浙江長興縣供電局工作人員正在一家企業屋頂檢查、調試光伏發電裝置 圖/CFP
在光伏發電應用技術領域,國內與國際先進水平不相上下。特別是系統集成和發電的總體效率方面,我國已達到80%以上,已經具備了大力發展光伏產業的條件。國家鼓勵大型地面光伏系統設計集成技術的研發及應用,這為光伏產業的科研創新提供了動力。■科技熱詞
太陽能光伏發電
太陽能光伏發電系統是利用太陽能電池半導體材料的光伏效應,將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發電系統,有獨立運行和并網運行兩種方式。大型并網光伏電站,適合在太陽能資源豐富、具有大量荒漠和閑置土地資源、并網條件好的地區建立,這種方式正在成為國內新能源的重要組成部分。獨立運行的光伏發電系統需要有蓄電池作為儲能裝置,主要用于無電網的邊遠地區和人口分散地區,整個系統造價很高。
光伏發電應用技術已達國際先進水平
2011年12月22日,迄今為止全世界裝機規模最大的太陽能全跟蹤光伏電站——寧夏天景山30MWp光伏電站一次并網成功,穩定無故障運營至今,截至目前已經發電數百萬度。
該電站全部采用中國恩菲工程技術有限公司(以下簡稱“中國恩菲”)自主研發的智能聯動跟蹤系統,與傳統光伏電站相比,發電量可提升約25%。據介紹,該系統是通過不斷調整支撐光伏組件的回轉支架角度,與太陽運行規律保持一致,采用時控技術,可24小時精確地跟蹤太陽,大幅提高了光能吸收量和能源利用率。此外,該項目選擇8度傾角單軸跟蹤方式,使組件與地面空出的距離達3米,提高了土地資源利用率,實現了清潔能源發電與綠色有機農業發展相結合的模式,為光伏農業以及光伏生態大棚等新型新能源利用起到示范作用。
中國恩菲光伏應用事業部主任孫波在接受科技日報記者采訪時說:“技術的不斷創新是行業健康發展與企業穩固增效的基石。國家鼓勵大型地面光伏系統設計集成技術的研發及應用,加大自主研發力度攻克技術壁障,這為光伏產業的科研創新提供了動力。”
他同時表示,在光伏發電應用技術領域,國內與國際先進水平不相上下。“特別是系統集成和發電的總體效率方面,我們已經達到80%以上,我認為中國已經具備了大力發展光伏產業的條件,應該通過政策引導扶持,形成良好的市場環境。”
原創技術體系打破多晶硅領域國外技術封鎖、市場壟斷
多晶硅是太陽能產業的基礎原材料,從2007、2008年多晶硅市場的價格飆升,再到2009年價格急劇縮水,多晶硅產業可謂經歷了“冰火兩重天”。受到多晶硅快速發展,以及貿易市場不穩定性的影響,有些人產生了多晶硅高能耗、科技研發停滯的觀念,稱多晶硅為“瘋狂的石頭”。
對此,多晶硅制備技術國家工程實驗室主任嚴大洲說:“多晶硅作為高效能源材料,不能簡單歸為‘高能耗’,按現在的技術水平,我國西部地區光伏發電的能量回收期已接近一年,也就是說光伏電站一年發出的電量就可以償還從工業硅到電站安裝全產業鏈的電耗,其余二十多年有效壽命期內提供的都是綠色清潔能源;而且多晶硅生產‘三廢’排放極為有限,處理容易,各大公司都已做到達標排放,不存在‘高污染’。”
而由中國恩菲子公司洛陽中硅高科技有限公司(以下簡稱“中硅高科”)自主研發的“物料閉路循環、能量綜合利用”多晶硅清潔生產原創技術體系,成功打破了美、日、德等國的技術封鎖和市場壟斷。據嚴大洲介紹,基于這一技術體系的高效還原、冷氫化、加壓提純和尾氣干法回收技術的集成應用,使物耗、能耗大大減少,成本數倍降低,尤其是尾氣干法回收從根本上解決了環境污染問題,為產業規模發展提供了良好的技術基礎。
