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2018年中國(guó)光伏行業(yè)發(fā)展概況分析【圖】

光伏李玲玲 2018-05-31 06:58 來(lái)源：智研咨詢

1、光伏發(fā)電的組成、原理及發(fā)展概況

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的光伏電池組件，再配合上逆變器等部件形成了光伏發(fā)電系統(tǒng)。

（1）光伏組件

光伏組件主要由太陽(yáng)能電池片構(gòu)成，在太陽(yáng)光照射下將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能輸出。太陽(yáng)能電池主要分為薄膜太陽(yáng)能電池以及晶體硅太陽(yáng)能電池兩類，晶體硅類包括單晶硅電池及多晶硅電池兩種。因晶體硅制備的太陽(yáng)能電池工藝最為成熟、資源豐富，目前光伏組件主要以該類太陽(yáng)能電池片構(gòu)成。隨著技術(shù)的進(jìn)步，晶體硅材料的成本逐步降低，光伏組件的價(jià)格也呈現(xiàn)逐步下降趨勢(shì)。光伏組串是在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，將多個(gè)光伏組件以串聯(lián)方式連接，形成具有所需直流輸出電壓的最小單元。

（2）光伏逆變器

光伏逆變器是太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的心臟，其主要功能為將太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，并入電網(wǎng)或供負(fù)載使用，示意圖如下：

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太陽(yáng)能電池組件所發(fā)的電全部都要通過(guò)逆變器的處理才能對(duì)外輸出，逆變器屬于光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備。光伏逆變器因其技術(shù)壁壘較高，在發(fā)展初期一直被國(guó)外逆變器企業(yè)所壟斷。我國(guó)的部分逆變器企業(yè)在不斷研發(fā)過(guò)程中逐步突破技術(shù)障礙，目前已在全球逆變器行業(yè)中占據(jù)一定地位。而隨著組串式逆變器的技術(shù)進(jìn)步和成本日益下降，也有部分集中式光伏電站開(kāi)始使用組串式逆變器。而隨著分布式光伏發(fā)電技術(shù)日漸成熟，屋頂和工商業(yè)光伏發(fā)電系統(tǒng)以及各類場(chǎng)景的小型光伏電站快速發(fā)展，組串式光伏逆變器得到更加廣泛的應(yīng)用。

2、光伏發(fā)電的分類

光伏發(fā)電的分類主要由下圖所示：

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獨(dú)立光伏發(fā)電也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電，主要由太陽(yáng)能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負(fù)載供電，還需要配置交流逆變器。獨(dú)立光伏電站包括無(wú)電網(wǎng)地區(qū)的戶用和村莊電源系統(tǒng)，通信信號(hào)電源、陰極保護(hù)、太陽(yáng)能路燈等各種帶有蓄電池的可以獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電是太陽(yáng)能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)，一般分為集中式光伏電站和分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。

（1）集中式光伏電站概況

集中式光伏電站的主要特點(diǎn)是充分利用空曠地區(qū)豐富和相對(duì)穩(wěn)定的太陽(yáng)能資源構(gòu)建大型光伏電站，接入高壓輸電系統(tǒng)供給遠(yuǎn)距離負(fù)荷，將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng)，由電網(wǎng)以光伏發(fā)電標(biāo)桿電價(jià)收購(gòu)全部電量并統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。這種模式一般具有電站投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、占地面積大等特點(diǎn)。

集中式光伏電站的發(fā)電流程如下圖所示：

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（2）分布式發(fā)電系統(tǒng)概況

分布式發(fā)電是指位于用戶所在地附近的供電系統(tǒng)，所生產(chǎn)的電力除由用戶自用和就近利用外，多余電力送入當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)的發(fā)電設(shè)施、發(fā)電系統(tǒng)或有電力輸出的多聯(lián)供系統(tǒng)。分布式發(fā)電形式多種多樣，因資源條件和用能需求而異。太陽(yáng)能資源具有分散、能量密度低的特點(diǎn)，因此光伏發(fā)電本身就具有分布式發(fā)電的天然優(yōu)勢(shì)。我國(guó)的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)和人口高密度區(qū)域主要位于中東部地區(qū)，但是中東部地區(qū)的土地資源非常緊張，不具備大量建設(shè)大型地面電站的條件。而分布式光伏發(fā)電倡導(dǎo)就近發(fā)電，就近并網(wǎng)，就近轉(zhuǎn)換，就近使用的原則，是一種具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式，不僅能夠提供同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量，還有效解決了電力在升壓及長(zhǎng)途運(yùn)輸中的損耗問(wèn)題。與地面光伏電站相比，分布式光伏電站具備占地面積小、減小對(duì)電網(wǎng)供電依賴、靈活智能等優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)光伏發(fā)展的主要方向。與等其他清潔能源相比，光伏發(fā)電與工商業(yè)用電峰值基本匹配，光伏相比于其他可再生能源更適用于分布式應(yīng)用。分布式光伏發(fā)電通常分為“全額上網(wǎng)”以及“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”兩種模式，具體情況如下：

①“全額上網(wǎng)”發(fā)電模式

全額上網(wǎng)發(fā)電模式即光伏發(fā)的電全部售于電網(wǎng)，不做自用，這種情況下，電網(wǎng)以光伏發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)收購(gòu)全部電量。

全額發(fā)電模式發(fā)電流程如下圖所示：

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②“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式

在自發(fā)自用、余電上網(wǎng)模式中，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電力主要由用戶自己使用，多余電量饋入電網(wǎng)。用戶直接用掉的光伏電量，以節(jié)省電費(fèi)的方式直接享受電網(wǎng)的銷售電價(jià)；余電電量單獨(dú)計(jì)量，并以當(dāng)?shù)厝济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行結(jié)算；無(wú)論是自用部分還是上網(wǎng)部分均可額外享受政府財(cái)政補(bǔ)貼（2018 年前投運(yùn)的發(fā)電項(xiàng)目補(bǔ)貼為 0.42 元/度，2018 年后投運(yùn)的發(fā)電項(xiàng)目補(bǔ)貼為 0.37 元/度）。

“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式發(fā)電流程如下圖所示：