【正文】 小規(guī)?？梢园吹貐^(qū)選擇，可以獨(dú)立發(fā)電也并網(wǎng)發(fā)電；無噪聲，無污染，建設(shè)周期短，使用壽命長；設(shè)備安全可靠，維護(hù)比較簡(jiǎn)單，這些優(yōu)點(diǎn)都是太陽能光伏發(fā)電的大規(guī)模使用的技術(shù)基礎(chǔ)?？梢哉f，我國光伏電池產(chǎn)業(yè)正處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期。 第二章 項(xiàng)目背景、意義和必要性 第 一節(jié) 國內(nèi)外現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 發(fā)展可再生能源是我國能源戰(zhàn)略調(diào)整的必然選擇 隨著我國社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高速增長，我國己成為全球第一大煤炭生產(chǎn)國，第二大能源消費(fèi)國。另一方面，煤炭、石油、天然氣等化石能源在生產(chǎn)和使用過程中也對(duì)我國生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞作用，對(duì)我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā) 展產(chǎn)生了巨大的環(huán)境壓力。尤其是近幾年，隨著國際石油價(jià)格的不斷攀升以及《京都協(xié)議書》的生效，可再生能源的發(fā)展得到世界很多國家的廣泛關(guān)注，成為國際能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)。 我國政府高度重視可再生能源的研究與開發(fā)，今后將重點(diǎn)開 發(fā)利用各種可再生能源。 近年來在國家的大力扶持下，我國在風(fēng)力發(fā)電、海洋能潮汐發(fā)電以及太陽能利用等領(lǐng)域已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，這對(duì)于我國緩解能源枯竭速度，改善生態(tài)環(huán)境，走能源可持續(xù)發(fā)展道路有著極為重要的意義。但隨著光伏技術(shù)水平的不斷提升和光伏產(chǎn)品的生產(chǎn)成本不斷下降，許多國家對(duì)光伏電力上網(wǎng)發(fā)電實(shí)行補(bǔ)貼政策，拉動(dòng)了光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。屆時(shí)不需要政府的補(bǔ)貼，將會(huì)實(shí)現(xiàn)更快的增長，成為 21 世紀(jì)中葉最有希望的替代能源和本世紀(jì) 末最有希望的主力能源。光伏發(fā)電今后的應(yīng)用將以并網(wǎng)發(fā)電的形式為主，由于選配并網(wǎng)逆變電源的額定功率與光伏系統(tǒng)的裝機(jī)功率（光伏組件標(biāo)稱功率的代數(shù)和）基本上是 1:1，考慮到由于安裝場(chǎng)地 17 限制的逆變器高配和部分系統(tǒng)備用逆變器的需要。 并網(wǎng)逆變電源的國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀 早年國內(nèi)主要以獨(dú)立系統(tǒng)用方波或準(zhǔn)正弦波逆變器為主，很多場(chǎng)合使用的還是第一代工頻變壓器逆變器，體積龐大笨重，變換效率低僅 85%～ 87%，浪費(fèi)大量寶貴電能，發(fā)熱量大溫升高；部分采用第二代高頻逆變器，因?yàn)檫€是采用變壓器，體積減小重量減輕比例有限，其電能轉(zhuǎn)換效率雖有所提高，也僅能達(dá)到 87%～ 92% 。 最近幾年來隨并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的增多，國內(nèi)并網(wǎng)逆變電源的研發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)水平也在不斷得到提升。單臺(tái)逆變電源的額定功率已經(jīng)達(dá)到 500kW(國際目前已出現(xiàn) 1MW),100kW以上的逆變電源效率可以達(dá)到 97%以上，而且效率曲線也越做越好，歐洲效率也在 96%以上。 本項(xiàng)目新技術(shù)開發(fā)的第三代無變壓器高效率逆變控制器，不僅以較低投入大大提高了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的整體效率，而且運(yùn)輸、安裝、維護(hù)都更加方 便、快捷。而本項(xiàng)目致力于最先進(jìn)的第三代技術(shù)的開發(fā)。這不僅是因?yàn)槭袌?chǎng)對(duì)替代能源的需求增長，而且是因?yàn)樘柲芄夥l(fā)電設(shè)計(jì)采用更多的新方式，需要更多的太陽能光伏發(fā)電逆變器。 第二節(jié) 太陽能應(yīng)用潛力巨大，逆變電源需求將同步增長 歐洲是目前世界上發(fā)展光伏最積極的地區(qū)，根據(jù)歐盟年新修訂的發(fā)展目標(biāo)，到 20xx 年可再生能源比例要達(dá)到 8%，其中光伏裝機(jī)要達(dá)到 20GW，至 2020 年可再生能源比例要達(dá)到 20%，其中光伏裝機(jī)要達(dá) 19 到 100GW，至 2050 年可再生能源比例要達(dá)到 50%。圖 25是歐盟 20xx年對(duì)近幾年的發(fā)展預(yù)測(cè)情況。 日本 20xx 年 1 月 13 日重新啟動(dòng)家庭 PV 發(fā)電補(bǔ)貼制度。實(shí)施期暫定 10 年，并預(yù)計(jì) 20xx年下降到 42 日元 /kWh。 