光伏产业高质量发展
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光伏产业高质量发展范文第1篇
【关键词】光伏材料；专利分析
前言
光伏产业因其资源丰富、无污染等优势，有较大的发展潜力，随着能源危机和环境污染问题的日益加剧，越来越多的国家开始加强对光伏的开发利用。光伏的应用领域非常广泛，最终可归结为光伏热利用和电利用两方面。当前，美国、日本等国都将光伏列为未来的主要重点开发能源，其研发重点在于太阳能电池，在这一领域发达国家已取得了很大进展。与国际上蓬勃发展的光伏发电相比，我国光伏技术相对落后，多数跨国公司通过申请大量的高质量专利，抢占我国该领域的制高点，对光伏技术领域关键技术进行层层部署，意图垄断未来的光伏产业市场，针对现状我国光伏企业应根据各自的实际情况量身定做个人的专利布局，迎接国际市场的挑战。
1、光伏领域技术国内外现状
1.1国外现状
在全球太阳能专利技术领域中，日本、美国、德国等为太阳能技术及应用大国，非常重视太阳能光电利用技术的研发与保护，以日本为例，日本经济产业省运用各种措施，发展本国的光伏产业，相关资料显示，日本经济产业省在1993年开始实施“新阳光工程”，布局建立日本本土的太阳能光伏产业和太阳能市场。通过一系列的政府资助和相关研究、开发、示范，在太阳能电池制造技术和降低成本方面取得了长足进步。
1.2国内现状
根据国家知识产权局公布的数据显示，在中国申请的太阳能核心技术专利统计中，外国公司排名明显靠前，特别是日本公司。一个国家、一个产业知识产权的强弱，主要看它的发明专利，我国光伏发明专利市场主要为国外人占领，而光伏实用新型专利则为我国企业所占据，从而出现技术水平普遍较低、专利保护较弱，处于产业链下游的现状。国内企业技术的投入的周期循环总是慢人一步，使得我们的企业技术常常处于“微笑曲线”的底部。
1.3光伏产业的前景
预计到2030年，全世界可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。到2020年，我国力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW（百万千瓦），到2050年将达到600GW（百万千瓦），光伏发电装机将占到5%。未来十几年，我国太阳能装机容量的复合增长率将高达25%以上。
2、国内专利分析
2.1总体趋势分析
通过整体趋势可以看出，1987年-2005年属于技术起步阶段，国内光伏材料专利申请量较低，每年申请量都在20件以下。从2006年起，专利数量逐年递增，增长幅度不断加大。从分布来看专利主要分布在广东、江苏、上海、北京等省市。这些地区集中了较多的与光伏材料相关的大型企业及科研院所，起步基础高于其他省市，排名前五位的城市除北京外都为南方地区，说明南方地区在接受新的技术上要强于北方地区。整体趋势表明，随着国家对环保、节能和可持续性发展能源技术的进一步推广以及外来技术的引进，该技术领域的专利的增长趋势还将进一步持续，光伏材料相关技术在日后将进入高速发展期。
同时，日本、韩国等国家也在中国申请了光伏材料方面的专利，一方面可能是与中国企业的技术合作；另一方面也可能是为了占领中国广大的市场所做的技术铺垫，这部分专利尤其要引起我们的注意。
2.2申请人分析
通过前10位申请人的综合比较发现，申请人的专利申请量差距明显，除李毅外相对活动年期较短，专利平均专利年龄较低，不少申请人为近几年申请的；其中李毅申报专利较早，活动年期为10年，说明该创益科技公司（李毅）对该领域较为重视投入的精力相对较多、较早，但是专利平均年龄偏低，经检索后得知该公司虽然申报较早但是专利数量偏低，大部分的专利都是2007年申请的，所以造成平均年龄偏低；多数申请人也是在近3年专注专利申报的，相对平均年龄较低，说明企业都逐渐重视专利保护。
2.3技术领域分析
根据各个IPC号对应的专利数量的多少，进行统计分析，研究发明创造活动最为活跃的技术领域，发现技术分布，通过分析发现，国内在光伏材料技术领域的发展重点方向主要集中在以下几个方面：
一是H01L31将光能转化为电能的半导体器件，占总数的63%；二是C01B33光伏产片的材料，占总数的13%；三是C30B29光伏产片的材料占总数的8%。
从IPC申请人构成可以发现，大部分申请人在H01L31领域内都有专利申请，李毅在该领域内申请较为突出，说明东南大学在频率选择方面的研究处于领先地位；通过整体来看除李毅外，其他的公司申请专利的技术领域主要为C30B领域即光伏材料的加工与生产，而李毅主要的技术点分布于生产光伏材料的设备上。
透过技术趋势分析，可以发现我国光伏技术的热点：
1、太阳能电池表面工艺与材质的构成为近几年专利申请的热点，专利数量较为集中；2、光伏材料中的硅片、晶硅的深层次的开发利用正在形成下一个发展趋势，专利的数量在不断的集中；3、新兴技术晶硅薄膜正在受到大家的重视，但是专利分布的较为分散，还没有形成领域，这部分技术可能为下步发展的重点。
3、国外专利分析
3.1趋势分析
从趋势来看，国外在光伏材料领域的专利申请量虽然存在一定的波动，但整体上处于上升的趋势，说明光伏材料相关技术在国外还处于发展期，该技术领域的专利申请数量在一定时期内还将处于上升的趋势，总体来说国外在专利申请增长上较为稳定。
3.2申请人分析
由趋势可以发现前十位专利申请人都为日本和美国的企业，其研发具有延续性与可持续性，专利申请步步为营，每年都会形成一批专利，其中2003年日本企业KYOCERA CORP申请量突增至55件，2004年日本企业SHARP CORP在申请突然增至73件，经检索两家企业申请的主要专利都集中在：将太阳能转为电能的转换器件的电压、电流发生器；说明日本的企业2003-2004年已经感觉到太阳能利用为以后新能源发展的主要方向，都在努力争取该市场的份额，尤其是针对如何将太阳能转换为电能的电子材料与设备，而国内还是将生产太阳能板的材料作为发展的重点。
通过对排名前10位的申请人分下可以看出，日本的申请人占据绝大多数，SHARP CORP和KYOCERA CORP从事研发的人员数量较多，研发实力强；日本企业申请的专利平均年限都为5年左右，活动年期为9年左右，说明日本企业早在10年前就关注该领域的发展，在现有技术的基础上正在在该领域内不断延伸，而且近期申请量正在不断增加，以上公司都是该领域强有力的竞争对手，需要对其密切跟踪、分析。
3.3技术趋势
