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一、引言
2015年12月13日,在法國巴黎召開的第21屆聯(lián)合國氣候變化大會(huì)近200個(gè)締約方一致同意通過《巴黎協(xié)定》,協(xié)定將為2020年后全球應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)作出安排。作為具有里程碑式意義的第一份全球氣候協(xié)定,不僅開創(chuàng)了人類的新時(shí)代,也進(jìn)一步促進(jìn)了各國開發(fā)環(huán)保清潔新能源的步伐。但由于當(dāng)前應(yīng)用廣泛的核能發(fā)電存在巨大的潛在核輻射、核廢料生態(tài)威脅等現(xiàn)實(shí);水力發(fā)電受具體水資源地理環(huán)境限制,也對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)造成一定影響,所以備受爭議。于是,各??紛紛將目光轉(zhuǎn)向潛力近乎無限的光伏發(fā)電項(xiàng)目上來。相比于風(fēng)力發(fā)電、火力發(fā)電、核能、水力發(fā)電等方式,光伏發(fā)電方式幾乎不受具體地理環(huán)境(特殊地區(qū)除外)限制,且對(duì)自然環(huán)境造成的影響最低,所以我國對(duì)光伏發(fā)電相關(guān)扶持政策導(dǎo)向較多。由此可見,光伏發(fā)電項(xiàng)目投資潛力巨大,但同時(shí)也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。所以,如何規(guī)避光伏發(fā)電投資的風(fēng)險(xiǎn)是投資商所要考慮的主要問題。本文通過分析當(dāng)前我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀以及存在的問題,采用隨機(jī)性理論和動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方法,研究隨機(jī)性動(dòng)態(tài)規(guī)劃條件下光伏發(fā)電最優(yōu)投資時(shí)機(jī)的決策分析。
二、我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)投資現(xiàn)狀以及面臨的主要問題
太陽能是地球天然的能量來源,是一種綠色環(huán)保的可再生能源。實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展是我國未來的既定發(fā)展戰(zhàn)略,近期我國北方地區(qū)嚴(yán)重的霧霾天氣更為人們敲響了環(huán)境保護(hù)的警鐘。因此發(fā)展新型清潔能源,改變我國目前嚴(yán)重依賴煤炭的能源結(jié)構(gòu)的行動(dòng)迫在眉睫。而太陽能是解決當(dāng)前能源短缺問題,實(shí)現(xiàn)清潔環(huán)保型社會(huì)發(fā)展的有效途徑之一。目前,人類對(duì)于太陽能利用主要有以下七大領(lǐng)域:光熱利用、光熱發(fā)電利用、熱電直接利用、光電利用、光化利用、光生物利用和光熱光電綜合利用等。
我國歷來關(guān)注太陽能應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并在2009年將太陽能開發(fā)利用納入國家重大科技攻關(guān)項(xiàng)目。而當(dāng)前我國太陽能利用主要包括太陽能熱能和太陽能光伏發(fā)電兩大方面。一方面,通過小規(guī)模的太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的示范工程,進(jìn)行試點(diǎn)研究,取得了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。另一方面,太陽能熱能的利用在普通家庭里面得到了極大的推廣,代表產(chǎn)業(yè)便是我國龐大的太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
與太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速的現(xiàn)狀相比,我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)在國家能源發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域與世界其他主要國家差距較為明顯。如下表2006年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示:
本表根據(jù)中華人民共和國國家統(tǒng)計(jì)局《國際統(tǒng)計(jì)年鑒2010》部分?jǐn)?shù)據(jù)整理。
目前,中國已形成了完整的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈。從產(chǎn)業(yè)布局上來看,國內(nèi)的長三角、環(huán)渤海、珠三角及中西部地區(qū)業(yè)已形成各具特色的區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群,并涌現(xiàn)出了無錫尚德、江西賽維、天威英利等一批知名企業(yè)。但仍在一些主要問題:
在光伏發(fā)電的應(yīng)用技術(shù)上,我國的整體產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平低于世界發(fā)達(dá)國家的技術(shù)水平。在整個(gè)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)壁壘最大的多晶硅的生產(chǎn)中,國外的主要廠商采用的是閉式改良西門子方法,而這在中國還是空白。中國的多晶硅生產(chǎn)企業(yè)使用的多為直接或者間接引進(jìn)的俄羅斯的多晶硅的提純技術(shù),其成本高、耗能量,重復(fù)性建設(shè)嚴(yán)重,在整個(gè)國際競爭中處于劣勢(shì)。在政策上國家政策導(dǎo)向效應(yīng)明顯,我國政府出臺(tái)了一系列的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼扶持政策,進(jìn)一步刺激了民資企業(yè)和國企的投資熱情。隨著國家科技項(xiàng)目的成果普及,未來國家還將進(jìn)一步推進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)上的升級(jí),有利于增強(qiáng)企業(yè)的競爭力。在產(chǎn)品出口上,由于受到全球經(jīng)濟(jì)不景氣,歐盟債務(wù)危機(jī)等影響,中國光伏企業(yè)容易遭到出口國家地區(qū)的貿(mào)易壁壘、反傾銷。在環(huán)境方面,自然災(zāi)害是投資項(xiàng)目運(yùn)營以及建設(shè)過程中,無法避免的潛在威脅。如占地面積廣大,沿海地區(qū)易受到臺(tái)風(fēng)、鹽霧影響,高寒地區(qū)易受到極端天氣損壞設(shè)備等等。
三、建立光伏發(fā)電項(xiàng)目投資時(shí)機(jī)決策的動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型
(一)引進(jìn)先進(jìn)模型
針對(duì)于解決復(fù)雜、多階段問題的決策方法稱為動(dòng)態(tài)規(guī)劃法。動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法通常用于求解具有某種最優(yōu)性質(zhì)的問題。其基本思想是:在這類問題中,可能會(huì)有許多可行解。每一個(gè)解都對(duì)應(yīng)于一個(gè)值,我們希望找到具有最優(yōu)值的解。將待求解問題分解成若干個(gè)子問題,先求解子問題,然后從這些子問題的解得到原問題的解。如果我們能夠保存已解決的子問題的答案,而在需要時(shí)再找出已求得的答案,這樣就可以避免大量的重復(fù)計(jì)算,節(jié)省時(shí)間。我們可以用一個(gè)表來記錄所有已解的子問題的答案。不管該子問題以后是否被用到,只要它被計(jì)算過,就將其結(jié)果填入表中。簡而言之,就是將一個(gè)復(fù)雜的問題,分解成幾個(gè)相互聯(lián)系的階段性小問題,通過不斷的推斷遞進(jìn),尋找解決整個(gè)問題的最優(yōu)方法。
(二)針對(duì)性的建立模型
目前,8%的收益率是光伏行業(yè)的普遍標(biāo)準(zhǔn)。就一般情況下而言,投資太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目在短期內(nèi)是虧損的,太陽能發(fā)電站一般在建成運(yùn)營后第十五、六年才能實(shí)現(xiàn)自主凈盈利。世界各國政府對(duì)于本國的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)是進(jìn)行高額的前期財(cái)政補(bǔ)貼扶持,各國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大多依賴政府的補(bǔ)貼,我國政府的補(bǔ)貼規(guī)模比例在50%~70%之間。所以,在整體上而言,我們可以將政府補(bǔ)貼與企業(yè)前期的虧損進(jìn)行抵消整合,抽象出一個(gè)基本的數(shù)學(xué)量化模型。
在這個(gè)模型里,假設(shè)光伏發(fā)電投資項(xiàng)目是按運(yùn)營年為單位。在各個(gè)運(yùn)營單位階段內(nèi),投資者都有立即投資和等待投資兩種策略。投資商可以自由地決定投資時(shí)間,投資后的實(shí)際收益要高于預(yù)期收益,那么理性投資者將會(huì)選擇在收益期望最高的時(shí)候進(jìn)行投資。假如當(dāng)前投資項(xiàng)目實(shí)際收益低于預(yù)期收益,那么當(dāng)前投資時(shí)期并不是最好的投資時(shí)機(jī),投資商不會(huì)進(jìn)行項(xiàng)目投資,會(huì)選擇等待投資策略;假如現(xiàn)在投資實(shí)際收益高于預(yù)期投資收益,那么投資商會(huì)獲利,所以會(huì)選擇立即投資策略?!霸谕顿Y決策中,雖然預(yù)期收益具有不穩(wěn)定性,但是實(shí)際收益以某種概率分布出現(xiàn),所以,投資收益有屬于一種不確定性變量”。
四、依據(jù)實(shí)際案例進(jìn)行分析計(jì)算
(一)??際案例分析
為了驗(yàn)證以上建立模型的有效性和一般性,現(xiàn)在假設(shè)年均光照資源豐富、氣候適宜的我國某地計(jì)劃投資建設(shè)一個(gè)光伏發(fā)電項(xiàng)目,規(guī)格為100MW,其中投資決策模型中的參數(shù)設(shè)置如下:
假設(shè)現(xiàn)在啟動(dòng)該項(xiàng)目,前期預(yù)計(jì)投入成本包括各種相關(guān)的土木工程建設(shè)、光伏發(fā)電設(shè)備、設(shè)備安裝維護(hù)費(fèi)用等等,總成本為W。第一年預(yù)期收益為1.1W或0.9W。由于氣候變化、戰(zhàn)爭、突發(fā)事件等不可抗力因素存在,投資收益會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。每年年運(yùn)營期預(yù)期收益為10%,或者預(yù)期虧損為10%,即預(yù)期收益為1.1W或0.9W。在未來三年內(nèi),假設(shè)政府扶持政策、貨幣利率等外部環(huán)境保持不變,使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法來確定最佳的投資時(shí)期,扣除成本之后的預(yù)期凈投資收益情況決策樹如下表所示。
由此可見,在選擇投資時(shí),預(yù)期凈收益存在隨機(jī)性,是一個(gè)隨機(jī)變量,可能出現(xiàn)預(yù)期收益低于或者高于實(shí)際收益的情況,所以光伏發(fā)電項(xiàng)目投資需要謹(jǐn)慎對(duì)待。把未來3年投資項(xiàng)目與否的決策過程分為3個(gè)階段,將各個(gè)階段的預(yù)期凈收益作為這個(gè)投資階段的預(yù)期收益來考慮,明確投資風(fēng)險(xiǎn)和實(shí)際收益高于預(yù)期的分布概率,綜合進(jìn)行考慮。
(二)決策樹的結(jié)果分析
1.當(dāng)N=0時(shí),代表的是此時(shí)正處于項(xiàng)目投資的初始階段,對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目持樂觀態(tài)度的投資商會(huì)選擇立即投資;相反,持悲觀態(tài)度的投資商會(huì)選擇等待的策略。
2.當(dāng)N=1時(shí),代表的是此時(shí)正處于項(xiàng)目投資的第一年,無論是出現(xiàn)盈利還是虧損,對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目持樂觀態(tài)度的投資商都會(huì)選擇立即投資;相反,一旦出現(xiàn)虧損,持悲觀態(tài)度的投資商會(huì)選擇等待的策略。
3.當(dāng)N=2時(shí),代表的是此時(shí)正處于項(xiàng)目投資的第二年,除了持續(xù)兩年都虧損的情況外,對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目持樂觀態(tài)度的投資商都會(huì)選擇立即投資;相反,除了連續(xù)兩年都增長的情況外,持悲觀態(tài)度的投資商都會(huì)選擇等待的策略。
4.當(dāng)N=3時(shí),代表的是此時(shí)正處于項(xiàng)目投資的第三年,除了連續(xù)三年都虧損的情況外,其余7種情況下對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目持樂觀態(tài)度的投資商都會(huì)選擇立即投資;相反,除了連續(xù)三年的收益增長外,持悲觀態(tài)度的投資商會(huì)選擇等待的策略。
近年來,太陽能光伏發(fā)電在國內(nèi)外的發(fā)展和應(yīng)用比較迅速,尤其是在歐洲一些發(fā)達(dá)國家。據(jù)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(EPIA)的統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示,2011年全球太陽能光伏發(fā)電設(shè)備的安裝量同比2010年增加70%,其中意大利和德國的安裝量占全球市場的60%。而歐洲的安裝量占全球市場的75%,領(lǐng)跑全球光伏市場。意大利、德國、中國、美國、法國和日本在2011年安裝量超過1GW。此外,南美洲、非洲、中東、東南亞等地區(qū)也在積極拓展光伏市場。
EPIA數(shù)據(jù)還顯示出,2011年太陽能光伏發(fā)電量約等于80億kWh,如此大的發(fā)電量足以滿足20萬家庭生活需求。在國家科學(xué)技術(shù)的強(qiáng)力推動(dòng)和相關(guān)激勵(lì)政策的促進(jìn)下,我國的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好,甚至在全球的光伏市場中占有一定份額。然而,與國外發(fā)達(dá)國家相比,我國光伏發(fā)電技術(shù)及產(chǎn)業(yè)還存在很多問題:
(1)居民太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)輸出功率不穩(wěn)定:系統(tǒng)輸出功率不僅受到設(shè)備自身因素的影響,同時(shí)其輸出功率隨太陽輻射強(qiáng)度、天氣、地域、季節(jié)、溫度等自然因素而變化,所以系統(tǒng)輸出功率極不穩(wěn)定。太陽能光伏發(fā)電的輸出功率不穩(wěn)定不僅會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定造成影響,而且由于輸出功率的不可預(yù)測性難以提供穩(wěn)定的電能輸送保證。根據(jù)這一特性,系統(tǒng)必須在實(shí)際運(yùn)行過程中做好電網(wǎng)發(fā)電波動(dòng)記錄,掌握系統(tǒng)輸出功率的波動(dòng)規(guī)律,并配備電網(wǎng)發(fā)電下降補(bǔ)償裝置,從而保證整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
(2)孤島效應(yīng):居民太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)以后會(huì)產(chǎn)生孤島效應(yīng)[4]。孤島效應(yīng)具有多方面的危害,當(dāng)電力部門對(duì)有光伏發(fā)電設(shè)備的居民電力設(shè)施進(jìn)行檢修時(shí),孤島效應(yīng)會(huì)使已經(jīng)停電的電力設(shè)施可能仍然帶電,給檢修人員帶來很大危險(xiǎn);另外,孤島效應(yīng)會(huì)造成用電設(shè)備的損壞,而且并網(wǎng)設(shè)備本身也會(huì)因負(fù)荷的急劇變化而出現(xiàn)損毀。因此,光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)必須具有檢測孤島效應(yīng)的能力,當(dāng)孤島效應(yīng)發(fā)生時(shí)可以快速準(zhǔn)確地切斷并網(wǎng)逆變器,這是居民太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)應(yīng)用時(shí)必須要解決的問題。
(3)行業(yè)質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)修訂問題:光伏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作進(jìn)展緩慢,與其他相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)不到位;居民太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)的技術(shù)難點(diǎn)在于逆變器性能,并網(wǎng)前必須對(duì)并網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行檢測、驗(yàn)收和技術(shù)指導(dǎo),使其相應(yīng)指標(biāo)滿足要求后才可允許其并網(wǎng)。然而,目前國內(nèi)還沒有專門制定光伏發(fā)電并網(wǎng)設(shè)備的檢測和驗(yàn)收的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),這為居民太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的大力推廣帶來一定困難。
(4)光伏發(fā)電設(shè)備質(zhì)量和技術(shù)問題:高端技術(shù)研發(fā)能力不足,國際上一些先進(jìn)的光伏企業(yè)的主要產(chǎn)品是高提純硅料、電池片,而高純度硅料的提純技術(shù)主要掌握在美國、德國和日本等國家的手中,造成我國光伏產(chǎn)業(yè)嚴(yán)重依賴國外;光伏發(fā)電系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用導(dǎo)致硅材料的緊缺是亟待解決的問題,居民光伏發(fā)電設(shè)備所用的材料質(zhì)量參差不齊,甚至一些設(shè)備的質(zhì)量不過關(guān),整個(gè)發(fā)電設(shè)備的使用壽命下降,增加維修成本。
2.居民太陽能光伏發(fā)電發(fā)展展望及建議
現(xiàn)在我國居民太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要還是在國家補(bǔ)貼推進(jìn)的前提下,在太陽能豐富的地區(qū)大規(guī)模集中開發(fā)光伏發(fā)電站,集中發(fā)電,再升壓并網(wǎng),進(jìn)入普通居民電網(wǎng)。其他的居民光伏發(fā)電發(fā)展模式有小型分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和居民光電建筑一體化小型光伏發(fā)電系統(tǒng),這類發(fā)電系統(tǒng)一般就近并入電網(wǎng)。在下一發(fā)展階段必然要進(jìn)入大規(guī)模分布式并網(wǎng)發(fā)電應(yīng)用階段,在這一階段,國家補(bǔ)貼力度較小,光伏發(fā)電度電成本已接近工業(yè)用電成本了,但仍然高于居民用電成本。當(dāng)光伏發(fā)電度電成本低于普通居民用電成本時(shí),就可以大規(guī)模發(fā)展分散式光伏發(fā)電并網(wǎng)就地供電了。預(yù)計(jì)到2017~2018年,光電度電成本低于一般居民用電成本,此時(shí)可以大力發(fā)展居民住宅小型分散式發(fā)電系統(tǒng)。隨著電網(wǎng)公司對(duì)各地區(qū)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化和光伏發(fā)電接入技術(shù)的提高,就可以大規(guī)模接入小型分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)了。我國全國范圍分布著大大小小若干個(gè)城市,居民住宅面積廣、耗能高,若能在我國的各大小城市實(shí)現(xiàn)小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的接入,那么就能實(shí)現(xiàn)太陽能光伏發(fā)電與居民住宅供電一體化建設(shè)和全國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的改變。為了更好地發(fā)展我國的太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè),可以把以下幾個(gè)方向作為未來光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn):
(1)加大國內(nèi)太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的研發(fā)力度。要提高純度硅材料的研發(fā)和生產(chǎn)能力,注重光伏發(fā)電系統(tǒng)分散式接入用戶端的技術(shù)研究,從而提高發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。
(2)標(biāo)準(zhǔn)制定部門應(yīng)盡快制定與光伏并網(wǎng)有關(guān)的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范,將電氣接口和通信接口更加規(guī)范和統(tǒng)一,這在很大程度上可以降低居民光伏發(fā)電系統(tǒng)的初始投資成本和運(yùn)營成本,可以更快地實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的資本盈利。
關(guān)鍵詞:新能源;產(chǎn)業(yè);技術(shù)瓶頸
隨著核能、太陽能、風(fēng)能等新能源技術(shù)的逐步成熟和應(yīng)用成本逐步降低,新能源產(chǎn)業(yè)開始在世界范圍內(nèi)崛起。中國是世界上第二大能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國,但由于新能源產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)基本都在國外,而重大的制造設(shè)備和關(guān)鍵零部件基本靠進(jìn)口,使得我國新能源產(chǎn)品的成本過高,不僅使得新能源產(chǎn)品在國際上缺乏競爭力,同時(shí)也造成國內(nèi)風(fēng)電、核電等的價(jià)格居高不下,從而在國內(nèi)消費(fèi)市場難以打開局面,在內(nèi)需萎靡,國際市場利潤空間受控的情況下,我國新能源產(chǎn)業(yè)要想壯大成國民支柱產(chǎn)業(yè)前景渺茫。而自金融危機(jī)以后,各國經(jīng)濟(jì)對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)給予了重望,在國外市場需求的突然增加與國內(nèi)環(huán)保壓力的共同推進(jìn)下中國新能源產(chǎn)業(yè)將迎來重大的發(fā)展機(jī)遇,因此當(dāng)前如何克服發(fā)展的技術(shù)瓶頸對(duì)于新能源產(chǎn)業(yè)來說尤為重要。
1 當(dāng)前我國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
伴隨著國際上低碳經(jīng)濟(jì)的呼聲越來越高,我國新能源產(chǎn)業(yè)近兩年獲得了快速的膨脹,但由于擴(kuò)張的速度太快,使得新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展陷入無序的狀態(tài),特別是近兩年快速擴(kuò)張的風(fēng)電、多晶硅等新興產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)明顯的重復(fù)建設(shè)傾向,新能源產(chǎn)業(yè)這種“虛熱”的狀態(tài),不得不引起我們高度的重視。
①風(fēng)電產(chǎn)業(yè)——失衡的產(chǎn)業(yè)鏈。中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在2005年《可再生能源法》實(shí)施之后,連續(xù)4年實(shí)現(xiàn)新增裝機(jī)容量翻番,2008年中國風(fēng)電裝機(jī)1221萬kW,已占全球總裝機(jī)的10%,已成為亞洲第一、世界第四的風(fēng)電大國,僅排在美國、德國、西班牙之后。但是,在競相上馬的風(fēng)電項(xiàng)目背后,卻是微不足道的經(jīng)濟(jì)效益,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)陷入產(chǎn)能過剩的尷尬境遇。截至2008年底,風(fēng)電裝機(jī)容量只占到全國電力總裝機(jī)容量的1.13%,而發(fā)電量更是只占區(qū)區(qū)0.37%。同時(shí),內(nèi)蒙古約有三分之一的風(fēng)電并網(wǎng)項(xiàng)目處于閑置狀態(tài);甘肅酒泉已經(jīng)投運(yùn)的46萬kW風(fēng)電裝機(jī)最大發(fā)電出力只能達(dá)到65%左右。國內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)面臨的主要問題主要集中在產(chǎn)能過剩、成本過高、機(jī)組質(zhì)量和電網(wǎng)模式制約等方面。
而從風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈上來講,嚴(yán)重失衡。今年上的風(fēng)電項(xiàng)目都集中在風(fēng)機(jī)制造一端,這是因?yàn)槲覈壳帮L(fēng)電場建設(shè)的高歌猛進(jìn),催生了風(fēng)電設(shè)備的巨大需求,使得風(fēng)機(jī)制造項(xiàng)目一哄而上,造成了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)構(gòu)性失衡,所以我們說風(fēng)電過熱過剩其實(shí)指的是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的這種結(jié)構(gòu)性過剩。國內(nèi)風(fēng)電整機(jī)生產(chǎn)企業(yè)超70家,超過全球其他地區(qū)風(fēng)電設(shè)備廠商總和。目前,不僅在整機(jī)市場上存在著過多企業(yè)涌入的狀況,在葉片市場也出現(xiàn)了一哄而上的現(xiàn)象。盡管風(fēng)電大小企業(yè)如雨后春筍般成立,在核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件等方面,生產(chǎn)企業(yè)走的卻是清一色的引進(jìn)路線。
②光伏產(chǎn)業(yè)——國外環(huán)保事業(yè)的打工仔。國際上新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,促使太陽能發(fā)電成本大大降低,美國工業(yè)體系大約在0.21美元左右,這一數(shù)值已經(jīng)相當(dāng)接近于火電價(jià)格的成本。而且成本還將進(jìn)一步的下降,可以預(yù)期不遠(yuǎn)的將來光伏產(chǎn)業(yè)將會(huì)迎來一個(gè)爆發(fā)的增長期。我國光伏產(chǎn)的發(fā)展也是隨著國外的需求而近年來得到了快速發(fā)展,最近5年的年平均增長率在40%以上,其擴(kuò)展主要在海外市場。按照國家制定的發(fā)展計(jì)劃,至2010年,中國光伏發(fā)電的累計(jì)安裝量將不會(huì)超過300MW,因此目前光伏產(chǎn)業(yè)的主要市場仍將在海外。
目前國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)上游多晶硅產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張迅猛,價(jià)格回落預(yù)期強(qiáng)烈,多晶硅行業(yè)的暴利時(shí)代將逐漸走結(jié)束。而且由于金融危機(jī)影響了下游光伏需求,許多曾出臺(tái)龐大擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃的多晶硅制造商必將推遲或取消其部分后期項(xiàng)目,近幾年將發(fā)生無情的洗牌。下游太陽能電池制造業(yè)將擺脫多晶硅原料產(chǎn)能瓶頸,行業(yè)毛利率將會(huì)有所回升。
但是,中國的太陽能電池生產(chǎn)最主要的原料晶體硅,我國礦產(chǎn)儲(chǔ)存很少,因此不得不從歐洲和日本高價(jià)進(jìn)口。加工制成太陽能電池后,再返銷回當(dāng)?shù)?,這種發(fā)展模式無疑等同于擔(dān)任著國外環(huán)保事業(yè)“打工仔”的角色。
