013年8月30日, 国家发展和改委发出通知, 新的光伏发电价格政策, 明确规定了光伏发电分区域的标杆上网电价政策, 根据各地太阳能资源条件和建设成本, 将全国分为三类资源区, 分别执行0.9元/kW h、0.95元/kW h和1元/k Wh的上网电价标准。
对分布式光伏发电项目进行电价补贴, 实行按照发电量进行电价补贴的政策, 电价补贴标准为0.42元/k Wh。
6 总结
生物塑料包装前景可观 篇5
生物塑料包装发展势头之快、发展空间之大，已经得到行业的一致认可。其原因何在？一方面，随着公众环保意识的不断增强，越来越多消费者希望购买绿色环保的产品，并对产品包装也提出了更高的环保要求；另一方面，各国政府对非环保塑料产品特别是塑料袋的限制越来越严格，必须开发环保型的替代产品。而最为重要、也是大家一致认同的一点是，今后原油价格仍将持续上涨，传统石油基塑料的价格也会节节攀升，这样一来，生物塑料包装的竞争优势就会突显出来。
最值得关注的当属可口可乐公司及其推出的PlantBottle植物瓶包装（如图1所示）。2009年12月，可口可乐首次以部分采用植物成分制成的PlantBottle包装在丹麦亮相，该包装无论是外观还是功能都与传统的PET包装相似，但是其产生的碳足迹要小于传统的PET瓶。2013年初的统计数据显示，可口可乐公司已在全球超过24个国家投放使用超过140亿个植物瓶包装，新包装帮助节省了30万桶石油，相当于减少了近13.5万吨二氧化碳排放量。可口可乐公司董事长兼CEO穆泰康说：“可口可乐公司在市场上率先使用部分采用植物成分制成的可回收PET塑料瓶，标志着我们在可持续包装的征途上迈出了重要的一步。”
而且，可口可乐公司不仅在自己的产品上应用PlantBottle包装，更是积极尝试与其他公司合作，更快地将这种环保型包装推广到更广泛的应用中去。2011年，可口可乐公司成功与亨氏合作，将PlantBottle包装创新性地应用于亨氏部分番茄酱产品（如图2所示）。
日化巨头宝洁公司也在努力将可持续发展付诸行动，2011年就开始与巴西Braschem公司合作，以甘蔗为原料制成新型塑料瓶，并将其用于潘婷洗发水包装（如图3所示）。
举世瞩目的2012年伦敦奥运会更是引发了“可持续发展”热潮，为了实现本届奥运会的可持续发展战略，全球一些大型公司也发挥了决定性的作用。伦敦东部奥林匹克公园内的麦当劳，采用了意大利Novamont公司的Mater-Bi生物塑料制成的快餐盒、快餐杯子、盖子、吸管和其他食品包装。麦当劳环境顾问Helen McFarlane称：“麦当劳有许多快餐用品都已经达到EN13432可堆肥标准。”更值得关注的是，伦敦生物包装公司（London Bio Packaging）作为英国领先的生物包装制造商，为2012年伦敦奥运会提供了约1.2亿个可堆肥和可回收的包装，公司创始人兼总裁Marcus Hill表示：“能够为实现历史上第一个‘零废弃物奥运会’这一目标做出自己的贡献，我感到非常高兴。”
总之，一些大型跨国公司已经开始积极承担社会责任，通过做出环境承诺、设立可持续发展目标和确定可持续包装改进策略，降低了其产品包装的环境负载，塑造了良好的公司形象。而要成为这些企业的包装供应商，也必须充分了解他们的可持续包装策略。
生物塑料未来前景看好
生物塑料已经成为可持续包装发展的一个重要部分，根据降解性的不同，生物塑料可分为完全生物降解塑料和非完全生物降解塑料（又称“破坏性生物降解塑料”）两种。非完全生物降解塑料是指添加了一定比例生物基成分的塑料，其废弃物能够部分被生物降解，但不能在较短时间内完全降解成二氧化碳和水，例如生物基PE、生物基PET等。完全生物降解塑料是由天然高分子（如淀粉、纤维素、甲壳质）或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子制得，其废弃物能够在较短的时间内完全生物降解，例如聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等。
预计未来几年内，增长最快的是非完全生物降解塑料。其中，生物基PE是目前商业化进展最顺利、产量最大的生物塑料，约占生物塑料市场28%的份额。尽管目前生物基PE因生产成本较高，其售价要比石油基PE高出15%～20%，不过随着越来越多的生物基PE生产商进入这一市场以及技术的进一步发展，生物基PE售价偏高的问题有望得以解决。值得关注的是，美国陶氏化学和日本三井化学合资在巴西兴建的世界上最大的生物聚合物工厂计划于2015年投产，年产35万吨生物基PE树脂，预计生产成本有望接近石油基产品。与此同时，PLA和PHA等完全生物降解塑料也将会有显著的增长，预计到2016年产能有望增加2/3。
从减轻环境污染、缓解环境矛盾的角度出发，完全生物降解塑料更具发展前景，并能够给企业带来最佳的环境效益。据Marcus Hill介绍，伦敦生物包装公司生产的绝大部分包装采用的都是完全生物降解材料，并且在包装设计过程中都会考虑如下因素：是否由可持续性材料制成？是否采用绿色环保的生产方式？是否可堆肥或可回收？“PLA包装完全符合这些要求，因为PLA来源于可再生资源，且其生产过程中的碳足迹要比PET低得多。”Marcus Hill解释道，“PLA可堆肥，而且在很多情况下还可以回收。我们推出的一些PLA包装在废弃后有多种处理选择，这能够让客户在处理包装废弃物时更加轻松。因此，我认为今后PLA将具有更大的市场潜力。”
