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关键词:光伏发电技术;必要性;太阳能;新能源;能源危机 文献标识码:A
中图分类号:TM914 文章编号:1009-2374(2016)32-0089-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.044
光伏发电技术是一种能够利用可再生资源实现发电的技术。相比于传统的燃料能源技术来说,更能够减少我国环境污染,促进人与生态环境和谐相处。尤其是在市场经济体制条件下,利用可再生的太阳能还能实现我国电力行业的长久发展,可见光伏发电技术对于缓解我国能源危机具有重要作用。
1 光伏发电技术
我国最早的光伏发电技术主要是晶体硅光伏发电,比较常用的晶体硅是单晶硅、多晶硅,后来材料逐渐发展为薄膜电池。薄膜电池产品包括非晶纳米晶、微晶等。据有关数据显示,单晶体太阳能电池的实验室转化率达到24%,商业量化生产效率达到17%。多晶体硅的实验室转化效率达到20%,而商业批量生产效率达到了16%。CdTe太阳能电池的最高效率达到了16%,商业化批量生产效率达到了10%。CIGS薄膜太阳电池的最高生产效率达到了19%,而商业化批量生产效率达到12%。薄膜电池发电随虽然具有用量少的特点,但是相比于晶体硅其光电转化率下降了一半。之后,随着我国经济的发展,光伏发电技术逐渐转变为以现代光学技术为核心的发电技术,其核心内容是聚光技术。所谓聚光就是指发电量与光强度成正比例关系。
另外,现代光学技术要求聚光必须均匀,而最新研发的光像自适应光学技术就是一种能够实现均匀聚光、提高发电量的新型光学技术。我国是光伏发电量增长最快的国家,也是光伏发电技术应用最广泛的国家之一。在今后的发展中,我国将会由传统的独立发电系统转向并网发电系统、城市屋顶发电系统等,可见我国光伏发电技术的应用市场是非常大的。除此之外,我国还出台了相关政策,以支持我国光伏发电技术的发展。据调查显示,我国到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦,年发电量可达1300亿千瓦时。其发电量相当于30多个煤电厂的发电量。
2 发展光伏发电技术的必要性
2.1 保护环境
无论火力发电,还是水力发电,都需要消耗能源,且容易产生大气污染废弃物。而太阳能光伏发电技术与其他能源材料最大的不同之处在于在发电过程中,产生的CO2量很少。众所周知,CO2是导致温室效应的根源,这样通过利用光伏发电技术就能够缓解气候变化。
据有关数据显示,自2007年以来,过去几年是温度最高的年份;我国南北半球的冰川和积雪正在融合;最严重的全球干旱地区增多。可见,发展光伏发电技术是非常必要的。我国最早利用光伏发电技术是在20世纪70年代,其用途主要包括人造卫星、海盗灯塔等。到20世纪90年代,光伏发电技术的应用范围逐渐扩大,能够应用在手表、计数器、交通标志等方面,但是仍无法普遍应用在民用电器中,到近年来我国大力发展光伏发电技术已卓见成效。最早利用光伏发电技术发电的是双湖光伏电站以及丽江光伏电站。作为可再生的太阳能,利用光伏发电技术实现发电,不仅能够缓解石油、煤炭等能源危机,还能减少环境污染废弃物的产生。据调查显示:一个中国普通家庭,一个月大约300度电,这300度电按一年来算,相当于要烧1.44吨煤,排放2.85吨的二氧化碳。如果利用光伏发电技术降低煤炭的使用量,也就是每个家庭能够减少3吨二氧化碳排放量。
2.2 拓宽经济领域
光伏发电技术促进了我国太阳能发电行业的发展,同时也促进其衍生行业的发展。通过光伏发电技术能够有效调整我国发电行业的产业结构,并实现国家资源条件的合理利用,同时对于我国经济的发展也具有很重要的作用。实践证明,我国太阳能光伏发电行业还有效拉动了其他行业的经济增长,如家庭灯具电源行业、交通行业、与汽车配套相关的太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等。
据调查显示光伏电站项目的开发和建设,可促进地区相关产业,如建材、交通运输业的大力发展,对扩大就业和发展第三产业将起到显著作用。例如太阳能光伏发电技术促进了绿色照明行业的发展,其中有关绿色照明系统的太阳能电池板、蓄电池、节能灯具等都是主要产品。而且绿色照明系统还被广泛应用于建筑行业中,如路灯等。可见光伏发电技术不仅影响了我国市场经济体制,还推动了我国经济的发展。
另外,太阳能光伏发电技术还能降低发电项目投资成本,如目前常规火电的造价大约每千瓦5000元,而太阳能光伏发电系统的每千瓦造价约10000元。与此同时,常规火电的年有效发电时间多在6000小时以上,而太阳能光伏发电系统的有效发电时间仅2000小时,可见太阳能光伏发电的效率是非常高的。
2.3 缓解能源危机
显然我国太阳能光伏发电技术的发展,为我国使用可再生太阳能提供了可能。尤其是减少了煤矿资源的损耗,不仅保证了我国生态平衡,还实现了社会经济的可持续发展。
据数据显示:一个装机容量为10MWp,首年发电量为1891.7万度电的光伏电站,首年节约标准煤6621吨,减排CO2为17214吨,整个光伏电站寿命周期内共节约标准煤150567吨,总减排CO2为391473吨。如果我国大面积普及光伏发电站之后,相信我国煤炭资源使用量将会大大减少。如果光伏发电进入民用发电行业,不仅能够大幅度缓解我国资源短缺问题,还能够实现生态平衡。如某发电站的光伏发电项目主要是在上层铺设光伏发电面板用于太阳能发电、下层铺设用于水产养殖的新型光伏系统工程。实践证明:2016年上半年,已发电1408.25万千瓦时,节约标准煤5600吨,有效减少了煤炭资源的使用量,而且提高了发电站的效率,更重要的上下层的综合利用,减少了资源浪费。
3 我国光伏发电技术的未来发展趋势
太阳能光伏发电技术的优越性使其逐渐成为能源使用的重要途径。而光伏发电技术的发展不仅使太阳能代替了传统能源,还使太阳能逐渐成为能源消耗的主体。据有关数据显示,截至2030年,可再生能源的消耗将会占到能源消耗比例的30%,截至2040年,将会上升到50%。到21世纪末,可再生能源消耗会成为主要的能源消耗方式。可见太阳能光伏发电技术对于我国可再生能源的发展具有很重要的作用,同时从中也看出了光伏发电技术创新的重要性。
另外,我国也将会大力推动太阳能光伏发电技术的发展,加快我国经济增长,并减轻我国能源危机问题。据《可再生能源中期发展规划》指出,截至2020年,我国的太阳能发电量会达到60亿千瓦。简单地说,太阳能光伏发电产业将会成为我国主流行业。
4 结语
综上所述,光伏发电是一种能够实现我国可持续发展的新型发电技术。在资源短缺和环境问题日益严重的当下,大力发展光伏发电技术是十分重要的。因而,国家以及企业应该通力配合,开拓太阳能光伏发电市场,创新光伏发电技术,从而促进我国电力行业的发展,并进一步推动我国经济的发展。
参考文献
[1] 侯舵.我国发展太阳能光伏发电的必要性及技术分析[J].电子制作,2014,(18).
[2] 梁云,杨小天,郭亮.我国光伏发电技术的发展现状与前景[J].吉林建筑大学学报,2015,(2).
孤岛效应就是当正常供电因故障或停电维修而中断时,各个用户端的太阳能并网发电系统未能及时检测出停电状态而将自身切离城市供电网络,而形成由太阳能并网发电系统和周围的负载组成的一个电力公司无法掌握的自给供电孤岛。一般来说,孤岛效应可能对整个配电系统设备及用户端的设备造成不利的影响。
太阳能光伏发电技术应用现状及存在问题
1太阳能光伏发电技术应用现状
近几年太阳能直流负载系统如交通信号灯、景观照明、装饰照明等,以草坪灯、庭院灯、小功率路灯为主,得到一定程度的推广应用,并逐渐向室内地下停车场、楼道灯等24小时照明的交流负载系统应用方面发展,在节约能源方面可取得较好效益。目前太阳能光伏发电技术仅在国内部分地区,尤其是市政能源建设薄弱或者公共电力供应不能到达的地区得到应用,如在内蒙古、新疆等风能资源丰富、光照强烈、日照辐射均衡的地区得到了较快发展,而北京市响应绿色奥运的精神,在新农村建设中将郊县约2万盏的路灯更换为太阳能灯具。
2太阳能光伏发电的存在问题
(1)在技术方面核心技术受控于其他国家,产品成本高。2007年9月的《中国光伏发展报告》称,中国光伏产能列世界第三。虽然国内光伏发电产业产品组装能力居世界第三,但是将硅原料提纯成晶体硅、晶体硅铸锭切片,以及发电的逆变控制等核心技术一直被国外垄断。中国的光伏发电产业实质上是在为国外企业“代工”,这也是国内光伏产品价格始终居高不下的主要原因。因为缺乏核心技术,目前国内太阳能产业链已经形成这样一个“怪圈”:中国廉价出口硅金属,国外企业提纯后高价卖给中国太阳能电池生产企业,国外企业再购买电池,然后制成各种终端产品在市场上销售。
(2)在市场方面我国光伏发电市场发展缓慢,目前太阳能光伏发电产业两头在外,即上游的多晶硅材料和最下游的应用都在国外。国内生产的太阳能电池98%用于出口,相当于大量输出国内紧缺的能源。美国、日本、德国、俄罗斯都能生产比较好的多晶硅,我们国家也能生产,但产业程度不一样、技术含量也不一样,我国现在真正具有知识产权的产品很少,距离国外先进水平还差的很远,现在依然没有特别成熟的企业。
(3)在环境方面污染问题日渐突出,虽然太阳能是绿色能源,但太阳能上游的组件和硅原料加工却是高污染行业。太阳能薄膜电池产品在制造过程中,会排出四氯化硅、氯化氢、氢气等尾气。特别是四氯化硅,如果不做处理,就会溶解变为盐酸等物质,污染土壤。与很多高耗能、高污染行业一样,欧洲国家无法承受在本国生产的负面影响,所以中国才得以成为太阳能世界制造中心。
(4)在产业方面由于产品长期出口,中国太阳能光伏发电行业内的企业往往各自为战、组织松散,在需要一致对外的时候难以统一。太阳能光伏发电企业以前并没有注重行业内的合作,在遭遇反倾销危机时产业协调一致非常必要。但实际上,中国太阳能光伏发电行业里却并没有一个公认的行业组织和协调机制来协调大厂之间、大厂与小厂之间错综复杂的利益关系,仅有的几个省级光伏产业协会能够起到的作用也非常有限。
结论及建议
太阳能光伏发电技术的进步,需要大力发展太阳能光伏产业。通过与实际应用相结合,实现技术创新和可持续发展,有效突破太阳能光伏发电技术的瓶颈。为解决上述问题,提出四点建议:
(1)积极研发创新技术。如着力开发“第三代”光伏发电技术,降低光伏发电系统成本,这是我国光伏发电产业发展之关键。“第三代”光伏发电成本,即“4倍聚光+跟踪+太阳能炼硅+晶体硅(P型或N型)+薄膜”技术的光伏发电成本,成本的降低必将有力推动光伏发电产业在我国的大规模应用。
(2)通过财税政策和专项资金,促进薄膜电池等太阳能光伏电池核心技术研发。鼓励优势企业进行高纯度硅料等核心技术和薄膜电池等新兴技术的研发,使国内太阳能光伏电池产业发展逐步摆脱核心技术在国外的格局。
(3)制定太阳能光伏发电行业技术经济和环保门槛。为促进太阳能光伏发电产业的可持续发展和竞争力提升,国家应出台相关政策来规范太阳能光伏电池相关产业投资必要的技术经济和环保门槛,避免“遍地开花”的乱象,鼓励技术水平高、竞争力强、环境友好的太阳能光伏发电产业集群和龙头企业的发展。
【关键词】 新能源 发电技术 发展
1 引言
为良好的应对能源紧张的现实问题,降低对自然环境的影响破坏,确保生态系统的健康稳定,社会对于清洁能源、可再生性、低污染的新型能源需要逐步扩充。新能源即是通过非常规的技术手段进行绿色能源的开发与应用。例如太阳能、海洋能等均为代表性的新能源,他们没有污染,且可循环持久应用。通过新能源进行发电,即是将新能源变成电能的具体过程,这样一来可确保资源的健康持续发展。
2 新能源发电技术状况
新能源主要为在应用新技术手段的条件下,有效的开发应用可再生资源。对于传统化石能源来讲,应用新能源发电技术呈现出可再生、能量丰富、污染影响较低的特性。具体的技术手段包括风力发电、地热、生物质技术以及潮汐发电技术等。针对目前科技发展现实状况,应用太阳能光伏以及风力进行发电技术手段较为完善,且应用更加广泛。
2.1 太阳能光伏发电技术
