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文章目录列表:
1.太阳能单晶片,单片的电压,电流和功率各是多少呢?非晶硅是用在什么情况下的?2.急求“简述单晶硅太阳能的电池结构、制作工艺、工作原理。”要交作业...求助高手
3.太阳能电池原理,详细点
4.太阳能光伏发电的社会意义是什么?
太阳能单晶片,单片的电压,电流和功率各是多少呢?非晶硅是用在什么情况下的?
现在的片子都是156的单晶,质量和外观还有功率最大的单晶片出厂功率就是4W左右!我们称之为A片,这么一片156的片子,电压仍然是0.5V左右,电流就是功率除以电压就是了!
非晶硅是在弱光环境下使用的!单晶的弱光性不行,也就是说,单晶片使用在强光照射下,才能体现其利用价值!非晶硅只要很微弱的光就是发电了!
急求“简述单晶硅太阳能的电池结构、制作工艺、工作原理。”要交作业...求助高手
为了响应绿色环保的号召,同时为了能够节能省电,所以现在市面上的节能产品发展的规模越来越大,而且取得的成就也有很多,比如今天为大家举例的光伏太阳能板就逐渐走进了千家万户。小编通过类似产品品牌的排名信息举例以及产品的价格举例介绍来为大家进行分析,有兴趣的朋友可以借此筛选出有所帮助的信息来购置。相信可以达到令人满意的效果。
一、光伏太阳能板十大名牌
1、天合Trina
(常州天合光能有限公司)
(400-994-9898,创于1997年,专业从事晶体硅太阳能组件生产的企业,全球领先的光伏组件提供商,太阳能行业领先者,天合光能有限公司)
2、CSI阿特斯
(阿特斯(中国)投资有限公司)
(0512-66908088,全球领先的光伏组件/系统解决方案及服务供应商,世界光伏产业发展最快的企业之一,苏州阿特斯阳光电力科技有限公司)
3、英利YINGLI
(英利能源(中国)有限公司)
(400-6031-269,全球较大的垂直一体化光伏产品制造商,全球领先的太阳能光伏企业,大型综合性能源集团,英利能源(中国)有限公司)
4、晶科JinKo
(晶科能源有限公司)
(0793-8588188,全球知名太阳能光伏企业,拥有垂直一体化产业链的光伏制造商,颇具规模的太阳能产品基地,晶科能源有限公司)
5、晶澳JA
(上海晶澳太阳能光伏科技有限公司)
(021-6095?5888,上市公司,全球领先的高性能光伏产品制造商,覆盖硅片/电池/组件及电站业务的垂直一体化光伏企业,上海晶澳太阳能光伏科技有限公司)
6、Hanwha韩华
(韩华新能源(启东)有限公司)
(0518-81151111,由原韩华新能源和韩华Q?CELLS?合并而来,全球光伏电池及光伏组件行业引领者,领先的能源解决方案供应商,韩华新能源有限公司)
7、昱辉阳光ReneSola
(浙江昱辉阳光能源有限公司)
(400-828-6555,全球较大的高效太阳能光伏组件和晶片制造商,垂直一体化大型太阳能企业集团,浙江昱辉阳光能源有限公司)
8、海润光伏Hareon
(海润光伏科技股份有限公司)
(0510-66286100,上市公司,致力于发展成为全球领先的能源开发投资和光伏能源供应商,国内较大的晶硅太阳能电池生产企业,海润光伏科技股份有限公司)
9、协鑫集成
(协鑫集成科技股份有限公司)
(0512-69832889,协鑫集团集团旗下,大型一站式智慧综合能源系统集成商,国内发展较快的太阳能光伏企业,上市公司,协鑫集成科技股份有限公司)
10、尚德SUNTECH
(无锡尚德太阳能电力有限公司)
(0510-85318000,顺风清洁能源集团旗下,专业从事晶体硅太阳能电池片及组件的研发与生产的大型太阳能光伏制造企业)
二、光伏太阳能板价格
太阳能光伏电池组件一般按功率(瓦)计算单价而不是按平米计算。如果按多晶硅组件一平米在150W左右,市场价格4块/瓦计算,一平米价格在600块钱左右。具体价格和效率得根据厂家具体确定
据国税总局文件,2014年7月1日起,国家电网公司购买分布式光伏发电项目电力产品,由国家电网公司开具发票,发电户月电力产品销售额超过2万的,由国家电网所属企业按照应纳税额的50%代征增值税。而月销售额在2万元以下的可免征增值税。
1、270W太阳能电池板?带质保?A级?单晶多晶?光伏板
厂家:扬州繁华光电科技有限公司
价格:700.00元/个
2、塑料框太阳板?太阳能电池板?光伏板?太阳能充电器?3瓦太阳能组件
厂家:余姚市五乐十堂电源厂
价格:3.50元/瓦
3、300瓦多晶硅电池板|光伏组件
厂家:江苏九阳太阳能科技有限公司
价格:170.00元/件
以上价格仅供参考
上文为大家举例的是绿色先进、环保可靠的光伏太阳能板,关于它的品牌排名以及厂家产品价格方面的知识都有所涉及,由此可以帮助我们深入学习和了解分析,并且必要的时候大家还应该参考实际需求预算进行了解和分析,适当的时候应该配合其余的周边产品综合使用来达到令人满意的效果,并且还应该兼顾实用和经济两个方面的因素动手设计和参考。
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太阳能电池原理,详细点
太阳能电池的结构工作原理和制造技术?
