太阳能光伏发电存在的问题

山东工业技术 / 2018年09月29日 01:32

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王鹏 鞠振河 巩赞超

摘 要:随着我国科学技术的不断发展,能源节约意识的日益增长,光伏发电系统的应用越加广泛[1]。此背景下,本文首先对太阳能光伏发电行业的现状进行了分析,其次提出了光伏产业发展所存在的问题,最后对如何促进太阳能光伏行业的发展提出了几点建议。

关键词:能源节约;光伏发电;发展;问题

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.163

0 引言

我国作为传统的能源消耗大国,过去的能源生产和消费模式在经济快速发展的今天,已经无法适应社会发展的需求。另外由于传统燃料的枯竭不可再生和对环境造成严重的污染,再加上国家提倡走和谐可持续发展战略道路,使人们迫切意识到在提高人民生活水品的同时,更要注意保护环境,努力提高幸福指数,因此利用太阳能光伏发电便应运而生。

1 太阳能光伏产业发展存在的问题

1.1 产能相对过剩

可以毫不夸张地说中国光伏发电产业用了三、五年的时间走完了别的国家十年所走的路。在这种过山车式的发展过程中,尤其是多晶硅产业出现过明显的产能过剩的情况,这再次显示了在目前中国大工业时代各产业领域发展的一个共性:供不应求-大小项目一起上-产能过剩-淘汰落后产能-产业整并[2]。

由于整个光伏发电行业缺乏协调性,少数企业确实存在打价格战的做法,损害了中国产品的整体形象。一味地压低价格可能会导致光伏发电产业的倾销行为,从而被国外媒体找到把柄大做文章。产能过剩可能还要区别看待,低效,低水平的产能确实过剩,但更高更好的产品仍是供不应求,所以后者才是根本。

1.2 成本相对高

光伏原件的生产成本很高,尤其是太阳能级高精度硅的生产的核心技术仍掌握在德美日等发达国家的手中,中国每年90%的高纯度硅都要从这几个国家进口,即国外进口国内消化,由于我国生产技术水平不仅达不到生产高纯度单晶硅的水平,而且我国生产多晶硅的程序和步骤也造成了二次浪费,而且有些原件的生产需要稀有金属,虽然我国稀有金属存储量很大,但是还是阻止不了全球的稀有金属涨价的风潮,例如稀有金属碲,碲是光电薄膜技术的主要依靠的稀有金属,所以随之生产原料成本增加,会导致光伏的生产成本增加[3]。尤其是再生产硅的大多数厂家多采用改良西门子法,由于其反应温度较高,能耗也高,由四氯化硅转化生产1kg的三氯氢硅需消耗4kWh,反应的一次转换率较低,增加了多晶硅生产的成本。另外还有太阳能电池板清洁维护成本和占地成本都是不容忽视的。

1.3 污染问题严重

太阳能发电虽是无污染,环保,零排放的绿色能源,但太阳能组件和硅晶体原料的生产却是一个高污染的行业,尤其是生产硅的改良西门子法中,容易产生很多尾气如:氢气、氯化氢等。而且在生产过程中,产生有毒物质四氯化硅并没有得到有效处理,大部分就地掩埋或买给下游企业,由于四氯化硅转化三氯化硅的转化率很低,而且生产过程中能耗较大,用电量大,所以在生产过程中容易造成温室气体的排放,这不符合国家提倡的低碳经济策略,容易造成更大的空气或土壤污染。

1.4 光伏发电技术和并网限制

我国正在大力发展光伏发电产业,但光伏发电受到了环境和其本身约束的影响,最基本的在雨天、雪天和晚上的时候太阳能电池板不会再进行光电效应,即不再持续发电。另外光伏发电效率比着传统火力或核能发电效率都低,且太阳能电池板经过光电效应发出的电是直流电,不能直接与大电网并网[4]。必须要经过逆变器使之输出的正弦波电流的频率和相位与电网电压的频率和相位相同。由于光伏发电受环境影响较大,发电的不稳定性也随之增加,所以很难通过传统的电力系统的分析工具对接入大电网的光伏发电系统进行设计、控制和规划。由于电力市场机制与价格机制不够完善,光伏发电企业无法成为独立售电主体,只能向屋顶下用户低价售电,不能实现经济效益最大化;补贴申请和发放程序复杂,影响企业投资的积极性;小微企业融资难,融资成本高,程序复杂,大量项目缺少资金无法建设。而且电网建设与光伏电站项目的审批方式和建设周期不匹配,造成光伏发电项目难以同步设计、施工和投运;此外,由于电源和电网规划、建设不匹配以及市场消纳空间有限等原因,内蒙古鄂尔多斯等部分地区出现较严重的弃光限电。诸多限制导致光伏发电行业发展缓慢。

1.5 行业管理松散

至今,在光伏行业里没有一个权威的行业组织和协调机制,来协调大厂之间、大厂与小厂之间的利益关系,光伏电站项目管理方式有待改善。部分地區未建立完善的项目管理办法,有的地方将规模层层分解,简单切块分配;有的地方甚至出现倒卖项目开发权的现象,抬高了光伏电站建设成本,也造成建设周期拖延。而且无限制重复低水平的建设对我国光伏产业的发展也是极为不利的,还是造成低效、低水平的产能过剩,最后只能靠政府的一纸书文对其现象进行严格限制。

1.6 标准,规范,测试和认证系统并不完美

(1)技术标准和规范不全面,不完整,不能解决延误。目前,国际光伏标准早日推出,在一年左右的时间里,一些新的光伏系统标准也陆续推出。 而中国国家标准的颁布,每年都发布了一些数量的限制,还有许多已核对完成的光伏标准需要发布。

(2)缺乏强制性标准。 国家有关部门开发了一系列与电网逆变器,接入系统相关的光伏组件,基本上为“推荐标准”相比于强制性标准,实际实施效果难以保证。

(3)光伏测试和认证设施缺乏,测试水平有限。 目前与国际总体检测水平相比,我国仍有一定差距。

标准,规范,测试和认证体系不完善,缺乏太阳能发电行业,规范化的管理机制,不适应中国光伏市场的规模健全发展。

2 结语

任何事情都有利有弊,虽太阳能光伏发电优势明显,但其弊端也尤为突出,降低成本是发展太阳能光伏产业最重要的一步,我们不能退却,要抓住机遇,找准突破口,以行业优势为依托,加快推进太阳能发展的步伐。

参考文献

[1]白生菊.太阳能光伏电站市场化运行模式探讨[J].青海科技,2003(06):24-25.

[2]朱群志,司磊磊,蒋挺燕.不同安装方式建筑光伏系统的经济性及环境效益[J].太阳能学报,2012(01):24-29.

[3]付静.我国光伏产业国际竞争力现状及提升路径[J].河北大学学报,2013(02):53-57.

[4]赵豫,于尔锣.电力零售市场研究:(六)分散式发电对电力系统的影响[J].电力系统自动化,2003,27(15):25-29.endprint

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