光伏发电具体的应用模式包括户用电源、单独发电系统以及并网发电等。光伏发电在电力系统中的主要应用形式有户用电源、独立光伏发电系统和光伏并网发电系统。其中户用电源为较为简单的模式,发电容量较低,通常用于舒缓偏远区域居住人民的电能缺乏问题。应用独立光伏发电技术其容量较大,而结构较为简单。作用在于为具体的区域完成供电。应用并网光伏发电技术成为今后太阳能光伏系统的主体发展方向,主要传输电能到电网。当前,技术员工主要针对并网地区屋顶发电以及峰光伏技术进行研究。建设可调度系统,配置蓄能装置,发挥储存能量功能,并做好能量的调节分配。该技术系统适合在经常断电的区域建设应用,当然所需投入的成本相对较高。还有一类为不可调度的系统,其结构较为简单,投入成本相对较低。然而由于欠缺蓄电池无法储存能量,因而需要保证系统设置在最适当的区域内。另外,为预防孤岛效应现象,应确保并网系统之中的逆变器发挥实时监控功能,确保电网的正常可靠运作。如果引发停电现象,则可快速的进行反应。
2.2 风力发电技术
应用风力发电技术可有效的调节管控发电功率参数,利用电磁转矩设备机组可实现快速高效的发电。风力发电控制系统通常包括主控系统、变距、调向系统、制动系统等,同常规发电厂包含明显的区别。风力发电完成并网控制可利用多重途径方法进行。在应用双馈方法进行管控的阶段中,可利用调节转子掌控并网频率。同时借助交流励磁的有关参数与幅值调节并网电压。一旦利用永磁直驱法完成了并网,则可在确保电力系统有关器件良好运行的状态下实现作业质量水平的跟踪以及管理。并可在有功以及无功中快速良好的转换。同时该技术显著特征在于,不会对电流参数形成明显的冲击影响。另外,探究电力系统的可靠稳定运行,我们还发现,电力系统的可靠安全运行并不会由于风力发电系统的接入,令机电振荡呈现出不同的变化,或整体电力系统包含的负阻尼以及弱阻尼震荡形成转变。这是由于风力发电系统装机容量合理,标准较小。同时,电力系统内的输电线路则会由于风力发电系统接入方式导致潮流方向产生显著的变化。设置线路的安全保护系统阶段中,应针对该类问题做着重的分析考虑。
2.3 生物质发电技术
生物质发电技术应用,借助生物质内部能量完成供电目标。其呈现出能源分布广泛、污染影响较低、具备可再生性的优势特征。我国基本国情决定,生物质资源多样丰富,因此更应积极颁布有关政策,促进生物质能源的有效应用。当前具体的技术方式包括直燃、混燃、沼气发电方式等。当然,我国该技术领域的研究推广受到了经济水平以及具体研究能力的限制,因而生物质发电的探索应用仍然处在初步发展时期,无法构成规模化、一致性的市场环境。同时,额外投入对于该领域的产业化以及商业化发展形成了抑制作用,我国应加紧出台相关管理方针,积极履行有关措施,全面推动新能源技术的快速、优质发展。
2.4 海洋能发电技术
海洋能发电技术主要包括潮汐能以及波浪能发电技术。前者应用海水的涨潮落潮水位差,完成蓄能发电。潮汐能取之不尽、用之不竭,不会产生明显的环境污染影响,属于清洁能源。当然建设潮汐变电站需要投入一定的成本资金,因而电价高是影响其商业用途的主要因素之一。波浪发电通过电力系统使波浪能发生转变形成机械能,最终形成电能。该技术呈现出回收资源时期持续较长且应用技术手段较为复杂的特征。
3 新能源发电技术发展
当前,我国经济建设快速发展,随之而来的能源大量消耗以及污染环境问题逐步显现。因此只有有效的发展应用新能源发电技术,方能解决能源不足问题,创建良好的生态环境。我国沿海区域以及东北、华北等地含有广泛的风能,因此在该类区域应有效的拓展应用风力发电系统技术。应进一步扩充投资经费,提升建网力度。另外伴随现代科技的快速发展,应用太阳能进行发电呈现出了较好的发展势头。
我国生产研制太阳能电池行业发展迅速,技术先进。当前光伏发电手段的应用以及产业化发展形成了一定规模,在今后势必为我国的供电行业做出更大贡献。
如果说风力发电以及应用太阳能发电较易受天气以及环境条件的影响,则应用生物质能源进行发电,可有效的弥补该缺陷。我国为农业大国,拥有丰富的生物质能源储备,因此在不久的将来,生物质将逐步代替近百分之二十的传统化石能源,其应用前景一片大好。
4 结语
总之,伴随科学技术的不断发展,应用新能源技术将更加广泛,相关政策措施会逐步完善,进而可有效的应对能源供应紧张的问题,促进环境资源的健康持续建设,发展低碳经济,抑制能源污染导致的破坏环境问题。因此我国应继续扩充对新能源发电系统技术的投资应用,确保生态系统的可靠平衡,同世界技术全面接轨,真正扩充新能源发电的应用范畴,创设明显的经济效益与社会效益。
参考文献:
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[2]于三义.浅谈新能源发电技术[J].中国电力教育,2011(15):92-93.
关键词:光伏产业 福建
一、福建太阳能产业发展现状
福建省非常重视太阳能光伏产业的发展。2007年4月起,先后出台了《福建省促进LED和太阳能光伏产业发展的实施意见(2007~2010年)》《太阳能产业发展行动计划2007-2009》,《福建省新能源振兴实施方案》。这些文件包括推进公共应用,奖励自主创新,推广ED和光伏产品,对产业实行优惠的财税和用电政策,鼓励优先采用省内生产的LED和光伏产品,建立公共技术服务平台等。在这些政策的推动下近年来,福建省太阳能光伏产业迅速发展,已经形成矿山开采、粗晶冶炼、精制提纯、晶体制作、硅片切割、扩散印刷、组件封装等环节在内的较为完整的产业链。2010年LED和太阳能光伏产业规模约200亿元,其中LED外延片和芯片产能占全国50%以上。主要分布在福州、厦门、漳州云霄、龙岩永定、泉州晋江和南安、莆田城厢等光电园区。
工业硅。福建硅矿资源丰富,产量约占全国的9.4%,世界的6.7%,是国内乃至世界上品位,纯度最高的矿区之一,这为当地较低成本获取多晶硅原材料提供了充足的资源储备。福建省的硅石资源丰富、品位高;而且小水电站遍布全省各区,由于丰水季节电价较低有利于与硅矿资源配套,降低了生产成本,为福建省的初级硅提纯提供了重要的基础。目前省内硅材料生产企业多集中在硅石资源与水电资源相对丰富且配套的山区县,尤以三明、龙岩地区为主。2010年福建有各类工业硅冶炼企业40多家,工业硅年产量约10.85万吨,产能20余万吨,已成为国内重要的工业硅生产地。
多晶硅材料。目前,福建省还不能规模化生产太阳能级硅材料,均由省外国外采购。2010年福建多晶硅产量614吨,仅占全国的0.14%,世界的0.04%。福建的企业、科研单位从上世纪90年代中后期开始就一直在探索采用物理冶金法从工业硅中提取高纯度硅相关技术。长期以来福建多晶硅提纯技术落后,2012年8月中科院福建物质结构所承担的太阳能级多晶硅材料提纯关键技术研发及检测服务平台标准化建设项目通过验收,项目成果已在福建亿田硅业有限公司获得应用,大规模产业化在即。
太阳能电池制造。福建晶硅电池目前不具备规模生产能力,但非晶硅薄膜电池有优势,南安市三晶电力阳光有限公司,福建钧石能源有限公司,台资企业创辉,金宝利公司等一批光伏电池企业先后建成投产,2009年福建太阳能电池组件产能达500兆瓦。福建LED和光伏产业专业园区建设已进入,企业超150家,产值超100亿元。全省12个专业产业园区,分布在福州,厦门,泉州及云霄,华安,长汀等地,区域性光电产业聚集效应显现。福建光伏产业链正逐步完善,发展规模也跃居全国前列。
经过多年的发展,福建光伏产业的产业链比较完整,上游有多晶硅生产企业、硅片生产商,中下游则有阳光大地等太阳能电池及组件生产企业。自2011年以来,受债务危机的影响,欧洲光伏市场需求下降,这对福建光伏产业造成重创。在困境面前,只有促进国内市场发展,光伏产业才有可能得以突破重围,健康发展。
二、太阳能光伏产业发展前景与趋势
随着全球能源短缺和环境污染等问题的日益突出今天,人们不得不越来越依赖新能源,太阳能光伏发电是最具发展前景的新能源发电技术,今后会不断地发展壮大,并最终成为人类能源的主体。太阳能光伏发电具有十分明显的优势,首先是资源丰富,且不会枯竭,是可再生清洁能源,特别是光伏发电过程不耗水,光伏电站建设不受水资源制约,可以在任何空闲土地上、特别是可以在沙漠土地上建设光伏电站。其次是光伏电池安装建设简单,装机规模灵活,运行管理方便,既可以利用空旷场地进行建设,也可以与建筑物结合建设,几乎不需要进行运行维护,开发利用的潜力很大。
福建省“十二五”能源发展专项规划提到至2015年全省光伏发电装机容量达10万千瓦。新增太阳能热水器40万平方米,2015年累计保有量达100万平方米。太阳光伏制造业方面到2015年福建省要实现LED与太阳能光伏产业销售收入1200亿元以上,其中太阳能光伏产值达600亿元。但欧债危机及美国的光伏电池“双反”案件势对福建省这一产业发展带来不利影响。只有加快启动国内市场,才能走出困境。
太阳能被视为取之不尽、用之不竭的清洁能源,国内市场潜力巨大,用途广泛。福建海岸线长、岛屿多,太阳能可供应岛上居民用电和渔民出海打鱼使用。城乡公交亭使用太阳能的棚顶,既能遮风避雨,又能充电照明。太阳能还可用于农村灌溉用电,解决景区、偏僻农村用电难,也可用于城市夜景工程,既经济又省力。
2011年我国光伏安装量达到2.2吉瓦,首次突破吉瓦级,成为全球第三大光伏安装国。从资源优势、技术水平、生产能力、产业基础等各方面来看,我国都已具备了加快启动光伏市场的条件基础。而迫切需要生产生活用电并拥有丰富土地资源的农村市场,则成为光伏内需的新增长点。
光伏系统初始投资成本及发电成本大幅下降。2008年,国家批准的4个上网的光伏系统上网电价是4元/ k W h。受金融危机的影响,2008年底和2009年初光伏产品价格出现了大幅下降,使光伏电站建设的初始投资大大减少。2009年3月,国家能源局启动的特许权招标结果,产生了1.0928元/kWh的上网电价,光伏发电成本已经不像早些年那样高不可攀。并网型地面光伏系统和附加在建筑物屋顶的光伏系统初始投资已经下降为2万~2.5万元/ k W p,在资源条件好的地区,上网电价已经接近1元/kWh。离网系统的初始投资,也已经下降到约4.5万~5.5万元/kWp。
太阳能电池及组件主要供应两大应用领域,一是电站建设与商业供电,一是居民消费品及照明应用。目前电池组件价格的下跌总体有利于下游应用产业降低成本,增强其产品竞争力,延展应用领域等。太阳能电站发电成本目前已降至每千瓦时0.8元,预计未来仍将持续下降。虽然与煤电0.2至0.3元的发电成本相比仍有很大差距,但从环境成本及成本趋势等综合分析,太阳能发电已日趋现实。一旦通过提高太阳能转换率降低电池生产成本,最终实现光伏发电平价上网,中国光伏业将彻底完成从政府补贴型向市场驱动型的转变,整个行业才能迎来变革式的大发展。
三、光伏产业存在的问题
近20年来,光伏产业的发展已初具规模,但同国外相比在总体生产水平上还有很大的差距,光伏产业“两头在外”,福建没有高纯多晶企业,光伏应用市场弱小,即外销工业硅――购进高纯多晶及电池片――外销电池组及太阳能产品(太阳能灯及工艺品),市场、原料均高度以来外部,市场风险大。太阳能光伏产业发展不尽如人意,存在核心技术落后、产业链发展不平衡、产品附加值低等问题。而产业链的发展与产业前景关系密切。其主要表现以及制约因素有以下几点:
1 、生产数量巨大,国内消费较小。虽然现在我国太阳能电池制造厂的生产能力较大,但其成品主要出口,国内的需求并不是很大,这就势必造成生产与消费的不均衡,同时也就制约了光伏行业的发展。福建的光伏应用市场。我国生产的太阳电池连续5年96%以上出口,国内安装量不足2%~4%。2009年我国当年安装量约占全球2.2%,累计安装量只占到1%左右。目前省内光伏应用产品基本是太阳能灯系列,以外销为主。
2、 主要材料需进口。光伏发电系统的核心是太阳能电池板,而太阳能电池板的主要原材料为晶体硅,在目前就技术而言,我国的硅生产能力虽然达到一定的水平,但是大多数还是需要进口,然而成品加工完毕以后又大多数出口,这就造成了“两头在外,大进大出”的发展模式,造成了太阳能光伏产业发展和应用市场发展出现极大的不平衡,极大严重阻碍我国光伏技术的跨越式发展。同时国外对光伏行业的一系列政策等都会给我国光伏产品的出口带来直接影响;