③其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在新能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,我國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)近幾年發(fā)展迅速,產(chǎn)品推廣很快,目前國內(nèi)太陽能熱水器安裝總量達(dá)到13284萬m3,占全球安裝總量的70%以上,產(chǎn)業(yè)形態(tài)也逐步走向成熟。在國際生物燃料產(chǎn)業(yè)化風(fēng)潮的促進(jìn)下,我國生物燃料產(chǎn)業(yè)近年發(fā)展很快,2008年中國燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)到190萬t,受糧食產(chǎn)量制約,我國近期不再擴(kuò)大以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)。為了擴(kuò)大生物燃料來源,我國已自主開發(fā)了以甜高粱莖稈為原料生產(chǎn)燃料乙醇的技術(shù)(稱為甜高梁乙醇),并開展了甜高梁的種植及燃料乙醇生產(chǎn)試點(diǎn)。另外,我國也在開展纖維素制取燃料乙醇的技術(shù)研究開發(fā),如果農(nóng)林廢棄物纖維素制取燃料乙醇或合成柴油的技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破,生物燃料年產(chǎn)量可達(dá)到上億噸,從理論上講,我國生物燃料的發(fā)展?jié)摿€是很大的,但目前還處于起步階段,其產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程還很緩慢。總體來講部分新能源細(xì)分產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)市場仍未完全啟動(dòng),雖然目前發(fā)展態(tài)勢(shì)來看還不錯(cuò),但是如果不加快新能源產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域核心技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,以及加強(qiáng)行業(yè)的規(guī)范與引導(dǎo),新能源產(chǎn)業(yè)泡沫無疑將會(huì)發(fā)展成為中國經(jīng)濟(jì)將來發(fā)展的又一隱患。
2 我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸
我國新能源企業(yè)的大多規(guī)模小,核心技術(shù)對(duì)外依存度高,關(guān)鍵設(shè)備和零部件主要靠引進(jìn),企業(yè)自主研發(fā)能力薄弱。有數(shù)據(jù)顯示我國新能源技術(shù)的專利集中在高校和科研院所,這一方面說明我國對(duì)于新能源技術(shù)研發(fā)的投資重點(diǎn)在高校和科研院所,同時(shí)又從另一個(gè)方面說明我國新能源企業(yè)自主研發(fā)能力低下,從而制約了我國新能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化的效率和能力。當(dāng)前我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸主要有以下幾方面:
①戰(zhàn)略產(chǎn)品缺乏核心技術(shù)大幅縮減了產(chǎn)業(yè)的利潤空間??傮w來說我國新能源產(chǎn)品的技術(shù)水平偏低,而且核心技術(shù)多依賴國外。比較有代表性的是光伏產(chǎn)業(yè),目前太陽能的利用的效率主要依賴于電池的性能,而我國太陽能電池生產(chǎn)的上游產(chǎn)品最重要的專用原材料單晶硅基本都靠進(jìn)口,由于前期生產(chǎn)過快的擴(kuò)大,競爭變得異常激烈,因?yàn)槿狈诵募夹g(shù),使得我國這些企業(yè)的利潤大幅下降,后期的發(fā)展不容樂觀。
②設(shè)備與制造技術(shù)落后使得新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏后勁。這個(gè)問題在風(fēng)電、核電等產(chǎn)業(yè)都很突出。風(fēng)電機(jī)組制造技術(shù)是風(fēng)電發(fā)展的核心,而目前我國風(fēng)電整機(jī)總體設(shè)計(jì)和關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)制造仍是制約我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。目前我國風(fēng)電建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界發(fā)展,其主要原
因是,沒有加大力度依靠國內(nèi)雄厚的機(jī)電制造業(yè)基礎(chǔ),吸收引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)對(duì)風(fēng)電成套設(shè)備進(jìn)行自主開發(fā)。隨著世界風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造水平提高,更大的單機(jī)容量已經(jīng)是全球風(fēng)能技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。據(jù)了解,國外風(fēng)電機(jī)組目前已達(dá)到兆瓦級(jí),如美國主流1.5MV,丹麥主流2.0~3.0MV,在2004年的漢諾威工業(yè)博會(huì)上4.5MV的風(fēng)電機(jī)組也已面世。而迄今為止,我國在這一技術(shù)上處于落后位置,尚不具備自行開發(fā)制造大型風(fēng)電機(jī)組的能力,且在機(jī)組總體設(shè)計(jì)技術(shù),特別是槳葉和控制系統(tǒng)及總裝等關(guān)鍵性技術(shù)上落后于歐美發(fā)達(dá)國家,且機(jī)組質(zhì)量普遍不高,易出現(xiàn)故障,這就使國產(chǎn)設(shè)備的競爭力面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
③新能源并網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)滯后形成了新能源的消費(fèi)瓶頸。我國風(fēng)電、光伏電站一般處于偏遠(yuǎn)地帶后,電網(wǎng)負(fù)荷小,不能滿足大規(guī)模風(fēng)電接人的要求,特別是近幾年隨著新能源發(fā)電裝機(jī)容量的大幅提升必然對(duì)電網(wǎng)提出更高的建設(shè)要求。典型的例子便是,西北、東北和華北本是我國風(fēng)電資源相對(duì)豐富的地區(qū),但這些地區(qū)大部分處于電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的末梢,電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較為薄弱,因而難以對(duì)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)電資源進(jìn)行充分有效利用。就全國來看,如業(yè)內(nèi)人士所言,我國風(fēng)電裝機(jī)容量雖然在2008年底已突破1200萬kW,但其中僅有800萬kW的裝機(jī)容量入網(wǎng)發(fā)電。將來新能源的發(fā)展迫切需要在電網(wǎng)的系統(tǒng)接入、并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、并網(wǎng)管理等方面開展突破性工作。
3 對(duì)策思路
①做好新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃,進(jìn)行超前布局。新能源是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè),我們應(yīng)該做好超前布局和規(guī)劃,為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建立良好的政策環(huán)境。政府應(yīng)該提前進(jìn)行新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)從戰(zhàn)略上提前布局,只有這樣我們的新能源產(chǎn)業(yè)才能克服當(dāng)前發(fā)展的核心技術(shù)不足的軟肋,迎頭趕上甚至超越發(fā)達(dá)國家。
②建立起行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),引導(dǎo)規(guī)范新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。逐步建立和完善新能源產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)體系,以及質(zhì)量控制體系,選擇有特色的創(chuàng)新能力較強(qiáng)的地區(qū),發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)基地,構(gòu)建比較完善的產(chǎn)業(yè)鏈,促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的積聚式發(fā)展。
③加強(qiáng)示范與應(yīng)用,推進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。氫能,以燃料電池為重點(diǎn),燃料電池堆、燃料電池輔助裝置、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)等技術(shù),開展產(chǎn)業(yè)化示范,推動(dòng)氫能燃料在交通運(yùn)輸方面的應(yīng)用。重點(diǎn)包括太陽能系統(tǒng)集成和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,重點(diǎn)支持能夠促進(jìn)光伏發(fā)電并網(wǎng)發(fā)電,光伏發(fā)電的系統(tǒng)技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化;圍繞成形燃料開展能源作物的育種、繁育等高科技產(chǎn)業(yè)化;實(shí)施新材料高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)等。通過關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品的示范與應(yīng)用,從而推動(dòng)這些技術(shù)產(chǎn)品的規(guī)?;⑸虡I(yè)化,帶動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
近幾年來,我國光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了高速發(fā)展期。特別是在2007年,我國光伏產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長,使得我國一躍成為全球第一大生產(chǎn)國;而且,高純多晶硅技術(shù)以及其他許多關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)裝備的研發(fā)和國產(chǎn)化工作也取得令人鼓舞的進(jìn)展。
但是,2007年以來,我國光伏產(chǎn)業(yè)也集中爆發(fā)了一系列相互關(guān)聯(lián)、引起高度關(guān)注甚至激烈爭議的問題,主要包括:不協(xié)調(diào)的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)、絕大部分產(chǎn)品出口國外的市場格局、生產(chǎn)過程導(dǎo)致的國內(nèi)高能耗和四氯化硅環(huán)境污染、全球技術(shù)和市場競爭加劇下的產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)和可持續(xù)發(fā)展能力、光伏發(fā)電的商業(yè)化前景和時(shí)間表等。這些都是當(dāng)前廣受熱議的焦點(diǎn)問題,也是推動(dòng)我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展和太陽能利用的重大問題。
二、國內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)的最新進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)
(一)我國光伏產(chǎn)業(yè)的最新進(jìn)展
近幾年來,我國光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了爆發(fā)式增長,已基本形成了涵蓋多晶硅材料、鑄錠、拉單晶、電池片、封裝、平衡部件、系統(tǒng)集成、光伏應(yīng)用產(chǎn)品和專用設(shè)備制造的較完整產(chǎn)業(yè)鏈。產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的專用設(shè)備和專用材料的國產(chǎn)化加快,許多設(shè)備完全實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化并有部分出口。截止到2007年底,全國太陽能電池和組件的生產(chǎn)能力分別達(dá)到2.9GWp和3.8GWp,當(dāng)年產(chǎn)量分別比2006年增長148%和138%,達(dá)到1.1GWp和1.7GWp,均占世界總產(chǎn)量的27%以上,使我國成為全球第一大太陽能電池和組件生產(chǎn)國。2007年我國光伏產(chǎn)業(yè)的銷售收入也增加到1000億元,從業(yè)人員達(dá)到8萬人以上。
特別是多年持續(xù)嚴(yán)重制約我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高純多晶硅制造技術(shù),在這兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)了重大技術(shù)突破。在科技部和國家發(fā)展改革委等有關(guān)部門支持下,2007年新光硅業(yè)、洛陽中硅、江蘇中能等3個(gè)企業(yè)分別建成了千噸級(jí)高純硅生產(chǎn)線,使得全年高純硅產(chǎn)量大幅增加到1130噸。2008年,隨著江蘇中能二期和重慶大全的各自1500噸多晶硅工程的建成投產(chǎn),預(yù)計(jì)國內(nèi)超純多晶硅的全年產(chǎn)量將超過4000噸。而且,重慶大全和江蘇中能公司實(shí)現(xiàn)了還原尾氣回收利用技術(shù)和多晶硅還原爐制造技術(shù)的重大突破;據(jù)介紹,綜合能耗已降到150-180kWh/kg(使得成本降低到約50美元/kg),顯著低于其他國內(nèi)同類企業(yè)的250-300kWh/kg,主要物料的綜合回收率也超過98%。最近,江蘇中能等一些國內(nèi)企業(yè)還在積極準(zhǔn)備開發(fā)引進(jìn)流化床法、硅烷法等新型高純硅生產(chǎn)技術(shù),可望使高純多晶硅生產(chǎn)的綜合電耗降至2050kWh/kg,成本降至15-25美元/kg。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前全國至少有33家高純硅生產(chǎn)企業(yè)的一期工程產(chǎn)能總計(jì)約為4.4萬噸(規(guī)劃總產(chǎn)能高達(dá)8.8萬噸),如果這些項(xiàng)目能順利建成投產(chǎn),預(yù)計(jì)我國2010年的多晶硅產(chǎn)量將超過3萬噸,將從根本上緩解高純硅材料的供需緊張的矛盾。