近几年来,受世界太阳能电池发展“热潮”的影响,我国太阳能电池产业发展空前高涨,本文收集了太阳能电池的一些有关技术,以供读者参考。(一)太阳能电池的发展历史:
太阳能电池是产生光生伏打效应(简称光伏效应)的半导体器件。因此,太阳能电池又称为光伏电池,太阳能电池产业又称为光伏产业。 1954年世界第一块实用化太阳能电池在美国贝尔实验室问世,幷首先应用于空间技术。当时太阳能电池的转换效率为8%。1973年世界爆发石油危机,从此之后,人们普遍对于太阳能电池关注,近10几年来,随着世界能源短缺和环境污染等问题日趋严重,太阳能电池的清洁性、安全性、长寿命,免维护以及资源可再生性等优点更加显现。一些发达国家制定了一系列鼓舞光伏发电的优惠政策,幷实施庞大的光伏工程计划,为太阳能电池产业创造了良好的发展机遇和巨大的市场空间,太阳能电池产业进入了高速发展时期,幷带动了上游多晶硅材料业和下游太阳能电池设备业的发展。在1997-2006年的10年中,世界光伏产业扩大了20倍,今后10年世界光伏产业仍以每年30%以上的增长速度发展。世界太阳能电池的发展历史如表1所示:
表1?世界太阳能电池发展的主要节点?
年份?重要节点
1954?美国贝尔实验室发明单晶硅太阳能电池,效率为6%
1955?第一个光伏航标灯问世,美国RCA发明Ga?As太阳能电池
1958?太阳能电池首次装备于美国先锋1号卫星,转换效率为8%。
1959?第一个单晶硅太阳能电池问世。
1960?太阳能电池首次实现并网运行。
1974?突破反射绒面技术,硅太阳能电池效率达到18%。
1975?非晶硅及带硅太阳能电池问世
1978?美国建成100KW光伏电站
1980?单晶硅太阳能电池效率达到20%,多晶硅为14.5%,Ga?As为22.5%
1986?美国建成6.5KW光伏电站
1990?德国提出“2000光伏屋顶计划”
1995?高效聚光Ga?As太阳能电池问世,效率达32%。
1997?美国提出“克林顿总统百万太阳能屋顶计划
日本提出“新阳光计划”
1998?单晶硅太阳能电池效率达到24.7%,荷兰提出“百万光伏屋顶计划”
2000?世界太阳能电池总产量达287MW,欧洲计划2010年生产60亿瓦光伏电池。
(二)、太阳能电池的种类
(三)、硅太阳能电池的结构及工作原理
硅太阳能电池的外形及基本结构如图1。基本材料为P型单晶硅,厚度为0.3—0.5mm左右。上表面为N+型区,构成一个PN+结。顶区表面有栅状金属电极,硅片背面为金属底电极。上下电极分别与N+区和P区形成欧姆接触,整个上表面还均匀覆盖着减反射膜。
当入发射光照在电池表面时,光子穿过减反射膜进入硅中,能量大于硅禁带宽度的光子在N+区,PN+结空间电荷区和P区中激发出光生电子——空穴对。各区中的光生载流子如果在复合前能越过耗尽区,就对发光电压作出贡献。光生电子留于N+区,光生空穴留于P区,在PN+结的两侧形成正负电荷的积累,产生光生电压,此为光生伏打效应。当光伏电池两端接一负载后,光电池就从P区经负载流至N+区,负载中就有功率输出。
太阳能电池各区对不同波长光的敏感型是不同的。靠近顶区湿产生阳光电流对短波长的紫光(或紫外光)敏感,约占总光源电流的5-10%(随N+区厚度而变),PN+结空间电荷的光生电流对可见光敏感,约占5?%左右。电池基体区域产生的光电流对红外光敏感,占80-90%,是光生电流的主要组成部分。
(四)、太阳能电池的制造技术
晶体硅太阳能电池的制造工艺流程如图2。提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。
1、?具体的制造工艺技术说明如下:
(1)?切片:采用多线切割,将硅棒切割成正方形的硅片。
(2)?清洗:用常规的硅片清洗方法清洗,然后用酸(或碱)溶液将硅片表面切割损伤层除去30-50um。
(3)?制备绒面:用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。
(4)?磷扩散:采用涂布源(或液态源,或固态氮化磷片状源)进行扩散,制成PN+结,结深一般为0.3-0.5um。
