大家好!今天让小编来大家介绍下关于光伏电站经济性_光伏发电值得投资吗的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
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1.什么是光伏发电光伏发电的特点2.光伏发电值得投资吗
什么是光伏发电光伏发电的特点
光伏发电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。那么你对光伏发电了解多少呢?以下是由我整理关于什么是光伏发电的内容,希望大家喜欢!
光伏发电的简介
主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
光伏发电的原理光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。
光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。
多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等,就形成P-N结。然后采用丝网印刷,将精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂一层防反射涂层,电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件,就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框,正面覆盖玻璃,反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备,就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电,需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储,也可输入公共电网。发电系统成本中,电池组件约占50%,电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外 50%。
光伏发电的特点优点
无论从世界还是从中国来看,常规能源都是很有限的。中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。
与常用的火力发电系统相比,光伏发电的优点主要体现在:
①无枯竭危险;
②安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净(无公害);
③不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;例如,无电地区,以及地形复杂地区;
④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;
⑤能源质量高;
⑥使用者从感情上容易接受;
⑦建设周期短,获取能源花费的时间短。
缺点
但是,太阳能电池板的生产却具有高污染、高能耗的特点,在现有的条件下,生产国内自己使用的电池板还说的过去,不过大量出口等于污染中国,造福世界了,据统计,生产一块1m?1.5m的太阳能板必须燃烧超过40公斤煤,但即使中国最没有效率的火力发电厂也能够用这些煤生产130千瓦时的电这足够让2.2瓦的发光二极管(LED)灯泡按照每天工作12小时计算发光30年。而一块太阳能电池板的设计寿命只有20年。
①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;
②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。
③目前相对于火力发电,发电机会成本高。
光伏发电值得投资吗
在2004年欧洲地区洞开光伏产品销售、使用的大门之后,全球各地经过10多年的发展,形成了大量的光伏业务产业链,仅在中国,就有高达100万从业者。
无论是从过去被海外垄断的多晶硅产品,还是上游硅片、电池以及组件、玻璃、胶膜、背板、各类材料等,国产企业都已在全球制造业中成为顶尖制造商,中国人凭借智慧之心、耐力与坚持创造并举的能力,在行业内外声名大噪。
事实上,国内多个大型上市公司的环保投入都过亿元/年,其中部分上市公司涉及的上游业务环节,积极通过开展资源综合利用技术和节能减排技术的研究,整体降低综合电耗至60kwh/kg.si以内,蒸汽消耗也从过去的数值降低到更低,达到了行业极为先进的水平。通过渣浆回收系统利用新工艺实现对残液中四氯化硅的回收,并将水解残渣作为水泥原料,从而综合利用固废。此外一些工艺及装置的使用后,二氯二氢硅的回收也达到100%。让整个系统硅和氯消耗,进一步降低,并实现了全闭环的晶硅循环经济清洁生产。
光伏产品,正在代替传统能源走向未来,并且将制造业的新希望再度点燃,足以形成了燎原之势。
当前,我国已形成了200GW左右的光伏系统产能,其产品每年发出的电力大约会减少3.5亿吨碳排放。 从制造过程看,生产200GW光伏系统大约需要消耗60万吨高纯晶硅,大约产生1050万吨碳排放,但其产品每年发电减少的碳排放达到3.5亿吨。
从能源的投入产出看,生产1kg高纯晶硅需要耗电50kwh左右,拉棒、切片环节需要20-30kwh,制造电池、光伏玻璃,生产铝合金主辅材等环节共计耗能20kwh左右,即生产1kg高纯晶硅并将其制成光伏系统大约耗电100kwh。每3kg高纯晶硅可制造1kw光伏系统,即生产1kw系统全过程需耗电300kwh左右,而 1kw系统每年可发电约1500kwh,意味着制造光伏系统全过程的能耗,在光伏电站建成后半年内即可全部收回,系统可以稳定运行25年以上,其整个生命周期回报的电力产出是投入的50倍以上。