国外在光伏材料技术领域的发展重点方向主要集中在以下几个方面：一是H01L31（对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射，或微粒辐射敏感的，并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的，或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件；专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或设备；其零部件）占总领域的67%。二是H01M14（电化学电流或者电压发生器）。三是H01Q1/28（专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备）。由此可见国外的重点在光伏材料生产设备与光电转换材料和设备上面。
4、光伏材料专利的现状
通过分析得知，当前竞争日益加剧，进入规模、成本、质量、技术竞争时期。总体来说光伏专利分布为：上游由国外厂商居多，国内企业处于中下游位置。只在最简单的环节发展迅速，其它方面都受制于发达国家，整个产业的竞争能力还有待大力提高。
1、在国外太阳能专利技术领域中，日本、美国、德国等太阳能技术大国，非常重视太阳能光电利用技术的研发、专利申请与保护
2009年在全球前十名光伏专利持有公司中，日本公司占据了9位，目前日本已不满足早期的传统光伏技术，而是把更多注意力放在新一代光伏技术（如聚光发电技术等）方面，保持技术领先。通过分析发现这些国家的太阳能专利均有一半以上集中在制备太阳能光伏材料的设备中，这表明太阳能光伏应用技术与市场紧密结合，为其赢得了先发优势，不失为我市企业学习借鉴的对象。
2、2003年之后薄膜电池的各类专利申请均呈现增长趋势
国内对于薄膜电池的专利申请虽然活跃，情况不容乐观，以硅基薄膜太阳电池为例，20世纪70年代末我国开始对其展开研究，80年代末，小面积电池效率达到11.2%，大面积电池效率超过8%，均达到国际同期先进水平，但在产业化进程中却远远落后国外，那时国内没有一条具有自主知识产权的硅基薄膜电池生产线。
3、薄膜电池产业核心技术专利仍然掌握在国外企业手里
最明显的表现特征是：以美国、日本、德国和韩国为代表的国家对于薄膜电池专利的申请量开始逐年增加，这些国家的太阳能专利一半以上集中在太阳能薄膜电池领域中，而我国专利在相关技术领域只占到三分之一，其中在华专利申请量中，日本又占据优势，中国薄膜企业则相对落后。一个产业的诸多产业链环节出现技术与市场寡断的局面，这很让人感到尴尬，同时也制约着国内薄膜电池的发展。
4、相比薄膜电池，晶硅电池的局面显然要好些，但对于相关核心技术专利不多，国内呈现专利数量多但质量不高的现状
根据报告，目前晶硅领域的专利申请分三类：一类为太阳电池及其组件制作工艺等技术的专利，其申请数量占一定比例；第二类为光伏系统、并网发电、光伏屋顶等太阳电池主要产业应用领域，占一定量的专利申请；第三类是一系列技术门槛较低、实用性强的太阳能应用产品，如太阳能庭院灯、草坪灯、交通标志、广告牌灯，此类专利有大量的申请数量。
5、国内本土实用新型专利占实用新型专利申请总量的95%以上，国外实用新型专利仅有几件
在中国申请的太阳能核心技术专利统计中，外国公司排名靠前，特别是日本的公司，如佳能株式会社、夏普株式会社、三洋电机株式会社等。当前的情况是，我国光伏发明专利市场主要为国外人占领，而光伏实用新型专利则为我国企业所占据，我国企业的技术水平普遍较低、专利保护较弱，处于产业链下游。
5、针对光伏材料现状的两点建议
技术不是一蹴而就，但需要一个积极的氛围，比如国家重视，提供必要的研发条件与资金，比如国内大企业间进行技术攀比，甚至先模仿后超越等，这些主动的、进攻的方式在处于落后状态的情况下都可以倡导。以下提出几点建议以供参考：
1、根据企业不同需求，采用不同专利策略
第一、国内光伏产业的主力军上市企业，其具有自主品牌、一定规模、长期发展计划，这类企业都应重视专利技术与知识产权的获得和保护，根据自己的核心技术建立起技术专利池，同时加大产学研合作交流，做好技术转型机遇的准备。
第二，国有企业，具有资金雄厚、产品性能与质量欠佳、各项建设处于起步阶段的现状；国有企业有条件且有必要申请专利，目前此类企业多拥有自己的实验室与技术中心，同时与国外之间存在合作的专利技术项目。
第三，国内的私营企业，可以通过申请专利来获得专利技术，进而获得丰厚的垄断利润。部分中小型企业在缺乏研发条件时，根据需求可寻找适合的专利技术发明人，进行专利转让、许可、购买等方式。
2、国内太阳能企业应逐步建立专利联盟
与跨国公司主导的各种国际专利联盟相比，我国太阳能企业的专利无论在数量上还是质量上都处于起步阶段，需要大力倡导与发展。我国太阳能企业实施专利战略应考虑企业的实力，不同企业由于其技术领域的实力差距在实施专利时也不尽相同。具有较强实力、在技术上处于领先地位的企业可以采用进攻型专利战略，其方法主要是采取专利技术垄断，通过专利技术许可、专利申请等方式，以获取最佳的收益；经济实力较弱、技术落后的企业，通常采用防御型专利联盟战略，即利用对专利技术的二次开发、技术引进等方式开拓自己的市场。
参考文献
[1]2010-2015年光伏太阳能行业发展前景分析及投资风险预测报告
光伏产业高质量发展范文第2篇
2013年8-9月间，包头市杰华太阳能研究所的科研人员在昆区青年路14街坊3栋4号，将两块完全相同的195Wp单晶硅光伏组件中的一块以非对称聚光跟踪方式架设于楼房之间的院子里，另一块架设在二楼南向阳台之处，以40度当地纬度角倾斜固定架设；每一块组件都通过并网逆变器与电度表与室内市电电网的插座相通，每天同时向研究所供电。他们将两块电度表的读数按日记录下来，并分别计算这段时期的发电量与对比值。经一段时间的测试对比，采用非对称聚光跟踪系统可使晶体硅光伏组件比按纬度角固定架设时提高2.13倍以上的发电量，从而达到增效降本的目的。
“非对称聚光跟踪光伏系统”能增效降本，主要得益于四项创新核心技术：
第一，单电机带动的二维全自动跟踪装置。其特点是：太阳方位角与高度角两个方向的跟踪，只用一个微电机、一个电子控制器、一套机械减速装置，结构非常简洁，其核心技术单台产业化成本约数百元；微电机的输出力矩由于减速而增大至原来力矩的几万倍，能够确保整机达到抗10级大风的能力；跟踪装置所耗的电量只为该机发电量的0.5%左右；跟踪精度达到方位角±0.5度、高度角±0.8度；工作寿命要求20年以上，密封严实，经过连续两年多的跟踪运转，达到了可基本免维护的程度。