隨著我國光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展壯大,不少地方和企業(yè)近年來積極建設(shè)MWp級(jí)并網(wǎng)光伏系統(tǒng)(主要是建筑屋頂光伏系統(tǒng))。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截止到2008年5月,全國已建和在建11個(gè)MWp級(jí)并網(wǎng)光伏系統(tǒng),大部分預(yù)計(jì)在2009年建成。一些光伏設(shè)備制造企業(yè)還積極探尋建設(shè)更大規(guī)模光伏發(fā)電站的機(jī)會(huì);江蘇等省份還提出制定“萬個(gè)太陽能屋頂計(jì)劃”。我國第十屆中國太陽能光伏會(huì)議的《常州宣言》提出了非常積極的目標(biāo),力爭在2015年前使光伏發(fā)電成本下降到1.5元/kWh,在10年內(nèi)使光伏發(fā)電量占到全國總發(fā)電量的1%,這意味著大約500億kWh的年發(fā)電量和超過4000萬kW的裝機(jī)量。
(二)國際光伏產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展和發(fā)展前景
在國際上,光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)得到了許多國家的持續(xù)政策扶持,光伏發(fā)電的成本也隨著太陽能電池技術(shù)進(jìn)步、硅原料和組件供需形勢(shì)逐步緩解而快速下降,使光伏發(fā)電成為增長速度最快、初步實(shí)現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展的可再生能源發(fā)電技術(shù)。
日本2008年恢復(fù)了中斷兩年的居民屋頂并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的投資補(bǔ)貼政策。美國目前30多個(gè)州都實(shí)施屋頂并網(wǎng)光伏發(fā)電凈電量計(jì)量法政策;美國聯(lián)邦政府2008年又延長了光伏投資稅減免政策。德國繼續(xù)對(duì)光伏發(fā)電實(shí)行為期20年的固定電價(jià),2008年平均上網(wǎng)電價(jià)為45.7歐分,kWh。
國內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)界已開始描繪以居民銷售電價(jià)和峰谷電價(jià)為臨界點(diǎn)的并網(wǎng)光伏發(fā)電商業(yè)化時(shí)間表。德意志銀行預(yù)計(jì)多晶硅太陽能電池技術(shù)的發(fā)電成本最低可降到$0.1/kWh以下(約合0.7元人民幣,kWh),樂觀估計(jì)大約在2015-2016年左右可降到$0.15/kWh(約合1元人民幣/kWh),使得光伏發(fā)電將于2010-2013年期間首先在日本、德國、西班牙等實(shí)行較高平均零售電價(jià)的國家開始商業(yè)化發(fā)展。
在扶持政策和發(fā)展前景激勵(lì)下,2002年以來,全球光伏發(fā)電裝機(jī)年均增長率超過40%。2007年全球新增裝機(jī)量同比增長62%,當(dāng)年統(tǒng)計(jì)安裝量為2.83GWp,累計(jì)總裝機(jī)容量大約為12GWp。據(jù)有關(guān)預(yù)測或展望,未來數(shù)年全球光伏市場將以大約60%的速度增長,2020年累計(jì)裝機(jī)將達(dá)到200GWp,絕大部分為并網(wǎng)光伏發(fā)電。
值得注意的是,2007年以來愈演愈烈的金融危機(jī)乃至可能的經(jīng)濟(jì)危機(jī),預(yù)計(jì)會(huì)減弱全球光伏發(fā)電市場增長速度,并影響光伏設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展。主要原因包括:一是全球金融危機(jī)普遍增加融資難度,而資金密集型的光伏產(chǎn)業(yè)也不能獨(dú)善其身;二是國際能源價(jià)格(以油價(jià)為代表)的大幅回落將扭轉(zhuǎn)各國銷售電價(jià)持續(xù)增長的趨勢(shì),從而延遲光伏發(fā)電實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)平價(jià)(gridparity)的時(shí)間點(diǎn);三是各國在金融危機(jī)和財(cái)政能力影響下,其今后的光伏產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼政策將存在一定的不確定性。
三、我國推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場應(yīng)用的障礙和挑戰(zhàn)
雖然我國光伏產(chǎn)業(yè)近年來實(shí)現(xiàn)了長足進(jìn)步,但也存在不容忽視的技術(shù)、環(huán)境和市場風(fēng)險(xiǎn);近期推動(dòng)國內(nèi)光伏市場應(yīng)用也面臨成本高、上網(wǎng)難、缺乏經(jīng)驗(yàn)等障礙。
(一)國內(nèi)光伏技術(shù)仍存在總體水平不高、內(nèi)在競爭力不強(qiáng)和短期環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)
由于我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史短、基礎(chǔ)研究工作薄弱,目前我國光伏技術(shù)總體水平仍然不高,太陽能電池及組件的效率和質(zhì)量水平仍然普遍低于世界先進(jìn)水平,在新型高效的太陽能電池和高純硅生產(chǎn)技術(shù)的研究開發(fā)方面也落后于歐美日發(fā)達(dá)國家,許多裝備主要依賴國外引進(jìn)。因此,目前我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)仍主要依靠市場驅(qū)動(dòng)而非技術(shù)驅(qū)動(dòng),缺乏強(qiáng)大的內(nèi)在競爭力。特別是目前國內(nèi)大多數(shù)高純多晶硅企業(yè)仍面臨物料閉路循環(huán)和廢液廢氣污染物回收處理等方面的技術(shù)瓶頸,存在四氯化硅副產(chǎn)品的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn),成為我國高純硅行業(yè)發(fā)展的重大制約因素。
(二)產(chǎn)業(yè)和市場發(fā)展不平衡,不利于產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展和節(jié)能減排
過去幾年內(nèi),我國光伏產(chǎn)業(yè)界抓住歐美國家光伏市場的快速增長的機(jī)遇,利用國內(nèi)人力和資源成本較低的比較優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)了迅速起步與發(fā)展壯大。但業(yè)界普遍預(yù)測,由于近年全球光伏產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能迅速擴(kuò)張以及金融危機(jī)影響,未來兩年內(nèi)世界光伏組件和高純硅材料市場將呈現(xiàn)供過于求的趨勢(shì),使光伏產(chǎn)業(yè)面臨大規(guī)模洗牌。
最近我國光伏企業(yè)已普遍停止擴(kuò)產(chǎn)、削減產(chǎn)量。在這個(gè)洗牌過程中,利潤率最高的環(huán)節(jié)也將逐漸轉(zhuǎn)向下游的光伏發(fā)電運(yùn)營業(yè),使得出售光伏電力比出售光伏組件和系統(tǒng)具有更長遠(yuǎn)穩(wěn)定的回報(bào),這也是傳統(tǒng)光伏產(chǎn)業(yè)界(光伏設(shè)備制造業(yè))日益重視、極力呼吁啟動(dòng)國內(nèi)光伏市場的根本原因。但是,我國光伏市場的發(fā)展卻滯后于國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)和國際光伏市場,2007年我國新增光伏發(fā)電裝機(jī)量為20MWp,僅為當(dāng)年國內(nèi)太陽能電池產(chǎn)量的2%和全球總新增裝機(jī)量的0.71%,其中并網(wǎng)光伏發(fā)電裝機(jī)僅為2MWp。因此,目前這種產(chǎn)業(yè)和市場格局意味著我國光伏產(chǎn)業(yè)面臨日益突出的市場風(fēng)險(xiǎn)。而廣受爭論的光伏產(chǎn)業(yè)的高能耗問題,其實(shí)質(zhì)問題也在于產(chǎn)業(yè)和市場發(fā)展不平衡,即取決于國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)和國內(nèi)外市場的選擇。相關(guān)研究已達(dá)成基本一致的結(jié)論,目前多晶硅太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的生產(chǎn)過程所耗能量的回收期只有兩到三年。但是,如果在國內(nèi)生產(chǎn)高純硅料及硅棒/錠和硅片(占光伏系統(tǒng)生產(chǎn)總能耗的70%-80%)、在國外應(yīng)用光伏發(fā)電系統(tǒng),則光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)我國而言即是高能耗的出口加工業(yè)。
(三)光伏產(chǎn)業(yè)在近中期仍缺乏足夠經(jīng)濟(jì)競爭力,有賴于政府政策扶持
并網(wǎng)光伏發(fā)電的初投資目前大約為5-6萬元/kW,預(yù)期上網(wǎng)電價(jià)3-5元/kWh,離網(wǎng)光伏系統(tǒng)的投資和供電成本更高,需依賴優(yōu)惠的價(jià)格和財(cái)稅政策扶持。最近數(shù)十年全球光伏市場的重心隨著各國光伏市場政策的變化而先后從美國(1996年以前)轉(zhuǎn)移到日本(1996-2002年)和歐盟(2002年以來),即充分反映了全球光伏市場的需求主要是由扶持政策推動(dòng)的。目前我國還未制定比較系統(tǒng)完善的光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策,全國已建成的100多個(gè)并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目中只有2個(gè)項(xiàng)目在2008年6月經(jīng)國家發(fā)展改革委準(zhǔn)予享受4元/kWh的優(yōu)惠上網(wǎng)電價(jià),有待于加快制定必要適度的財(cái)政補(bǔ)貼和優(yōu)惠上網(wǎng)電價(jià)扶持政策。
(四)有待于制定落實(shí)光伏發(fā)電上網(wǎng)的具體政策措施
由于光伏發(fā)電系統(tǒng)增加了不可調(diào)度的電力裝機(jī),目前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也沒有關(guān)于無功補(bǔ)償以及電網(wǎng)調(diào)度等問題的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)程,使得電力部門不愿接受光伏發(fā)電上網(wǎng)。我國已建成的光伏并網(wǎng)發(fā)電示范項(xiàng)目都處于試驗(yàn)性并網(wǎng)狀態(tài),不允許光伏電力通過電力變壓器向高壓電網(wǎng)(10kV)反送電,只允許在低壓側(cè)(380V/220V)自發(fā)自用。因此,目前我國還缺乏真正的光伏發(fā)電上網(wǎng)項(xiàng)目和充分的經(jīng)驗(yàn)。
四、關(guān)于我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路的探討
為應(yīng)對(duì)根據(jù)我國光伏產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn),切實(shí)建立符合國情的產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路和政策措施,我國需要正確處理產(chǎn)業(yè)、技術(shù)和市場的關(guān)系,解決以下三個(gè)主要問題。
(一)如何增強(qiáng)國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平和持續(xù)發(fā)展能力
產(chǎn)業(yè)發(fā)展從根本上取決于技術(shù)驅(qū)動(dòng)(競爭力增強(qiáng))和市場拉動(dòng)。雖然不少業(yè)內(nèi)人士呼吁立即啟動(dòng)國內(nèi)規(guī)模化并網(wǎng)光伏發(fā)電市場以支撐我國光伏產(chǎn)業(yè),但目前的高成本使得大規(guī)模發(fā)展光伏發(fā)電目前仍難以承受。而且,如果我國在當(dāng)前啟動(dòng)大規(guī)模光伏市場和補(bǔ)貼,必將立刻扭轉(zhuǎn)光伏市場的回落趨勢(shì),推高光伏發(fā)電成本。另一方面,國際光伏市場仍保持增長態(tài)勢(shì),仍為國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)提供了必要的支撐。鑒于此,近期仍要努力通過技術(shù)進(jìn)步、健全產(chǎn)業(yè)鏈、鞏固開拓國際市場、建設(shè)國內(nèi)示范項(xiàng)目來進(jìn)一步降低成本、增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展能力。在產(chǎn)業(yè)鏈中,太陽能電池和組件制造業(yè)符合我國的人力資源優(yōu)勢(shì)和擴(kuò)大就業(yè)政策導(dǎo)向,仍是應(yīng)首要鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)節(jié)。自主化生產(chǎn)高純硅是中國光伏產(chǎn)業(yè)降低價(jià)格的必由條件,但必須重點(diǎn)支持清潔高效、低成本的高純硅生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
(二)近中期國內(nèi)光伏市場應(yīng)確立的主要發(fā)展方向
由于歐、美、日等國家早已實(shí)現(xiàn)電力普遍化服務(wù),其太陽能光伏的推廣應(yīng)用在上世紀(jì)90年代就瞄準(zhǔn)了并網(wǎng)光伏系統(tǒng)(主要是屋頂并網(wǎng)光伏系統(tǒng)),并于近年來加快大規(guī)模應(yīng)用,包括大規(guī)模地面并網(wǎng)光伏電站。而我國目前還有大約100萬無電戶需要在2020年以前采用光伏和風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)解決用電問題,潛在市場容量為200-1000MWp(1GWp),應(yīng)成為近中期首要考慮、予以扶持的光伏市場。雖然某些企業(yè)認(rèn)為必須依靠并網(wǎng)光伏發(fā)電而非離網(wǎng)發(fā)電來支撐光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展,但其實(shí)質(zhì)問題在于只有并網(wǎng)光伏發(fā)電才能使得光伏企業(yè)進(jìn)入下游市場并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定售電收入,故而光伏企業(yè)十分熱衷于并網(wǎng)光伏發(fā)電。不過,從政府的公共服務(wù)責(zé)任和有限財(cái)政資源來看,我國近期光伏發(fā)電的首要方向仍然是面向無電區(qū)的電力建設(shè),同時(shí)可根據(jù)相關(guān)科技攻關(guān)和前期產(chǎn)業(yè)化工作要求建設(shè)一批并網(wǎng)光伏系統(tǒng)/電站,為啟動(dòng)大規(guī)模并網(wǎng)光伏發(fā)電市場做好技術(shù)性準(zhǔn)備。