生物塑料带来更多效益
今后，越来越多的企业会关注和应用生物塑料，看重的不仅是生物塑料的环境效益，更关注的是生物塑料为企业带来的经济效益。对此，Marcus Hill有自己的见解。他解释说：“企业一直在寻找如何通过一种消费者感兴趣的方式来宣传和推广品牌。可持续发展是一个热点话题，特别是食品企业对这个话题的关注度并没有因经济衰退而消失。因为消费者对于食品是在哪里生产的仍然非常感兴趣，而且这一关注点会理所当然地扩展到食品企业的各个环节以及食品包装上。”
但是，对于可持续发展，每个企业和每个人的理解水平各不相同。一些人非常关注产品使用后的处理方案，但是对其原材料和生产方式的合理性却缺乏了解。其实，理想的可持续发展战略应当关注产品在整个生命周期及加工过程中对环境的影响。“对于我们公司来说，可持续发展首先是从原材料开始，既要知道包装所用的原材料是什么，还要了解原材料的来源，而且我们还会对碳足迹进行研究。”Marcus Hill说，“对于包装成品时，我们要知道它是由谁生产的？生产方式是否符合环保标准？运输方式是否合理？包装废弃物是否可回收或可堆肥？”总之，可持续发展是一个持续改进的过程，需要的是一步步的改善，并非一蹴而就。
事实证明，遵循可持续发展理念的公司要比没有环保意识的同行做得更好，也更容易获得更多发展机会。例如，那些更具“绿色”理念的公司要比那些在可持续发展方面落后的公司更容易获得银行的贷款支持。
最关键的是，可持续发展不是孤立的，所以在这一领域相互合作将变得越来越普遍。Marcus Hill表示：“企业正在考虑通过创造性的方式来提高自身的社会责任性和环境友好性，特别是与其他企业和非政府机构的共同合作将成为重要内容之一。”最典型的例子莫过于2012年伦敦奥运会，有很多不同的组织共同参与其中，如监管主体、非政府机构、咨询公司、企业和奥运会主办方，它们最大限度地采取合作方式，并且非常成功。2012年，可口可乐、亨氏、福特汽车、耐克和宝洁四大公司宣布，联合组建“植物基PET技术合作联盟（PTC）”，重点在其产品中加快开发和利用100%植物基PET塑料，也是一个很好的例证。这不仅展示出几家公司对生物塑料充满信心和期待，而且此举也必将积极推动植物基PET塑料在多个行业的应用。
可持续发展已经提上日程，而且在这一趋势的推动下，生物塑料包装正在以更快的速度增长。虽然目前还有很多挑战需要克服，如产品研发需加强、相关政策法规需完善、废弃物管理措施需改进、环保意识需提高等，但其未来发展前景十分可观，包装界如果能够抓住这一机遇，必将迎来一个新的发展阶段。
太阳能发电前景可观 篇6
能源与人类是息息相关的大事, 没有能源, 就没有社会的进步和发展。能源不但是改善人类居住环境的条件, 提高人类生活质量, 促进与改变文明建设提供重要的物质保证, 而且是人类在科技创新领域中, 不断地创新、改进、再创新, 以高速稳而有序地向前发展的重要物质基础。能源就是人类生存与科技创新, 社会发展的重要物质基础, 而太阳能光伏发电又是电能开发的重要能源、资源。前景十分广阔。
目前人类使用的主要能源分为两大类型:第一种类型是来自地球表层的有限能源, 如:煤炭、石油、天然气等, 我们称它为旧能源体系, 第二种类型是人们以科技创新为基础, 自行设计创建起来的, 如:水能、风能、太阳能等, 我们称它为可再生能源体系。目前, 水能和风能已得到广泛的利用。现在紧跟着就是太阳能光伏发电产业也已经得到世界各国的高度重视, 正在迅速发展。太阳能发电是可再生能源的重要组成部分。目前有人预测:如果我们把人类1/100的建筑物上安装配备太阳能光伏发电系统装置, 就以目前太阳光能利用率的1/7计算, 它应发的能源供应量, 就足以满足目前总耗能的需求。
太阳能光伏发电是当前高科技创新领域中, 最理想、最具有持续发展的可再生电力资源。太阳可直接将太阳辐射能经过“太阳电池”作用下转换成电能, 是取之不尽、用之不竭的巨型能源。并且, 它在运作过程中即没有机械旋转中所造成的噪音, 又无能耗, 而且又是无有毒物质和无有毒气体排放, 因此它是目前最适合于当今环保型、快捷型的发展电力能源资源。
2 太阳能光伏发电是能源发展的必然趋势
当人类跨进21世纪的今天, 随着世界人口的激增, 人民生活水平的不断提高, 能源需求量随着急剧上升, 出现能源供不应求的局面, 随着煤炭、石油、天然气的大量开采, 资源越来越少。据目前统计:中国每年燃烧煤炭30亿吨, 美国燃烧煤炭70亿吨, 加上石油, 天然气, 全球200多个国家, 用量是惊人的。有人按照目前发展的能源需求量去估计:石油使用枯竭年限50年, 核70年, 煤炭230年, 石油枯竭年限最早, 其次是铀 (核电) , 煤炭二百至三百年也会枯竭。随之带来它在燃烧过程中所产生和排放的有毒物质和气体, 即污染了环境, 污染了水源和海洋, 更为严重的还污染了空气, 使臭氧层浓度加大, 地球温度上升, 破坏了人类依赖生存的地球。因此我们要保护地球, 就等于保护人类自己, 就要朝着环保的方向发展。而太阳能光伏发电产业, 就是最理想的能源资源, 更符合我国政府出台的“节能减排”政策计划。
3 太阳能发电技术原理
1) 目前使用的“硅”原材料, 是宇宙中一种物质元素, 它是由原子组成, 原子中间有一个“原子核”, 核和若干个围绕原子核不停旋转的电子。