第二，电动机转动角度的精密控制装置。不采用价格数百元的市用步进电机，但照样巧妙地实现了电动机的准确步进目的，成本仅用几十元，而且经得起野外风沙雨雪、严寒酷暑等各种恶劣气候的考验。这是一个经过5年时间发明成功并最终完善的机电一体化电机控制器。
第三，非对称聚光装置。聚光器的非对称安装使整机的正面风阻与背面风阻都比对称安装时大为减少，因而对机架抗风强度的要求可明显降低，且使整机运转空间缩小，占地面积也减少，从三个方面降低了制造成本；被聚光的对象是通用的、高质量的且为价格较低的晶体硅光伏组件，到处可以买到，不用自己生产，而对其质量与价格还可以有所选择，大大减少了企业的固定资产与流动资金投入，使企业运行风险大大降低。
光伏产业高质量发展范文第3篇
关键词：多晶硅；问题；污染
前言
多晶硅生产技术成熟于上世纪70年代，在沉寂近20年后，伴随光伏产业的发展，世界各国均对该技术进行二次创新，如中硅高科突破了大型低温氢化技术、大型节能还原炉技术、高效加压精馏提纯技术、高效加压三氯氢硅合成技术、尾气干法回收技术、四氯化硅生产气相白碳黑技术和热能综合利用技术。随规模化生产，该技术仍有提升空间。
1．国内多晶硅技术发现状
近年来，多晶硅行业最大的变化是认识的变化。关于多晶硅的“污染”问题，国际上传统7大多晶硅巨头均在美、日、德等发达国家，这充分说明能耗和污染不是问题。从技术上来看，多晶硅的环保和污染问题并不存在技术瓶颈，相对于其他化工企业，多晶硅的“污染源”单纯、易处理、易防控；多晶硅的环保污染问题更多的是管理和意识问题。
2．国外多晶硅生产技术发展的特点
2．1研发的新工艺技术几乎全是以满足太阳能光伏硅电池行业所需要的太阳能级多晶硅。
2．2研发的新工艺技术主要集中体现在多晶硅天生反应器装置上，多晶硅天生反应器是复杂的多晶硅生产系统中的一个进步产能、降低能耗的关键装置。
2．3研发的流化床反应器粒状多晶硅天生的工艺技术，将是生产太阳能级多晶硅首选的工艺技术。其次是研发的石墨管状炉反应器，也是降低多晶硅生产电耗，实现连续性大规模化生产，进步生产效率，降低生产本钱的新工艺技术。
2．4流化床反应器和石墨管状炉反应器，天生粒状多晶硅的硅原料可以用硅烷、二氯二氢硅或是三氯氢硅。
3．目前摆在多晶硅生产中主要的问题
降低能耗、减少污染、提高质量、扩大产量。
4、我国多晶硅生产现状
技术尚有欠缺，太阳能硅料主要依赖进口。在全球光伏产业链中，高纯度硅料不仅要求硅的纯度高达7～9个9，而且其中的硼、磷等杂质限制在几十个ppt(万亿分之一)，它是光伏企业生产太阳能电池所需的核心原料。因此，高纯度硅料的合成、精制、提纯、生产也就成为光伏产业集群中最上游的产业。目前，尽管中国的硅原料矿藏储量占世界总储量的25％，但是国内太阳能电池生产企业(如尚德、天威英利等)所需原材料绝大部分需要从国外进口。这是因为用于太阳能电池生产的硅料主要是通过不同的提炼方式从硅原料中提炼而成的单晶硅和多晶硅。在中国，现有的高纯度硅原料生产技术与西方发达国家相比，在产量和能耗等方面尚有不足之处。如此一来，这不仅大大增加企业的生产成本，更成为制约当前我国光伏产业向上游环节发展难以逾越的“瓶颈”，使我们国家用很低的价格卖出高能耗、高污染的粗原料的同时，用极高的价格购回高纯硅料。
5、精馏节能技术降低能耗综合利用减少污染
现代化工过程对节能工作非常重视，国外投入大量人力物力进行节能技术的开发，节能新技术、新工艺、新措施、新方法不断问世。我国的多晶硅生产，在采用化工上已经成熟的先进技术后，将不再是“高能耗、高污染”产业，而是“绿色的阳光事业”。对多晶硅精馏过程进行研究，在运用精馏节能技术对其进行分析后，可以从以下几个方面来实现节能。
5．1实行多效精馏，使能量得到充分利用。多效精馏是将原料分成大致相等的N股进料，分别送人压力依次递增的N个精馏塔中，N个塔的操作温度也依次递增。压力和温度较高塔的塔顶蒸汽向较低塔的塔釜再沸器供热，同时自身也被冷凝，以此类推，这样就节省了低压塔再沸器的能耗和高压塔冷凝器的水耗。在这个系统中，只需向第一个最高压力塔供热，系统即可进行工作，所需能量约为单塔能耗的1／N，如将三个塔串在一起采用三效精馏技术，其能耗仅用原来的1／3，节能幅度达到67％，节能效果非常明显。多晶硅生产中，很多塔器都是为了提纯多晶硅而设置的，可以根据合理的能量和温差匹配，实现多效精馏，达到大幅度节能减排的目的。
5．2提高分离效率，降低回流比，进一步实现节能降耗。分离过程中，分离效率的提高可以在很大程度上降低能耗、提高产品质量、减少排放、提高回收率、提高企业效益。在多晶硅精馏过程中，采用高效导向筛板、新型填料等新型分离设备，可以提高其分离效率，降低精馏塔的操作回流比，由于精馏塔的能耗与回流比呈线性关系，这样就成比例地降低了能耗。提高分离效率也是提高多晶硅产品质量和降低四氯化硅排放的最有效方法。
5．3全面优化流程，实现节能。将多晶硅生产各股物料进行全面的物料平衡和能量平衡，考察其能耗的合理性，采用热集成技术，将流程优化，最大限度地节能降耗。通过贯穿生产线的节能和清洁生产，并在生产过程中实现闭环清洁生产，达到降低能耗和si(硅)、H2(氢气)、C12(氯气)等原料消耗，降低成本的目的，使产品具有国际竞争能力，质量符合目前和未来超大规模集成电路和太阳能电池的要求。
5．4多晶硅生产过程中产生大量的SiCl4(四氯化硅)、siH2C12(二氯二氢硅)、siH C13(三氯氢硅)等氯硅烷副产物，使生产成本居高不下，部分氯硅烷及氯化氢进入尾气排放系统，既增加了尾气处理成本，也增大了污染物的排放量，废水中的氯离子浓度达1700～2500mg／L。如何有效地解决氯硅烷副产物的出路是降低多晶硅生产成本、实现节能减排的关键，也是现在多晶硅生产企业面临的重大技术难题。
5．5尾气、副产物、余热的回收综合利用可以降低多晶硅项目对环境的污染，从而进一步达到节能减排的目的。国外多晶硅企业的建厂，大多是与化工企业结合，在“化工集团伞下”经营，容易实现集团内部的“循环经济”，废物可以做到“零排放”。除了把四氯化硅氢化成三氯氢硅回收利用外，还可以利用四氯化硅、氯化氢等制成目前市场上需求的气相白炭黑、硅酸乙酯、有机硅产品、人造石英等材料。
6．提高光电转换效率降低生产成本
提高光伏材料的转换效率和降低太阳电池的制造成本是光伏工业一直追求的两个目标。多晶硅硅片是太阳能光伏电池的核心部分，硅片的质量对于太阳能的光电转化率起着至关重要的作用。一般情况下，普通太阳能光伏电池的光电转化率为10％～14％，而高纯度硅片的太阳能光伏电池转化率可达16％，甚至更高，因此，对于太阳能电池的生产过程来说，多晶硅的生产更加至关重要。