(三)我國應(yīng)制定光伏產(chǎn)業(yè)和國內(nèi)市場應(yīng)用扶持政策
按照前述的光伏產(chǎn)業(yè)政策目標(biāo)和國內(nèi)市場應(yīng)用方向的相關(guān)思路,我國在當(dāng)前和近期仍要堅(jiān)持并加強(qiáng)相關(guān)科技、財(cái)稅、外貿(mào)優(yōu)惠扶持政策,以進(jìn)一步提高核心技術(shù)能力、完善產(chǎn)業(yè)鏈條、擴(kuò)大中游電池組件產(chǎn)業(yè)能力及國際市場份額。另外,根據(jù)國內(nèi)無電區(qū)電力建設(shè)和并網(wǎng)光伏發(fā)電示范項(xiàng)目建設(shè)的需求,予以必要適度的財(cái)政補(bǔ)貼和優(yōu)惠上網(wǎng)電價(jià)支持。鑒于我國還沒有并網(wǎng)光伏發(fā)電的充分經(jīng)驗(yàn)和可靠成本評(píng)估,也缺乏相近電價(jià)的支撐,而且地區(qū)差別較大,故而難以立即制定頒布統(tǒng)一的固定電價(jià),而需要通過招標(biāo)等途徑探索相關(guān)經(jīng)驗(yàn),積累必要數(shù)據(jù)。
五、結(jié)論和建議
我國的光伏產(chǎn)業(yè)通過持續(xù)開展技術(shù)研發(fā)和市場化運(yùn)作,迅速建立了基本完整的產(chǎn)業(yè)鏈,使我國一躍成為世界太陽能電池和組件生產(chǎn)大國,為我國加快開發(fā)利用太陽能資源初步奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。但是,光伏發(fā)電價(jià)格仍然高昂,我國光伏產(chǎn)業(yè)仍未完全擺脫“低水平擴(kuò)張的出口依賴型產(chǎn)業(yè)”特征。為此,我國在近期宜制定實(shí)施以“提高技術(shù)和產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展能力、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和增加就業(yè)、提供國內(nèi)電力普遍服務(wù)”為中心目標(biāo)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和政策,近期應(yīng)抓緊開展如下工作。
(一)大力加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,扶持“技術(shù)推動(dòng)型”的光伏設(shè)備制造業(yè)
要重點(diǎn)研發(fā)清潔高效、低成本、新型的高純硅和太陽能電池生產(chǎn)技術(shù),近期重點(diǎn)支持企業(yè)逐步完善改良西門子法,開展流化床法、硅烷法、冶金法等新興高純硅生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作。應(yīng)支持技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)擴(kuò)大產(chǎn)能,建立國家光伏技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品檢測中心。要加強(qiáng)相關(guān)科技、財(cái)稅、外貿(mào)優(yōu)惠等扶持政策,鼓勵(lì)支持發(fā)展符合我國的人力資源優(yōu)勢(shì)和擴(kuò)大就業(yè)政策導(dǎo)向的太陽能電池和組件制造業(yè),鞏固和擴(kuò)大國際市場份額。
(二)穩(wěn)步開拓“離網(wǎng)和并網(wǎng)并行,不同階段各有側(cè)重”的國內(nèi)光伏應(yīng)用市場
在近期(估計(jì)2015年前),應(yīng)在難以延伸電網(wǎng)或建設(shè)水電站的無電地區(qū)加快建設(shè)光伏電站和推廣戶用光伏系統(tǒng),另外根據(jù)技術(shù)研發(fā)和項(xiàng)目示范工作需要建設(shè)一批集中并網(wǎng)的大型建筑屋頂光伏系統(tǒng)、分散并網(wǎng)的居民屋頂并網(wǎng)光伏系統(tǒng)及新型太陽能建筑一體化光伏系統(tǒng)。在中期(估計(jì)2015年左右),隨著無電區(qū)電力建設(shè)接近尾聲和光伏發(fā)電成本趨近銷售電價(jià),首先擴(kuò)大建筑屋頂和建筑一體化并網(wǎng)光伏市場,并穩(wěn)步建設(shè)地面并網(wǎng)光伏系統(tǒng)。在長期(預(yù)計(jì)2020年以后),隨著光伏發(fā)電成本接近常規(guī)發(fā)電成本,全面擴(kuò)大各類并網(wǎng)光伏市場。
為此,近期應(yīng)研究制定用戶側(cè)低壓端光伏系統(tǒng)的發(fā)電上網(wǎng)和電量監(jiān)控技術(shù)規(guī)程,制定頒布針對(duì)工商業(yè)和居民的“凈用電量計(jì)費(fèi)”管理辦法,制定實(shí)施投資補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠政策;制定大型地面并網(wǎng)光伏電站示范項(xiàng)目的實(shí)施投資經(jīng)營主體和上網(wǎng)電價(jià)的招標(biāo)辦法等。在中期(2015年左右),隨著經(jīng)驗(yàn)和成本數(shù)據(jù)的積累再引入建立“控制總量規(guī)模的固定電價(jià)制度”,為在2020年后全面實(shí)施固定電價(jià)制度做準(zhǔn)備。
[關(guān)鍵詞]大規(guī)模 光伏發(fā)電 電力系統(tǒng) 影響
中圖分類號(hào):TM615;TM721.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)46-0135-01
隨著人類的發(fā)展,自然資源的不斷開發(fā)與利用,資源短缺的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。因此,如何合理利用可再生資源成為人類共同面臨的主要問題。太陽能發(fā)電的使用為電力系統(tǒng)注入了新的活力。大規(guī)模光伏發(fā)電在電力系統(tǒng)中的地位越來越重要。
一、 大規(guī)模光伏發(fā)電的現(xiàn)狀和發(fā)展前景
(一)大規(guī)模光伏發(fā)電的現(xiàn)狀
光伏發(fā)電是一種將光能轉(zhuǎn)化為電能的一種技術(shù),它的產(chǎn)生原理是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)原理。光伏發(fā)電由太陽能電池組件、控制器和逆變器組成。 太陽能是一種分布廣泛的可再生資源。在我國太陽能資源的分布很廣,尤其是我國的西北地區(qū)。伴隨著光伏組件的成本越來越低和技術(shù)的不斷創(chuàng)新,將太陽能轉(zhuǎn)化為電能成為電力系統(tǒng)中越來越重要的一部分。大規(guī)模的光伏發(fā)電是今后不可限量的可再生資源。
當(dāng)前我國太陽能光伏發(fā)電主要應(yīng)用于獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)中,比如農(nóng)村電氣化和通信、工業(yè)供電、建筑集成系統(tǒng)和荒漠光伏電站中都有應(yīng)用。獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電電源是利用光伏組件方陣,成立小型電網(wǎng)為居住在一個(gè)區(qū)域的居民進(jìn)行供電的系統(tǒng)。其供電半徑不超過一千米,以確保處于最后位置的用戶的供電電壓正常運(yùn)行。此系統(tǒng)通常應(yīng)用在偏遠(yuǎn)山區(qū)和沿海的村落中,幫助他們解決供電困難。除了獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)還有并網(wǎng)光伏系統(tǒng),它是將太陽能電池組合通過電力變換器與電網(wǎng)并聯(lián)發(fā)電。
太陽能光伏發(fā)電不僅僅在獨(dú)立光伏系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏系統(tǒng)以及大規(guī)模光伏電站領(lǐng)域中有運(yùn)用,太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用還在不斷地延伸和發(fā)展,比如石油、交通、野外監(jiān)測、城市應(yīng)用、軍事領(lǐng)域、通訊事業(yè)等方面。
但是,在太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用上,我國光伏發(fā)電還存在很多不足。首先,對(duì)于光伏發(fā)電的原材料需要國外進(jìn)口,而制作太陽能電池卻用于出口。因此,光伏發(fā)電的成本很高。其次,由于國外市場限制進(jìn)口太陽能電池,影響到我國的伏電產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益,不利于伏電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,再加上國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的不斷增加更影響其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。第三,對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)的獨(dú)立光伏電站的維護(hù)沒有得到及時(shí)地處理,成為光伏發(fā)電的效能得不到發(fā)揮。最后,雖然有《可再生能源法》的保障,但是其實(shí)施的效果卻不明顯,有待提高。
綜上所述,太陽能光伏發(fā)電雖然存在一定的問題,但是,其發(fā)展前景確是光明的,大規(guī)模的光伏發(fā)電在許多領(lǐng)域都會(huì)得到有效的利用。同時(shí),可以解決可再生資源的開發(fā)與運(yùn)用。
二、 大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)的影響
(一)大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)有功頻率特性的影響
光伏發(fā)電的特性決定了大規(guī)模光伏進(jìn)入系統(tǒng)時(shí),會(huì)使系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生改變,因而影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。光伏波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的有功頻率具有很大的影響,進(jìn)而使頻率的質(zhì)量超越限制的風(fēng)險(xiǎn)增大。光伏的進(jìn)入也會(huì)影響系統(tǒng)備用優(yōu)化策略,同時(shí)多種類型電源的有功頻率和調(diào)頻參數(shù)也要及時(shí)適應(yīng)。而且,光伏電源是不旋轉(zhuǎn)的靜止元件,因?yàn)橐鎿Q常用的電源,系統(tǒng)相同效果旋轉(zhuǎn)動(dòng)慣量下降,使系統(tǒng)應(yīng)對(duì)功率缺額和功率波動(dòng)的能力降低了,特殊的功率狀況功率會(huì)發(fā)生極大的變化,造成許多運(yùn)行方面的問題。
(二)大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)無功電壓的影響
大規(guī)模光伏發(fā)電主要在沙漠地區(qū),這樣的地區(qū)負(fù)荷水平偏低,電網(wǎng)的短路容量小,大規(guī)模光伏發(fā)電要通過高壓輸電網(wǎng)進(jìn)行長距離送到,其波動(dòng)的有功頻率穿過附近區(qū)域電網(wǎng)和輸電通道,對(duì)電網(wǎng)無功電壓有影響,對(duì)途徑的主線電壓會(huì)產(chǎn)生影響。而且,光伏電源無功電壓的控制能力不高,產(chǎn)生電壓質(zhì)量和穩(wěn)定性的危險(xiǎn)。大規(guī)模光伏進(jìn)去既定的電網(wǎng),改變了電網(wǎng)的原本構(gòu)架,單一電源演變成兩個(gè)甚至兩個(gè)以上的電源模式,使整個(gè)電網(wǎng)的控制增加了難度。
(三)大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)功角穩(wěn)定性的影響
光伏電源由于是靜態(tài)元件,其自身不參加功角振蕩,因此,它的穩(wěn)定性不會(huì)有波動(dòng)。但因?yàn)樗鼡碛须S機(jī)波動(dòng)等特點(diǎn),大規(guī)模光伏進(jìn)入電網(wǎng),影響了電網(wǎng)既定的傳輸速度和潮流的分布,縮減了系統(tǒng)的等效慣量。由于光伏具有動(dòng)態(tài)的控制功能,大規(guī)模光伏進(jìn)入,電網(wǎng)功角穩(wěn)定性受到很大的影響,光伏進(jìn)入對(duì)功角穩(wěn)定性具有雙面的影響,既能改進(jìn)功角穩(wěn)定性也能對(duì)功角穩(wěn)定性造成危害。光伏并網(wǎng)還能造成脫網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn),影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。青海光伏基地是我國第一個(gè)大規(guī)模的光伏基地,它的大規(guī)模進(jìn)入影響了整體布局,影響了功角的穩(wěn)定性。因?yàn)楣夥l(fā)電系統(tǒng)具有獨(dú)立控制的特征,因此可以利用光伏發(fā)電系統(tǒng)來控制電網(wǎng)功角振蕩的方法。
(四)大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)小擾動(dòng)穩(wěn)定性的影響
光伏電池雖然沒有動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定問題,卻有電氣運(yùn)行不穩(wěn)定問題,因此大規(guī)模光伏進(jìn)入對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性有影響。小擾動(dòng)分析法可以分析出電網(wǎng)運(yùn)行的不穩(wěn)定性部分,其不穩(wěn)定部分多出現(xiàn)在與最大功率接近的地方。不穩(wěn)定功率的發(fā)生使直流側(cè)電壓升高,影響電源的穩(wěn)定運(yùn)行。
(五)大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)電能質(zhì)量的影響
