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| 多氟多董事長談分布式太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀 |
| （時(shí)間:2014-11-13 9:42:50） |
能源是現(xiàn)代社會(huì)存在和發(fā)展的基石。隨著全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，能源消費(fèi)也相應(yīng)地持續(xù)增長。隨著時(shí)間的推移，化石能源的稀缺性越來越突顯，且這種稀缺性也逐漸在能源商品的價(jià)格上反映出來。在化石能源供應(yīng)日趨緊張的背景下，大規(guī)模的開發(fā)和利用可再生能源已成為未來各國能源戰(zhàn)略中的重要組成部分。
日前，我市首家屋頂分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，在多氟多化工股份有限公司科技大廈投入使用。就此，記者就太陽能光伏發(fā)電這一話題，專程采訪了多氟多董事長李世江。
太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有清潔、安全、分布廣泛、資源充足等優(yōu)點(diǎn)，在長期的能源戰(zhàn)略中具有重要地位。目前，太陽能的利用大致可以分為光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式，其中光電利用(光伏發(fā)電)是近些年來發(fā)展最快，也是最具經(jīng)濟(jì)潛力的能源開發(fā)領(lǐng)域。
李世江指出，太陽能是指太陽光的輻射能量，自地球形成，生物就主要以太陽提供的熱和光生存，而自古人類也懂得以陽光曬干物件，并作為保存食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。在當(dāng)代社會(huì)化石能源供應(yīng)越來越緊張的情況下，人們開始加大對(duì)太陽能的利用力度，而太陽能發(fā)電則是現(xiàn)代社會(huì)重點(diǎn)發(fā)展的一種新興可再生能源。
人類利用太陽能已有3000多年的歷史。將太陽能作為一種能源和動(dòng)力加以利用，只有300多年的歷史。近年來，太陽能科技突飛猛進(jìn)，而傳統(tǒng)化石能源供應(yīng)越來越緊張，使得世界各國開始將太陽能作為近期急需的補(bǔ)充能源和未來能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，世界各國對(duì)太陽能的利用日新月異。
我國太陽能利用的現(xiàn)狀
中國太陽能資源非常豐富，理論儲(chǔ)量達(dá)每年1.7萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。太陽能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊。中國地處北半球，南北距離和東西距離都在5000公里以上。在中國廣闊的土地上，有著豐富的太陽能資源。大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在每平方米4千瓦時(shí)以上，西藏日輻射量最高達(dá)每平方米7千瓦時(shí)。年日照時(shí)數(shù)大于2000小時(shí)。與同緯度的其他國家相比，與美國相近，比歐洲、日本優(yōu)越得多，因而有巨大的開發(fā)潛能。
李世江說，中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀(jì)70年代起步，90年代中期進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期。太陽電池及組件產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增加。經(jīng)過30多年的努力，已迎來了快速發(fā)展的新階段。在“光明工程”先導(dǎo)項(xiàng)目和“送電到鄉(xiāng)”工程等國家項(xiàng)目及世界光伏市場的有力拉動(dòng)下，我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。
到2007年年底，全國光伏系統(tǒng)的累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到10萬千瓦(100mw)，從事太陽能電池生產(chǎn)的企業(yè)達(dá)到50余家，太陽能電池生產(chǎn)能力達(dá)到290萬千瓦(2900mw)，太陽能電池年產(chǎn)量達(dá)到1188mw，超過日本和歐洲，并已初步建立起從原材料生產(chǎn)到光伏系統(tǒng)建設(shè)等多個(gè)環(huán)節(jié)組成的完整產(chǎn)業(yè)鏈，特別是多晶硅材料生產(chǎn)取得了重大進(jìn)展，突破了年產(chǎn)1000噸大關(guān)，沖破了太陽能電池原材料生產(chǎn)的瓶頸制約，為我國光伏發(fā)電的規(guī)�；l(fā)展奠定了基礎(chǔ)。2007年，是我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的一年。受益于太陽能產(chǎn)業(yè)的長期利好，整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了前所未有的投資熱潮。