7、提高多晶硅市场竞争力的方法
通过进一步地降低成本，提高多晶硅材料的市场竞争力，对推动整个光伏产业链的发展有着很重要的作用。
7．1引入新型的分离传质设备，如北京化工大学的高效导向筛板塔和填料塔对加速多晶硅生产精馏过程的一体化并实现闭环清洁生产有着很大的促进作用；
7．2通过引入新型精馏装置从而提高多晶硅产量，实现多晶硅生产的大型化；
7．3开发和应用大型合成炉和还原炉。
光伏产业高质量发展范文第4篇
自去年以来，浙江省大力实施数字经济“一号工程”，大力培育新技术、新服务、新模式、新产业，积极推进电子信息产业高质量发展。
浙江省电子信息行业总体保持较快增长，发展的稳定性、协调性和可持续性明显增强，电子信息制造业综合发展指数达73.34，居全国第3位。
稳步推进发展工作
过去的一年，为推进电子信息产业高质量发展，浙江具体抓了六个方面的工作。
强化顶层谋划。省委、省政府提出将发展数字经济列为“一号工程”，制定出台了《浙江省国家数字经济示范省建设方案》和《数字经济五年倍增计划》，将提升电子信息产业规模和能级作为数字经济发展的一项重要内容来抓，重点是要培育壮大集成电路、通信与网络、新型元器件及材料等基础产业，加快发展物联网、人工智能等新兴产业，积极布局量子通信、柔性电子、虚拟现实等前沿产业，力争到2022年全省数字经济核心产业增加值突破1万亿元。
强化新兴产业培育发展。瞄准行业前沿，制定实施专项行动计划，大力推进智能网联汽车、智慧健康养老、集成电路等产业培育发展。在智能网联汽车领域，深入推进杭州及桐乡两地的应用示范，新增嘉善高铁新城开展应用示范；制定智能网联车辆道路测试管理实施细则，组织开展智慧高速公路的规划研究，积极探索车路协同系统的研发与应用试点。在智慧健康养老产业领域，积极开展相关技术研发和服务产品推广应用，入选国家应用试点示范26个，12个产品及服务入选全国推广目录。在集成电路领域，加快杭州、宁波等6个省级集成电路产业基地和杭州芯火创新平臺建设，大力推进“IP核—芯片设计—行业应用”协同发展。
强化重大项目落地建设。借助世界互联网大会等平台，加强省市县联动，精准对接招商，着力推动一批重大项目落地实施。在集成电路领域重点推进中芯国际（宁波）、中芯国际（绍兴）、海宁泛半导体产业园、中电海康磁存储等项目，计划总投资近500亿元，这些项目的建成将进一步增强我省电子信息产业综合竞争力。
强化平台载体谋划建设。全力推进之江实验室、阿里达摩院及智慧视频安防、柔性电子等省级制造业创新中心建设，着力推动数字技术攻关和产业创新发展。以高新园区和特色小镇等新型载体建设推动产业的集聚发展。目前，全省已拥有国家级、省级信息产业基地（园区）40余个、数字经济特色小镇27个，产业集聚效应不断增强，已形成通信网络、软件、信息机电等5个千亿级产业集群。
强化行业企业培育壮大。积极组织实施名企战略，龙头企业培育初见成效，数字经济领域拥有超千亿元企业1家、超百亿元企业20家、上市企业67家、独角兽企业23家。入选2018全国电子信息百强、电子元件百强企业分别达14家和20家，数量继续保持全国前列。
强化政策支持和规范发展。组织实施“数字产业化提升行动”，安排专项资金5亿元，着力加大对集成电路、柔性电子、智能硬件等领域重点扶持；支持企业积极申报国家重大专项并落实地方配套支持政策，下达“核高基”重大专项地方配套资金12233万元。加快组建规模100亿元的省数字经济产业投资基金，积极推动参与国家集成电路产业投资基金二期（150亿元）出资工作。加强行业规范公告工作，共27家光伏制造企业和4家锂离子电池企业纳入规范公告名单，行业规范发展的水平不断提升。
2019再攀新的“高峰”
基于上述基础，2019年，浙江将继续以数字经济为引领，从四个方面重点推进电子信息产业高质量发展。
强化数字经济引领发展。深入实施数字经济“一号工程”，以建设国家数字经济示范省为抓手，着力在推进数字技术新突破、壮大数字产业新能级、激发实体经济新动能、培育数字应用新业态、释放数字赋能新价值、构筑协同发展新局面等方面取得新突破，力争数字经济核心产业增加值增长15%以上。
着力培育壮大数字产业。组织实施人工智能“铸脑”、集成电路“铸芯”、智能硬件“铸端”、软件“铸魂”等行动计划，着力培育壮大数字产业，推动集成电路、高端软件等优势产业迈向全球价值链中高端。结合新型消费升级与扩大，加强对智能家居控制、智能可穿戴设备等智能硬件产品的研发与推广应用；深化应用示范，大力推进智能网联汽车、智慧健康养老等产业创新发展；强化系统谋划，研究制定超高清视频产业发展和数字安防产业集群培育等行动方案，力争电子信息制造业主营业务收入突破9000亿元。
光伏产业高质量发展范文第5篇
关键词：高职；光伏应用技术专业；课程体系；工作过程
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）05-0040-02
近年来，随着光伏产业的蓬勃发展，各地区高职院校纷纷开设了光伏应用技术专业。由于光伏应用技术专业是一门新专业，而且各地区光伏产业结构不尽相同，因此课程体系也存在差异。高职教育作为现代教育的组成部分，坚持以服务为宗旨，通过合理的专业课程体系建设更好地为地方经济服务，一直是专业建设的首要任务。笔者拟从课程体系构建原则、区域产业特色、职业岗位能力分析、课程体系构建等四个方面，探讨我院光伏应用技术专业基于工作过程的课程体系建设。
课程体系构建原则
以科学发展观为指导，全面贯彻落实国家的教育方针，主动适应地方经济社会发展需要，以提高质量为核心，以突出特色为重点，以合作办学、合作育人、合作就业、合作发展为主线，创新体制机制，推进产教结合，促进专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接、职业教育与终身学习对接。
坚持主动适应区域经济和社会发展需求的原则 要深入行业或企业一线，广泛开展社会调研，充分听取行业、企业专家意见，关注市场经济和本专业领域技术的发展趋势，对人才需求状况进行充分分析和预测，准确把握专业定位和发展方向，并据此作为设计专业人才培养方案的起点，使专业人才培养定位和规格既具有特色，又适应社会经济发展和现代产业体系建设的时代要求，具有一定的前瞻性。