伴隨著大規(guī)模光伏的進(jìn)入,電子的應(yīng)用系統(tǒng)加入了大量非線性負(fù)載,造成電力系統(tǒng)污染,使電能質(zhì)量受到影響。在太陽光劇烈變化和輸出功率低下的狀況下,會(huì)產(chǎn)生很大的諧波,也會(huì)產(chǎn)生電流諧波疊加等問題。國內(nèi)外許多大型光伏電站的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)說明了多臺(tái)并網(wǎng)逆變器的電流諧波很有可能超出標(biāo)準(zhǔn)。面對(duì)這個(gè)問題,可以對(duì)多臺(tái)逆變器電流諧波問題進(jìn)行建模,分析出電網(wǎng)阻抗耦合效應(yīng)在大型光伏電站逆變器并聯(lián)系統(tǒng)中的存在,是影響并網(wǎng)電流諧波含量超標(biāo)的關(guān)鍵,濾波電容是光伏電站長距離輸入電網(wǎng),造成諧波不穩(wěn)的可能因素。光伏波動(dòng)會(huì)影響電壓變動(dòng)的諸多問題。對(duì)光伏進(jìn)入電網(wǎng)后的電能質(zhì)量問題,提出了控制諧波的有效途徑:比如增加諧波補(bǔ)償器、無源固定頻次濾波器、有源濾波器和混合濾波器等。
(六)大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)配電系統(tǒng)保護(hù)的影響
光伏電源接入配電網(wǎng)后會(huì)對(duì)配電網(wǎng)故障有影響,繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置會(huì)受到不同程度的影響。首先,多電源的復(fù)雜結(jié)構(gòu)會(huì)影響故障的電流的各個(gè)方面。第二,以變壓器連接方式為依據(jù),逆變器形成接地回路影響著電流和電壓,會(huì)對(duì)繼電保護(hù)的動(dòng)作特性產(chǎn)生影響。第三,對(duì)敏感的并網(wǎng)光伏變換器添加了一定的保護(hù),低電壓超越、輸出直流分量超出標(biāo)準(zhǔn)和輸出諧波超出標(biāo)準(zhǔn)等。第四,非同期合閘是 PV系統(tǒng)反孤島保護(hù)功能時(shí)間無法配合自動(dòng)重合閘等裝置引起的。為預(yù)防非同期合閘的發(fā)生,對(duì)有逆變器接入的線路,逆變器反孤島保護(hù)最大動(dòng)作時(shí)間要大于三相一次重合閘起動(dòng)時(shí)間。
高密度光伏發(fā)電系統(tǒng)是數(shù)條或者一條低壓配電線路接入相同主線而發(fā)電。光照變化受到光伏發(fā)電功率的影響,導(dǎo)致配電網(wǎng)部分電壓發(fā)生波動(dòng)。當(dāng)一些與高密度光伏發(fā)電系統(tǒng)相同主線的饋電線路發(fā)生短路時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致上下級(jí)熔斷器無法配合,嚴(yán)重地會(huì)使流過某些負(fù)荷支路上的短路功率超過斷路器的遮斷容量。
結(jié)語
隨著人類資源的不斷開發(fā),資源出現(xiàn)匱乏的狀態(tài),因此,可再生資源的開發(fā)成為全人類共同面臨的難題。以太陽能為主要形式的大規(guī)模光伏發(fā)電的應(yīng)用,對(duì)電力系統(tǒng)有許多方面的影響,大規(guī)模光伏發(fā)電的發(fā)展前景也是可觀的。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè);自主創(chuàng)新;科技成果轉(zhuǎn)化;產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)
中圖分類號(hào):F271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1007-7685(2013)01-0098-03
一、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新的必要性
戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是滲透力強(qiáng)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、科技含量及產(chǎn)品價(jià)值高的先導(dǎo)型產(chǎn)業(yè)、綜合消耗少及環(huán)境污染小的友好型產(chǎn)業(yè)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與升級(jí)的導(dǎo)向型產(chǎn)業(yè)、吸納新就業(yè)及社會(huì)效益好的依靠性產(chǎn)業(yè)、保障科技安全與政治經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。從動(dòng)態(tài)角度看,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)不僅是一個(gè)國家在轉(zhuǎn)型時(shí)期的先導(dǎo)、主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),而且會(huì)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要依托于關(guān)鍵核心技術(shù),而關(guān)鍵核心技術(shù)的研發(fā)只能依賴于自主創(chuàng)新,而非技術(shù)引進(jìn)和模仿。從發(fā)達(dá)國家的發(fā)展實(shí)踐來看,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)都是依靠大量資金投入推動(dòng)的自主創(chuàng)新發(fā)展起來的。如,美國在新能源、基礎(chǔ)科學(xué)、生物科學(xué)和航天領(lǐng)域的研發(fā)投入約占國內(nèi)生產(chǎn)總值的3%。韓國在綠色能源開發(fā)方面約投資6萬億韓元。日本投資上千億日元進(jìn)行能源和環(huán)境技術(shù)研發(fā)。英國不僅出臺(tái)了“數(shù)字國家”戰(zhàn)略,還斥巨資進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)研究。德國為增強(qiáng)信息通信競爭力,提出了《信息與通信技術(shù)2020創(chuàng)新研究計(jì)劃》。因此,為實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必須提升戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長方式由主要依靠物質(zhì)資源消耗向主要依靠技術(shù)進(jìn)步、改善管理和提高勞動(dòng)者素質(zhì)轉(zhuǎn)變。
二、我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新中存在的問題
(一)無序競爭抑制了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的動(dòng)力
為了更好地促進(jìn)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,各地區(qū)紛紛出臺(tái)了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃及相關(guān)激勵(lì)政策。然而,由于各地戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的選擇上缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃,導(dǎo)致很多地區(qū)出現(xiàn)了相同項(xiàng)目集中上馬的現(xiàn)象,在帶來某些領(lǐng)域快速發(fā)展的同時(shí),也導(dǎo)致無序競爭問題,從而抑制了這些領(lǐng)域自主創(chuàng)新能力的進(jìn)一步提升。如,在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)提出初期,我國的光伏產(chǎn)業(yè)就很快進(jìn)入了爆炸式發(fā)展階段。盡管作為重要的可再生能源產(chǎn)業(yè),光伏產(chǎn)業(yè)在未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展中將占據(jù)舉足輕重的地位,但在我國目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段下,尤其在資源、能源價(jià)格尚未完全市場化以及以煤電為主的電能格局并未有所改變的背景下,大規(guī)模推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展很容易導(dǎo)致產(chǎn)能過剩,進(jìn)而引發(fā)無序競爭。這會(huì)極大打擊光伏產(chǎn)業(yè)剛剛興起的研發(fā)熱情,并使其未來發(fā)展中,在自主創(chuàng)新能力提升方面陷入困境。
(二)高科技人才不斷流失削弱了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的人才基礎(chǔ)
高科技人才是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的重要知識(shí)基礎(chǔ)。然而,目前我國高科技人才流失問題嚴(yán)重,制約了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的推進(jìn)。一方面,由于國內(nèi)欠發(fā)達(dá)和不發(fā)達(dá)省區(qū)人力資本吸引能力弱,導(dǎo)致其在發(fā)展符合自身區(qū)域優(yōu)勢(shì)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)方面都缺乏必要的高科技人才,嚴(yán)重抑制了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展。另一方面,由于生活成本高、晉升機(jī)制與激勵(lì)機(jī)制不健全,導(dǎo)致發(fā)達(dá)省區(qū)留住高科技人才的能力不足,很多人才流往海外,使發(fā)達(dá)省區(qū)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展乏力。地方政府與企業(yè)財(cái)力不足和觀念缺失,導(dǎo)致地方缺乏必要的人才激勵(lì)政策,而且現(xiàn)有人才激勵(lì)政策也普遍落實(shí)不到位,這是導(dǎo)致我國高科技人才大量流失的重要原因。目前,如何培育充足的人力資本尤其是高科技人才,已經(jīng)成為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新面臨的最重要問題。
(三)成果轉(zhuǎn)化機(jī)制不完善,自主創(chuàng)新持續(xù)性能力不強(qiáng)
首先,一些戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新成果未能轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。目前,我國很多地區(qū)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的科技研發(fā)主要依托于企業(yè)與高校、科研院所的科技合作。這種產(chǎn)學(xué)研結(jié)合機(jī)制雖然能夠充分利用高校與科研院所的科技人才,但是由于企業(yè)與高校、科研院溝通機(jī)制不完善,導(dǎo)致實(shí)際缺乏有效的科研――產(chǎn)出轉(zhuǎn)化機(jī)制,致使很多科研成果無法順利轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力,從而影響了產(chǎn)學(xué)研的繼續(xù)深入合作與企業(yè)的自主創(chuàng)新動(dòng)力。其次,部分戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的企業(yè),在通過自主創(chuàng)新而獲得技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)后,便固守自身短暫的優(yōu)勢(shì)而不思進(jìn)取。這些企業(yè)只是顧及短期的經(jīng)濟(jì)利益,不去考慮企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展,沒有在技術(shù)研發(fā)上繼續(xù)投入,導(dǎo)致其原有技術(shù)優(yōu)勢(shì)逐漸喪失,逐步失去了市場競爭優(yōu)勢(shì)。
(四)區(qū)域科研投入不均,激勵(lì)政策落實(shí)不到位
戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)要加強(qiáng)自主創(chuàng)新,需要來自企業(yè)內(nèi)部資金投入與外部激勵(lì)政策的支持。然而,目前我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)科研投入存在區(qū)域不均問題,欠發(fā)達(dá)地區(qū)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的企業(yè)科研投入力度明顯不足。如,有研究表明,欠發(fā)達(dá)地區(qū)吉林省的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)多個(gè)科技投入指標(biāo)低于全國平均水平,而且技術(shù)改造、技術(shù)引進(jìn)等重要指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于全國平均水平,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新動(dòng)力明顯不足。而區(qū)域科研投入不均,不僅會(huì)進(jìn)一步拉大區(qū)域間差距,而且不利于欠發(fā)達(dá)地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí),甚至?xí)绊懭珖鴳?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的布局。同時(shí),戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的激勵(lì)政策存在不同程度的落實(shí)不到位問題,外部促進(jìn)自主創(chuàng)新的環(huán)境堪憂。大部分戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)都屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),這導(dǎo)致其資本投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于勞動(dòng)力的投入。高新技術(shù)研發(fā)需要大量的人力、物力與財(cái)力,所以充足的資金供應(yīng)是企業(yè)科研順利完成的重要保障。這些研發(fā)所用資金不能僅靠企業(yè)自身來籌集。目前,研發(fā)經(jīng)費(fèi)短缺已成為制約戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的一個(gè)重要因素。而造成這一結(jié)果的一個(gè)重要原因在于,各地區(qū)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的稅收優(yōu)惠政策、激勵(lì)政策、融資政策被束之高閣,存在不同程度的落實(shí)不到位問題,從而使戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在很多領(lǐng)域面臨無米下炊的困境。