“十二五”時(shí)期，我國新增太陽能光伏電站裝機(jī)容量約1000萬千瓦，太陽能光熱發(fā)電裝機(jī)容量100萬千瓦，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)約1000萬千瓦，光伏電站投資按平均每千瓦1萬元測算，分布式光伏系統(tǒng)按每千瓦1.5萬元測算，總投資需求約2500億元。
盡管我國是太陽能產(chǎn)品制造大國，不過我國太陽能產(chǎn)品只用于出口。李世江說，在2010年時(shí)，全球太陽能光伏電池年產(chǎn)量1600萬千瓦，其中我國年產(chǎn)量1000萬千瓦。而到2010年，全球光伏發(fā)電總裝機(jī)容量超過4000萬千瓦，主要應(yīng)用市場在德國、西班牙、日本、意大利，其中德國2010年新增裝機(jī)容量700萬千瓦。
不過，我國太陽能資源十分豐富，適宜太陽能發(fā)電的國土面積和建筑物受光面積也很大，其中青藏高原、黃土高原、冀北高原、內(nèi)蒙古高原等太陽能資源豐富地區(qū)占到陸地國土面積的三分之二，具有大規(guī)模開發(fā)利用太陽能的資源潛力。
太陽能資源豐富、分布廣泛，是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉�。隨著全球能源短缺和環(huán)境污染等問題日益突出，太陽能光伏發(fā)電因其清潔、安全、便利、高效等特點(diǎn)，已成為世界各國普遍關(guān)注和重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。
在此背景下，全球光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)增長迅猛，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品成本持續(xù)下降。我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)也得到迅速發(fā)展，已成為我國為數(shù)不多的、可以同步參與國際競爭、并有望達(dá)到國際領(lǐng)先水平的行業(yè)。崛起了以英利綠色能源、江西賽維ldk、保利協(xié)鑫為代表的一批著名企業(yè)和以江蘇、河北、四川、江西四大光伏強(qiáng)省為代表的一批產(chǎn)業(yè)基地。
太陽能發(fā)電系統(tǒng)
關(guān)于太陽能發(fā)電系統(tǒng)，李世江說，太陽能發(fā)電是利用光電轉(zhuǎn)換技術(shù)直接將太陽能轉(zhuǎn)變成電能，將電能并入電網(wǎng)或存儲(chǔ)在蓄電池中。常見的太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用有以下幾種：
一是太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組件、控制器、蓄電池、交流逆變器組成。太陽能控制器對(duì)所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，一方面把調(diào)整后的能量送往直流負(fù)載或交流負(fù)載;另一方面，把多余的能量送往蓄電池組儲(chǔ)存，當(dāng)所發(fā)的電不能滿足負(fù)載需要時(shí)，太陽能控制器又把蓄電池的電能送往負(fù)載。太陽能蓄電池組的任務(wù)是貯能，以便在夜間或陰雨天保證負(fù)載用電。太陽能逆變器負(fù)責(zé)把直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供交流負(fù)荷使用。
二是太陽能并網(wǎng)發(fā)電。太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是將光伏陣列產(chǎn)生的可再生能源不經(jīng)過蓄電池儲(chǔ)能，通過并網(wǎng)逆變器直接反向饋入電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)。
三是太陽能路燈。太陽能路燈是一種利用太陽能作為能源的路燈，因其具有不受供電影響、不用開溝埋線、不消耗常規(guī)電能，只要陽光充足就可以就地安裝等特點(diǎn)，因此受到人們的廣泛關(guān)注，又因其不污染環(huán)境，而被稱為綠色環(huán)保產(chǎn)品。太陽能路燈即可用于城鎮(zhèn)公園、道路、草坪的照明，又可用于人口分布密度較小，交通不便經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)、缺乏常規(guī)燃料，難以用常規(guī)能源發(fā)電，但太陽能資源豐富的地區(qū)，以解決這些地區(qū)人們的家用照明問題。
太陽能發(fā)電的利弊
至于優(yōu)點(diǎn)，李世江說，普遍性：太陽光普照大地，沒有地域的限制，無論陸地或海洋，無論高山還是島嶼，都處處皆有，可直接開發(fā)和利用，且無須開采和運(yùn)輸。無害性：開發(fā)利用太陽能不會(huì)污染環(huán)境，它是最清潔的能源之一，在環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的今天，這一點(diǎn)是極其寶貴的。巨大性：每年到達(dá)地球表面上的太陽輻射能約相當(dāng)于130萬億噸煤，其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源。長久性：根據(jù)目前太陽產(chǎn)生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個(gè)意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。