它的正电荷的数量刚刚好和全部电子的负电荷数量相等, 所以原子是中性的物质。“硅”的原子结构:原子核一个。最接近核轨道的第一层2个电子, 第二层8个电子, 第三次4个电子。硅原子总共有14个电子组成。各层次依次分布有2、8、4三层, 电子数量 (1) 层2个、 (2) 层8个 (3) 层4个电子看图1、其中第三层、电子数目4个。是硅原子结构的最外层。电子因离原子核比较远, 它们所受束缚力最小, 最容易受外界影响“ (例如受太阳光照, 受电场、受热、受电压等) ”都会形成自由电子, 称之为“介电子”。所以从导电性来看, 介电子很重要。
2) 如何进一步提高太阳能光伏发电之功效:硅原子中掺杂的半导体, 介绍如下: (a) 把纯净的硅中掺入少量的五价位元素磷, 这些磷原子到晶格中取代硅原子四个, 还剩一个, 这一个多余的价电子虽然没有被束缚在健里面, 但仍受磷原子核的正电荷的吸引, 不过其吸引力很弱, 只需很少的能量 (约0.04ev) 就可使它脱离磷原子到晶体内成为自由电子, 从而产生电子导电运动, 这是磷原子由于缺少了一个电子, 变成带电的磷原子, 这就是使磷原子在晶体中起着释放电子之功能。我们把磷等五价元素称之为“n型杂质”即称主型“杂质的半导体”其“电子”数目远远大于空穴的数目。这就是决定半导体的导电, 主要是由电子数目来决定的, 导电方向与电流方向相反, 这种类的半导体称之为“电子型”或“n型半导体”即“施行杂质”“n型杂质半导体”“见图2, (b) 。与之相应的称之为“p型杂质导体”, 即把纯净硅中掺入少量的三价元素硼等, 它的原子只有三个电子, 当硼和相邻的四个硅原子结合时, 磷其中又缺少一个电子, 它需要从硅中一个原子的价健中取一个电子填补, 这样在硅中产生了一个空穴, 而硼原子由于接受了一个电子就成为“负电的硼离子”, 硼原子在晶体中起着接受电子而产生空穴, 所以称它为“受主型杂质”即“p型杂质半导体”, 其空穴的数目远远超过电子的数目, 见图2。
3) 把一块n型半导体和p型半导体紧密地接触, 在交界处n区电子浓度高, 要向p区扩散, p区一侧就形成一个负电荷的区域。这个n区和p区交界面侧的正、负电荷薄层区称为“空间电荷区”, 即通常说p-n结构。图3:b。在p-n结构内, 有一个n区指向p区的电场, 是由p-n结构内部电荷产生的, 叫做“内建电场”或“自建电场”。由于存在“内建电场”, 在空间电荷区内将产生载流电子的漂移运动, 使电子由p区拉回n区, 空穴由n区拉回p区, 其运动方向正好和扩散运动的相反, 这样, 开始时扩散运动占优势, 空间电荷区内两侧的正、负电荷逐渐增加, 空间电荷区增宽, 内建电场增强。随着内建电场的增强, 正、负电子漂移运动也随之增强, 阻止扩散运动进行, 使其逐步减弱。最后扩散运动和飘移运动趋向平衡, 扩散和漂移的载流电子数目相等而运动方向相反, 达到动态平衡。此时, 内建电场两边的电势n区的一边高, p区的一边低, 存在的这个电位差称作p-n结势垒。也叫内建电势差或接触电势差。用符号VD表示, 由电子从n区流向P区。可知p区相对n区的电势差为负值。由此产生电流, 这就是光能转换为电能的基本原理, 图3、图4。
4) 太阳电池制作程序与方法
第一步:图1提炼高纯度硅。第二步:图2把二块高纯度硅分别掺加少量不同的有杂物质:其中一块掺加少量的具有5个价电子磷称之为:“n型半导体”另外一块掺加少量的具有3个价电子硼称之为:“p型半导体”, 第三步图3把两块其中的第一块, “n型半导体”和第二块的“p型半导体”紧密的结合在一起, 这样n区电子浓度高。就要向p区扩散形成正电荷。同样p区中空穴浓度高要向n区扩散形成一个负电荷区域。这是n区和p区交界面两侧的正、负电荷薄层区域称之为“空间电荷区”通常称之“p-n结”。见图3, 第四步图4光伏效益, 当太阳光投射到太阳电池内保持松散状态的电子时, 这些靠近p-n结的电子将朝向电池的表层流动, 它们在内建电场方向作用下形成正负两极, 再用金属导线将太阳电池的正负两极与负载相连时, 在外电路就形成了电流见图4, 电灯亮了, 每个太阳能电池基本单元p-n结处的电动势大约为0.5V, 电压值大小与电池片的尺寸无关, 太阳能电池的输出电流受自身面积和日照强度的影响, 面积较大的太阳电池就能产生较强的电流。
5) “光电池”是光伏发电的心脏:见图3, 图4, 说明
太阳电池是一种具有“光转电”转换特性的半导体器件, 它直接将太阳辐射能转换成电能 (直流电) 。是光伏发电的最基本元素。“太阳能电池”具有以下独特性能:它是借助于晶体中掺入某些元素 (例如磷和硼等) , 从而在材料的分子电荷里造成永久性的不平衡。它在阳光照射下, 具有特殊性能的半导体, 可产生自由电荷, 这些自由电荷在内建电场方向作用下定向移动并积累聚集, 从而在其两端形成电动势, 当用导线将其两端闭合时, 就有电流产生。这种现象称之为“光伏效益”。这就是太阳能光伏发电的基础, 它的电量, 电压等是可根据人们的需求而定, 其电量;电压等可由人们需求去组合创建。
4 太阳能光伏发电产业技术应用