坚持工学结合、校企合作共育人才的原则 深化人才培养模式改革，以工学结合为切入点，校企合作共同探索工学交替、任务驱动、项目导向、顶岗实习等有利于增强学生能力的多样化人才培养模式；共同开发专业课程和教学资源，将企业（行业）工艺流程、产品标准、服务规范等引入教学内容。推行“双证书”制度，使学校的教学过程与企业的生产过程、专业课程内容与职业标准紧密结合，校企共同完成教学任务，突出人才培养的针对性、灵活性和开放性。
坚持能力与素质并重，知识、技能与素质协调发展的原则 以素能并重为原则，正确处理好传授知识、培养能力与提高素质三者之间的关系，坚持素质、知识、能力整体设计协调发展。要从岗位工作任务或职业能力分析入手，按照实际工作任务、工作过程和工作情境进行整体设计，梳理工作逻辑，理顺课程之间的关系，确定课程结构，形成工作过程系统化的工学结合现代高职教育课程体系。进一步强化学生职业道德、诚信品质、敬业精神、责任意识、交流沟通能力、团队合作能力、创新创业意识等职业素质与关键能力教育，并将之渗透到所有课程中，全面提高学生的核心竞争力。
坚持理论与实践结合、“教学做”一体多元化教学模式改革的原则 重视教学过程的实践性、开放性和职业性，遵循理论与实践结合、“教学做”一体的原则，单项技能实训回归课程，将仿真教学、情境教学、案例教学等多元教学方法融入课程中，积极试行多学期、分段式等灵活多样的教学组织形式。构建“以培养职业能力为核心”的岗位认识实习、情境式仿真实训、综合性生产实训、就业式顶岗实习等能力递进的实践教学体系，探索建立“校中厂”、“厂中校”等形式的实践教学基地。
区域产业特色与人才培养定位分析
浙江省现有光伏企业200余家，是全国光伏电池生产大省，产量约占全国的35%。衢州市作为浙江省第一个省级光伏产业基地，现有光伏企业60余家，是国内光伏产业链最为完善的地区之一。从市场调研情况来看，由于受到国际金融危机及欧债危机的影响，2011年下半年，硅材料加工、光伏电池市场受到了极大的影响，产量及价格受到巨大冲击。但从光伏应用市场来看，由于光伏电池、原材料价格的下降及国家光伏发电标杆电价的出台，给光伏发电系统集成市场带来了前所未有的利好前景。从国内光伏发电装机容量上看，2009年装机不到300MW，2010年装机约500MW，2011年装机约2.8GW。随着不可再生能源的不断消耗和国家对能源需求的不断增长，预计在未来的10年内，每年装机容量将急剧增加，人才需求将非常短缺。
根据以上调研情况，我院对光伏应用技术专业的培养目标进行了重新定位，即重点培养具备光伏应用技术的基础知识，掌握光伏发电系统集成的能力，能适应光伏电站建设和光伏产品生产等光伏企业生产运行、技术服务、产品检测等一线需要的高素质技能型专门人才。
职业岗位能力分析
在课程体系构建中，我们主要围绕专业培养目标，以职业核心能力为主线，引入行业职业资格标准，以生产岗位典型工作任务为载体，与企业共同开发基于工作过程的系统化课程体系。结合专业定位，我们对处于光伏产业下游的光伏电站建设与光伏应用产品企业展开了调研。
光伏电站建设工作岗位能力分析 从调研情况来看，光伏电站建设的主要工作岗位有电站建设前期调研、工程设计、工程项目申报、工程施工、入网调试、电站运行维护与检修等，具体能力要求如图1所示。
光伏应用产品生产工作岗位能力分析 从调研情况来看，光伏应用产品生产的主要工作岗位有单体电池检测、特种组件生产、组件检测、控制器制作、系统集成与检测、系统维护与技术服务等，具体能力要求如图2所示。
专业拓展能力调研分析 结合专业定位及企业调研，本专业毕业生可在光伏电池生产、光伏发电系统集成等相关企业从事硅太阳电池方阵组合工、光伏系统集成工程师等相关岗位工作，经过1～3年后，可升为技术员，或转岗至管理岗位，如车间班长、车间主任等。学生的专业拓展能力如图3所示。
课程体系构建
高职教育是以培养高素质技能型人才为目标的，课程体系的建设必须抓住区域产业、企业、学生三个要素，要保证学生在掌握专业技能的同时，具备大学生应具有的素质。因此，课程体系的建立不能仅考虑学生职业技能的提高，而是更应该关注学生职业素质的养成与提高。
文化素质课程平台构建 在课程体系建设过程中要以专业人才培养为目标，对原属于文化素质课的公共基础课程进行重新定位。比如，在大学英语课程中，应改变以往课程模式，设置基础英语与行业英语；在计算机文化课程中，应按照专业定位及要求，设置Word高级应用、Excel高级应用、PowerPoint高级应用等课程模板，供不同专业学生选择。为加强大学生文化素质教育和交叉学科能力培养，使学生更好地适应社会需求，应基于文化素质课平台开设人文社会科学、自然科学、工程技术、艺术鉴赏等四大类素质拓展课程。
专业课程平台构建 专业课程平台主要包括基础理论课程与职业能力课程。基础理论课程是为专业核心技术提供基础理论知识和基本实践技能的课程，主要有《电工基础》、《太阳能电池材料制备工艺》、《光伏电子产品制作》、《电子线路制图与制板》、《工程制图与CAD》、《电力系统基础》等课程。在课程体系中，基础理论课程与职业能力课程的实践教学比重应占50%以上，平时的课程教学应注重学生的技能培养。由于学生在学科系统理论学习上存在一定的缺失，所以在课程体系中，很有必要增设一门回顾总结性课程——《光伏发电技术》，使学生在“做”的基础上掌握学科的完整性，有利于学生的可持续发展。职业能力核心课程是培养职业岗位能力的关键课程，必须根据技术领域和职业岗位（群）任职要求，参照相关职业资格标准设置。本专业开设了《光伏电池制造工艺》、《光伏发电系统集成与设计》、《光伏逆变技术》、《光伏发电系统施工与入网调试》、《光伏电气设备检修与电站维修》、《智能光伏产品制作》等6门职业核心课程。
独立综合实训平台构建 独立综合实训课程是针对多门专业课程的综合实训，不是对一门课程的实训。在专业综合实训平台上除了军事课、毕业论文、顶岗实习等实践环节外，还开设了《光伏认识实习》、《光伏电子产品生产综合实训》和《光伏电站安装与维护综合实训》等课程。
在专业建设过程中，课程体系建设、专业课程建设、实践基地建设、教学团队建设、质量评价管理体系建设等内容都是决定专业服务水平提升的主要因素。由于光伏应用技术专业是近两年刚兴起的新专业，专业建设需要在实践探索过程中不断发展，不断完善。
参考文献：
[1]程忠国.以职业能力为本位的高职专业课程体系之构建[J].职业教育研究，2012（2）.
[2]张继媛.依托地方特色产业构建工作过程导向的专业课程体系[J].教育与职业，2010（12）.
[3]徐少华.基于工作过程的高职机械制造与自动化专业课程体系的构建[J].职教通讯，2012（3）.
[4]马中宝.高职院校人文素质课程体系建设研究[J].教育与职业，2011（1）.