“所謂后發而先至,就目前多晶硅的生產規模和能耗對比,我國已處于世界先進水平。伴隨著規模的擴大,成本的降低,多晶硅產業發展為光伏的應用和推廣創造了非常好的條件。”嚴大洲說。
新興產業在曲折中前進是必然規律
對中國光伏行業來說,2011年可謂步履艱辛。增長低于預期、產能相對過剩、價格大戰、“雙反”調查等事件的接連發生,使得高度依賴歐洲市場需求的國內光伏企業受到不小的沖擊。光伏產業正經歷著“成長期——整合期”的過渡。
中國恩菲工程技術有限公司副總經理宗紹興說:“歐洲各國本身太陽能資源比中國差,但為什么他們還在一直支持光伏產業的發展呢?對多晶硅和光伏產業的質疑,實際都已被歐洲或者德國的應用事實打破了。太陽能光伏作為新興產業,我們應該理性看待它由弱變強的過渡,它在曲折中前進是必然規律,不能一遇到市場波動就否定了光伏產業本身的價值。”
從2008年的光伏行業整合來看,我國的光伏制造企業,由最初的幾十家迅速攀升至幾百家,而在2008年國際金融危機的“寒流”沖擊下這一數字一度減至50家左右。那么在2012年乃至未來的2到3年里,企業依靠什么才能沖破種種考驗脫穎而出成為我們共同的疑問。
對此,嚴大洲表示:“多晶硅是一個集中度非常高的產業,到目前為止,全世界大概有百余家多晶硅的生產企業,但是80%的產量只是在10%里面的企業。所以,國家應該集中力量支持已有很好技術的企業做優做強,允許它進行技術改造,鼓勵重點光伏企業推進資源整合和兼并重組從而實現資源的優化配置,而不是‘一刀切’。”
與此同時,相關扶持政策相繼出臺。國家能源局連續兩次上調光伏“十二五”發電量目標;國家工信部發文表態,將促進BIPV(光伏建筑一體化)技術的發展,支持建立BIPV系統。業內人士表示,這些政策對提振市場信心、促進光伏產業良性競爭起到了顯著成效。
“上網難”很可能阻礙行業發展
“太陽能之父”馬丁·格林曾說:“很多德國企業生產制造了太陽能硅片、電池片和組件的高精設備;不少美國企業在促使硅價格下降方面做出了很大貢獻;而中國太陽能公司在生產低成本太陽能電池和組件工藝創新方面的重要作用也有目共睹。”
基于當前,光伏行業各種形式的貿易和投資保護主義上升,雖然對國內光伏產業造成了一定的影響,但從另一個角度來看,這或許是“讓中國從最大的生產國變成最大的應用國”,擴大國內市場需求的一個好時機。
2011年7月,國家發改委正式發布了光伏發電上網電價;光伏發電的規劃裝機目標也顯現出市場的巨大發展空間,將極大地拉動國內光伏發展。
從目前國內光伏企業發展來看,“在行業變化過程中,中國企業市場反應能力非常快,不管從裝備水平、規模還是控制成本能力,與國外光伏企業相比已經取得了顯著的優勢。”宗紹興告訴記者。
據中國電力企業聯合會獲悉,去年我國光伏并網裝機容量達到2.14吉瓦。而國家能源局統計數據指出,去年我國光伏裝機為3吉瓦,這也就意味著,去年全國光伏裝機總量中約有0.86吉瓦尚未實現并網,占總量近30%。
為什么有發電能力而無法并網發電?宗紹興表示:“現在我們急需解決的是上網難的問題,如果得不到解決,很有可能會阻礙整個行業的發展。一方面這需要增加必要的基礎設施投入以創造并網條件,另一方面也需要投資者理性選擇廠址,充分利用現有上網條件。”
孫波對這個觀點也表示了贊同:“目前在光伏應用領域,政策應該更有前瞻性、延續性,應該看到未來能源需求的真正依托,實現能源開發的科學發展。”(實習生 徐冰)