3、 光伏技术研发投入有限,研发能力和技术创新能力薄弱。相比国外而言,我国的光伏技术比较之后,另外,虽然国家近几年的投入资金研发的力度比较大,但是总体比国外还相差甚远。再者,在国内对光伏行业的教育力度还远远不够,国内大学中开设与之相关专业的本科学校共计两所。这就造成了相关的专业人员的短缺,从技术方面极大地制约了行业的发展;
四、光伏企业的可持续发展之路
在资源日趋匮乏,可再生能源逐步为人所重视的今天,光伏产业前景依然被看好,目前的困境只是暂时的。那么,靠什么来复兴光伏产业呢?国家出台了一系列的政策鼓励、扶植,这就相应的给光伏发电企业带来了又一个春天。对于光伏企业的可持续发展可以从以下几点来着手:
1.加速启动国内市场
随着2014年1月23美国第二次对中国光伏产品发起“双反”调查,意味着今后相当长时间,我国光伏产业主要依赖国际光伏市场的状况将难以持续,政府必须着力扩大我国国内光伏发电市场,为我国光伏产业发展提供基本的支撑。我国是能源消费大国,煤炭占能源消费结构的70%左右,面临的资源和环境压力巨大,发展光伏发电势在必行,国内需求是新兴产业发展的动力。2011年我国新增太阳能发电装机容量约220×104kW,仅为欧盟新增容量的1/10,与发达国家相比,我国太阳能发电上网发电的比例较低,除了技术水平因素外,太阳能发电并网消纳不足更多是体制原因,是体制性过剩。在新能源领域,中国无疑具有优势,最大的优势在于广阔的市场,我国正处于工业化、城市化进程中,能源需求增量大,而新能源在能源结构中比例微小。太阳能资源的主要特点是分布广泛,有太阳照耀的地方就有太阳能资源,因此太阳能光伏发电的优势是分布式应用,应该采取与用户用电相结合的方式安装光伏系统,低电压接入配电网,实现就近开发就近利用,不应该集中建设大型光伏发电,以远距离高压输电方式利用,或者说至少在近期不应该以这种方式大规模建设光伏电站。
2.推进行业兼并整合
解决光伏产业产能过剩必须经历行业整合,这是一个残酷的过程,也是一个重生的过程,政府应该拯救光伏行业,施以必要“援手”维持中国光伏产业的国际地位,不能由于一些国家和地区的贸易保护使其受挫。我国太阳能产业在国际上已经占有一席之地,维持领先地位是使我国在新能源革命中立于不败之地的重要保障,同时一些龙头光伏企业已经存在“大而不倒”的问题,光伏产业的兴衰已经影响到银行贷款、当地就业、地方税收等方方面面,如果出现大规模的倒闭潮,必将引发关联企业破产、银行受损、失业增加等一系列严重问题。不过,“救市”不是救企业,而是救行业,政府应该在光伏企业整合过程中,尽量把手从企业当中抽出来,将企业的优胜劣汰交给市场决定,只要加强行业指导即可。
3.提高技术创新能力
危机本身也是机遇,面对当前我国光伏产业的困境,光伏行业应该加强技术创新、降低成本、提高转换效率,通过技术取暖来度过寒冬。光伏发电技术包括光伏电池材料、光电转化效率、光伏电池生产装备、光伏系统集成和建设,以及以光伏发电系统为主的电力系统的运行管理等等,目前这些技术仍然处于发展初期,全球的差距并不很大,但我国光伏发电技术及其应用水平相对落后,缺乏自主创新和发展能力,要使我国光伏产业在未来的发展中立于不败之地,必须把光伏发电技术的研发放在更加突出的位置,这就要加大光伏产业技术创新力度。福建省太阳能产业发展重点:一是太阳能电池为代表的光伏产业。重点发展低成本太阳能级硅材料提纯工艺技术及其关键设备、高光电转换率的晶体硅电池和薄膜电池;发展太阳能发电、太阳能LED一体化、太阳能光电建筑一体化、离网型太阳能发电模块化产品,支持开发大功率太阳能并网发电系统集成设备,推进太阳能光伏专用玻璃、电池生产辅助材料、组件封装用相关辅助材料、照明器件等配套产业发展,发展硅锭和硅片制造、太阳能电池制造以及封装等光伏制造设备,形成晶硅铸锭、硅片切割、电池组件、光伏发电产品、辅助材料及装备、工程设计施工与应用产业链,逐步实现太阳能光伏产业相关制造设备省内配套。二是太阳能发电设备。重点支持开发或引进大功率太阳能并网发电系统集成设备。到2015年,产业规模将突破1100亿元,其中LED500亿元,太阳能光伏600亿元。
4.转变政府补贴方式
光伏发电与常规电力相比经济性较差,目前尚缺乏市场竞争力,要通过优化资金使用,以有限的补贴带动尽可能多的光伏发电,通过合理的制度安排和竞争机制,促进光伏发电成本不断下降,最终达到可以与常规电力相竞争的水平。近年来推动的“金太阳工程”就是以投资补贴的方式支持用户端分布式光伏发电系统的应用,但实施的效果并不理想,应尽快调整新能源产业政策,把政策重点由过去的扶持产业转到培育与扩大国内新能源市场方面,促进新能源产业从生产到消费的均衡发展。要改变补贴方式放大带动效应。将光伏发电补贴方式从补贴装机改为补贴发电量,从补贴发电端改为补贴用户端,补贴发电量可避免虚报装机、以次充好,补贴用户端相当于降低了部分销售电价水平,可比补贴发电端效率提高数倍。
参考资料
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[关键词]新能源 发电特性 经济型 分析研究
中图分类号:TM619 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)28-0192-01
1.前言
当代,随着社会的发展与人类的进步,生产生活中对高效环保的标准日益增高。而在电力行业,新能源革命正在进行。传统能源依靠资源有限的化石能源为主,最具代表性的有煤、石油、天然气[1]。
新能源l电包括:太阳能光伏发电技术、太阳能热发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术、地热发电技术、潮汐能发电技术和燃料电池发电技术等,本文基于新能源发电特性从技术研发、成熟运用、维护保养、经济价值等方面综合论述,与传统发电行业对比分析其经济性。
2.新能源发电技术的现状
传统化石能源的超负荷开采与利用带来了资源枯竭、环境污染问题,严重威胁人类社会发展,违背可持续发展原则,所以新能源发电技术应运而生。
据不完全统计,2000-2015年,世界新能源发电装机容量(除水电外)共增长3.56倍。若包含水电在内,新能源发电共贡献世界发电量的21%;除水电外的新能源贡献了全球发电量的3.8%。其中,2000-2015年风电和太阳能共增长了14倍,为新能源发电量中增长最快。
2015年,全球光伏发电装机量排名第一的是德国,而美国在风电、地热、生物质发电等方面都处于全球领先地位[2]。
本领域中,我国在学习其他国家基础上取得了较大的进步,但与世界先进水平相比仍存在较大差距。2015年,我国电力拨款达3986亿元人民币,其中,新能源投资额比例占77.66%,规模上电力装机总量已经超欧洲先进国家。但与欧盟相比仍然低44.86%。2015年新增装机容量中,非化石燃料装机容量占35.84%,比欧洲国家低37.11%,发电量仅为27.5%,发展上存在区域发展不均衡,发电种类布局不合理等问题。而欧盟国家利用的新能源种类较多,技术较发达,成本得到有效控制所以发展均衡[3]。当前,我国新能源发展极不平衡的为水电,其发展较快,占新能源总量的80.36%。下步我国应及时调整发展结构,在引进欧美技术同时加大对电力远距离输送、储蓄电技术、电力并网与调配技术的发展。为下一阶段的新能源发电大规模运用做足准备[4]。
3.新能源发电特性与并网技术分析
风力发电和太阳能发电受季节、天气等因素影响目前这两种新能源在实际中利用较多,所以应分析这两种新能源发电的动态输出特性并建立相应的输出特性模型,针对不同区域实例分析其全年的出力变化和光伏电站并网后对峰谷差的影响。
风的移动过程中,具有动能与势能的双重变化。在一定时间和空间范围内,风速的变化具有随机性。风力发电机组能量来源于风的动能。不同地区的风速都存在易变性和不可控性,风力发电机组时刻都遭受到较大程度的扰动,这种扰动会影响机组本身和对与之相连的电力系统。而太阳能随着地球运行与太阳距离的变化而变化,加之天气影响与各地日照长度的不同。由统计结果可知,光伏电站每天出力时间集中在6点到19点,冬季出力时间短,夏季出力时间长[5]。
目前风力发电具有独立运行的离网运行电和接入电力系统并网运行两种方式。离网型风力发电与并网型风力发电相比其风力发电规模较小,其通过电能存储装置或者与其他发电技术相结合可以为没有电网的偏远地区供电。并网型风力发电是世界风力发电发展的主要方向,其发电容量较大,通常为几兆瓦到几百兆瓦,由于其与大电网相连,从而可以得到大电网的补偿和支撑,可以使风资源更加充分的开发和利用。随着风力发电技术的不断进步,风力发电的成本也在不断降低,在考虑环境效益等因素的情况下,风力发电在经济上具有很大的吸引力。
太阳能发电可分为太阳能热发电和太阳能光发电两大类。太阳能热发电系统主要由集热部分、传输部分、储热部分构成。根据聚光式系统的不同可以分为塔式太阳能热发电系统、槽式太阳能热发电系统以及碟式太阳能热发电系统。太阳能光伏发电并网系统主要由光伏电池模拟器、充电控制器、超级电容、蓄电池组、正弦波逆变器和系统监控部分组成。
4.提高光伏发电经济性的技术研究
首先太阳能光伏设备的成本过高。设备价格是影响光伏发电经济性的首要因素。具体表现在:提高技术进步,扩大生产规模降低单位成本,通过市场调查与企业经验增加工作效率提高实现产业链纵向一体化,实现市场准入机制,加大价格竞争杠杆。
太阳能光伏设备成本是影响太阳能光伏产业发展的决定性因素之一。只有有效地降低太阳能光伏发电的设备本才能提高太阳能光伏发电的市场竞争力。因此,国家应该加强太阳能光伏设备方面的技术研发投入,通过技术创新把太阳能光伏设备的成本降下来,这样光伏发电的大规模应用才有基础。另外,发展分布式太阳能系统也是提高太阳能光伏发电竞争力的一个方式。太阳能光伏发电的使用应该让消费者具有选择权。分布式太阳能光伏系统为更广大的电力消费者提供了一种可选择的替代能源,发展这一系统技术及相关网络技术,无疑将使太阳能得到更为广泛地利用[6]。
5.结论
对于风力发电,国家无需长期大量地对风力发电项目进行补贴,为了有效地降低风力发电成本应该进一步加强风力发电配套设施的建设与维护。对于太阳能光伏发电,太阳能光伏设备成本是影响太阳能光伏产业发展的决定性因素之一。只有有效地降低太阳能光伏发电的设备本才能提高太阳能光伏发电的市场竞争力。通过采用分布式太阳能光伏系统为将使太阳能得到更为广泛地利用。
传统化石能源的开采和利用将会带来资源枯竭与气候异常等问题,违背可持续发展原则。寻求可持续的清洁代替方案,成为能源工业的使命。清洁无污染的太阳能、风能等新能源具备可再生的特点,发展前景广阔。但任何技术的发展成本与经济性最为关键,未来只有当新能源与可再生能源在价格上能与传统能源匹敌才能具备住够市场竞争力,这需要能源政策、技术进步的支持。所以经济可行的的能源发展战略才能真正引发能源革命的。
参考文献
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关键词:光热发电;可再生能源;技术;电力供应
中图分类号:TQ171 文献标识码:A
随着技术不断的进步、产业的飞跃发展及社会对清洁能源需要的不断增大,光热发电已逐渐于很多国家及地区作为可再生能源产业的新投资热点,可是与光伏发电产业相较,光热发电技术尚处于发展之中,产业尚处在成长阶段,市场尚处在开拓之中,尚需要具备有效的政策与有益的发展环境给予支持。光热发电称得上是具有战略意味的可再生能源技术。虽然光热设备制造技术在我国出现较晚,但进步速度确很突出。槽式热发电之聚焦集热管作为光热发电设备关键部件在全球发展已近三十年的历史,并且世界上只有德国肖特与西门子两个企业能够批量生产,可我国仅仅用了两到三年的时间,就出现有十三家企业试制生产出样管。客观上来说,光热发电于我国尽管起步较晚,可在西班牙、美国等欧美地区已经具备了一定的规模。
一、大力发展光热发电有助于推动可再生能源发展和电力供应结构转型