光伏产业高质量发展范文第6篇
一、基本情况
镇村区域面积2.8平方公里，有13个村民小组，居民463户、1749人（其中男性866人、女性883人），党员47人，全村实有耕地面积880亩，其中水田156亩，旱地726亩，有林地1038亩。通过精准识别，全村现有建档立卡贫困户89户、325人，是省级贫困村。全村有低保23户61人，五保户5人。村于2019年通过验收，退出贫困村行列。
二、变化历程
（一）基础建设。自脱贫攻坚工作开展以来，村新建了党群服务中心（包含了村办公室、文化室、卫生室、退役军人服务站），新建、加宽村社道路共计4.38公里，新建机耕道共计3.21公里，宽2.5米，新建产业道路共计4.36公里，新建、加宽桥梁2座，新建信号基站1座，新建垃圾池2处，修建排洪渠1公里，新建蓄水池7口，维修整治堰塘5处，增加错车道13处，新建光伏发电30千伏，新建集中安置点文化宣传栏一处，新建集中安置点道路护栏185米，自来水管网建设和天然气已实现基本全覆盖。
（二）易地搬迁。全村于2016年实施易地搬迁12户、31人。其中：集中安置9户20人，分散安置3户11人，均于2016年底前搬迁入住。为让集中安置点搬迁贫困户尽快适应新的生活环境，经镇党委与村委商议，其中1人推荐公益性岗位，3人推荐务工，其余人员支持发展藤编手工和“五小”产业，联系村主导产业，提供临时性就业岗位。
（三）产业发展。
村引进盛田专业种植合作社，在村流转土地150余亩，发展羊肚菌套种桑树产业，修建蚕桑养殖房2000平方亩；引进立根农业科技有限公司，在村流转土地170余亩，发展种植蒲公英产业，修建村烘干房；与山农事服务超市合作，在村三台地种植饲料玉米200余亩。
（四）集体经济。在集体经济方面，截止2019年底，村利用产业扶持周转资金30万元，入股村农事服务超市，每年增加收入3万元，利用产业扶持周转资金5万元，入股立根农业科技发展有限公司，每年增加收入0.4万元，光伏发电30千伏增加收入3855元，出租村学校每年增加收入0.28万元，出租老村办公室每年增加收入0.08万元，通过羊肚菌、蒲公英产业效益分红后，集体经济收入达到6万元以上。
三、经验做法
（一）抓好精准识别。对照贫困户标准，村“两委”严格按照程序，精准识别贫困户。重点对低保户、残疾人家庭户、4000元以下低收入户进行重点核查，做到应纳尽纳，杜绝了漏评和错评现象，有效提高识别精准度和群众认同度。
（二）抓实档卡规范。对村所有贫困户要做到帮扶手册、明白卡及系统数据一致，手册填写整洁，签字规范，相关复印件完整齐全，户说明格式统一，补充证明材料事实确凿，实行统一档案盒、统一标签、统一封面、统一目录分类进行整理。
（三）抓精准帮扶。严格落实帮扶责任人帮扶工作，针对贫困户家庭有劳动力的，解决农村小额扶贫贷款，安排到扶贫就业基地和扶贫车间就业，搞规模养殖，搞农村小加工，安排贫困劳动力培训转移就业;针对无劳动能力的户，落实好政策性帮扶措施，医疗救助、教育救助、低保、残疾人两项补贴等政策享受到位；针对居住条件和生活条件差的户，实施危房改造和易地搬迁，改善家庭居住和生活条件；针对发展动力不足的户，开展精神扶贫，鼓励其依靠自身劳动获得收入，使扶贫与扶志、扶智相结合，实现物质、精神双脱贫。
（四）抓问题整改。在问题整改上，针对上级反馈的各类问题，无论是16年的“回头看”，还是现在的大普查，制定问题清单和整改台账，对照问题清单，紧扣时间节点，制定整改台账，狠抓问题整改，所有问题整改全部备齐印证资料，使整改过程有迹可循、整改结果有据可查。
四、特色亮点
（一）着力强化产业带动，促进群众增收。在产业发展方面：村通过驻村工作队、村两委牵头创建村产业园区13处，其中1-9号园区以村委、党员代表、农户为致富火炬手，共同创建的蒲公英种植基地，面积50亩，结合产联式发展模式，通过与立根农业有限公司合作，形成一条种植、管理、收割、销售一体化的产业发展链。通过干部先行，带头致富的方式，引领群众创业致富；通过县农业局支持资金15万元，用于修建烘干房，在和立根农业科技有限公司协作下，保证村蒲公英收成后可进行顺利烘干、销售；通过与盛田专业种植合作社协商，在2019年引进发展桑树套种羊肚菌产业120余亩，修建2000平方米蚕房一座；市人社局积极联系县尚藤商贸有限公司到村发展藤编代加工产业，三项产业的进驻，直接解决全村富余劳动力130余人。
（二）创新帮扶举措，增强内生动力。2016年以来，帮扶单位银行、人社局共同组织，在驻村工作队带领下，组织村党员代表到县党员教育基地开展党性教育活动，组织社员代表到万林牵牛山村、村、大榆镇古井口村、瞿河乡高家沟村、蓬溪县拱市村学习脱贫摘帽和产业发展工作经验，拓展村村民的失业和发展思路。组织动员青壮年参与创业培训、品牌培训等劳动技能培训20余人次；有就业愿望的群众参加职介会10余人次；积极帮助拓宽就业渠道，帮助培育脱贫致富带头人。开展送政策、送岗位进村社，为全村群众宣传城镇职工养老保险、城乡居民养老保险、失地农民养老保险、城乡居民医疗保险、就业创业技能培训、农民工维权等法律法规和政策。2017年7月，市人社局、市就业局一道，为镇专门组织了一场“送岗位下乡暨就业扶贫”现场招聘会。活动中，各用工招聘单位与62位求职者现场达成意向用工协议，其中贫困家庭劳动者17人，充分利用就业扶贫政策，帮助村村民致富增收。
光伏产业高质量发展范文第7篇
[关键词]太阳能 发电方式 规模化
中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0321-01
人类社会已进入21世纪，在新千年开始之际，热门正面临着一系列重大的挑战，全球经济发展，人口迅速增加，需要提供更多的食物、住房和原料，因而对能源的需求量也不断增加。在过去20年中，全世界能源消耗量增加了40%，其中85%以上使用的是矿物燃料。这些矿物燃料燃烧时要产生大量温室气体，全球单是CO2排放量每年就超过500亿吨，而且还在不断扩大。形成的酸雨造成土壤退化，危害动植物。全球气候变暖可能会产生灾难性后果，必须采取坚决措施，减少温室气体的排放。如不采取有效措施，到本世纪中叶，人类必将面临矿物燃料枯竭的严重局面。
在新能源中，公认技术含量最高、最有发展前途的是太阳能发电。下面就这两大类太阳能发电方式逐一介绍。
1. 太阳能发电的类型及其优点
太阳能发电可分为太阳能热发电和太阳能光发电两大类。
1.1 太阳能热发电
聚光式系统的集热部分由聚光器、跟踪定位器、吸收器构成，不同的技术常在此部分有所区别；传输部分由管道和介质构成，介质常是空气或水；储热部分用来保证发电的连续性，介质多为熔盐。聚光式系统可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。