“太阳能光伏发电”是目前最理想的具有持续发展的, 可再生能源的电力资源;太阳能综合应用, 主要有两种型式:第一种是把太阳能转换为热能, 它在20世纪50年代初期, 已被众人所熟悉并得到广泛应用, 如太阳能—热水器等, 目前在大力推广应用, 效益很好。第二种是把太阳能转换为电能, 人们称之为“太阳能光伏发电技术” (简称PV技术) 。美国、德国、日本等几个发达国家, 它们对PV技术很重视、研究经费充足, 半个多世纪以来太阳能电池的成本逐步降低, 电价随着下降, 由每瓦1 500美元降至每瓦几美元, 应用领域也从航天, 国防, 工业走向民用。在中国PV技术领域起步较晚, 差距较大。但我国有自己的优势, 国家重视, 人力充足基础条件好的优势。1) 太阳能光伏发电“心脏”PN半导体器件, 我国在20世纪中期就开始研发应用, 在制作工艺流程中取得突破性发展, 工作经历3年时间, 到50年代末, 我国成功组建规模性产业高纯度的, 硅生产线。我国硅的储量、原材料丰富;因此不存在资源缺和耗尽问题;2) 中国政府对光伏发电研发与应用技术十分重视, 政府先后制定了, 863、937计划, 这计划对广大科技工作者即是鞭策而且极大鼓励和树立了人们自信心。强有力地推动我国本学科领域高速度向前发展。我国有多项成果, 达到国际先进水平, 我国的光伏技术的研发与应用, 在科技进步和国际市场的带动下, 得到了飞速发展, 连续5年, 年增长率超过200%。现在已经成为全球太阳电池重要生产国之一。
太阳能光伏发电是目前人类研发新与旧, 能源转轨中, 最具备有代表性电力资源《太阳能光伏发电》是目前全球唯一的一个可持续发展具有特殊性能的巨型可再生能源。其优势, 有以下说明:
1) 光伏发电的特殊性能:太阳能光伏发电的物质基础是来自太阳光的辐射能, 其发电过程是由光辐射能通过光电池作用直接转换成电能。然而光的辐射能达到地球表层的环球体面, 十分广阔, 不论是海洋、陆地、高山、平原、沙漠以及太空等, 都有光辐射能, 这样就为我们今天的光伏发电产业, 铺开了广阔的道路, 是我们梦想成真, 实现电气化有力条件。再说:光伏发电、建厂快、见效快。产品轻巧, 组装配置十分方便, 使用更安全可靠等等, 大大加速我国电气化进程;
2) 太阳光辐射:目前根据有关人员测定, 太阳辐射能到达地球上的太阳能辐射能大约 (17×1012kw) 就相当于, 当今全球一年内消耗总量3.5万倍, 这数字显示;光辐射能是个天文数字。……太阳与宇宙共存。光辐射能与之并存。所以是人类取之不尽用之不竭的可再生能源;
3) 光伏发电解决人类目前三大难题, 光伏发电是从太阳光辐射能通过光电池作用直接转换成电能, 所以在发电过程中即设有机械旋转中的磨损所造成噪音的忧虑, 而且无能耗, 无机械磨损, “无排放”就是指光伏发电过程中即没有排放有毒气体, 又没有排放有毒物质, 所以不会造成环境污染, 地球温室化温度上升, 为我们保护好地球, 和优美的环境, 为人类子孙后代造福;
4) 质量可靠, 应用范围广阔:是人类快速进入新能源开发的特大型产业。人类最早发明太阳能电池是在1955年美国cds, 开始, 到2011年止, 已经走过了50余年历史, 它是经过风风雨雨中不断成长壮大起来的, 首先由苏联人造卫星使用的太阳能电池通信获得成功, 1958年美国使用太阳能电池在通信卫星上获得成功, 随后是美国1984年, 日本1985年先后建成太阳能发电站, 装机容量为7mw, 1mw获得成功。上述多项说明, 目前使用太阳能电池多项技术和品质指标是合格的, 品质是过关可靠的。是为人类由远程太空、国防等逐步走向民间的重要依据。1994年日本在住宅房上开始使用太阳能发电系统规程。并于2003年日本颁布了RPS新能源法。其内容主要包括设立清洁能源, 电力发展基金和市民安装小型太阳能发电装置的补助一般补助金额为全部设备购置的50%。中国政府高度重视, 把新能源和再生能源发展列入国家攻关项目, 由此中国光伏发电产业迅速发展起来;
5) 可灵活应用可大可小:小型多样化, 中型自由化, 大型有条件灵活应用加速发展。
小型多样化:即不用大电网, 自行发电为自己用, 详见下页A小型 (图1-4) 例如 (1) 微波通信中继站光伏电源, (2) 太阳能路灯, (3) 光伏手表 (4) 太阳能汽车等等……。中大型发电站:例如 (1) 日本屋顶太阳能居民小区供例, (2) 柏林火车站200KWP并网光伏建筑一体化系统, (3) 中国浙江1.295MWP并网光伏建筑一体化系统, (4) 详见中国西藏半八井可再生能源基地, 100KWP高压并网光伏发电站等。
5 存在问题的建议
1) 太阳能光伏发电是个新事物, 因此难免存在这样或那样诸多问题和困难, 所以需要有独立自主的精神, 继续不断地提高, 不断的创新, 克服种种困难, 去解决许许多多实际问题……, 与此同时也要争取一些外援, 学习别人之长处, 进行有条理改造模仿、创新、完善自己不足之处;
2) 目前多数人对光伏发电认识不足, 或多或少都存在有半信半疑的思想, 需要我们加以宣传与指导;
3) 光伏发电产业目前使用的是要以中小型为主, 需要政府出台相应政策的法规等等, 房地产商或有关单位进行协商, 在房顶、走廊空间, 以及路灯等等……, 配合试制安装使用光伏发电设备;
4) 建议筹建太阳能低压直流电充电装置, 保证汽车充电之所用, 另外还有大电网暂时难于达到的边远山区与农村, 可先安装太阳能发电配套装置, 解决他们用电之忧。
摘要：能源是人类生存与科技创新, 社会发展的重要物质基础, 而太阳能光伏发电又是电能开发的重要能源、资源。太阳能光伏发电是当前高科技创新领域中, 最理想、最具有持续发展的可再生电力资源。本文对太阳能光伏发电产业的研发与应用前景进行了相关的探讨。
关键词：太阳能,光伏发电,研发
参考文献
[1]马勇刚, 谢建.太阳能光伏发电工程实用技术.