(5)?周边刻蚀:扩散时在硅片周边表面形成的扩散层,会使电池上下电极短路,用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。
(6)?去除背面PN+结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN+结。
(7)?制作上下电极:用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极,然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。
(8)?制作减反射膜:为了减少入反射损失,要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2?,SiO2?,Al2O3?,SiO?,Si3N4?,TiO2?,Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法,溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等。
(9)?烧结:将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。
(10)测试分档:按规定参数规范,测试分类。
由此可见,太阳能电池芯片的制造采用的工艺方法与半导体器件基本相同,生产的工艺设备也基本相同,但工艺加工精度远低于集成电路芯片的制造要求,这为太阳能电池的规模生产提供了有利条件。
(五)、太阳能电池的芯片尺寸:
规模化生产太阳能电池的芯片尺寸分别为(103×103)mm2、(125×125)mm2、(156×156)?mm2和(210×210)mm2的方片。目前的主流仍是(156×156)mm2,2007年将过渡到(210×210)mm2为主流芯片。最近德国已推出了代表国际最先进的(210×210)mm2硅片全自动生产设备。
芯片的厚度也愈来愈薄,从→300→?270→?240?→210?→180?um,目前晶体硅片主要使用厚度为210—240um。
(六)、太阳能电池的芯片材料及转换效率:
1、?晶体硅(单晶硅和多晶硅)太阳能电池:
2004年晶体硅太阳能电池占总量的84.6?%,生产技术成熟,是光伏产业的主导产品。在光伏产业中占据着统治地位。
对于高效单晶硅太阳能电池,国际公认澳大利亚新南威尔士大学达到了最高转换效率为24.7%,目前世界技术先进产品转换效率为19-20?%。对于多晶硅太阳能电池澳大利亚新南威尔士大学多晶硅电池效率已突破19.8%,技术先进产品的效率为15-18?%。
2、?非晶体硅太阳能电池:
α-Si(非晶硅)太阳能电池一般采用高频辉光使硅烷分解沉积而成。由于分解温度低(250-500?0C),可在薄玻璃、陶瓷、不锈钢和塑料底片上沉积1um厚的薄膜,且易于大面积化。非晶硅太阳能电池多数采用PIN结构,有时还制成多层叠层式结构。
非晶硅太阳能电池大量生产的大面积产品的转换效率为10-12?%,小面积产品转换效率已提高到14.6%,叠层结构电池的最高效率为21?%。
3、?砷化镓(GaAs)太阳能电池:
GaAs太阳能电池多数采用液相外延法或MOCVD技术制备,GaAs太阳能电池的效率可高达29.5%,一般在19.5%左右。产品具有耐高温和抗辐射特点,但生产成本较高,产量受限,主要用作空间电源。以硅片为衬底,拥MOCVD方法制造GaAs?/Si异质结太阳能电池是降低成本很有希望的方法,最高效率23.3?%,GaAs?叠层结构的太阳能电池效率接近40?%。
4、?其他化合物半导体太阳能电池:
这方面主要有CIS?(铜铟硒)薄膜、CdTe?(碲化镉)薄膜和InP(磷化铟)?太阳能电池等。这些太阳能电池的结构与非晶硅电池相似。但CIS薄膜一般厚度为2-3um,已达到的转换效率为17.7?%。CdTe薄膜很适合于制作太阳能电池。其理论转换效率达30?%,目前国际先进水平转换效率为15.8?%,多用于空间方面。2004年世界各种太阳能电池产量的种类分布如表2
表2?2004年世界各种太阳能电池产量的种类分布?