1.1.1 塔式太阳能热发电系统
塔式太阳能热发电系统也称为集中式太阳能热发电系统。它利用定日镜将太阳光聚焦在中心吸热塔的吸热器上，在那里将聚焦的辐射能转变成热能，然后将热能传递给热力循环的工质，再驱动热机做功发电。
1.1.2 槽式太阳能热发电系统
槽式太阳能热发电系统是利用槽式抛物面反射镜聚光的太阳能热发电系统的简称。该聚光镜面从几何上看是将抛物线平移而形成的槽式抛物面，它将太阳光聚在一条线上，在这条焦线上安装有管状集热器，以吸收聚焦后的太阳辐射能，并常常将众多的槽式抛物面串并联成聚光集热器阵列。当太阳能供应不足时，利用一个辅助加热器将油回路中的导热油加热，从而实现系统的稳定连续运行。
1.1.3 碟式太阳能热发电系统
碟式太阳能热发电系统借助双轴跟踪，利用旋转抛物面反射镜，将入射的太阳辐射进行点聚集，聚光点的温度一般为500―1000℃，吸热器洗手这部分辐射能并将其转换成热能，加热工质以驱动热机，从而将热能转换成电能。该方式的优点是：转化效率最高；可模块化；可以混合发电。
1.2 太阳能光发电
太阳能光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是的那股劲太阳光发电的主流。目前世界上应用最广泛的太阳电池是单晶体硅太阳电池、多晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等。
1.2.1 单晶硅电池
单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的加工处理工艺基础上的。它的转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为23%，而规模生产的单晶硅太阳能电池，其效率为15%。硅电池进展的重要原因之一是表面钝化技术的提高。
1.2.2 多晶硅电池
多晶硅电池与单晶硅比较，由于所使用的硅远比单晶硅少，其成本远低于单晶硅电池，具有独特的优势。但是由于它存在着晶粒界面和晶格错位的明显缺陷，造成多晶硅电池光电转换率一直无法突破20%的关口，低于单晶硅电池。薄膜太阳能电池
薄膜太阳能电池发电是另一种光伏发电方式。由于受到原材料、加工工艺和制造过程的制约，若要再大幅度地降低单晶硅太阳电池成本是非常困难的。作为单晶硅电池的替代产品，现在发展了薄膜太阳电池。目前薄膜电池主要有硅基薄膜太阳电池、化合物半导体薄膜电池、燃料敏化TiO2太阳电池等。
2.太阳能发电面临的困难和解决措施
前面介绍了几种太阳能热发电技术，除碟式发电系统外，都属于大规模发电系统，只有做成几十到几百兆瓦级的发电站，成本才可能降下来。太阳能塔热气流发电和太阳池发电占地面积大，利用效率不高，仅仅在1%左右。因此太阳能塔热气流发电应放在土地广阔、人口稀少的沙漠地区使用；而太阳池发电应适合放在日照条件好、盐资源比较丰富的地区使用。因此，太阳能发电产业要努力实现规模化，建立大规模的并网系统，既节约成本，又保证系统平稳安全运行。
对于光伏发电来说，该产业尚处于起步阶段，主要是由于太阳能发电初期投资大，控制成本高，而太阳能转化效率比较低，且容易受天气等多种因素影响。根据目前光伏发电发展状况和其技术难点，未来的光伏发电研究需要重视以下几个方面：一是加快太阳能原材料晶体硅生产技术的研究和新型替代材料的开发，降低材料成本并提高其转化效率；二是提高系统控制技术，如达到光伏电池阵列的最优化排列组合、实现太阳光最大功率跟踪等；三是研究光伏发电的并网技术，减少光伏电能对电网的冲击；四是研究光伏发电与其他可再生能源发电技术的结合应用，保证供电持续性。
3.我国太阳能发电的优势
发展太阳能发电的需求主要来自满足农村和边远地区的生产与生活用电和21世纪中持续发展我国电力事业两个方面。在太阳能发电上我国具有得天独厚的有利条件：
（1）丰富的太阳能资源。我国总面积2/3以上的地区年平均日照时数在2000h以上，年平均日辐射量在4000MJ/m2以上，要优于欧洲和日本，与美国相近。如此丰富的太阳能资源可以节省太阳能电池的用量，有利于太阳能发电在较低成本下加以推广。
（2）我国太阳能电池的生产能力超过日本、美国和欧洲，居世界第一位，2007年我国太阳能电池的产量约为1180兆瓦。
（3）逆变技术是太阳能发电的关键技术之一，由于在大功率开关器件开发和逆变技术的应用等方面，我国已取得长足进步，生产出适用于光伏并网、高效率、高可靠性、低污染、低成本的逆变器成为可能。
光伏产业高质量发展范文第8篇
摘要:本文概述了目前全球能源现状,表明了太阳能发电的重要性和前景,详细介绍了各种太阳能发电方式和它们的优点,并对这几种发电方式作了参数对比。同时指出太阳能发电面临的困难和解决措施,以及我国太阳能发电的有利条件和难点,对未来我国太阳能发电进行了展望。
关键词:太阳能发电方式规模化
人类社会已进入21世纪,在新千年开始之际,热门正面临着一系列重大的挑战,全球经济发展,人口迅速增加,需要提供更多的食物、住房和原料,因而对能源的需求量也不断增加。在过去20年中,全世界能源消耗量增加了40%,其中85%以上使用的是矿物燃料。这些矿物燃料燃烧时要产生大量温室气体,全球单是CO2排放量每年就超过500亿吨,而且还在不断扩大。形成的酸雨造成土壤退化,危害动植物。全球气候变暖可能会产生灾难性后果,必须采取坚决措施,减少温室气体的排放。因此,治理环境污染,已成为当务之急。同时,矿物燃料的储藏量是有限的,按目前探明的储藏与开发速度的比例计算,地球上可再开采的能源,石油为40年,天然气约为60年,煤炭为200年。如不采取有效措施,到本世纪中叶,人类必将面临矿物燃料枯竭的严重局面。
为了减少大气污染、保护人类生态环境、保证能源的长期稳定供应,必须实施可持续发展战略,逐步改变现有的能源结构,大力开发利用新能源。这已成为各国的共识。
在新能源中,公认技术含量最高、最有发展前途的是太阳能发电。下面就这两大类太阳能发电方式逐一介绍。
1.太阳能发电的类型及其优点
太阳能发电可分为太阳能热发电和太阳能光发电两大类。
1.1太阳能热发电
聚光式系统的集热部分由聚光器、跟踪定位器、吸收器构成,不同的技术常在此部分有所区别;传输部分由管道和介质构成,介质常是空气或水;储热部分用来保证发电的连续性,介质多为熔盐。聚光式系统可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。
1.1.1塔式太阳能热发电系统
塔式太阳能热发电系统也称为集中式太阳能热发电系统。它利用定日镜将太阳光聚焦在中心吸热塔的吸热器上,在那里将聚焦的辐射能转变成热能,然后将热能传递给热力循环的工质,再驱动热机做功发电。