太阳能发电前景可观 篇7
在可再生能源中, 太阳能发电作为重要组成部分 (2014年底, 累计装机2805万千瓦) , 由于其自身的行业和技术特点尤其需要我国能源领域的专家和从业人员引起重点关注。
一、太阳能发电的成本效益分析
以建设1万千瓦光伏发电系统为例, 需占地350亩。我国年辐射量933~2330k Wh/m2, 中值1620k Wh/m2, 光伏电池的能源转换效率约为16~18%。按保守计算, 年发电量60.5Mk Wh。按固定上网标杆电价0.9￥/k Wh计算, 年度售电5446万元。组件成本按1￥/W, 则总组建投资为6000万元, 建设经费和监控设备6000万元, 征地费875万元 (2.5万元/亩) , 总计约1.3亿元[3,4]。考虑运营成本和其它费用, 预计约3年收回成本;若按弃光率30%计算, 则需5年收回成本;若弃光率达70%, 则需8年。
二、太阳能发电的不确定性因素分析
在政策方面, 上网标杆电价受政策影响非常大, 若与居民用电持平, 收回成本的时间将翻倍;电网方面, 若弃光率每增加15%, 收回成本的周期将增加1年;在技术方面, 设备使用寿命为20年, 效率的增加和成本的下降都将缩短收回成本的周期。
三、太阳能发电的应用前景
(一) 水光互补
这种模式是一种适合我国西部地区的可再生能源发电形式[5]。西部地区地形复杂, 建设常规电网的成本较高, 在水资源丰富地区建设小型水电站是解决当地电力问题的主要办法。但单独依靠水力资源往往不能满足负荷需求, 除水力资源外, 西部地区还有丰富的太阳能资源, 所以要利用光伏的间歇性和水能的可控性实现水光互补以解决当地电力问题。利用水光互补是增加供电容量, 解决当地日益增长的用电需求的有效途径。
(二) 渔光互补
这种新的分布式光伏发电是将渔业和光伏发电结合在了一起, 通过在水面上设立电池板, 水面下养殖鱼虾, 达到养殖和发电并行的模式。这种模式极大的提高了土地的利用效率, 并提高了单位面积土地的产值, 具有“一地两用, 渔光互补”的特点。
渔光互补的模式适宜于特色养殖, 因为在鱼塘上架设了太阳能电池板, 减少了光照, 因此适宜于不喜光的特色鱼类养殖。这种模式实现了社会效益、经济效益和环境效益上的共赢。
(三) 光伏扶贫
利用光伏自身的稳定收益帮助贫困户实现脱贫致富。光伏扶贫既是扶贫工作的新途径, 也是扩大光伏市场的新领域, 有利于人民群众增收就业, 有利于人民群众生活方式的变革, 具有明显的产业带动和社会效益。
一是利用分布式光伏扶贫, 支持片区县和国家扶贫开发工作重点县内贫困户安装分布式光伏发电系统, 增加贫困人口基本生活收入。二是片区县和贫困县因地制宜开展光伏农业扶贫, 利用贫困地区荒山荒坡、农业大棚或农业设施等建设光伏电站, 使贫困人口能直接增加收入。
四、行业发展前景的制约因素
(一) 电网的接纳能力
太阳能发电具有极大的间歇性和随机性, 短时期的大功率波动势必影响系统的频率甚至火电机组的安全。这是因为, 传统火电机组的爬坡率作为硬约束将限制功率的波动, 太阳能发电的大规模接入将来会给系统安全运行带来更大挑战。未来可能会限制太阳能发电的功率变化率。
(二) 电网承受故障的能力
近年来世界范围内发生的由故障引起的大面积停电事故不仅造成巨大的经济损失, 给人民的正常造成了较大影响, 还严重危及公共安全。因此当系统发生故障时, 需要及时进行继电保护操作以避免导致更大的损失, 但是继电保护操作可能导致馈线上装设电压保护的用户被切除, 或导致切除光伏发电系统, 这样会使得配电网更加脆弱。因此需要考虑在切除故障保证配电网继续安全平稳运行的基础上, 还能够保持配电网的运行参数, 而不至于使配电网变得更加脆弱。
(三) 政策的连续性
在坚持安全可靠、坚持市场化改革、坚持保障民生、坚持节能减排及坚持科学监管的一系列原则基础上, 我国做出了一系列措施以保证经济平稳发展。2020年, 太阳能发电装机将达1亿千瓦, 按照0.45元/千瓦时计算, 每年需补贴1314亿元, 而未来5年国家电网每年在发、输、配电领域内的投资为2400亿 (发电7000亿, 输电2000亿, 配电3000亿) , 是否能够承受如此大的负担是政策制定者和电网公司必须面临的严峻挑战。
五、结论
目前, 从应用范围来说, 太阳能发电较风能和生物质能等具有适用范围广、投资门槛底、接入灵活等特点, 具有较好的应用前景;从经济性角度来说, 太阳能发电的投资回报率较高, 但是不确定性仍然很大;同时, 大规模太阳能发电的接入将给电网公司的运行和管理等提出更高的要求;从国家角度来说, 可再生能源的快速发展也意味着政府巨额补贴的快速增长。因此, 制定可持续的太阳能补贴政策已成为行业能否健康发展的关键。
摘要：能源是现代社会存在和发展的基石。随着经济社会的不断发展, 能源消费也相应的持续增长, 大规模的开发和利用可再生能源已成为各国能源战略的重要组成部分。太阳能作为人类取之不尽用之不竭的可再生能源, 具有充分的清洁性、相对的广泛性及潜在的经济性等特点[1], 具有广阔的发展潜力。本文结合太阳能发电成本效益、不确定因素、应用前景和行业前景等, 对我国太阳能发电的行业前景进行讨论, 并提出了未来可能面临的问题。
关键词：能源战略,太阳能发电,行业前景