序号?太阳能电池种类?总产量(MW)?百分比(?%?)
1?单晶硅平板电池?314.4?28.6
2?多晶硅平板电池?669.2?56.0
3?非晶硅(室内室外)?47.1?3.9
4?带硅电池?41..0?3.4
5?CdTea(碲化镉)电池?13.0?1.1
6?CIS?(铜铟硒)?3.0?0.25
7?非晶硅/单晶硅电池?80.0?6.7
总量?1195.2?100
(七)、提高太阳能电池效率的特殊技术:
晶体硅太阳能电池的理论效率为25%(AMO1.0光谱条件下)。太阳能电池的理论效率与入射光能转变成电流之前的各种可能损耗的因素有关。其中,有些因素由太阳能电池的基本物理决定的,有些则与材料和工艺相关。从提高太阳能电池效率的原理上讲,应从以下几方面着手:
1、?减少太阳能电池薄膜光反射的损失
2、?降低PN结的正向电池(俗称太阳能电池暗电流)
3、?PN结的空间电荷区宽度减少,幷减少空间电荷区的复合中心。
4、?提高硅晶体中少数载流子寿命,即减少重金属杂质含量和其他可作为复合中心的杂质,晶体结构缺陷等。
5、?当采取太阳能电池硅晶体各区厚度和其他结构参数。
目前提高太阳能电池效率的主要措施如下,而各项措施的采用往往引导出相应的新的工艺技术。
(1)?选择长载流子寿命的高性能衬底硅晶体。
(2)?太阳能电池芯片表面制造绒面或倒金字塔多坑表面结构。电池芯片背面制作背面镜,以降低表面反射和构成良好的隔光机制。
(3)?合理设计发射结结构,以收集尽可能多的光生载流子。
(4)?采用高性能表面钝化膜,以降低表面复合速率。
(5)?采用深结结构,幷在金属接触处加强钝化。
(6)?合理的电极接触设计以达到低串联电阻等。
(八)、太阳能电池的产业链?
(九)、上海太阳能电池产业概况:
上海对于光电转换器件的研究起步于1959年。当时在中科院技术物理研究所和上海科技大学等单位作为光电探测器件课题进行研究。上世纪八十年代,上海仪表局所属的上海半导体器件八厂等单位生产小功率的兰硅光电池在市场上销售。八十年代后期,受世界太阳能电池产业迅速发展的影响,上海开始建立专业的太阳能电池芯片生产企业和专业的研究机构。近10年多来,随着我国太阳能电池“热潮”的到来,制造太阳能电池组件的企业纷纷建立,而且随着单晶硅和多晶硅材料供应紧张,许多小型的硅单晶企业也蜂涌而至。从上世纪九十年代以来,上海的太阳能电池产业逐步形成规模。
目前,上海地区从事太阳能电池芯片、组件、硅材料和设备生产和技术研究的单位共20余个。
其中,太阳能电池芯片制造的主要企业有上海太阳能科技有限公司、上海泰阳公司等。2006年中芯国际(上海)公司Fab?10建成投产,利用8英寸硅单晶硅片制造太阳能电池芯片,开创了上海利用8英寸多晶硅片制造太阳能电池的新范例。目前,上海太阳能电池芯片的产量在30-40MW左右。上海太阳能电池组件的生产企业共有10个左右。主要企业仍有上海太阳能科技有限公司和上海泰阳公司(与上海交通大学合作)等。目前上海太阳能电池组件的产量为50-70?MW左右。由于太阳能电池组件生产技术及设备要求较为简单,因此,太阳能电池组件生产企业中,有多家为民营企业。由于国内太阳能电池芯片供应不足,这些企业往往采用进口芯片组装后绝大部分返销境外,仅少数投放国内市场。
近几年来,由于可提供太阳能电池芯片生产的硅单晶片和硅多晶硅片严重短缺,价格不断大幅度上升,例如2003年进口电子级多晶硅每公斤为22-25美元,而2006年进口同样多晶硅的价格上升200%至300%,有些经销商转手倒卖时,价格甚至抬高5至8倍。在这种情况下,许多中小型的硅单晶生产企业蜂涌而至。从上世纪九十年代以来,在上海及周边地区建立中小型太阳能电池硅单晶(或硅多晶)的生产企业达4至5个之多。上海通用硅有限公司和上海卡姆丹克公司(合资企业)是其中有代表性的企业。它们各具有许多直拉单晶炉,可以拉制5.5〃,6〃,6.5〃和8〃直径的硅单晶,形成了可供年产25——30MW太阳能电池芯片的市场。但是由于多晶硅原材料供应不足,这些企业拉制的硅单晶原材料只能供给生产20MW太阳能电池芯片所用。因此,硅材料缺乏已成为抑制上海(乃至全国)太阳能电池产业封装的瓶颈。因此,通过上海与外省市的合作发展多晶硅产业已是涉及到微电子产业和太阳能电池产业的战略问题。