党的“十”倡导要推进能源生产与促进消费革命,而可再生能源属于此方面是不能缺少的路径之一。二零一二年尾我国风力发点电与光伏发电并网运行,装机容量风力发点电达六千二百三十七万千瓦;光伏发电达七百万千瓦上下,百分之八十以上容量用在我国的西部和北部的集中开发上,因为光伏发电同风力发电均都很难存储,已经显露出严重的并网及受限出力问题,一些地区的限电数值已超过百分之三十,可光热发电能够借助技术可行、成本相对较低的储热装置达到按电力调度需要发电,不仅能够看做基础支撑电源,而且具有比较灵便的调峰能力。大力开发利用光热发电能够缓解西部及北部的风力发电、光伏发电限制出力的状况,并且共同构成清洁发电系统,有效提升可再生能源于电源结构中所占的比例。
二、发展光热发电具有显著的拉动经济和相关产业作用
与光伏发电相较,光热发电具备系统工作效率高而发电技术成本低的优势,其规模效应具备能同常规能源火电相比拼的潜力,光伏发电与光热发电的产业链都很长,与光伏发电产业链不一样的是,光热发电产业链的大多数环节属于传统制造业方面,例如太阳集热岛所大批需求的钢材和混泥土以及储热材料等,一个五万千瓦装机配置四到八小时储热的光热发电系统,大概需用钢材十万至十五万吨、玻璃六千吨、混凝土一万吨,发展光热发电能够适量缓解我国钢铁、水泥等方面产能过剩矛盾,除此之外,发电机汽轮机等在我们国家都是传统行业,光热发电技术作为新生产业潜力很大。光热发电不单单是指出一项清洁能源供应策略,尤为重要的是能够拉动经济及诸多传统及新生产业的发展。
三、光热发电市场具有应用面广发展潜力大的优势
光热发电即将将作为新能源的主要角色,因为其光照不够时可利用储热发电,光热较比光伏发电、风力发电更加有助于电网的稳定;并且免掉了光伏发电中成本较大的硅晶光电转换,降低了成本、免除了污染。太阳能在我国的资源很丰富,特别是西部与北部地区,土地及太阳能资源能够适合光热发电大范围发展需求。相较风力发电与光伏发电,光热发电需要具备一定程度的水资源,能够与西部煤电基地产生默契,建成数千万千瓦到上亿千瓦光热发电系统,从太阳能、大地、水源方面看是可行的。光热发电产业未来发展可从两大类市场方面阐述,一方面是建立配置储能装置的大型光热电站和建立光热与天然气联合型电站等,另一方面采取光热发电的分区布置式应用,包含在海岛、偏僻地区运用光热发电促成供电、热以及海水淡化,在具备工业用热所需领域推广建立光热热电联合产业等。《可再生能源发展十二五规划》指出了我国光热发电产业的发展目标,到二零一五年达到一百万千瓦,针对此目标,业内有着不一样的观点,一部分人认为目标还能够增大,另一部分人认为当前光热发电建设状况达到目标很难,可此目标最为关键的意义在于其显露出我国发展光热发电的信心与导向。因此,若是光热发电在技术方面与经济性方面再前进一步。在设备制造方面保障系统集成方面及运作管理方面获取充足的经验,那么光热发电产业中长期目标将会大幅度增加。
四、结合我国光热发电形势及发展需求提出几点建议
(一)制定相关政策 启动和扩大市场规模
结合我国风力发电、光伏发电等可再生能源发展实际经验,光热发电业已在技术与产业方面做好准备,就要迈进商业化运用的门槛。这便需求国家制定适应的政策,以快速启动市场,并且结合市场反馈及此产业建设程度,依据适宜的速度拓展规模。国家需要出台合理的电价政策,主张直接采纳诸如与风电、光伏电相近似的光热发电标杆电价方法,抑或借助一两轮的招标来确立标杆电价,为光热发电投资单位、制造业提供准确的信号,并且于金融信贷等层面提供扶持及优惠政策。
(二)注重自主技术的创新,为光热发电市场发展提供支撑
我国光热发电制造设备产业不仅需要行动快速,短期内完善产业链建构,而且还需要引鉴国外光热发电产业和国内光伏发电产业的成功经验与失败教训。应当加大自主技术创新力度,基于我国疆土环境与条件研究开发技术并且实施产业链建设,不仅需要符合我国特殊情况,而且需要更加注意避免重复光伏产业大批引进技术及生产线、同类产业恶性竞争、对外贸易矛盾纠纷不断的旧路,建设真正属于我国自主技术力量研发投入的光热发电产业。
结语
总之,光热发电具有市场需求范围广,产业发展潜力很大的优势。我国目前的光热发电电站规模比较小,主要是靠获得了支持技术研究开发示范的科学研究经费的资助。所以,国家应当借助有效的政策引领逐步发展起来的我国光热投资市场。光热发电仍需借助技术的不断进步以及借助政策扶持启动市场并且逐渐扩大规模,最终促成光热发电技术成本的不断下降。
参考文献
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在传统资源日渐枯竭与环境污染日益加剧的双重压力下,太阳能光伏发电技术作为清洁可再生的新能源技术,其对人类社会发展的长远战略意义巨大。本文主要分析了我国光伏产业在发展过程中所存在的问题及未来的发展前景,并针对性的提出了相关政策建议。
关键词:光伏;现状;前景;政策
1、前言
我国光伏产业起步较晚,但发展迅速,特别是20世纪末至本世纪初,光伏产业取得了跨越式发展,已形成较为完整的工业生产体系,并在晶硅电池组件等领域具有较强的国际竞争力。但与此同时,在快速发展的背后也存在着诸多问题,对光伏产业的进一步发展形成了诸多障碍。本文对此进行了简要分析,同时对光伏产业未来发展趋势进行了分析预测,并针对性的提出了相关政策建议。
2、我国光伏产业发展中存在的问题
2.1国内市场落后
我国正处于快速发展时期,其工业化和城市化进程正稳步推进,耗能巨大。据亚太能源中心的预测 [1],2020年,我国交通部门用能比例将增加到16%;同时有专家预测,到2020年前后,我国可能成为全球最大的石油品进口国。与此同时,2011年我国总能耗占全球20%,CO2排放约90亿吨,约为世界总量25%,约为美国和整个欧洲之和。首屈一指的耗能大国,刻不容缓的污染窘境。一切都促使中国将发展清洁性、绝对的安全性、资源的相对广泛性和充足性的太阳能光伏产业提升到战略高度。
在过去的十年里,我国太阳能电池及组件产量稳居世界第一,但在国内市场消费上却是恨铁不成钢。2011年之前 [2],国内光伏产品安装量一直在生产量的5%以下,而超过95%的产品则只能依赖欧美等国外市场。2011年,国内光伏产品安装量占到生产量的12.7%,首次突破10%,但总体累计安装量也仅有全球5%,相比于我国的年耗能量而言,少之又少。
2.2国内光伏产业整体格局“两头在外”
我国光伏产业虽然发展迅速,但自主核心技术较少,企业自主创新能力较差,如未完全掌握高纯硅提炼技术,致使原料受制于人,随时面临被“釜底抽薪”的危险。另一方面,由于国内市场发展严重滞后,难以支撑起庞大的光伏生产业,2011年之前有超过95%的光伏产品用于出口,国内光伏企业严重依赖国际市场,致使我国光伏产业抵御风险的能力较低,易受到国际金融市场的影响。
90%以上的原材料依赖进口,90%以上的产品依赖出口这种两头在外的现象一直制约着中国光伏产业的发展。近年来,部分相关技术虽有所突破,原材料的一头有所改善,但技术尚不成熟,也未形成一定的竞争力。2011年,国内光伏产品安装量首次突破生产量的10%,但局势依然不容乐观,80%以上的光伏产品还需依靠国际市场,随着欧美日等政府支持光伏产业政策的放缓,国际需求量逐渐下降;并且,2011年以来,美欧先后针对中国光伏产业展开双反调查,致使国内光伏企业屡受打击。因此,开发国内市场势在必行。
3、光伏产业未来发展分析及政策建议
3.1未来发展分析
在技术层面上,光伏发电技术是利用半导体表面的光生伏特效应从而将太阳能转化为电能的技术,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,而其关键技术在于太阳能电池。目前,光伏发电技术应用已非常广泛,上至航空航天领域,下至普通的家用电器,大到兆瓦级发电站,小到普通的市场玩具,光伏发电技术正进驻到人类生产生活的方方面面。
从人类发展角度来讲,能源是经济发展的动力,经济系统采用何种能源结构,是能否实现低碳经济的根本,以往竭泽而渔,以化石能源为核心的经济发展模式不仅难以为继并满足人类的长久发展,也给自然环境带来了深重灾难。只有转变能源发展模式,向太阳能等新能源进军,才是实现我国乃至全人类低碳经济的根本出路,也是实现人类可持续发展的关键和必由
之路 [3]。
相比于传统能源、核能、风能、水能等资源,太阳能光伏发电具有充分的清洁性、绝对的安全性、资源的相对广泛性和充足性、长寿命、免维护性以及潜在的经济性等优点。虽然成本过高依然是制约光伏产业规模化发展的主要因素,但随着技术公关的逐渐突破,成本将进一步降低,进而具有与传统能源相当的发电价格,但在清洁性、安全性及可再生方面却是传统能源望尘莫及的,太阳能等可再生能源也必将逐步完全取代传统能源。
产业政策是产业形成和发展的源动力。美日德意等国际经验表明,国家能源政策和发展战略的支持是光伏产业形成和发展的源动力 [4]。在可预见的短期内,各主要国家光伏激励政策和相关法律的保障仍然是世界光伏产业和市场快速成长的最主要的推动力 [1];而包括中国在内的广大发展中国家,边远无电地区离网应用为光伏产业的成长提供了潜在市场。
就中国目前的光伏应用市场分析,国内光伏产业市场主要在:通信和工业应用大约占36%;农村和边远地区应用约占51%;光伏并网发电系统约占4%;太阳能商品及其他约占9% [1]。虽然目前光伏产业中,并网发电所占比例较少,但并网光伏发电在整个可再生能源技术中已是增长最快的技术,另据联合国能源机构的调查报告显示 [5],太阳能光伏―建筑一体化(BIPV)和并网发电将成为21世纪市场的热点,将是21世纪最重要的新兴产业。
3.2政策建议
限于目前的成本因素,光伏产品还不具有与传统化石能源相竞争的实力,因此,必须通过政府鼓励、补贴及相关法律等措施来开拓市场,从而推动光伏产业的发展。借鉴国际经验并结合我国目前的实际情况,现提出以下建议。
3.2.1完善、整合法律法规
我国虽先后通过了《可再生能源法》和《上网电价法》等法律法规,但实施细则有待完善,权责有待明确。应针对不同资源,有针对性的确立相应的电价,并有效推动相应法律法规在全国实施。
3.2.2积极开拓国内市场
随着欧美日等国际上主要光伏市场国家扶持资助政策的减弱,国际市场需求可能将随之放缓;我国尚存在众多的无电区和无电人口,分布式光伏发电市场潜力巨大;并且,西部地区充足的光照条件为光伏产业提供了良好的自然环境,在西部荒漠中建立大规模的光伏电站的市场巨大。这些众多的因素都促使中国积极开拓国内市场,如此以来不仅可以为光伏产业的发展开拓新的广阔的市场,更为我国清洁可再生能源的发展提供了强有力的推动力。
3.2.3注重人才的培养
人才是发展关键,是科技进步强有力的生力军,必须未雨绸缪,积极系统化的培养相关技术及科研人才,为后续大规模开发、推广光伏产品做好基础。同时应建立公平公正,以择优为导向,以奖励为激励政策,形成有利于人才脱颖而出,充分展示能力的选人用人机制,为人才的发展及才能价值的实现创造有利条件。
3.2.4建立健全的产学研一体化机制,提高创新竞争力
通过教育学习储备人才,通过研发推动技术进步,通过技术进步降低成本,通过降低成本开拓市场,从而扩大产业规模。要积极形成以学和研为基础和支撑,以产业为经济转化形式的产学研一体化机制。同时,技术进步永远是核心竞争力所在,必须鼓励技术创新,通过掌握核心技术以提高竞争力。
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面对全球严峻的能源形势和日趋恶劣的生态环境,世界各国均将新能源战略作为可持续发展战略的重要组成部分,光伏产业迎来了产业大发展的机遇。2010年全球光伏发电新装容量16.6吉瓦,较2009年增长129%,近5年的年均增幅达到63%。在全球光伏发电需求大好形势下,太阳能电池产量快速增长,最近10年太阳能电池及组件生产的年平均增长率达到57.6%。到2010年,全球太阳能电池总产量已达27.2吉瓦。据权威机构预测,到2015年全球年新装光伏系统将达到43.9吉瓦。
光伏产业链从桂料、桂片/桂旋、电池、电池组件延伸到应用系统等全环节。德、日、美等国占据硅原料生产核心技术,中国已突破世界万吨级高纯硅技术壁垒。硅片/硅锭生产技术主要分布在挪威、德国、英国和日本,但江西赛维LDK成为全球首家硅片产能跨入2000兆瓦门槛的光伏企业。2010年,伴随着世界太阳能电池产量剧增,中国大陆2家企业电池产量并列全球第一。在发电应用方面,欧洲还是全球光伏产业最重要的市场。截至2010年底,欧洲光伏发电累计容量为13.2吉瓦,占全球总量的79.6%。从主要光伏国家的发展经验来看,财政激励政策是启动光伏市场的主要动力。其中上网电价法(Feed-in-tarifD与直接资金补贴法是推动世界光伏市场强势增长最重要的途径,得到了多数发达国家的认同和采纳。