三、加強(qiáng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的對(duì)策
(一)樹立自主創(chuàng)新的價(jià)值觀,加強(qiáng)自主創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)與引進(jìn)
影響戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展的因素有很多,如創(chuàng)新觀念落后、體制不完善、資金不足、人才匱乏等。而創(chuàng)新觀念落后是抑制企業(yè)自主創(chuàng)新的發(fā)展的首要因素。因此,要想真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的企業(yè)自主創(chuàng)新,必須首先革新創(chuàng)新觀念。應(yīng)構(gòu)建戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的文化環(huán)境,樹立與自主創(chuàng)新相適應(yīng)的價(jià)值觀,弘揚(yáng)自主創(chuàng)新文化。同時(shí),加快科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),建立一流的自主創(chuàng)新平臺(tái),加快重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)技術(shù)研發(fā)中心等自主創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè),充分利用現(xiàn)有的自主創(chuàng)新資源,提高科技資源自主創(chuàng)新支撐能力。加大資金投入,引進(jìn)更多的創(chuàng)新型人才,并依托教育機(jī)構(gòu),培養(yǎng)高端人才,以彌補(bǔ)人力資源不足的缺陷。
(二)強(qiáng)化科技創(chuàng)新,注重科技成果轉(zhuǎn)化
戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)有著獨(dú)特的產(chǎn)業(yè)特征。首先,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)一般在新能源、新材料、新技術(shù)以及電子信息等領(lǐng)域具有一定的優(yōu)勢(shì),所以戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的發(fā)展主要依靠科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新。因此,在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、提升特色產(chǎn)業(yè)等的規(guī)劃方面,在加強(qiáng)企業(yè)品牌和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的同時(shí),應(yīng)當(dāng)圍繞科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)、產(chǎn)品創(chuàng)新和升級(jí)。其次,由于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展嚴(yán)重依賴技術(shù)創(chuàng)新,所以對(duì)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)來說,科技成果的有效轉(zhuǎn)化是重中之重。因此,在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,應(yīng)集中力量解決好科技成果轉(zhuǎn)化問題,使之盡快成為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力,從而帶動(dòng)企業(yè)自主創(chuàng)新的進(jìn)一步發(fā)展。如果急于產(chǎn)業(yè)化而忽視技術(shù)轉(zhuǎn)化,則很容易抑制企業(yè)自主創(chuàng)新的積極性。如,在新能源汽車領(lǐng)域,應(yīng)當(dāng)著力解決能源供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)問題;在生物制藥領(lǐng)域,應(yīng)當(dāng)著力解決藥物的審批制度、醫(yī)保目錄等問題。
(三)加大財(cái)政資金的支持,拓寬戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的融資渠道
對(duì)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展來說,我國在財(cái)政和投融資政策上的支持還比較欠缺。這就導(dǎo)致很多企業(yè)只能依靠自身投入,使其自主創(chuàng)新只能停留在較低的層次,無法進(jìn)行深入的研究。要解決這個(gè)問題,首先,應(yīng)當(dāng)加大財(cái)政資金的支持力度。除了地方財(cái)政資金支持外,應(yīng)當(dāng)建立國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新基金,以解決部分地區(qū)地方財(cái)政緊張的問題。其次,應(yīng)當(dāng)拓寬戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的融資渠道,實(shí)現(xiàn)投資主體多元化。支持風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)構(gòu)的進(jìn)入,從多方面培育各類投資主體,為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新引進(jìn)多方的社會(huì)資金。同時(shí),應(yīng)積極發(fā)揮戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的自主能動(dòng)性,鼓勵(lì)一些有實(shí)力的企業(yè)積極推進(jìn)股份制改造、利用創(chuàng)業(yè)板上市,充分利用國內(nèi)的資本市場。對(duì)于重大科研項(xiàng)目,積極利用網(wǎng)站與媒體平臺(tái)擴(kuò)大宣傳,以爭取更多的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的研發(fā)資金來源,提高外部資金投資信心。
【關(guān)鍵詞】綠色能源;光伏發(fā)電;晶硅電池;表面拋光;效率提升
本文研究的多晶硅表面處理技術(shù),主要是針對(duì)多晶硅電池,進(jìn)行背面的腐蝕與拋光。與傳統(tǒng)的工藝相比,該項(xiàng)技術(shù)是將制絨過后粗糙的背面通過相關(guān)溶液做成拋光效果,更大程度的反射硅片內(nèi)部不同波長的光波,使光波在電池內(nèi)部能夠被反射多次使用,增加電池對(duì)入射光線的利用率,提升電池轉(zhuǎn)化效率。在現(xiàn)有的晶硅電池產(chǎn)線條件下,通過對(duì)濕刻工藝的技術(shù)改進(jìn),達(dá)到背面拋光和腐蝕的效果,并通過電流、電壓的提高,使得最終多晶電池片的效率提高0.2%以上。實(shí)現(xiàn)多晶硅電池光電轉(zhuǎn)換效率大于17.3%的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
此種新型晶硅太陽電池表面處理技術(shù)的實(shí)現(xiàn),將在現(xiàn)有設(shè)備與工藝基礎(chǔ)上,進(jìn)行一定范圍的改動(dòng)與提升,最終達(dá)到提高效率、降低成本、更加環(huán)保的進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的目的。
具體研發(fā)內(nèi)容如下:
A、現(xiàn)階段晶硅電池生產(chǎn)流程:
全線流程:制絨--酸洗--擴(kuò)散--濕刻--PECVD--印刷燒結(jié)。
具體的濕刻工藝為:硫酸+硝酸+氫氟酸(蝕刻作用)--水--氫氧化鉀(堿洗過程)--水--氫氟酸(洗磷過程)--水。
B、采用表面處理后的工藝路線為:制絨--酸洗--擴(kuò)散--濕刻--PECVD--印刷燒結(jié),通過該技術(shù)的實(shí)施,只針對(duì)濕刻工序進(jìn)行改進(jìn)。
改進(jìn)后濕刻流程為:氫氟酸(通過設(shè)備的改進(jìn),對(duì)背面進(jìn)行PSG作用,并對(duì)四周進(jìn)行蝕刻)--水--拋光液(拋光作用)--水--氫氟酸(洗磷過程)--水。
C、設(shè)備改進(jìn)上,將在目前單臺(tái)設(shè)備只滿足“濕刻”這單一作用的基礎(chǔ)上,通過相關(guān)設(shè)備的改進(jìn),最終將“背面拋光”和“濕刻”作用一體化。
該技術(shù)不僅會(huì)提高多晶電池片的轉(zhuǎn)換效率,還在工藝制程上提供了更加優(yōu)化的方案,該方案無需使用硝酸和硫酸,因此具有更加環(huán)保、更低的化學(xué)品耗用等特點(diǎn)。在廢水及廢氣處理上,該項(xiàng)目具有節(jié)約廢水處理成本,降低廢水污染等優(yōu)勢(shì)。
該項(xiàng)技術(shù)理論基礎(chǔ):
A、光學(xué)增益:
通過表面處理后,因背面反射率提高,部分透射光返回硅片內(nèi)被吸收,增加了輸出電流。
B、增強(qiáng)背表面鈍化效果:
晶硅表面經(jīng)過拋光和腐蝕后,硅片背表面更加平坦,粗糙度顯著降低,大大減小了背表面面積,限制了表面復(fù)合損失,少子壽命顯著提升。
該技術(shù)通過背面拋光,經(jīng)過化學(xué)腐蝕拋光工藝,硅片背面雜質(zhì)和損傷層進(jìn)一步去除,減少復(fù)合,提升鈍化效果。
C、改善背表面接觸:
背場燒結(jié)后,鋁會(huì)產(chǎn)生團(tuán)聚,由于團(tuán)聚尺寸大于絨面尺寸,相當(dāng)數(shù)量的團(tuán)聚體被“架空”,導(dǎo)致漿料和硅接觸面積減??;而拋光后的硅片背表面平坦,團(tuán)聚更容易直接與硅接觸,使得背場合金層有效面積增加。
技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn):
A、提升電池效率。對(duì)于不同的工藝基礎(chǔ),提升幅度在0.2%-0.3%。
B、節(jié)省化學(xué)原料。獨(dú)創(chuàng)全新背面和側(cè)面腐蝕方法,無需使用HNO3/HF腐蝕體系,只需使用很少量的HF ;使用專用的拋光液,背面拋光效果好,無需使用HNO3,H2SO4,更環(huán)保,成本更低 。
C、可控性好。獨(dú)創(chuàng)全新背面和側(cè)面腐蝕方法,正面刻蝕寬度更窄,防止過刻。
D、背面拋光效果更好,避免氣泡、腐蝕不徹底帶來的影響;破片率更低。
E、背拋光與傳統(tǒng)在線式濕法刻蝕工藝完美融合,并且與將來的背面鈍化有很強(qiáng)的匹配作用。
F、該技術(shù)最大的特點(diǎn):簡單易實(shí)施,且效果顯著。不論是SE、二次印刷,亦或是HIT等技術(shù)均是對(duì)電池正面的改進(jìn)與提高。而該技術(shù)是對(duì)電池背面的改造和優(yōu)化,能夠獨(dú)立于其他技術(shù)提高電池效率,同時(shí)可與以上領(lǐng)先技術(shù)相疊加使用。
節(jié)能減排效益測算:
摘 要 湖南省長株潭地區(qū)承載著建設(shè)“兩型社會(huì)”統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展的重大任務(wù)。然而,面對(duì)如今日趨嚴(yán)峻的能源安全形勢(shì),通過對(duì)長株潭地區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行分析,提出了在長株潭地區(qū)進(jìn)一步發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)的建議。
關(guān)鍵詞 長株潭 新能源 產(chǎn)業(yè)發(fā)展
能源被譽(yù)為國家發(fā)展的生命線,能源安全自上世紀(jì)70年代提出以來,得到了學(xué)者、政府決策和社會(huì)大眾的普遍關(guān)注。加快新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展,關(guān)系國家能源安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展,是搶占未來發(fā)展制高點(diǎn)的戰(zhàn)略舉措。
一、保障能源安全的必要性
能源安全指的是為了保障對(duì)一國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國防至關(guān)重要的能源的可靠而合理的供應(yīng)。自20世紀(jì)末以來,能源安全特別是石油短缺所造成的各種問題已經(jīng)成為全人類共同面臨的問題。
對(duì)于長株潭地區(qū)來說,新能源革命具有重要意義。目前,長株潭地區(qū)正處在工業(yè)化中期的初始階段,正處于高速成長期,而且長株潭地區(qū)工業(yè)結(jié)構(gòu)以重工業(yè)為主,并將長期依賴這種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)發(fā)展[1]。另一方面,長株潭地區(qū)屬于能源較為匱乏的地區(qū),區(qū)內(nèi)90%以上的能源需從外地調(diào)入,全區(qū)天然氣、石油資源匱乏,能源主要以煤炭為主。能源安全問題已經(jīng)成為了影響長株潭地區(qū)下一步經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素之一。
二、長株潭地區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及問題
在以長株潭地區(qū)為主戰(zhàn)場的新能源產(chǎn)業(yè)中,節(jié)能與新能源汽車電傳動(dòng)系統(tǒng)占領(lǐng)了全國70%以上的市場;太陽能電池設(shè)備占領(lǐng)了國內(nèi)80%的市場;風(fēng)電裝備產(chǎn)能已過100億元。從總體來看,長株潭地區(qū)將重點(diǎn)打造以長沙光伏產(chǎn)業(yè)園、湘潭風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園、株洲風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園為主的新能源示范基地,把長株潭地區(qū)建設(shè)成為國內(nèi)規(guī)模最大的電動(dòng)汽車研發(fā)與制造基地、全球產(chǎn)業(yè)化水平最高的電動(dòng)汽車用動(dòng)力電池研發(fā)與生產(chǎn)基地。盡管成績喜人,與國內(nèi)發(fā)達(dá)地區(qū)相比,長株潭地區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍存在著以下一些主要問題:
新能源產(chǎn)業(yè)種類過于單一。在長株潭地區(qū)的新能源產(chǎn)業(yè)中,只有新能源汽車產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模,其他如太陽能、風(fēng)能等產(chǎn)業(yè)還未發(fā)展成熟。由于長株潭地區(qū)的太陽能資源欠豐富,所以該區(qū)對(duì)太陽能資源的利用僅限于太陽能制熱、太陽能與熱泵綜合制熱等方面。
新能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力弱,技術(shù)水平偏低。長株潭地區(qū)的新能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力較弱,技術(shù)水平偏低,核心技術(shù)多依賴國外。以發(fā)展最快的新能源汽車產(chǎn)業(yè)來說,沒有一家企業(yè)擁有儲(chǔ)能鋰電池的核心技術(shù),在發(fā)展中還面臨動(dòng)力蓄電池、電機(jī)控制器等零部件上的技術(shù)挑戰(zhàn)。
新能源產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不完整。作為新興產(chǎn)業(yè),長株潭地區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈無法對(duì)接,部分細(xì)分產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不均衡,產(chǎn)業(yè)集群還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有形成。另一方面,長株潭地區(qū)的新能源產(chǎn)品大多銷往其他地區(qū),而本地區(qū)內(nèi)沒有形成產(chǎn)銷兩旺的良好局面,不利于持續(xù)發(fā)展。
三、長株潭地區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策建議
要解決長株潭地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展中存在的能源問題,長株潭地區(qū)應(yīng)制定完善以下一些政策措施,進(jìn)一步支持新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
1.調(diào)整能源結(jié)構(gòu),多樣化發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)
從長株潭地區(qū)的層面來看,要發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè),應(yīng)正視長株潭當(dāng)前以煤炭為主的能源供應(yīng)模式,對(duì)煤炭資源的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,加大用煤炭發(fā)電、制氣比例,對(duì)煤炭做轉(zhuǎn)化、凈化處理,對(duì)煤炭進(jìn)行深加工,改變直接燃燒等粗放式應(yīng)用模式。
2.提高新能源產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力,重點(diǎn)突破技術(shù)和市場瓶頸問題
面對(duì)長株潭地區(qū)能源結(jié)構(gòu)單一且嚴(yán)重依賴外地的形勢(shì),提高新能源企業(yè)的自主創(chuàng)新能力,完善科研院所研發(fā)體系,深入推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合[2]。一方面,要進(jìn)一步加強(qiáng)新能源技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)示范,提高自主創(chuàng)新能力;另一方面,要加強(qiáng)新能源體系化建設(shè),加速科技要素向企業(yè)集中,解決關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)問題。
3.引進(jìn)一流人才,培養(yǎng)工程專業(yè)技術(shù)人才,解決高級(jí)人才缺乏難題
要解決新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展問題,必須在專業(yè)技術(shù)人才方面有重大突破:一方面,重點(diǎn)引進(jìn)急需的新能源高級(jí)技術(shù)人才,另一方面,在相關(guān)高等院校建立基礎(chǔ)技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室,在企業(yè)建立應(yīng)用技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室,鼓勵(lì)高等院校新開設(shè)風(fēng)電工程、光伏工程等專業(yè),培養(yǎng)工程技術(shù)類人才,以滿足新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要[3]。
4.加快完善新能源儲(chǔ)備、輸送設(shè)備等基礎(chǔ)配套設(shè)施,形成完備的產(chǎn)業(yè)鏈
從能源安全的角度來看,要發(fā)展新能源項(xiàng)目,完備、安全的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是先決條件,生產(chǎn)調(diào)配設(shè)施、輸送設(shè)施、儲(chǔ)備站點(diǎn)及其它配套設(shè)施的建設(shè)是基礎(chǔ)[4]。在考察能源輸送設(shè)施的完備性時(shí),還要考慮到設(shè)施的新舊程度、輸送能耗、抗災(zāi)能力等技術(shù)指標(biāo),要及時(shí)進(jìn)行管網(wǎng)升級(jí)換代。
5.用政策優(yōu)勢(shì),加大財(cái)稅投入,重點(diǎn)扶植高效低成本新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
長株潭地區(qū)應(yīng)充分利用好 “兩型社會(huì)”試驗(yàn)區(qū)先行先試的政策優(yōu)勢(shì),發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè),培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),重點(diǎn)扶植與新能源相關(guān)的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目發(fā)展。對(duì)于高效低成本的新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)可以提供財(cái)政補(bǔ)貼,加大財(cái)政投入比重,將長株潭地區(qū)打造成為中部地區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心極。
參考文獻(xiàn):
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“環(huán)保產(chǎn)業(yè)”,即“環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)”的簡稱,包括環(huán)境保護(hù)工業(yè)、環(huán)境工程、自然生態(tài)保護(hù)等三大門類。湘潭現(xiàn)有環(huán)保產(chǎn)業(yè)大體可分為傳統(tǒng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)、節(jié)能及新能源產(chǎn)業(yè)、資源再利用產(chǎn)業(yè)等三個(gè)方面。經(jīng)過近十年的快速發(fā)展,湘潭的環(huán)保相關(guān)產(chǎn)業(yè)取得了長足的進(jìn)展。
湘潭環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的主要問題是:1、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理。湘潭市環(huán)保相關(guān)產(chǎn)業(yè)企業(yè)數(shù)量雖然多,但規(guī)模小,市場占有份額少、名牌產(chǎn)品少、支柱產(chǎn)品少,缺乏市場競爭力。2、產(chǎn)業(yè)布局分散,重點(diǎn)不突出。雖然湘潭目前有約100家清潔技術(shù)企業(yè),但散布在各縣市區(qū),布局分散,產(chǎn)業(yè)缺乏集聚性,產(chǎn)業(yè)群、產(chǎn)業(yè)鏈尚未形成。3、企業(yè)融資難,資金匱乏,制約了企業(yè)的發(fā)展壯大。4、促進(jìn)環(huán)保相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境不優(yōu),缺乏有力的政策引導(dǎo)和支持。
二、我市環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的機(jī)遇
1、以建設(shè)“兩型社會(huì)”戰(zhàn)略部署為平臺(tái),著力加快環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2、以環(huán)境保護(hù)的不斷推進(jìn)和綠色消費(fèi)的蓬勃發(fā)展為契機(jī),不斷開發(fā)和拓展環(huán)保產(chǎn)業(yè)的廣闊市場。
3、抓住機(jī)遇,在加快經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和增長方式轉(zhuǎn)變的過程中求發(fā)展。
4、以高起點(diǎn)求生存,在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展。
三、我市環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對(duì)策建議
1、加強(qiáng)引導(dǎo),建立健全我市環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策體系建設(shè)。我市要盡快建立環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的宏觀引導(dǎo)機(jī)制,把環(huán)保產(chǎn)業(yè)納入“兩型社會(huì)”建設(shè)和新型工業(yè)化發(fā)展的重要內(nèi)容。按照“兩型社會(huì)”建設(shè)和新型工業(yè)化的發(fā)展目標(biāo),完善區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化導(dǎo)向機(jī)制,明確優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)、重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)、限制發(fā)展產(chǎn)業(yè),為環(huán)保產(chǎn)業(yè)營造良好的外部環(huán)境。盡快建立促進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的激勵(lì)與約束機(jī)制。如建立資源有償使用和污染者付費(fèi)制度,形成資源環(huán)境的補(bǔ)償機(jī)制、排污權(quán)交易等機(jī)制,提高污水垃圾處理費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)企業(yè)達(dá)到環(huán)境標(biāo)準(zhǔn);改革不合理的資源定價(jià)制度,使資源價(jià)格正確反映其市場供求關(guān)系、資源稀缺程度和環(huán)境損害成本;制定促進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的財(cái)政扶持政策;進(jìn)—步完善促進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的土地政策等。
2、打造“一區(qū)三園”的湘潭環(huán)保產(chǎn)業(yè)布局?!耙粎^(qū)”是指高新技術(shù)開發(fā)區(qū)。借力國家級(jí)開發(fā)區(qū)的優(yōu)勢(shì),依托九華經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)作為“兩型社會(huì)”建設(shè)示范區(qū)的戰(zhàn)略契機(jī),把環(huán)保相關(guān)產(chǎn)業(yè)園區(qū)納入長株潭“兩型”產(chǎn)業(yè)總體布局領(lǐng)域,力爭申請(qǐng)國家級(jí)環(huán)保相關(guān)產(chǎn)業(yè)基地,爭取享受國家促進(jìn)環(huán)保相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大力支持和優(yōu)惠政策?!叭龍@”,即環(huán)保相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)業(yè)園、清潔技術(shù)新能源產(chǎn)業(yè)園、清潔技術(shù)環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)園。充分利用高新區(qū)環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)業(yè)孵化基地,建設(shè)專業(yè)化孵化器,扶持中小型科技企業(yè)孵化,重點(diǎn)培育一批風(fēng)電技術(shù)、光伏技術(shù)、生物質(zhì)能源、節(jié)能技術(shù)、環(huán)保技術(shù)等創(chuàng)業(yè)企業(yè);清潔技術(shù)新能源產(chǎn)業(yè)園以高新區(qū)德國工業(yè)園為依托,重點(diǎn)發(fā)展風(fēng)電設(shè)備制造、光伏產(chǎn)業(yè)、生物質(zhì)能源等環(huán)保相關(guān)產(chǎn)業(yè)加工制造業(yè);環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)園利用九華經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),重點(diǎn)發(fā)展高效節(jié)能技術(shù)與設(shè)備制造,水資源及水處理設(shè)備制造,除塵、煙氣脫硫脫硝、有機(jī)廢氣凈化、汽車排氣控制及室內(nèi)空氣凈化等領(lǐng)域設(shè)備制造,節(jié)能環(huán)保新材料研發(fā)與加工制造等環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)。