(十)中芯国际(上海)的经验:
中芯国际(上海)为国内集成电路(或半导体器件)芯片制造企业开展太阳能电池芯片或组件生产走出了一条成功之路,从中芯国际(上海)Fab10投产的实践来看,证明了以下事实,即集成电路(或半导体器件)芯片制造企业太阳能电池芯片具有许多有利条件:
●?基本工艺相同;
●?废旧硅圆片可充分利用,有利于降低制造成本;
●?生产线设备基本上可用进口设备或国产设备节省投资;
●?太阳能电池芯片制造若延伸至组件制造,更有利于企业获得较好效益。
但由于集成电路(或半导体器件)芯片制造企业的可利用的单晶硅片数量有限,因此当太阳能电池芯片生产规模扩大时必须考虑其他晶体硅的来源
太阳能光伏发电的社会意义是什么?
太阳能电池发电原理:?太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,?非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现已晶体硅为例描述光发电过程。?P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。?
当光线照射太阳电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的的实质是:光子能量转换成电能的过程。
光伏行业的社会效益主要体现在以下6个方面:
1)解决无电人口和贫困地区用电。
独立光伏每3460 元的投资即可解决一人的用电;而投资电网却需要13385 元,是独立光伏的3.87 倍。
2)实现精准扶贫。
2015~2017年三年光伏扶贫的开展,将使约200万户贫困群众在未来的20年获得每年3000元的稳定收入,相当于每年提供了60亿元的扶贫资金。
3)促进中西部融合。
西部以低廉的能源、人力成本吸引光伏制造企业前去投资。目前硅料环节57%的产能在西部,2018年底时这一数字可能达到76%;其他环节的新增产能基本也都在西部。同时,截止2016年底,全国40%的光伏装机在西部省份,充分利用了当地丰富的太阳能资源和沙漠化土地,并能有效改善土地的沙漠化情况。
4)活跃民营资本,促进能源行业主体多元化。
传统能源从开采到发电,基本是控制在国有企业手中。而光伏产业,尤其是分布式光伏,打破了传统能源的地缘因素,降低了准入门槛,为更大范围的中小企业与公众参与能源事业提供了可能。
在持有量大的企业当中,国有企业和民营企业则各占半壁江山,而小规模持有人更是以民营企业为主。光伏发电的特点决定了其是促进能源行业主体多元化的主要力量。这种角色的转变将对能源系统的演进和发展产生重大而深远的影响。
5)集约用地,普及可再生能源,布局能源互联网
光伏发电与其他行业互补的发展新形式已经成为许多地区发展转型的措施之一,并使原有建筑物在原有功能的基础上,增加了发电、节能的功效,提高了利用率。户用光伏的发展,更是让可再生能源走进千家万户,让普通老百姓认识了可再生能源,提高了节能减排意识。
分布式光伏的发展,为未来的能源互联网发展奠定了坚实的基础。
6)节约水资源
从全生命周期来看,光伏发电的用水量仅是煤电用水量的50%,大力发展光伏发电,能有效节约水资源。
一、解决无电人口用电问题
2015 年9 月,联合国可持续发展大会通过《2030可持续发展议程》,确定了17 个“可持续发展目标”。可再生能源是其中第七项目标“经济适用的清洁能源”的重要组成部分。联合国对于该目标的解释为:确保人人获得可负担、可靠和可持续的现代能源。
中国解决无电人口的经验表明,独立光伏在解决偏远地区无电人口方面具有低投入高产出的特点,是实现“可持续发展目标”第七项“经济适用的清洁能源”的重要手段。中国经验同时也为全球,尤其是发展中国家解决无电人口用电问题提供了可复制的典范。