至于缺點(diǎn)，李世江說，分散性：到達(dá)地球表面的太陽輻射的總量盡管很大，但是能流密度很低。不穩(wěn)定性：由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機(jī)因素的影響，到達(dá)某一地面的太陽輻照度既是間斷的，又是極不穩(wěn)定的，這給太陽能的大規(guī)模應(yīng)用增加了難度。效率低和成本高：目前太陽能利用的發(fā)展水平，有些方面在理論上是可行的，技術(shù)上也是成熟的。但有的太陽能利用裝置，因?yàn)樾势�，成本較高，總的來說，經(jīng)濟(jì)性還不能與常規(guī)能源相競爭。在今后相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)，太陽能利用的進(jìn)一步發(fā)展，主要受到經(jīng)濟(jì)性的制約。
分布式太陽能電站
分布式光伏發(fā)電特指采用光伏組件，將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的分布式發(fā)電系統(tǒng)。它是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式，它倡導(dǎo)就近發(fā)電、就近并網(wǎng)、就近轉(zhuǎn)換、就近使用的原則，不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量，同時(shí)還有效解決了電力在升壓及長途運(yùn)輸中的損耗問題。一般在用戶場地附近建設(shè)，運(yùn)行方式以用戶自發(fā)自用、多余電量上網(wǎng)，且在配電系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征的光伏發(fā)電設(shè)施。
分布式光伏發(fā)電遵循因地制宜、清潔高效、分散布局、就近利用的原則，充分利用當(dāng)?shù)靥柲苜Y源，替代和減少化石能源消費(fèi)。目前，應(yīng)用最為廣泛的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，是建在城市建筑物屋頂?shù)墓夥l(fā)電項(xiàng)目。該類項(xiàng)目必須接入公共電網(wǎng)，與公共電網(wǎng)一起為附近的用戶供電。
李世江說，分布式光伏發(fā)電具有以下特點(diǎn)：
一是輸出功率相對(duì)較小。一般而言，一個(gè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的容量在數(shù)千瓦以內(nèi)。與集中式電站不同，光伏電站的大小對(duì)發(fā)電效率的影響很小，因此對(duì)其經(jīng)濟(jì)性的影響也很小，小型光伏系統(tǒng)的投資收益率并不會(huì)比大型的低。
二是污染小，環(huán)保效益突出。分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目在發(fā)電過程中，沒有噪聲，也不會(huì)對(duì)空氣和水產(chǎn)生污染。
三是能夠在一定程度上緩解局地的用電緊張狀況。但是，分布式光伏發(fā)電的能量密度相對(duì)較低，每平方米分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率僅約100瓦，再加上適合安裝光伏組件的建筑屋頂面積有限，不能從根本上解決用電緊張問題。
四是可以發(fā)電用電并存。大型地面電站發(fā)電是升壓接入輸電網(wǎng)，僅作為發(fā)電電站而運(yùn)行;而分布式光伏發(fā)電是接入配電網(wǎng)，發(fā)電用電并存，且要求盡可能地就地消納。
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本設(shè)備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設(shè)備，另外還有供電系統(tǒng)監(jiān)控裝置和環(huán)境監(jiān)測裝置。其運(yùn)行模式是在有太陽輻射的條件下，光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽能電池組件陣列將太陽能轉(zhuǎn)換輸出的電能，經(jīng)過直流匯流箱集中送入直流配電柜，由并網(wǎng)逆變器逆變成交流電供給建筑自身負(fù)載，多余或不足的電力通過連接電網(wǎng)來調(diào)節(jié)。
多氟多方案特點(diǎn)
李世江說，系統(tǒng)相互獨(dú)立，可自行控制，避免發(fā)生大規(guī)模停電事故，安全性高;彌補(bǔ)大電網(wǎng)穩(wěn)定性的不足，在意外發(fā)生時(shí)繼續(xù)供電，成為集中供電不可或缺的重要補(bǔ)充;可對(duì)區(qū)域電力的質(zhì)量和性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，非常適合向農(nóng)村、牧區(qū)、山區(qū)，發(fā)展中的大、中、小城市或商業(yè)區(qū)的居民供電，大大減小環(huán)保壓力;輸配電損耗低甚至沒有，無須建配電站，降低或避免附加的輸配電成本，土建和安裝成本低;調(diào)峰性能好，操作簡單;由于參與運(yùn)行的系統(tǒng)少，啟�？焖伲阌趯�(shí)現(xiàn)全自動(dòng)。
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