目前,中国已经基本建立起比较完整的光伏产业链,遍布29个省市,主要分布在江苏、河北、江西等省市。国内光伏企业已经跻身国际大型光伏企业行列,其中12家海外上市,15家国内上市。中国光伏产业强劲的增长势头呈现以下特点:一是产业规模不断扩大,产业集聚快速形成。我国光伏产业经过爆炸式发展,已经形成了江苏、河北、江西、四川等几个光伏产业聚集区域。2010年我国太阳能电池产量超过13吉瓦,占全球总产量的47.8%,连续三年位居全球第一。二是光伏产业技术取得显著进展,设备国产化程度进一步提高。国内多晶硅料产能超万吨的企业就有两家,分别是保利协鑫和江西赛维LDK。近年来,我国通过引进外国领先的设备,硅碇/硅片生产薄弱状况得到彻底扭转。光伏生产设备30%?40%已替代进口或部分替代进口。三是政府扶持力度加大,产业政策开始补位。2009年以来,国家决定综合采取财政补助、科技支持和市场拉动方式,加大对光伏产业发展的扶持力度。2009年7月,国家多部委印发《关于实施金太阳示范工程的通知》,计划在2-3年内,采取财政补助方式支持不低于500兆瓦的光伏发电示范项目。
然而,与世界太阳能光伏产业的发展相比,中国太阳能光伏产业仍然存在产业链发展不平衡、自主创新能力弱、产业机制不够灵活、应用市场有待进一步开发等问题。当前,机遇与挑战同在(见表一),我们必须认真思考,采取有力措施,调整产业结构,扩大内需,开拓国际市场,狠抓技术创新,化危为机,推动我国光伏产业更好更快发展。
2光伏专利分析和技术展望2.1光伏技术领域专利分析作为新兴技术产业,太阳能光伏产业正处在高速持续发展之中,产业技术日益受得国内外企业、个人和科研院所的重视,特别是日本和美国的大型跨国公司将中国作为重要的目标市场,加紧该领域的专利布局。太阳能电池制造技术已成为光伏产业的主要技术,而伴随着光伏并网发电的广泛应用,太阳能光伏发电应用技术研究开发迅速趋热。我国企业在技术创新体系中的主体地位作用已经显现。由于国内科研院所的研发能力强于中国企业,国内院校应加强与企业合作,推进产业化进程。
2.1.1强国加紧在中国进行光伏技术专利布局中国企业和研究机构在太阳能光伏领域的本土知识产权保护意识很强,而日本、美国、德国等国家的跨国公司将中国作为重要的目标市场,正加紧光伏技术的专利布局,竞相占领我国专利技术市场。曰本三洋、夏普、佳能,美国应用材料和德国默克公司都加强在中国的专利申请,涉及产业链的多个领域。特别是美国应用材料公司近几年的专利申请非常活跃,仅2007年就申请专利231件之多。日、美等国在华专利数量分别占到中国太阳能光伏技术领域专利总量的16.6%和12.5%。
2.1.2光电器件技术是国内光伏专利技术发展的焦点
从专利申请的应用领域分析,当前国内光伏专利技术的热点主要集中在光电器件、太阳能电力、半导体加工工艺、半导体基板、聚合物的光电应用方面。光电器件技术依然是国内光伏产业技术中最主要的热点技术。
2.1.3国外企业光伏专利技术整体强于国内在华申请光伏技术专利的企业排名中,国内仅江苏常州天合光能公司挤入前十强,其余均为外国企业。国内企业整体技术实力落后于美、日、韩等国。
2.1.4长三角成为我国最主要太阳能光伏专利技术集聚地区
国内申请光伏技术专利前三名的企业分别位于常州、上海、无锡等地,这表明长三角是我国最主要太阳能光伏技术专利集聚地区。
2.1.5科研院所的研发能力明显强于企业中科院是国内太阳能光伏技术领域申请专利最多的研究机构,其专利数量达201件,是国内申请专利最多的企业常州天合光能的3倍以上;其次为南开大学52件,位居第二;上海交通大学44件,排名第三。因此,国内企业应加强与科研院所的合作,实现产学研相结合,将太阳能光伏技术成果转化为产品,推进产业化进程。
2.2太阳能光伏技术展望
加大光伏领域的研发投入,促进太阳能发电技术突破,扩大太阳能发电应用领域,是当前各国共同的战略目标。即使在全球经济低迷,整个光伏产业及技术研发造成极大冲击的情况下,光伏技术领域依然取得了较好的进展,未来各项技术参数、性能指标等记录将不断地被刷新。
(1)光伏发电成本将持续降低。依靠目前的太阳能电池技术就可以实现光伏发电成本的持续下降,未来光伏发电将会有经济竞争力。但对于何时能够达到和常规能源电力成本相当的水平,各研究部门之间差别很大,乐观的估计是到2015年左右,保守的估计是2025年左右,光伏发电成本可以下降到1.5美分/千瓦时,和届时的电力销价相当(仍高于煤电电价,但差别不很大)。
(2)新型太阳能电池技术推陈出新。在晶硅太阳能电池原材料成本一多晶硅居高不下的情况下,各厂商纷纷转而寻求技术创新,从而使得研究开发新型太阳能电池术成为近期太阳能电池产业新的热点。如利用碳纳米管代替传统硅技术,利用硅藻类生命结构开发太阳能电池,以及铜铟镓硒电池技术。
(3)光伏发电向规模化方向发展。经过多年的发展,光伏发电目前是一种较为成熟、可靠的技术,己经逐渐从过去的独立系统朝大规模并网方向发展。
(4)硅材料用量大大减少。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方面。从20世纪70年代开始,经过30多年的进步,太阳能电池硅片厚度从450?500微米降低到目前的100?180微米,厚度不及原来的1/4,硅材料用量大大减少,这对太阳能电池成本降低起到了重要作用。
(5)电池转换效率进一步提高。单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。在1954年,贝尔实验室的研究人员发现了转换效率最高的单晶硅太阳能电池,效率为4.5%,而现今光电转换效率纪录被新南威尔士大学提高到43%。
3我省光伏产业发展概况及问题
3.1我省光伏产业发展概况
“十一五”期间,江西省光伏产业从无到有、从弱到强,以晶体硅片生产为基础,在光伏产业链中游崛起,产业规模取得快速发展,在国际上已具备雄厚的实力。我省的光伏企业有50余家(2家海外上市企业),建立了“硅料一硅片一电池一组件”较为完整的光伏产业链。光伏产业投入也逐步增加。我省“十一五”时期的光伏产业投资总量在1200亿元左右,10多家光伏企业项目投资数额过亿,科技投入已达2000多万元。投资领域主要涉及太阳能光伏产业上游硅料、硅片生产,以及中游太阳能电池及组件生产领域,产业链下游领域相对较少。我省还成功组建国家光伏工程技术研究中心,成立了我国首个太阳能光伏学院一南昌大学太阳能光伏学院,建立了“中国光伏交易市场”,光伏企业的创新能力持续提升。
3.2科技发展中的主要问题
(1)光伏科技投入总量小。“十一五”期间,全省仅2009年光伏企业主营业务收入达210.91亿元,而科技投入仅为2000多万元,占主营业务收入的0.9%。。河南、四川、江苏等省科技投入较大。
(2)光伏技术自主创新能力弱。通过对中国光伏技术专利分析可知,从1983年至今,在国内申请的光伏专利总量中江西仅5件,占国内专利总量的0.19%。,涉及江西企业2家(表二所示)。
(3)光伏高层次创新人才缺乏。光伏专业技术人才队伍有待进一步培养,高层次、高素质的,懂得科技知识、经贸知识和现代管理知识的管理人才极度缺乏。
(4)光伏产业链需进一步完善。迄今为止,江西光伏产业链涉及上游硅原料和硅片生产环节,中游太阳能电池及组件、光伏设备领域仍较弱,下游光伏应用领域正在布局,表明整个光伏产业链发展不够完善。
4科技创新助推我省光伏产业发展建议
(1)加大对光伏产业的科技投入,提高企业的核心竞争力。每年获得各类科技投入不低于光伏产业主营业务收入的2%。制定激励政策鼓励企业开展研发自投。鼓励并促成世界范围内的产学研结合,将科技成果迅速转化为现实生产力。
(2)加强产业政策扶持力度,进一步激发光伏市场发展动力。加大光伏产业发展的相关政策。继续依靠政府财政支持,扶持光伏产业发展。从中短期来看,太阳能光伏发电的政策扶持力度和政府激励政策的实施仍将是开拓光伏市场的主要动力。
(3)优化光伏产业布局,尽快形成较为完整的光伏产业链。尽快淘汰光伏生产环节中能耗高、污染严重的落后产能,加速对国内外企业的兼并重组。全面实施产业配套战略,稳固高纯硅、硅片等上游产业,扶持电池、组件、设备等中游产业发展,引导下游光伏应用领域的市场开发。拉长光伏产业链,提高产品附加值,提升光伏产业的整体竞争实力和综合竞争能力。
(4)增强企业融资渠道,为光伏产业提供强有力的资金保障。光伏产业是一项新兴战略性产业,需要较强的资本投入。我省在积极争取国家财政资助外,还需大力吸引民间资本、风险投资等多项资本注入,积极拓宽企业融资渠道,为光伏产业提供强有力的资金保障。
(5)加快高层次人才的引进,为光伏产业提供智力保障。进一步完善激励机制,多方位引进高层次、紧缺人才。施行“人才、基地、项目”一体化机制,建立产业化基地,通过项目实施培养高层次优秀人才,为我省光伏企业的发展提供智力保障。
(6)加强创新平台的培育,提高光伏企业创新能力。加强科技创新服务平台的建设,建立国家级技术服务和支撑平台;加大光伏重点实验室、产业基地、工程技术研究中心和企业技术中心的建设力度。建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,促进科技成果转化。建立光伏产业技术创新战略联盟,引进消化吸收国际先进技术和工艺,开发新产品,提高光伏产业研发和创新水平。
在充分了解威海市电力能源事业发展现状、发展规划、能源利用现状及国外电力能源利用发展趋势的基础上,结合在威海调研成果,提出了关于探索低碳电力、改善能源结构方面对低碳经济发展的几点看法:一是新能源等非化石能源电厂的规划对未来低碳电力发展十分关键;二是低碳电力战略的实施,要特别注意发挥市场在资源配置中的基础性作用;三是以科学精神推进低碳电力的管理创新和技术创新。
一、目前威海发展低碳电力能源的情况
威海市地处胶东半岛最东端,海岸线近千公里,三面环海、一面接陆的地理条件给其风力发电投资创造了得天独厚的条件。在鼓励企业投资发展新能源产业政策鼓励下,威海市目前风电并网装机容量达13.275万千瓦,占电力装机总容量的10%。而随着大批风电项目的推进,预计到年底,并网发电的风电装机容量将达40万千瓦。威海作为一个资源短缺型城市,发展风能产业无疑是最佳的选择。风力发电属于绿色环保产业,不但可有效减少燃料消耗,节约大量化石资源,而且对环境没有污染,可有效地改善地方的环境质量。据测算,每台1500千瓦风机每年可节约标煤1000吨,减排二氧化碳2400吨、一氧化碳0.24吨、二氧化硫12吨。而威海市并网发电的13.275万千瓦风电项目年可节约标煤9万吨,减排二氧化碳22吨,二氧化硫1000吨。除此之外,核电产业、文登昆嵛山抽水蓄能电站项目、太阳能产业等新能源产业的发展势头也很迅猛。目前,荣成石岛湾正在加紧布局建设属于国家重大专项的高温气冷堆核电站和大型先进压水堆核电站。其中一期工程投资33亿元,建设首个20万千瓦级高温气冷堆核电机组。以三角集团3兆瓦光伏示范电站项目为代表的太阳能产业也在快速推进,预计年底前可竣工并网发电。届时,该项目全年可减排二氧化碳7647吨。
二、发展低碳电力促进低碳经济的途径
通过对华能威海电厂和威海第二热电厂的调研,了解了电厂在节能减排方面所采取的措施效果很好,废水、废气排放均符合国家相关标准。在新能源如风能、核能利用方面也加大了投资的力度,耗巨资在海阳发展核电,虽对当地的地方经济有所影响,但对促进山东省以及威海市发展低碳经济和构建节能社会,对国家的战略发展有深远的意义。发展低碳电力促进低碳经济的途径建议如下:
首先,新能源等非化石能源电厂的规划对未来低碳电力发展十分关键。当前要进一步明确和完善电力规划的论证、评估、衔接与公示制度。应该进一步从具体的发电厂和输电线路的审批中跳出来,在低碳电力战略的指导下,加强能源电力规划的布局研究。节能减排再不可走以前的老路子,关停机组必须经过充分的技术经济论证。发展生产力,也要重视保护生产力。