国家能源局数据显示,2013-2015 年,国家共安排投资247.8 亿元(中央资金145.5 亿元) 用于实施无电地区电网延伸和可再生能源供电工程建设。其中,安排电网投资计划206.8 亿元,为154.5 万无电人口通电;安排光伏独立供电工程建设投资计划41 亿元(中央资金28.5 亿元),共建成光伏独立电站670 余座、光伏户用系统35 万余套,为118.5 万无电人口通电。相比于电网延伸,独立光伏用总投资16.5% 的资金解决了43.4% 的无电人口用电问题。从人均投资来看,每3460 元用于独立光伏的投资即可解决一人的用电;相比之下,投资电网却需要13385 元,是独立光伏的3.87 倍。
表 1:2013~2015年解决无电地区人口用电投资及通电数据
二、实现精准扶贫
光伏扶贫工程的开展,使我国的扶贫工作由改输血向造血、由粗放扶贫到精准扶贫的转变,使贫困人口通过自己的劳动有尊严地获得收入,并保证贫困户未来20年有持续、稳定的收益。
2015年,我国在河北、山西、安徽、甘肃、青海、宁夏6省共实施了150万kW的光伏扶贫项目,预计使20万户以上的贫困群众获得20年的稳定收入。
在此基础上,2016年多个省份的能源局联合当地的扶贫工作小组,将“光伏扶贫”作为农村脱贫的重要方式。2016年,在14个省份实施5168万kW光伏扶贫项目,帮扶贫困群众55.6万户,如下表所示。
表2:2016年扶贫帮扶贫困户数(万户)
2017年,仅村级扶贫一项就帮扶14个省、236个光伏扶贫重点县14556个建档立卡贫困村的71.0751万户建档立卡贫困户,如下表所示。
表3:2017年村级电站扶贫帮扶贫困户数(万户)
同时,各省也积极开展集中电站光伏扶贫,即经营集中电站的企业,按照规模每10~25kW中每年拿出3000元的利润给所在地的贫困户。目前,据不完全统计,已经有11省下达了720万kW的集中式扶贫电站指标,预计将帮扶贫困户约36万户;若考虑全国所有省份,2017年集中式光伏扶贫预计将帮扶50万户以上的贫困户。
表4:2017年部分省份地面电站光伏扶贫规模
2015~2017年三年光伏扶贫的开展,将使约200万户贫困群众在未来的20年获得每年3000元的稳定收入,相当于每年提供了60亿元的扶贫资金。可见,光伏项目为消除贫困人口,使贫困群众获得长期、稳定收益做出了重要的贡献,成为各地精准扶贫的重要措施之一。
三、促进中西部融合
1光伏上游生产制造业主要分布在西部
光伏上游制造端属于高载能、劳动密集型产业,西部省份低廉的能源价格、人力成本成为许多光伏制造企业建厂的首选。以硅料环节为例,截止2017年底的27.64万吨产能中,西部省份的硅料产能占全国总产能的57%(如表4所示)。同时,2018年各企业约有13.85万吨扩产计划,几乎全部位于内蒙古、新疆、云南、陕西4省。届时,西部的硅料产能将占全国的76%!
表5:2017年底各省硅料产能分布情况
除了硅料环节,各企业硅片环节的扩产基本也都布局在西部地区。如单晶硅片龙头企业隆基在云南楚雄布局了10GW的单晶硅片产能,将在2018年底投产;晶澳、阿特斯、东方日升等企业在内蒙也有扩产。在此引用中国光伏行业协会王勃华秘书长之前的作为说明。
从上图中可以看出,近期企业的扩产计划基本都布局在西北部地区。
2光伏上下游电站在西部的投资
西部省份具有丰富的太阳能资源,光伏项目发电量好;同时,西部有大量的未利用土地,建设条件好。因此,早期的光伏项目主要分布式在西部省份,如新疆、甘肃、青海、内蒙古等地。
根据国家能源局公布的截止2016年底的统计数据,8个西部省份(内蒙古、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆)的光伏累计安装量占全国总安装量40%!
在当地的荒漠、戈壁安装上光伏电站之后,由于光伏组件的遮挡,减少了地表的蒸发量,改善了当地的沙漠化情况。下图为隆基在库布其沙漠开展光伏项目前后,地表情况的变化。
综上所述,光伏行业的发展,给西部地区带来产业投资,拉动了当地的GDP、增加了当地的税收,解决了一部分当地人口的就业问题,为促进西部经济发展、减少东西部差距作出了卓越的贡献!