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太阳能发电的重要性和前景分析 篇8
关键词：太阳能发电,重要性,前景
随着人口数量在全球内不断增长,加之世界工业经济快速发展,电力消耗以惊人的数字在迅猛递增,人类赖以生存的现有资源也在不断减少。因为太阳能发电,既不需要消耗任何资源,对环境也不会造成破坏,且能量巨大,不失为人类未来发展电力事业的最佳途径。无论是从保护人类赖以生存的地球环境,还是地球资源可持续发展的角度出发,或是为了解决人类对电力需求越来越庞大的现实问题,太阳能发电都具有非常重要的意义,且对社会发展影响深远。
一、当今全球能源的现状
随着世界工业经济的发展,能源的消费总量每年都在持续增长,能源短缺的问题,越来越严峻地摆在人类的面前,极大地制约着社会前进的步伐。
从目前全球的能源资源来讲,最主要的有煤炭、石油、天然气等化石能源,以及核电和水电三大类。虽然化石能源资源储量很大,可是伴随着工业的快速发展,经过数百年毫无节制的大规模开发,正日渐濒临枯竭,而且一旦消耗,就不能再生。再一方面,煤炭、石油、天然气在使用过程中,会产生大量的有害气体或物质,对地球污染相当之大,严重威胁着全球的生态环境。另外,利用原子核内部蕴藏的能量产生电,我们称之为核电。核电也具有很大的危害性,一量发生核发事故,后果也相当可怕。在前苏联、日本都有过核事故的发生,给人民生命以及环境都造成了严重损失。因而,寻求新的能源已经成为实现社会可持续发展的必由之路。自新中国成立以来,我国的科学工作者在探索风能、太阳能、核能、生物质能、海洋能等新能源的道路上取得了可喜的成绩,为人类发展做出了巨大贡献。尤其是太阳能发电领域早已经迈出坚实的步伐。
二、太阳能发电的优势分析
针对资源紧缺问题,国家发改委、国家科技部联合曾专门下发再生能源发展的总目标,目标提出:提高转换效率,降低生产成本,增大在能源结构中所占比例。因此,太阳能发电技术的发展方向,主要也是围绕“提高转换效率,降低生产成本”上做文章。
1. 太阳能发电就是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,所以说,太阳能发电是一种可以集中规模化发电的清洁能源利用方式,也是最具可持续发展、真正绿色环保的新型可再生能源。
2. 太阳能发电适用地域广阔,不用受地理环境限制,只要有太阳的地方,就可利用太阳能发电,随处可得,不必因为长距离输送,增加投入的成本和不必要的消耗。
3. 太阳能发电只要有光就行,不用消耗大量的燃料,破坏地球的生态资料,前期投资完毕,后期运行成本非常小。
4.太阳能电池具有永久、清洁和灵活三大优点,这些优势特点都是其它电源根本无法比拟的。它的研发推广,是对新型电源领域的又一个重大革命。
三、太阳能发电几个需要考虑的因素
太阳能发电需要考虑的因素很多,只有懂得了太阳能发电的原理,准确掌握太阳能电池板的各种性能,才会使产品达到最佳的性价比。倘若对相关因素估算失误,就会直接影响到太阳能发电的系统性能和造价。
1. 太阳能发电系统安装的地理位置
太阳能发电系统的安装,要充分考虑它的地点、海拔、经度、纬度等,还要把当地的气象条件也充分考虑在内。其中包括逐月太阳能的总辐射量、日照百分比、年平均气温、最长的连续阴雨天数、最大风速、每年出现冰雹的最大机率等特殊气象状况。
2. 太阳能最大的负载量
这里包括:太阳能在负载情况下,每天的工作时间以及日均耗电量;在连续出现阴雨天的情况下需工作的时间。
3. 太阳能产品的一般要求
(1)具有抵御自然灾害特性。太阳能的工作环境相当恶劣,所以要充分考虑到它的防水、防风、防雹的性能。还要充值考虑它的防晒、防冻特性。
(2)控制保护
太阳能发电,一般都会有防过充、反充、过放等保护电路装置,目的就是最大限度延长电池板和蓄电池使用的寿命,避免损坏电池板和蓄电池过早老化。太阳电池发电的系统没有活动部件,一般不易损坏,其维护也相当简便。但也需定期检查维护,否则有可能影响到正常使用,缩短使用的时间。
四、对太阳能发电前景的展望
首先,可以肯定地说,太阳能发电的前景是非常值得期待和光明的,在很大程度上,它极有可能替代日前占据主导地位的燃煤发电站,从而保护人类赖以生存的地球,减少二氧化硫对环境的破坏。同时,随着太阳能发电方式的大力推广,也将有效地提高山村边远地区人民群众的生活质量,解决这一地区人们用电问题。不过,要实现美好的目标,还有一段路要走,还有一些技术难题摆在我们面前:
1.太阳能电池板转换效率的提高是个大问题。比如,在保证成本不再增强的情况下,将太阳能电池板的转换效率,从目前的18%左右,提升到30%左右。
2.解决大电网的承受光伏发电冲击、震荡等供电网的安全问题。否则,大电网无法承受高比例太阳能光伏发电量的冲击。
3.降低设备成本,使太阳能发电每千瓦造价与常规火力发电的造价持平,甚至是低于火力发电。目前,常规火力发电的造价每千瓦大约是5000元左右,可太阳能光伏发电系统的造价则将近10000元。同时,常规火电年有效发电时间大都在6000小时以上,而太阳能光伏发电的有效发电时间仅仅只有2000小时左右。
五、结语
近年来,太阳能的利用在发达国家迅速发展起来,为了保护我们赖以生存的地球环境,人们越来越认识到利用太阳能发电的重要意义。我国幅员辽阔,太阳能资源也相当丰富,是世界上太阳能比较丰富的地区之一。因此,发展太阳能的前景相当广阔,尤其是对边远地区的人们来说,更是一个福音。所以,大力发展太阳能事业,这是人类社会发展的需要,更是实现可持续发展的必由之路。