从国家的能源战略安全看,2019年,我国进口原油5.06亿吨,外汇支出2413亿美元,是净消耗外汇最大的商品;2020年增长到5.42亿吨,原油外贸依存度创下73.5%的 历史 新高,因油价下跌,外汇支出有所减少,但仍达到1900亿美元左右;2021年,进口原油或将超过3000亿美元。在我国进口的原油中,约有80%需经过马六甲海峡,国家能源安全、外汇储备面临较大风险。当前,从维护国家能源和外汇安全的角度考虑,我国完全有条件用10到20年时间,实现能源增量的70%、存量的30%到50%的可再生清洁化替代,使国家能源供给的主动权牢牢掌握在自己手中,一劳永逸地解决原油进口可能被“卡脖子”的问题。如果国家战略需要,还可以进一步加快发展速度,用10年左右的时间实现这一目标。
因此,无论从经济性、碳减排、能源的投入产出,以及维护国家能源和外汇安全等多个角度思考,以光伏为代表的可再生能源都已经具备了大规模应用、替代化石能源的总体条件,成为了推动双碳目标实现、推进全球能源转型升级的主力军。
光伏发电属于清洁绿色能源,如何使光伏整个生产过程更清洁、更环保,一直缺乏行业标准依据。令业内欣喜的是,光伏行业迎来了首个清洁生产评价指标体系。2016年11月23日,《光伏电池行业清洁生产评价指标体系》通过了国家发展改革委委员会、环境保护部和工业和信息化部三部委联合批准,正式对外发布实施。
据悉,该体系是在世界自然基金会等支持下,联合我国光伏代表企业共同编制。它涵盖了铸锭、硅片、电池、组件等光伏生产关键环节,从生产工艺及设备指标、资源和能源消耗指标、资源综合利用指标、污染物产生指标、产品特征指标和清洁生产管理指标等六个方面,建立起了一套针对光伏电池生产全面的综合性指标。该评价指标具有国际领先性,能够客观、有效地评价我国光伏企业清洁生产状态,推动企业通过技术改造、产品升级等措施达到清洁生产先进水平,提高资源和能源利用效率,减少和避免污染物的产生,加强废物回收利用,降低生产成本,提升我国光伏产品的整体竞争力。
近年来,我国光伏产业保持了良好的发展势头,根据中国有色金属工业协会硅业分会数据统计,2020年国内多晶硅产能42万吨,产量39.6万吨,较2019年增长15%。2021年国内多晶硅产量约43万吨,进口多晶硅10万吨,叠加新增产能有效释放产量约5万吨,2021年市场多晶硅的供应总量预计达58万吨。按照每W对应3g硅料,58万吨硅料可以支撑200GW的硅片、160GW的组件。2020年,我国多晶硅消费量为50.9万吨。2016-2020年我国多晶硅消费量平均增幅达到11.4%。2021年一季度,我国多晶硅消费量为14万吨,预计全年消费量达58万吨,消费量占全球比重从2016年的82.1%提升至2020年的93.7%和2021年的95.1%。
在光伏行业中,采用清洁生产技术不但能使企业达到国家各项环保标准,还有助于公司持续降低成本,在行业中取得更强的竞争力,具有环保和经济双重效益。
从短期看,光伏产业发展仍然依赖于各国政策的扶持,但随着技术进步、能耗的进一步下降,光伏发电的成本也会逐步降低,在用户端达到平价上网。因此,光伏行业清洁生产技术进步和成本下降将为行业的发展带来持久的生命力。
清洁生产既是挑战也是机遇。以清洁生产为目标,不但不会限制企业的发展,反而可以帮助企业实现产业升级。
光伏发电值得投资。
光伏投资成本稳步下降:
据兴业证券经济与金融研究院数据:2009 年至 2019 年十年间,光伏度电成本降幅约为 89%,2019年平均度电成本已降至 40 美分/kWh,光伏电力已经是各类电源中成本最低的电源之一。根据中国光伏协会统计:2020年上半年我国光伏地面电站初始投资已经下降到低于4元/W,相比2016年的7.3元/W下降了45%。此外,当前我国光伏已经基本完成全产业链国产化,且多晶硅、组件产量连续 多年位列全球首位,全球前沿完备的光伏产业链已见其形,这将会带动户用光伏电站投资进一步下降。
在硅料硅片、玻璃、组件环节、逆变器等环节降本增效的前景下,光伏电站成本下降才刚刚开始。
硅料硅片环节:2021年国内多晶硅产业有望迎来新一轮扩产浪潮,进口替代以及国内落后产能的替代将持续演绎。而随着及单硅片产能的大幅扩张,后续硅片供需渐趋宽松,成本将进一步下降。
组件环节:未来头部企业的市占份额将持续较快提升,头部企业有望形成品牌和成本优势,随着光伏玻璃不受产能置换限制的政策下发,光伏组件的成本将进一步下降。
收益稳定、收益看得见
户用光伏电站一经并网,地方相关部门会按时打款。对于老百姓来说,光伏发电收益稳定、安全可靠、25年持续享受“睡后收入”,比较适合普通老百姓,特别适合农村及城镇家庭安装建设。
光伏发电安装在自家屋顶,就是一个稳定“阳光打款机”,如果家中用电量较大,采用自发自用余电上网,往后都不用再花钱交电费。
光伏电站是一种优质的投资渠道
光伏发电之所以能受到全国老百姓的热切欢迎,就是因为它能带来不错的年收益率(8%-12%),而且长达25年的售电和补贴收入,源源不断,非常适合当作农村及城镇居民的养老理财手段。特别是随着户用光伏电站的大力普及,安装光伏电站会被认为是一件非常有面子的事情,一来为国家低碳环保经济做了贡献,二来切切实实享受到了高科技带来的生活便利,三来就是钱包慢慢变鼓了。
总的来说,光伏值得投资,哪怕没有光伏补贴,户用光伏电站依旧有很大的投资空间。