其次,低碳电力战略的实施,要特别注意发挥市场在资源配置中的基础性作用。国家相关部门应在低碳电力框架下继续加快推动电价改革,配套进行输配分开改革,逐步放开售电市场,允许大用户与发电企业直接交易电能、自主协商电价;制订与完善鼓励节能减排和可再生能源发展的电价政策;配合有关部门探索有利于低碳电力发展的税费政策。
第三,推进低碳电力的管理创新和技术创新。发展低碳电力要早做准备,摸索管理创新,在低碳电力相关的交易规则制订过程中掌握话语权。在智能电网建设上,必须紧密结合实际,确定发展路线和阶段目标,分步实施、重点推进、跟踪调整。智能电网建设必须突出重点,解决低碳电力发展的突出问题。
三、发展低碳电力促进低碳经济的措施
在低碳经济模式下,电力企业的投资、生产、交易决策将面临着更大的不确定性。对于发电企业而言,除了传统地考虑电价波动、需求关系波动等因素外,还应充分考虑国家宏观调控关于碳税或各种配额机制的制度出台等宏观因素,关注未来各项低碳技术的发展程度等科技进步因素,评估国际国内市场CO2的价格波动与发展趋势等价格因素,分析各种新型低碳电源、低碳技术在生产中的出力特性与运行特性等等。
首先,以短期低碳机制为保障建设低碳电力系统,重点是对减排效果好、整治见效快的一些具体问题制定相应的措施,短期的减排措施能促进节能减排指标的落实。短期措施是从三个层面入手的,第一个层面是对直接排放源的关停和整改,具体措施如加大淘汰落后产能力度;严控高耗能、高排放行业过快增长。第二个层面是在能效利用方面,通过各种节能技术来实现终端用能效率的提高,在一定程度上减少对能源消耗的需求,大力推广节能技术和产品。第三个层面是政策的引导,重点是价格政策以及一定的财税扶持。
其次,以长期低碳机制为目标,未来的电力系统乃至整个能源系统,需要一个更加长期的、可持续的低碳发展方式。从能源战略规划源头抓起,转变我国能源开发和利用结构,加强对可再生能源和清洁能源发展的规划统筹,按照“大规划、低碳规划和绿色规划”的思路,构建“低碳能源发展规划机制”。同时以低碳发电技术为突破口,在已有基础上进一步研究大规模开发可再生能源发电技术(如风力发电技术、太阳能光伏光热发电技术)以及常规火力发电的碳捕捉与封存技术(CCS),从试点运行、推广应用、综合布局的角度,构建“低碳电力技术发展机制”;配套大规模可再生能源发电资源并网的需求,建设统一的智能电网体系,应对和解决类似风电和太阳能发电所具有的明显间歇性出力问题,利用智能电网技术构建“低碳电力智能运行机制”。
自2009年以来,汉能选定太阳能光伏中的薄膜技术路线进行全球技术并购与整合,经历短短数年间的集成创新、协同创新发展,成为一家在规模和技术上皆全球领先的“高科技+能源”企业,带动了国内薄膜太阳能产业发展,使中国薄膜太阳能产业实现了真正的全球领先,为中国企业全球技术并购、整合国内外技术资源提供了成功的经验。
通过全球技术并购成为行业的领跑者
2009年,在金安桥水电站还没完工时,汉能就一直在考虑企业的发展方向,如何实现进一步的转型升级。经过数年时间的研究和思考,汉能集团认为以太阳能为代表的新能源是人类能源史上的重大变革,太阳能发电大规模替代化石能源的时代已经到来。
然而当时,尽管薄膜太阳能技术已有数十年的历史,由于光电转换效率低、成本高等问题,并未引起业界的足够关注,市场占有率很低。与此同时,另一个发展方向晶硅太阳能发电技术已经比较成熟,进入门槛低,投资回报快,当时业内外看好晶硅的人居多。汉能决策层经过反复研究认为,从长远来看,薄膜化、柔性化是未来太阳能光伏技术的发展方向,薄膜光伏正处于产业认知曲线的起始端,其蕴含着极大的技术潜力,转换率低、成本高是可以通过技术进步得以解决;从技术壁垒来看,薄膜太阳能是技术和资本密集型行业,可避免陷入晶硅太阳能行业的同质化和低水平竞争;从核心竞争力来看,太阳能的利用不再是对资源的争夺,而是核心技术的竞争。因此,如果汉能掌握了薄膜太阳能的前沿技术,也就掌握了未来能源的发展方向。
战略方向一旦确定,汉能选择了一条全球技术并购与整合之路,快速进入薄膜太阳能产业。汉能以全球的眼光,经过对上百家薄膜太阳能技术公司跟踪、筛选,选定技术路线,在全球范围发现技术先进的公司。2012-2014年短短3年时间,汉能把4家当时拥有全球最先进的铜铟镓硒、砷化镓技术的公司收入囊中。
由此,汉能拥有硅锗、铜铟镓硒、砷化镓等多条产品技术路线和专利,形成柔性化薄膜太阳能产品技术路线体系,同时还具备了核心装备的自主设计和制造能力。汉能弯道超车一跃成为全球技术领先的薄膜太阳能公司。
汉能并购成功的重要因素
通过研究,我们认为汉能并购成功的重要因素有三个:一是机会青睐于有准备的公司。2012年伊始,全球光伏市场出现不景气,特别是薄膜太阳能企业的生存状况受到了较大的影响。这些公司经营多年,其研发投入到了一定阶段,有的已经具备了做生产线的能力,需要大量的资金。然而这时候人们对薄膜太阳能技术不看好,不仅没有新的投资进入,原来已投入的基金公司也急于撤出,一些薄膜太阳能技术公司面临着破产的威胁,急需找到新的股东。汉能在这时候有了并购的机会。例如,2012年底,Miasole公司深陷资金紧缺的问题时,汉能基于前期对这家公司有全面的研究和了解,抓住了这个契机,一举并购了这家公司。而在此之前因时机未到,李河君曾带着技术团队去美国Miasole公司,希望谈判合作,但是他们受到冷落,在公司的大厅等待了30分钟,连公司的CEO都没有见到。
然而在汉能全球并购之后,随着技术进步,薄膜太阳能有了长足的进展,转化率提升很快,成本大幅下降。到了2014年底,全球又重新开始重视薄膜太阳能。美国国会研究服务局的行业组织、商业领域专家、美国的麻省理工大学(MIT)等多次提议美国政府应加大投入,支持代表太阳能未来技术的薄膜太阳能光伏发展。因此可以说,汉能成功地抓住了全球并购的最佳窗口期。
二是用专业精神赢得信任。为了顺利地实施海外收购,汉能组建了一支技术团队和一支商务团队。技术团队对上百家公司的资料进行筛选、对比、评估分析,深入标的公司实地考察判断其技术的先进性,进行全面技术论证把控并购风险等等。这种专业化精神展示了汉能致力于薄膜太阳能的决心,赢得了标的公司的信任。在并购美国AltaDevices公司后,对方给汉能技术团队的评价是“三最”:考察时提的问题最专业;技术方面的尽职调查做得最仔细;提供的材料和写出的评估报告最详实。
三是用诚意打动人心。商务团队整合了国际知名的投行、咨询公司、律师、会计师等资源,负责并购交易的商务谈判。汉能的每一个并购交易,都对股东、债权人(银行、金融机构)、管理层三方的利益诉求进行详细的分析,比如,股东希望尽量减少损失,并能把公司转让给靠得住的新股东;债权人则是关心自己借出的资金是否能收回来,不希望承担太大的风险;管理层则希望新股东能把公司发展得更好。汉能进行并购谈判的时候,充分考虑了三方利益不一致性,对各方制定不同策略和承诺,最大限度地满足不同利益相关方的利益诉求,用最大的诚意打动各方,赢得了顺利并购。与此同时,汉能设计了对核心人才的留任激励计划和奖励机制,为年轻的技术人员搭建成长平台,留住了绝大部分的员工。
汉能在几次并购中也是大赢家,最终都以较低的价格、尽量小的成本买下了这4家公司的股权。
全产业链集成创新形成自主创新能力
1.技术上继续保持全球领先地位
完成了并购的汉能没有停止继续创新的脚步,他们持续投入大量的研发资金,整合国际国内的技术资源,不断提升薄膜太阳能电池的转换效率,如下表。其中,AltaDevices公司的高效柔性砷化镓薄膜发电技术是全球最薄、最轻、转换效率最高的柔性太阳能薄膜技术,经美国国家可再生能源实验室(NREL)认证,单结电池研发转换率达28.8%,双结电池的研发转换率为31.6%”这也是太阳能电池技术转换效率的世界纪录。
他们的主要做法是:一是创建全球联动的技术研发中心,形成全球共创空间。通过构建全球技术研发体系,汉能由此站在了全球薄膜太阳能技术的最前沿。目前汉能在北京、四川、江苏、美国硅谷、德国、瑞典等地建立了8个研发中心,全球研发团队有近1800名研发人员,从事薄膜太阳能发电技术、应用产品的创新和研发。二是建立全球协同创新机制。经过多年的整合努力,汉能已经在不同的薄膜太阳能技术之间形成了比较好的协同发展机制,多条技术路线可以在开放的环境中互相参照和促进。由集团CTO丁建博士牵头,集团各公司的首席技术官组成技术委员会,定期召开交流会。尽管各项技术之间有差异,但是也有很多共通的、启发性的地方。比如,之前德国子公司正在研发一项技术,而美国子公司已经把这个问题解决了;美国子公司正在搞的课题,德国子公司也已经解决了,但是他们以前有技术保护,互相不来往。在汉能的全球技术整合的大前提下,几家子公司技术共享,产生了协同效应,加快了研发创新的进度。三是通过专利等知识产权全球布局对全球薄膜太阳能技术实现鸟瞰。目前,汉能的专利一共有1319件,其中发明专利占到59.8%,覆盖了中国、美国、欧洲、日本、韩国等技术和市场活跃地区,为汉能持续的技术创新以及市场开拓提供了有力保障。
2.在产业化上成为全球规模最大的制造商
汉能开展海外并购,其目的并不只是获得一个现有的技术产品,或者规模和市场,关键是获得技术和能力。这几家欧美薄膜太阳能企业技术先进,量产规模相对还较小,通过汉能的技术消化能力、产业化和资金能力,把海外先进技术最后在中国落地生根,扩大量产规模,打开中国市场,提升我国光伏产业的技术和装备能力,这是汉能海外并购的最终逻辑。
实现产业化除了要规模化生产,还要解决两个关键性问题:一是研发成果的快速转化;二是降低量产成本。汉能的研发主要放在国外,产业化放在国内。首先汉能将全球研发与国内规模化生产同时推进,例如,汉能海外公司在研发10.0版组件的同时,就开始帮助国内工厂大规模生产9.5版组件,使最新的研发成果与生产线实现无缝对接。二是汉能通过多方面的技术提升,扩大机组装备产能、提高产品优良率、国产化替代等措施,快速降低了薄膜太阳能电池的成本,使得成本已接近晶硅太阳能电池。汉能在四川、广东等地投资建设了多个薄膜太阳能研发制造基地,薄膜发电产能已达到3GW,相当于每年可新增发电量40亿度。在江西、湖北等地也正在建设铜铟镓硒、砷化镓薄膜电池生产基地。汉能已成为全球规模最大的薄膜太阳能制造商。
3.汉能成为高端装备制造商
从全球来看,由于薄膜太阳能电池制造的核心设备基本都是非标的,没有独立的设备制造厂。汉能先后收购4家薄膜太阳能电池公司,不仅获得了电池制造技术,同时还得到了高端装备的制造技术,打破了国外对中国的封锁,形成了汉能的核心优势。汉能促进高端制造装备的国产化,目前,汉能已经完成对辅设备、设备的国产化,正加快推进核心设备的国产化。汉能研发团队在国产化道路上更加注重创新性研发,自主研发的GaAs薄膜太阳能电池核心设备MOCVD(气相外延生长技术),在原有并购技术基础上进行技术提升,将单机产能从KW级提升到级,目前这台设备正在调试。随着MOCVD核心设备大机组的升级,能够极大地提高生产效率、推动成本下降。
4.以核心技术构建新的盈利模式
汉能打造全产业链发展模式,形成了上游核心技术研发、高端装备制造,中游薄膜太阳能电池制造,下游打造分布式发电应用和“移动能源+”的新领域,例如,分布式发电应用:汉能户用发电、农业大棚、轻钢屋顶、薄膜发电建筑一体化(BIPV);“移动能源+”应用:便携发电产品、集成充电产品、无人机、太阳能汽车开发。构建了以核心技术为中心的薄膜太阳能行业全产业链的商业模式。
5.培养与提升企业的自主创新能力
汉能通过国内研发中心与海外研发中心的合作学习,把国内研发人员的研发能力培养起来,从而提升企业的自主创新能力。一是注重基础性与应用性研发相融合,提升综合研发能力。汉能通过把基础性研发与应用性研发有机结合起来,从最初的原理、基础研究、技术应用开发到设备的生产相结合,形成了完整的技术开发体系。二是通过国外研发人员带动国内研发人员的技术提升。汉能在立足于国外各个公司的技术优势基础上对技术转移进行规划,派中国研发团队到国外公司,在研发生产一线上与海外团队合作,使国内团队能够掌握核心技术。三是着重提升汉能整体的自主创新能力。汉能通过技术并购,倒逼公司形成创新的氛围,形成自主创新能力。