参考文献
太阳能发电前景可观 篇9
随着社会进步, 人类对煤、石油等常规能源的无节制开发和低效利用造成了其大量浪费, 同时生态环境也日益遭受到了严重污染, 这极大威胁到了人类生存空间并敲响了能源枯竭的警钟[1,2]。因此, 人们把目光转移到了寻找清洁可再生的新能源来替代常规能源, 让其作为未来社会发展的主要动力能源, 这就使得寻找新能源变成了当前世界的主要研究课题之一。
近年来, 太阳能开发利用得到了各国政府大力支持。在中国, 太阳能也成为了能源战略的主要内容之一[3]。太阳能热发电和太阳能光伏发电是太阳能发电的两种基本方式[4]。具有低成本潜力的太阳能热发电技术的快速发展[5,6,7], 对解决中国能源和环境问题具有重要意义。本文主要探讨太阳能热发电相关问题。
1 太阳能热发电技术简介
太阳能热发电是将太阳能聚集起来产生高温热能, 加热工作介质来驱动发电机发电, 是光伏发电技术以外另一有很大发展潜力的太阳能发电技术。按太阳能采集方式划分, 到目前为止, 世界上已建成运行或正在建设的太阳能热发电站的形式主要有:太阳能塔式发电系统、太阳能槽式发电系统、太阳能碟式发电系统[8]和线性菲涅尔式太阳能热发电系统。
塔式太阳能热发电系统由定日镜装置、高温接收器、蓄热装置和发电系统四部分组成。定日镜负责采集太阳能, 接收器负责将采集的太阳能转化为热能, 热能由蓄热装置收集, 并由装置内的工作流体通过热力循环将热能传输至动力设备 (汽轮机或燃气轮机) 并带动发电机发电, 最终将热能转化成电能, 如图1所示。
槽式太阳能热发电通过槽式聚光镜面将太阳光聚焦在一条线上, 在这条焦线上安装有管状集热器, 以吸收聚焦后的太阳辐射能, 管内流体被加热后, 流经换热器加热工质, 借助于蒸汽动力循环来发电, 如图2所示。
碟式太阳能热发电借助于双轴跟踪, 抛物型碟式镜面将接收的太阳能集中在其焦点的接收器上, 接收器吸收这部分辐射能并将其转换成热能。在接收器上安装热电转换装置, 如斯特林发动机或朗肯循环热机等, 从而将热能转换成电能, 如图3所示。
线性菲涅耳式太阳能热发电系统是通过跟踪太阳运动的条形反射镜将太阳辐射聚集到吸热管上, 加热传热流体, 并通过热力循环进行发电的系统, 如图4所示。
2 太阳能热发电产业的发展现状
2.1 国外热发电产业发展现状
据CSPPLAZA研究中心统计, 全球太阳能热发电装机容量稳步上升, 截至2013年底, 全球太阳能热发电市场已投运装机容量达到约3 320 MW, 新增装机约606 MW。包括商业化电站和实验示范项目在内的太阳能热发电项目数量总计达到120个左右。西班牙和美国仍是主要市场:西班牙总的已投运光热电站装机数量达到48个, 总计在运行装机容量为2 205 MW。槽式太阳能热发电站装机达到2 122.5 MW, 共计包括42个50 MW级槽式电站和1个22.5 MW光热生物质联合循环电站。已投运商业化塔式太阳能热发电站装机为51 MW, 分别为10 MW的PS10、20 MW的PS20和20 MW的Gemasolar电站。另外包括2个商业化线性菲涅尔太阳能热发电站, 总装机为31.4 MW, 分别为1.4 MW的Puerto Errado 1电站和30 MW的Puerto Errado 2电站。西班牙2013年共计有3个50 MW级槽式电站建成投运, 分别为Solaben 1和Solaben 6电站及Villena电站, 新增装机150 MW。另外尚有3个槽式太阳能热发电站即将完成建成。
至2013年底, 美国总的已投运太阳能热发电项目装机数量达到17个, 总计在运行装机容量为815 MW。2013年新增装机为280 MW。包括Ivanpah和Crescent Dunes、Mojave Solar、Genesis Solar在内的多个大规模塔式和槽式电站目前均已接近完工, 但未能在2013年实现投运。其中美国市场建成的槽式太阳能热发电站装机达到776 MW, 数量达到14个。塔式太阳能热发电站为2个, 包括e Solar的5 MW示范电站和Coalinga辅助石油萃取项目, 总计装机34 MW。线性菲涅尔太阳能热发电站1个, 装机5 MW。
另外, 印度总计在运行热发电站装机达到55 MW (含多个小型示范项目) 。阿联酋2013年建成投运了100 MW的Shams1槽式电站, 实现较大跨越。
2.2 国内热发电产业发展现状
随着太阳能热发电技术发展, 目前国内已基本具有可全部生产太阳能热发电关键和主要装备的条件, 甚至一些部件具备了商业生产条件, 太阳能热发电产业链也逐步形成。其中以槽式真空管和玻璃反射镜更为突出, 国内槽式真空管生产厂家已超过14家, 反射镜厂家也超过7家, 有些厂家的产品已经通过国外专业检测机构检测, 检测性能参数达到国际水平。
据不完全统计, 中国已经搭建太阳能高温集热系统共22个, 其中2个采用汽轮机发电系统:中科院电工所1 MW塔式电站和上海益科博公司三亚电站。1个采用160 k W螺杆机发电系统, 由兰州大成科技公司建设, 位于兰州新区。另外, 青海中控太阳能公司也已经完成一期塔式系统工程建设, 其容量为10 MW。目前国内筹划推进的商业化太阳能热发电项目总装机容量约886 MW。