1.1.2槽式太阳能热发电系统
槽式太阳能热发电系统是利用槽式抛物面反射镜聚光的太阳能热发电系统的简称。该聚光镜面从几何上看是将抛物线平移而形成的槽式抛物面,它将太阳光聚在一条线上,在这条焦线上安装有管状集热器,以吸收聚焦后的太阳辐射能,并常常将众多的槽式抛物面串并联成聚光集热器阵列。该系统中机热油回路和动力蒸汽回路分离开来,经过一系列换热器来交换热量。当太阳能供应不足时,利用一个辅助加热器将油回路中的导热油加热,从而实现系统的稳定连续运行。
1.1.3碟式太阳能热发电系统
碟式太阳能热发电系统借助双轴跟踪,利用旋转抛物面反射镜,将入射的太阳辐射进行点聚集,聚光点的温度一般为500—1000℃,吸热器洗手这部分辐射能并将其转换成热能,加热工质以驱动热机(如燃气轮机、斯特林发动机或其他类型透平等),从而将热能转换成电能。该方式的优点是:转化效率最高;可模块化;可以混合发电。
除了上述几种聚光式太阳能热发电方式以外,太阳池发电、太阳能塔热气流发电等新领域的研究也有进展。
1.2太阳能光发电
太阳能光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转变成电能的直接发电方式,是的那股劲太阳光发电的主流。目前世界上应用最广泛的太阳电池是单晶体硅太阳电池、多晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等。
1.2.1单晶硅电池
单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的加工处理工艺基础上的。它的转换效率最高,技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为23%,而规模生产的单晶硅太阳能电池,其效率为15%。硅电池进展的重要原因之一是表面钝化技术的提高。此外,倒金字塔技术、双层减反射膜技术以及陷光理论的完善也是高晶硅电池发展的主要原因。
1.2.2多晶硅电池
多晶硅电池与单晶硅比较,由于所使用的硅远比单晶硅少,其成本远低于单晶硅电池,具有独特的优势。但是由于它存在着晶粒界面和晶格错位的明显缺陷,造成多晶硅电池光电转换率一直无法突破20%的关口,低于单晶硅电池。薄膜太阳能电池
薄膜太阳能电池发电是另一种光伏发电方式。由于受到原材料、加工工艺和制造过程的制约,若要再大幅度地降低单晶硅太阳电池成本是非常困难的。作为单晶硅电池的替代产品,现在发展了薄膜太阳电池。目前薄膜电池主要有硅基薄膜太阳电池、化合物半导体薄膜电池、燃料敏化TiO2太阳电池等。
太阳能光伏发电系统的主要优点是:可以有效利用建筑物屋顶和幕墙,无需占用土地资源;可原地发电,原地使用,减少电力输送的线路损耗;各种彩色光伏组件可取代和节约外饰材料(如玻璃幕墙等)在白天用电高峰期供电,从而舒缓高峰电力需求;配备蓄电池后,还能满足安全用电设施的不断电要求;太阳能发电板阵列直接吸收太阳能,降低墙面及屋顶的温升,减轻建筑空调负荷。
2.太阳能发电面临的困难和解决措施
前面介绍了几种太阳能热发电技术,除碟式发电系统外,都属于大规模发电系统,只有做成几十到几百兆瓦级的发电站,成本才可能降下来。太阳能塔热气流发电和太阳池发电占地面积大,利用效率不高,仅仅在1%左右。因此太阳能塔热气流发电应放在土地广阔、人口稀少的沙漠地区使用;而太阳池发电应适合放在日照条件好、盐资源比较丰富的地区使用。总体来看,槽式发电系统技术上最为成熟,且其跟踪机构比较简单易于实现,总体成本最低。太阳能热发电系统要实现的是低成本的投资和技术上的高可靠性运行。这要求未来在技术上要进行新型集热材料的研究和开发,快速提高跟踪机构的技术并降低其实现成本。同时发电产业要努力实现规模化,建立大规模的并网系统,既节约成本,又保证系统平稳安全运行。
对于光伏发电来说,总体来看,该产业尚处于起步阶段,主要是由于太阳能发电初期投资大,控制成本高,而太阳能转化效率比较低,且容易受天气等多种因素影响。根据目前光伏发电发展状况和其技术难点,未来的光伏发电研究需要重视以下几个方面:一是加快太阳能原材料晶体硅生产技术的研究和新型替代材料的开发,降低材料成本并提高其转化效率;二是提高系统控制技术,如达到光伏电池阵列的最优化排列组合、实现太阳光最大功率跟踪等;三是研究光伏发电的并网技术,减少光伏电能对电网的冲击;四是研究光伏发电与其他可再生能源发电技术的结合应用,保证供电持续性。
3.我国太阳能发电的优势和难点
发展太阳能发电的需求主要来自满足农村和边远地区的生产与生活用电和21世纪中持续发展我国电力事业两个方面。在太阳能发电上我国具有得天独厚的有利条件:
(1)丰富的太阳能资源。我国总面积2/3以上的地区年平均日照时数在2000h以上,年平均日辐射量在4000MJ/m2以上,要优于欧洲和日本,与美国相近。如此丰富的太阳能资源可以节省太阳能电池的用量,有利于太阳能发电在较低成本下加以推广。
(2)我国太阳能电池的生产能力超过日本、美国和欧洲,居世界第一位,2007年我国太阳能电池的产量约为1180兆瓦。2007年在全球太阳能生产企业16强中,我国占据了6席。(3)逆变技术是太阳能发电的关键技术之一,由于在大功率开关器件开发和逆变技术的应用等方面,我国已取得长足进步,生产出适用于光伏并网、高效率、高可靠性、低污染、低成本的逆变器成为可能。
但为了太阳能发电产业的快速发展,必须解决以下几个问题:
(1)我国生产太阳能电池的原材料主要依靠进口,而绝大多数太阳能电池和切片用于出口,这种不利于产业发展的加工业局面必须尽快扭转。
(2)太阳能发电的成本在每千瓦小时3元以上,远远高于目前居民电网用店家的每千瓦小时0.5元。这也是发展太阳能发电的不利一面。
(3)目前,太阳能电池的光电转换效率比较低,比如小尺寸(1cm2)多晶硅太阳能电池的光电转换效率为19.8%,而大尺寸(1000cm2)多晶硅太阳能电池的光电转换效率为12%,为了降低太阳能发电的成本必须提高太阳能电池的光电转换效率。
(4)我国的太阳能发电产业起步于独立型太阳能发电设备(10kW以下),主要用于解决太阳能资源丰富而又无电的边远地区的居民用电。而更大容量(MW级)的并网型太阳能发电设备的投产是降低成本的途径之一。
(5)截止到2005年,我国的风力发电总装机容量为1500MW左右,是太阳能发电总装机容量的20倍,到2020年规划总装机容量为30000MW,也是规划太阳能发电总装机容量的15倍。但两者特点各异。夏季日照足风速低,冬季日照弱风速强;同样白天日照强时风小,夜晚无光照时风大。太阳能发电与风力发电并网是提高电能质量和降低成本的另一途径。