汉能模式值得借鉴
汉能的经验告诉我们:自主创新不是仅仅靠自己创新。一是企业要在开放合作中自主创新。中国企业自主创新不是关起门来自己创新,闭门造车行不通,而是应以开放合作的心态在全球价值链中整合全球资源进行创新。二是善于促进国际和国内创新资源联动进行协同创新。企业要在国际与国内企业之间安排一种协同创新机制,利用不同国家的创新资源禀赋和要素优势,从而在重点领域实现技术跨越。三是海外并购的重点不只是对技术的并购,更是获得技术创新能力,重在提升持续竞争力。
企业创新发展要放宽视野,由过去的注重引进国外先进技术到现在主动走出去并购国际先进技术企业,获得知识产权和技术人才并能持续发展。汉能通过并购高技术企业实现了全球技术领先,这是我国战略性新兴产业重点领域所取得的一次重要突破。抓住全球经济深度调整的机遇,并购整合海外高新技术企业是我国企业创新发展甚至在全球实现弯道超车的一条重要路径。
汉能创始人李河君所具有的企业家精神为汉能持续发展带来了凝聚力、感召力和影响力,成为了引领汉能持续创新发展的灵魂。事实上,改革开放30多年以来,中国拥有一批与汉能李河君一样具备企业家精神的优秀企业家,他们以战略前瞻性、行动力和专注于事业的精神,推动了中国经济的高质量增长。在当前中国经济转型的大背景下,特别需要珍视、保护企业家的这种有眼光、有魄力、有信念、有责任以及百折不挠地精神,这是促进中国供给侧改革、实现企业创新发展的重要动力源泉。
全球技术并购集成创新的政策建议
政府部门要支持我国民营企业全球并购高技术企业,对重点企业在政策和资金上给予扶持,帮助他们实现弯道超车。
1.高度重视通过全球技术并购集成创新引领发展这一重要途径,鼓励民营企业开展全球技术并购。民营企业数量多、行业覆盖面广,以民营企业为先锋,以国家为后盾,发挥民营企业对市场的前瞻性、敏锐性、敢于冒险的精神和快速产业化的能力等特点,以及利用国际上对民营企业比较能接受,鼓励他们到国际上并购高新技术企业,这是我国在高新技术产业实现弯道超车的一个有效途径。
2.支持我国企业海外公司的技术创新。当前,我国民营企业在海外并购或者新设高技术公司已成热潮,除汉能外,还有吉利、华为、复星、三一、上工申贝等企业都在海外并购技术型公司。有的企业从长远着眼,在海外收购一些掌握前沿技术甚至是颠覆性技术的公司,有利于我国的技术创新和新兴产业的发展。但是要使这些公司持续创新保持领先地位并迅速产业化,仅靠民营企业一己之力是非常困难的,需要得到政府的大力支持。我们对这些海外公司不论它在何国、不论它是否以外国员工为主,只要知识产权是中国的,海外技术资源为我所用,应在立项、资金扶持、市场开拓等方面都与国内企业一视同仁地得到支持。
3.政府专项资金和优惠贷款支持企业全球技术并购。将企业海外技术并购纳入国家专项基金支持范围,让优惠贷款与贷款贴息政策惠及那些有利于国家全球战略布局与实现技术升级的海外项目。
4.建立市场化运作的并购基金定向支持企业全球技术并购。在战略性新兴产业、高新技术行业等建立定向的海外产业投资基金,中司、社保基金等可以作为战略投资者身份,与民营企业抱团走出去。
一、光热发电技术简介
光热发电技术的研发起源于20世纪50年代,基本原理是利用大规模镜面汇聚太阳光能产生高温、对导热工质进行加热进而驱动汽轮机发电,其区别于光伏发电的突出特征是通过物理过程而非光伏效应实现光能向电能的转化。目前光热发电的主流技术包括塔式、槽式和碟式三种,其中塔式、槽式技术发展相对成熟,已有商业化运营案例。
光热发电和光伏发电的主要技术特点对比如表1所示。
与光伏发电相比,光热发电的理论效率更高、规模效应更显著,其最大优势一是通过热介质储能将具备调峰能力,有望实现全天24小时连续运行,克服光伏发电出力不稳定、周期波动大的缺陷;二是能够实现热电综合利用,通过将热能分别用于电、水、暖等多种用途,系统整体效率可能达到50%以上。目前光热技术尚处于商业化初期,单位造价显著高于光伏技术,未来具有较大的降本增效空间。
二、国内光热发电行业发展情况
(一)相关政策情况
我国《可再生能源发展“十二五”规划》和《太阳能发电发展“十二五”规划》中均对光热发电行业发展做出了部署,要求加大技术开发和装备制造力度,并在具备较好资源条件的地区积极推动光热发电示范项目建设,2015年装机目标为100万千瓦;《产业结构调整指导目录》也已将光热发电系统制造列入鼓励类范畴。但与光伏发电相比,当前国内缺乏针对光热发电行业的专项政策,其中最为关键的电价政策尚未出台。
(二)项目建设情况
当前国内光热发电行业正处于由实验性向商业性过渡的阶段。自2004年起,由中科院等单位研发的千瓦级光热发电系统(塔式、槽式)陆续在北京、南京等地投运,积累了我国首批光热发电运行数据;2011年,我国首个兆瓦级光热发电项目(塔式)在北京延庆投入运营;2013年,中控太阳能在青海德令哈建成我国首个10兆瓦级光热发电项目(塔式),成为我国第一个实现商业化运营的示范项目,已获5000万元财政专项补助,核准电价为1.2元/千瓦时。其他已启动前期工作的部分项目情况如表2所示。
三、光热发电项目的经济性分析
目前塔式技术是最为成熟的光热发电技术,以该技术为例,若项目位于青海等光照条件较为优越的地区,单位千瓦造价控制在20000―30000元,上网电价确定为1.2元/千瓦时,则项目能够依托自身现金流实现商业化运营,取得正常水平的投资回报,投资回收期为10年左右。典型的10兆瓦塔式项目模拟测算指标如表3所示。
影响项目经济效益的主要变量包括发电利用小时数、上网电价等。发电利用小时数每下降100小时,内部收益率降低约0.8%;为保证7%的公允收益率,利用小时数至少需达到2300小时。偿债覆盖率用于衡量项目贷款偿还期内自由现金流对贷款本息的保障能力,按全周期平均偿债覆盖率不低于110%进行控制,则利用小时数至少需达到2000小时。见图2。
上网电价对项目收益和偿债能力的影响也较为显著。电价每降低0.05元/千瓦时,项目内部收益率降低约1%。为保证7%的公允收益率,电价至少需达到1.1元/千瓦时。为保证平均偿债覆盖率高于110%,上网电价至少需达到1元/千瓦时。见图3。
基于上述分析,由于光热发电项目的初始投资高于常规光伏项目,因此其对运营期发电量波动的承受能力较弱、对于电价补贴的依赖程度较高。与之相比,目前国内光伏发电的标杆电价已调低至0.9―1元/千瓦时,且仍具有一定的下调空间。因此在系统成本未出现显著下降之前,光热发电尚不具备与光伏发电平价竞争的能力。另一方面,光热发电对于光照资源条件的要求较为苛刻,设备的年利用小时数需要达到2200―2500小时才能保证基本的收益水平,因此该技术更适合在青海、宁夏等我国西部的光照资源富集区运用,与光伏发电相比其适用范围相对较小。
四、行业发展面临的主要问题
(一)上游产业链尚未建立,投资成本仍然较高
光热发电产业处于发展初期,项目装机规模较小、数量有限,对设备和组件的有效需求不足。受限于市场容量,上游设备制造企业未形成规模化产能,聚光镜、集热管、追踪器等关键组件的生产成本居高不下。目前槽式、塔式光热的单位造价达到晶硅光伏的3―5倍,就成本效益而言其竞争力相对较弱。
(二)商业化项目数量较少,运行效率需要进一步检验
当前国内投入运营的兆瓦级以上光热发电项目屈指可数,运行时间普遍短于3年,尚未形成具备参考价值的长期运行记录,在不同地区差异性气候和光照条件下的运行数据则更为欠缺。在运行效率得到充分的实践检验之前,行业投资规模难以扩大。
(三)专项扶持政策未出台,投资回报存在不确定性
光热发电的各条技术路线差异程度较大,增加了统一划定标杆电价的难度。目前“一项目一议”的定价方式效率较低,也使投资者难以对项目的收益和回报做出准确的先期判断。此外,涉及补贴、并网等关键问题的专项扶持政策还未出台,投资者对于政府未来支持力度的顾虑难以消除。
(四)技术还需继续完善,储能有待突破瓶颈
光热发电技术目前还存在运行效率不稳定、部分组件故障率高等问题,需要依靠技术创新予以改进,亦有赖于持续投入的研发资金支持。其中油质、熔盐等储能技术是提升光热发电系统效率、实现与光伏技术差异化竞争的关键所在,但当前受限于成本等因素,实际发展未达到预期水平。
五、银行融资支持建议
光热发电当前处于商业化的起步阶段,未来有望与光伏发电形成优势互补的差异化竞争,并成长为推动我国太阳能行业新一轮发展的新兴增长点。在欧美发达国家通过“双反”持续打压遏制我国光伏产业的外部环境下,充分发挥银行的融资引导作用、支持光热产业健康成长,对于开辟多元化发展路径、巩固我国新能源行业核心竞争力具有积极意义。目前国内银行对光热发电项目的融资支持相对有限,既是出于对新技术的审慎态度,也是由于对行业政策的不确定性存有顾虑。从培育融资市场、推动行业发展的角度出发,建议从图4所示开展工作。
(一)把握政策导向,引导融资支持
电价补贴标准是决定光热发电项目盈利和偿债能力的关键参数,有待国家政策予以明确。金融机构应密切关注标杆电价、专项资金、并网保障等行业相关政策出台情况,在政策导向明晰、外部条件趋于成熟的基础上逐步开展光热发电项目开发评审工作。
(二)加强客户筛选,择优开展合作
光热发电属于资金和技术密集型行业,从防范风险的角度出发,现阶段应选择实力相对雄厚且自身具有一定技术积累的企业作为优先合作对象,一是五大电力、中广核等电力行业央企,二是中控集团等掌握设备核心技术的上下游一体化企业。对于主营业务不突出、缺乏太阳能相关行业投资运营经验的企业,应严格限制授信。
(三)扶持重点项目,树立示范效应
业务起步阶段的项目“贵精不贵多”,应着力于提高成功率、树立示范效应。应结合国家有关部委确定的示范项目清单,选取光照资源条件较好(如青海、宁夏、甘肃等)、技术相对成熟(塔式、槽式)、建设规模适中(10―50兆瓦)、地方政府重视程度较高(如提供额外电价补贴)的项目予以支持,在实践中逐步探索并完善融资模式。
(四)做实信用结构,严格防控风险
考虑到行业起步期的高风险性,信用结构应在传统光伏项目基础上进一步加强。一是提高资本金比例,原则上不低于30%(对于央企可适当放宽);二是除项目自身收费权质押、资产抵押外,要求股东等关联方提供连带责任保证担保,或补充土地使用权、存单等其他抵质押物;三是引入偿债准备金等风险缓释措施。
(五)建立评价机制,落实贷后监管
《规划》在上述4个重点技术领域中确定了19个能源应用技术和工程示范重大专项,制定了实现发展目标的技术路线图,并针对重大专项中需要突破的关键技术,规划了37项重大技术研究、24项重大技术装备、34项重大示范工程和36个技术创新平台。
据悉,这是国家能源局成立后的第一部规划,也是我国第一部能源科技规划。
新能源自主科技攻关
虽然我国能源科技水平有了显著提高,但核心技术仍然落后于世界先进水平。例如,主要关键技术和设备依赖国外;适合我国复杂地质条件的煤层气和页岩油气勘探、开采与利用技术体系尚未形成;风电的自主创新能力不强,控制系统、叶片设计以及轴承等关键部件依赖进口等。
为此,《规划》提出,到2015年形成较为完善的能源科技创新体系,突破能源发展的技术瓶颈,提高能源生产和利用效率,在能源勘探与开采、加工与转化、发电与输配电以及新能源领域所需要的关键技术与装备上实现自主化,部分技术和装备达到国际先进水平。
其中,在勘探与开采技术领域方面,将完善复杂地质油气资源、煤炭及煤层气资源综合勘探技术,形成页岩气等非常规天然气勘探开发核心技术体系及配套装备。
在加工与转化技术领域方面,突破超重和超劣质原油加工关键技术,实现炼油轻质油回收率达到80%。自主开发煤炭液化、气化、煤基多联产集成技术,以及特殊气质天然气、煤制气以及生物质制气的净化技术等。
在发电与输配电技术领域,实现大容量高电压输电关键技术和装备的完全自主化,提高电网输电能力和抵御自然灾害能力,在智能电网、间歇式电源的接入和大规模储能等方面取得突破。
在新能源技术领域,消化吸收三代核电站技术,形成自主知识产权的堆型及相关设计、制造关键技术;掌握6-10MW风电机组整机及关键部件的设计制造技术,实现海基和陆基风电的产业化应用;提高太阳能电池效率,发展100MW级具有自主知识产权的多种太阳能集成与并网运行技术等。
提前布局长远目标