四、活跃民营资本,能源行业主体多元化
传统能源需要大量的资本和高度集中的控制体系对其进行开采、加工与运输。能源工业的资本密集性特征决定这个行业非个人能力可以企及。传统能源从开采到发电,基本是控制在国有企业手中。而光伏产业,尤其是分布式光伏,打破了传统能源的地缘因素,降低了准入门槛。
光伏行业为更大范围的中小企业与公众参与能源事业提供了可能。能源行业主体的多元化,有效地促进了全社会对能源行业的参与,打破了垄断性大企业一统行业的局面,实现能源的经济化和能源服务需求差异化。众多中小企业的出现和活跃也为商业模式创新和技术进步提供了更适宜的土壤。
整个光伏行业中,国有企业和民营企业则各占半壁江山,民营企业累计并网容量达到1962 万kW,占比47.7%,远远超过了中央五大发电集团和其它国企。可见,光伏行业更能够吸引不同性质的投资主体,促进全社会对能源行业的参与。
表6:2016年我国光伏资产持有量排名
注:2016年光伏开发企业的排名用的是水利总院一些数据,跟各家已经上市的光伏资产持有公司的公报有一定的出入
虽然2017年底的持有量数据和从上表中有一定差距,但可以明显看出,在持有量大的企业当中,国有企业和民营企业则各占半壁江山,而小规模持有人更是以民营企业为主。
光伏发电的突出特点是适合分布式开发。用户所生产电力可以自用,多余上传,夜间从电网购电。它可以应用在工业厂房、公共建筑、居民屋顶上。其中,光伏的分布式特点更明显,闲置的屋顶、荒漠、滩涂,都可以建立光伏电站。这种电力生产的准入门槛相比于传统能源非常低,任何一个普通人都可以成为电力的生产者。可见,分布式光伏的发展打破了传统电力生产和消费分离的模式。用户在市场中定位已经由原来简单的用能者变为动态产消合一者。
光伏发电的特点决定了其是促进能源行业主体多元化的主要力量。这种角色的转变将对能源系统的演进和发展产生重大而深远的影响。
五、集约用地,普及可再生能源,布局能源互联网
光伏发电与其他行业互补的发展新形式。譬如,“光伏+农业”“光伏+农户”“光伏+商场”“光伏+园区”“光伏+渔光”等“光伏+”已经成为许多地区发展转型的措施之一。另外,户用光伏的发展,更是让可再生能源走进千家万户,让普通老百姓认识了可再生鞥能源,提高了节能减排意识。
另外,光伏与农业、渔业、建筑物的结合,使原有建筑物在原有功能的基础上,增加了发电、节能的功效,提高了利用率。符合土地“集约化”利用的发展方向。
同时,分布式光伏的发展,为未来的能源互联网发展奠定了坚实的基础。在此,引用《第三次工业革命》中的一段话来予以说明。
未来,每一处建筑都会转变成能就地收集可再生能源的迷你能量采集器;
未来,将每一大州的建筑转化为微型发电厂,以便收集可再生能源;
未来25年内,数百万的建筑——家庭住房、办公场所、大型商场、工业技术园区——将会既可作为发电厂,也可以作为住所。
未来,家庭居民可以在自己的房顶上安装太阳能电池板,这些电池板能生产出足够的电力,满足房子所需的电能。如果有剩余,则可以出售给发电厂。
你准备好了吗?你的公司准备好了吗?中国准备好了吗?
六、节约水资源
煤炭的开采、洗选和发电环节都高度耗水,过度取水给当地的生态环境和人体健康造成了巨大的危害。与煤炭相比,光伏发电不仅在污染物减排方面具有优势,其用水量也远远小于燃煤发电。光伏和煤电发电阶段与全生命周期的耗水量如下表所示。
表 7:煤电与光伏用水量对比(单位:吨/MWh)
数据来源:发电阶段数据来自Tan et al, 2015,全生命周期数据来自Feng et al, 2014
从上表可以看出,即使从全生命周期来看,光伏发电的用水量仅是煤电用水量的50%,大力发展光伏发电,能有效节约水资源。
综上所述,光伏产业的快速发展,对全社会具有极其深远的正向推动。从政治意义上讲,光伏已成为我国在国际交往中的一张亮丽名片。不仅服务于国内能源转型,对全球应对气候变化、能源转型也作出了贡献。