3 国内太阳能热发电产业存在的问题及建议
太阳能热发电技术日益成熟, 也使得中国的产业链越来越完善。但总体来说, 中国太阳能热发电还是发展缓慢, 造成其发展缓慢的原因可归结为两方面:a) 太阳能热发电技术方面出现障碍;b) 国家热发电政策出现瓶颈。
太阳能热发电技术出现的问题主要有:a) 太阳能热发电站是一个集合了光学、热学、材料及机械等多个技术领域, 需跨学科、跨领域的系统集成技术, 而中国在系统集成方面缺乏经验;b) 热发电产业链中的核心技术有待突破, 目前中国在这些关键技术和设备上还处于研发和试制阶段, 这也成为中国太阳能热发电规模化发展的重要制约因素;c) 热发电中涉及的关键设备和产品, 国内尚无相关的标准和检测平台, 导致电站在建设时, 对这些国内设备的应用还存在疑虑;d) 目前国内对于太阳能观测系统建立不完善, 使得太阳能直射资源数据不足, 导致热发电站无法规模化;e) 太阳能热发电还处于技术研发和示范阶段, 技术支撑体系、技术标准等产业服务体系还处于空白。
国家热发电政策瓶颈主要表现在:a) 技术研发政策环境瓶颈方面, 主要是工程化技术阶段研究支持缺失;b) 材料和装备制造业的政策环境缺乏质量监督体系;c) 投资经营业政策环境出现电价政策不明朗、政策连续性不强;d) 电网接入政策方面, 主要是电网规划与电站规模规划协调不明确。
针对太阳能热发电中出现的问题, 提出几点建议:a) 加强国际交流, 引进国外热发电站集成技术;建立相关研究机构, 吃透国外技术学以致用, 掌握能适应中国气候条件的太阳能热发电站集成技术;b) 尽快掌握并建立热发电中涉及的关键设备和产品的检测平台, 出台相关质量监督体系政策;c) 在太阳能丰富地区完善观测系统, 提供直射资源数据为热发电站规模化建立打好基础;d) 建立合理完善的技术支撑体系和技术标准等产业服务体系, 明朗投资经营政策环境及明确电网长期规划和接入政策, 为中国太阳能热发电站建立良好的环境及技术支撑。
4 太阳能热发电产业的发展前景
据国际能源署 (IEA) 预测, 在适度政策支持下, 预计到2050年, 全球太阳能热发电累计装机容量将达到1 089 GW, 平均容量因子为50% (4 380 h/a) , 年发电量4 770 TW·h, 占全球电力生产11.3% (9.6%来自于纯太阳能) , 其中, 中国太阳能热发电电力生产将占全球4%, 年发电量约190 TW·h。在太阳能资源非常好的地区, 太阳能热发电有望成为具有竞争力的大容量电源, 到2020年承担调峰和中间电力负荷, 2025年至2030年及以后承担基础负荷电力。所以, 国内太阳能热发电产业, 随着技术成熟, 其具有广阔市场前景。
5 结语
虽然中国太阳能热发电产业比国外起步晚, 发展缓慢, 目前具有商业化的热发电站装机容量小, 但是, 在政府相关政策支持下, 其具有巨大发展潜力及相比光伏发电低成本的优势。由于刚起步发展, 存在问题是必然的, 这就需要国家强力支持, 才能使得热发电行业平稳发展。同时, 热发电站集成经验技术的掌握、关键设备及产品核心技术突破及其检测平台、质量监督系统的建立和技术标准化等服务系统的建立等, 都需国家大力支持发展。引进国外热发电站集成技术, 培养一批可以全面掌握先进热发电技术的人才和重点扶持建立研发机构和检测平台, 都有利于这些关键性瓶颈的突破, 对于国内热发电行业发展具有重要意义。
摘要：主要阐述了太阳能热发电技术、国内外太阳能热发电产业的发展现状、国内热发电产业存在的问题, 并提出了几点建议。最后, 展望了国内热发电产业的发展前景。
关键词：太阳能,太阳能热发电,发展现状,可再生清洁能源
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规模养殖泥鳅前景可观 篇10
目前, 我国的河北、湖北、江苏、湖南、河南等省, 都有养殖泥鳅的明显优势。除了水域资源丰富, 长期困扰泥鳅产业的苗种难题已经化解。各地通过多年的探索和实验, 都已经具有成熟的人工培育基地, 能为养殖户提供足够的苗种。江苏省滨海市睦邻开发区专业合作社共有17户养殖户, 养殖面积470亩。由于市场对泥鳅苗种的需求量一直比较紧俏, 这17户养殖户中有10户在进行苗种培育。
泥鳅在各种淡水水域中均能养殖繁衍, 稻田与池塘养殖泥鳅是养殖致富的一条重要途径。稻田养泥鳅病害少、省工省饲料, 便于管理, 综合效益高, 既可收稻谷又可产泥鳅, 一举两得。相对于池塘养殖, 稻田养殖密度可以减半。我国水稻种植面积广阔, 开发出来养殖泥鳅, 这将是一笔巨大财富。而池塘养泥鳅, 每亩池塘纯效益可轻松突破1万元, 有些地方高达两万元。近几年, 江苏省滨海市睦邻开发区李为平是当地有名的泥鳅养殖大户, 省内、外都有他的客户, 他认为养泥鳅除先期投资一些, 其他方面很省心。放苗之后, 管理方面比较简单。产量关键在水质, 水质好产量大, 泥鳅个头大, 亩产能超1吨;水质不好, 则产量小, 泥鳅的个头小。李为平13亩鳅塘买苗投入约1万元, 饲料投入约1万元, 亩产量1000多公斤, 近几年的泥鳅市场价格都在每公斤40元左右。今年春节之前, 他的13亩水塘泥鳅可净挣10万多元。