据悉,《规划》将通过各地能源主管部门、科研机构和能源企业等共同落实完成。
《规划》提出,各地能源部门等方面要结合《规划》在“十二五”期间提出的重大技术研究和重大技术装备项目,选择并确定重大能源试点示范项目。优先核准自主创新和装备国产化案完善的重大示范项目,制定相应的措施和办法。同时利用税收及首台(套)设备优惠政策,鼓励技术创新,积极推进示范工程建设。
同时,《规划》将已具备一定基础并在“十二五”期间能够实现产业化的重大科技工作作为主要务,同时部署未来10年有望取得突破的重大前沿科技项目,如700℃超超临界机组、高温高强度材料、高温气冷堆示范工程、大型先进压水堆核电示范工程、大规模储能等。
新能源是未来世界的主体能源,一国新能源产业的发展好坏将直接影响其在世界经济中的地位。发展替代能源,实现传统能源和新能源之间的替代是解决当前世界能源供需瓶颈、供需结构性矛盾以及减轻环境压力的有效途径,也是世界可持续性发展的基本保障。
中国正在积极开发水电、核电,鼓励发展太阳能、生物质能等可再生能源,积极开发利用地热能和海洋能。据中国新能源网预测,到2020年,中国可再生能源比重可以从目前的7%左右提高到16%左右;2035~2040年,这一比重将占到一次能源总量的25%以上。
二、中国新能源行业发展态势
1 我国能源消费现状分析
中国能源消费结构中,石油所占比例由2001年27.6%、2002年24.62%下降到2003年23.36%、2004年22.26%、2005年21.60%、2006年21.1%,天然气所占比例由2001年2.96%、2002年2.71%下降到2003年2.50%、2004年2.53%,继而上升至2005年2.8%和2006年3.0%,所占比例仍均低于世界平均水平和主要能源消费国的一般水平,而煤炭在一次能源消费的比例竟达70%,远远超过全球的平均水平(28%),而且,今年来有逐步上升的趋势。主要原因是相对油气资源我国煤炭资源相对丰富,而且,相对工业国家我国过去对使用高污染的煤炭几乎没有环保的政策限制和外部成本合算。
2 新能源产业发展现状
(1)新能源行业的介定
新能源是指传统能源之外的各种能源形式。它的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。
一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氧气等。
(2)我国可再生能源发展存在的问题
①政策及激励机制欠缺
在现有技术水平和政策环境条件下,除了水电和太阳能热水器有能力参与市场竞争外,大多数可再生能源开发利用成本高,再加上资源分散、规模小、生产不连续等特点,在现行市场规则下缺乏竞争力,需要政策扶持和激励。目前,国家支持风电、生物质能、太阳能等可再生能源发展的政策体系还不够完整,经济激励力度弱,相关政策之间缺乏协调,政策的稳定性差,没有形成支持可再生能源持续发展的长效机制。
②市场保障机制还不够完善
长期以来,我国可再生能源发展缺乏明确的发展目标,没有形成连续稳定的市场需求。虽然国家逐步加大了对可再生能源发展的支持力度,但由于没有建立起强制性的市场保障政策,无法形成稳定的市场需求,可再生能源发展缺少持续的市场拉动,致使我国可再生能源新技术发展缓慢。
③技术开发能力和产业体系薄弱
除水力发电、太阳能热利用和沼气外,其它可再生能源的技术水平较低,缺乏技术研发能力,设备制造能力弱,技术和设备生产较多依靠进口,技术水平和生产能力与国外先进水平差距较大。同时,可再生能源资源评价、技术标准、产品检测和认证等体系不完善,人才培养不能满足市场快速发展的要求,没有形成支撑可再生能源产业发展的技术服务体系。
3 我国新能源行业发展展望
(1)水电
今后水电建设的重点是金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江、黄河上游和怒江等重点流域,同时,在水能资源丰富地区,结合农村电气化县建设和实施“小水电代燃料”工程需要,加快开发小水电资源。到2010年,全国水电装机容量达到1.9亿千瓦,其中大中型水电1.2亿千瓦,小水电5000万千瓦,抽水蓄能电站2000万千瓦;到2020年,全国水电装机容量达到3亿千瓦,其中大中型水电2.25亿千瓦,小水电7500万千瓦。
(2)生物质能
重点发展生物质发电、沼气、生物质固体成型燃料和生物液体燃料。到2010年,生物质发电总装机容量达到550万千瓦,生物质固体成型燃料年利用量达到100万吨,沼气年利用量达到190亿立方米,增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨,生物柴油年利用量达到20万吨。到2020年,生物质发电总装机容量达到3000万千瓦,生物质固体成型燃料年利用量达到5000万吨,沼气年利用量达到440亿立方米,生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨,生物柴油年利用量达到200万吨。
(3)风电
①到2010年,全国风电总装机容量达到500万千瓦。重点在东部沿海和“三北”地区,建设30个左右10万千瓦等级的大型风电项目,形成江苏、河北、内蒙古3个100万千瓦级的风电基地。建成1~2个10万千瓦级海上风电试点项目。
②到2020年,全国风电总装机容量达到3000万千瓦。在广东、福建、江苏、山东、河北、内蒙古、辽宁和吉林等具备规模化开发条件的地区,进行集中连片开发,建成若干个总装机容量200万千瓦以上的风电大省。建成新疆达坂城、甘肃玉门、苏沪沿海、内蒙古辉腾锡勒、河北张北和吉林白城等6个百万千瓦级大型风电基地,并建成100万千瓦海上风电。
(4)太阳能
发挥太阳能光伏发电适宜分散供电的优势,在偏远地区推广使用户用光伏发电系统或建设小型光伏电站,解决无电人口的供电问题。在城市的建筑物和公共设施配套安装太阳能光伏发电装置,扩大城市可荐生能源的利用量,并为太阳能光伏发电提供必要的市场规模。为促进我国太阳能发电技术的发展,做好太阳能技术的战略储备,建设若干个太阳能光伏发电示范电站和太阳能热发电示范电站。到2010年,太阳能发电总容量达到30万千瓦,到2020年达到180万千瓦。
(5)其它可再生能源
积极推进地热能和海洋能的开发利用。合理利用地热资源,推广满足环境保护和水资源保护要求的地热供暖,供热水和地源热泵技术,在夏热冬冷地区大力发展地源热泵,满足冬季供热需要。在具有高温地热资源的地区发展地热发电,研究开发深层地热发电技术。在长江流域和沿海地区发展地表水、地下水、土壤等浅层地热能进行建筑采暖、空调和生活热水供应。到2010年,地热能年利用量达到400万吨标准煤,到2020年,地热能年利用量达到1200万吨标准煤。到2020年,建成潮汐电站10万千瓦。
新能源新趋势带来新机遇
光伏产业作为新能源领域中的一大亮点.理所当然地成为了二十一世纪发展最快的新兴产业之一.垒球光伏装机容量的大幅增长将拉动垒球市场对光伏设备的需求。据欧洲光伏工业协会EPIA预测,按照2007年全球装机总容量为2.4GW计算,2010年垒球的年装机容量将达到6,9GW,到2020年和2030年将分别达到56GW和281GW。光伏发电量也将由2007年的10TWh增加到2030年的2646TWh,其对全球用电总需求的贡献也由2007年的0.07%增加到2030年的13.79%。业内专家预计,光伏产业市场在今后5年里将保持30%~40%的快速增长比率,其后10年的增长速度也将达到20%~30%。利用太阳能光伏发电技术为人类创造洁净的可再生能源是未来世界能源的一大发展趋势,光伏设备在未来一段时期内亦将保持较高的需求量。
2002以来全球太阳能电池产业发展迅速,对硅材料的市场需求突飞猛进,从而为我国硅晶俸生产和加工设备制造商提供了快速发展的大好机遇。经过近五年的努力,公司逐渐完善了光伏设备的生产技术、人才和设备基础,并依靠自身的发展优势.成长为光伏设备行业中具有重要影响力的实体。
公司硅单晶炉产品在国内市场的累计销售量2007年末和2008年束分别达302台和675台。快速增长可略见一斑。其市场保有量的占有率分别为17.36%和18.45%.呈逐年上升态势。位屠行业前茅。2007年公司硅单晶炉的国内销售额为1.70亿元。占当年全国同类产品销售额的21.2%.成为行业龙头之一。
产学研结合下的技术创新
作为高新技术企业,公司始终将技术研发视为重中之重的业务核心,花大力气下狠功夫培养自己的研发队伍。公司采取自主研发创新和合作研发创新相结合的方式,在硅晶体生长设备和硅晶体加工设备制造方面拥有了多项核心技术。公司已实现批量生产的产品和在研项目的技术水平在国内同行业中处于领先地位,部分达到了国际先进水平。截至目前,公司累计承担省、市级科技项目3项,获得国家知识产权专利7项,正在受理的专利申请10项,拥有专有技术1项。公司先后获得“江苏省民营科技型企业”“江苏省百强民营科技企业”“江苏省高新技术企业”等诸多省市级荣誉称号。2007年公司被江苏省科学技术厅弹为。江苏省人工晶体设备工程中心”。2008年10月,公司被江苏省科技厅、江苏省财政厅、江苏省国家税务局和江苏省地方税务局联合认定为高新技术企业。
据公开资料显示,未来5年,公司将进一步加大研发投入,每年的研发经费投入将不低于当年营业收入的3%。公司还将努力集聚多种形式的研发资源以提高创新效率,除继续加强已开发的“产学研”合作外,还要在互惠互利的基础上,进一步加强与海外一流光伏设备生产企业的联合研发合作,走在世界光伏电设备研发的前沿。
借力资本市场实现规模扩张和成本优化
河北保定国家高新技术产业开发区是1992年经国务院批准建立的全国首批国家高新区之一,素有“中国电谷”之称。这里不但聚集了一大批以电力新能源制造、智能存储和输变电产业为主的高新技术企业,而且一浪又一浪地掀起技术创新浪潮,昭示了中国电力的新希望,也为新一轮工业技术革命奠定了电力创新的坚强支柱和殷实“粮仓”。
从2000年开始,保定高新区就着手打造以新能源与输变电产业为主的特色园区,这一主线至今未变。2003年5月,保定高新区被科技部认定为国家火炬计划新能源产业基地。2006年,保定高新区确立了建设“中国电谷”发展战略。围绕打造“中国电谷”这一发展定位,保定高新区始终坚持“特色立区”,大力发展新能源及与电力有关的产业。经过多年来的引导发展,目前,新能源与输变电产业已成为拉动保定区域经济高速增长的强力引擎,以光伏、风电、输变电为主的新能源与电力设备制造产业发展成就突出,占高新区工业总产值的比重始终保持在60%左右。近年来,保定高新区不仅培育出英利公司、天威集团、国电联合动力等多个新能源领域的骨干龙头企业,也通过多种举措促使一批中小型电力相关企业生根、发芽、壮大。
新源绿网电力科技有限公司就是一家成长型中小企业,其董事长王立宗表示,高新区的人才环境、产业环境和政策环境给新源绿网提供了很好的发展基础和空间,他们自主研发的新型自动平衡式线损在线监测仪,填补了目前国内管理线损综合治理高科技产品的空白。其新近开发的智能远程反窃电稽查系统、10KV配电线路接地故障定位系统及风电场输出功率预测系统,在业内的应用前景非常广阔。
目前保定高新区已形成了风力发电设备研发制造、光伏发电设备研发制造、节电设备、储能设备、输变电设备以及电力自动化设备六大完整的产业体系,相关企业超过300家。“中国电谷”称号实至名归。
保定高新区新能源产业保持着50%以上的年均增速。目前,这里已拥有“国家光伏材料与技术重点实验室”“国家风力发电技术及设备重点实验室”等五个国家级实验室,中科院光伏产品检测中心和国家风电设备检测中心也相继在这里落户。这些重要的科研机构为“中国电谷”搭建了独具特色的区域创新平台,也确保了保定高新区在光伏、风电领域占领行业的制高点。
作为中国太阳能光伏领域的代表之一,英利集团形成了太阳能光伏产品研发、制造和应用产业链,并在太阳能电站、太阳能建筑一体化技术领域取得了突破,构成了完整的产业体系。2011年在光伏市场遭遇罕见寒冬的情况下,英利却能逆势增长,实现销售收入200亿元,同比增长50%以上。今年预计将再创新高。其研发的以“熊猫”命名的N型高效太阳能电池,也已成为全球三大高效太阳能电池之一。