第三節(jié) 太陽能發(fā)電是解決落后地區(qū)用電難 的有效手段 我國的西部邊遠(yuǎn)地區(qū)由于歷史和地理原因，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為緩慢，許多地方至今仍沒解決用電問題，然而這部分占全國國土面積 2/3 的地區(qū)，年均日照卻在 2200 小時(shí)以上。我國太陽能有 109萬兆瓦，即使只開發(fā) 1%的太陽能，其裝機(jī)容量就能超過 3600兆瓦，如果將這些太陽能用于發(fā)電，則等于上萬個(gè)三峽電廠發(fā)電量的總和。據(jù)報(bào)道，在我國邊疆、沙漠、草原 (即荒漠地區(qū) )建設(shè)光伏電站的計(jì)劃早已啟動(dòng)，此項(xiàng)計(jì)劃若完成，可在 20xx 年前提供我國西北地區(qū)人均 100W 的電能，滿足 2300萬人口生活用電的需求。 因此，在我國廣闊的西部地區(qū)率先應(yīng)用太陽能發(fā)電技術(shù)是解決該 21 地區(qū)電力供給困難的有效手段之一。在陽光充足時(shí)太陽能電池列陣發(fā)出電能，通過逆變電源向用戶負(fù)載供電，同時(shí)與電網(wǎng)并聯(lián)，多余的電能饋入電網(wǎng)。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變電源三大部分組成，它們主要由電子元器件構(gòu)成，不涉及機(jī)械部件，所以，光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉，可靠穩(wěn)定壽命長、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便（ 圖 26）。因此，只有光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)才是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模發(fā)電并成為電力工業(yè)組成部分的關(guān)鍵技術(shù)。 第五節(jié) 加大并網(wǎng)逆變電源的生產(chǎn)和研發(fā)是實(shí)現(xiàn)太陽能并網(wǎng)發(fā)電的關(guān)鍵 并網(wǎng)逆變電源是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的核心部件和技術(shù)關(guān)鍵。 作為光伏供電系統(tǒng)的核心，并網(wǎng)逆變電源的可靠性、高效性和安 23 全性會(huì)影響到整個(gè)光伏系統(tǒng)，直接關(guān)系到電站發(fā) 電量及運(yùn)行穩(wěn)定，因而其核心技術(shù)的開發(fā)越來越受到產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注。技術(shù)較簡(jiǎn)單的小功率逆變裝置在國外推廣應(yīng)用也很多。對(duì)于核心器件并網(wǎng)逆變電源的研究，國內(nèi)的中國科學(xué)院電工研究所、合肥工業(yè)大學(xué)能源研究所、燕山大學(xué)、上海交通大學(xué)等科研院所和大學(xué)有一定的相關(guān)研究。 因此，加快在光伏發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的研究工作，掌握并開發(fā)出具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光伏技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展，提高我國在光伏發(fā)電市場(chǎng)地位，己是勢(shì)在必行之事。但是實(shí)際上，分布式電源也應(yīng)是關(guān)注的主要方面，德國和日本的光伏發(fā)展都是以屋頂計(jì)劃開始，投資的主體則是以家庭為 單位的個(gè)人。雖然分布式電源對(duì)電網(wǎng)的售電管理難度較大，但對(duì)于小的投資者來說，如果沒有國家的補(bǔ)貼，因?yàn)橘忞婋妰r(jià)遠(yuǎn)高于向電網(wǎng)售電的電價(jià)，所以在用戶側(cè)（配電側(cè)）上網(wǎng)自發(fā)自用的形式卻是最為經(jīng)濟(jì)的方案。我國 20xx年開始實(shí)行的“光電建筑”和“金太陽工程”則主要是鼓勵(lì)“自發(fā)自用”（如沖抵電費(fèi) 元 /kWh），多余部分按當(dāng)?shù)孛摿驒C(jī)組上網(wǎng)電價(jià)（如 元 /kWh）由電網(wǎng)收購。 所以，歐洲、日本、美國的許多家庭屋頂都是以 35kWp 規(guī)模為主，廠房和公共屋頂則主要以 10～ 100kWp 系統(tǒng)為主。本項(xiàng)目也更關(guān)注這一市場(chǎng)需求。但是結(jié)合太陽能資源、土地資源、氣象、電網(wǎng)、地理、交通及光伏產(chǎn)業(yè)鏈等因素，青海的光 25 伏發(fā)展綜合條件是全國最優(yōu)的。全年日照時(shí)數(shù)在 2500～ 3650 小時(shí)，年輻照總量 5860～ 7540 兆焦耳 /平方米，折合約 1623億噸標(biāo)煤，合 360萬億千瓦時(shí)。其他地區(qū)輻照量略低，但絕大部分區(qū)域也在 6000兆焦耳 /平方米以上。青海省豐富的太陽能資源，是除西藏外其他省份無法比擬的資源優(yōu)勢(shì)。全省土地面積 72 萬平方公里，未利用土地面積為 萬平方公里，僅海西州就有未利用土地 20 萬平方公里，主要為荒草地、鹽堿地 、沙地、裸土地、裸巖石礫地等，僅柴達(dá)木盆地就有荒漠化土地約 萬平方公里。 海西州是青海省降水量最小的地區(qū)，柴達(dá)木盆地比較干旱，年降水量從東南部的 200 毫米降到西北部的 15毫米，格爾木周邊僅為 38 26 毫米。 1平方公里可以建設(shè)固定式光伏電站 4 萬千瓦，或者建設(shè)跟蹤型光伏電站 1 萬千瓦。 3）電網(wǎng)容量與架構(gòu)理想 青海省電力負(fù)荷容量較小， 20xx 年度全網(wǎng)最大發(fā)電負(fù)荷為 398萬千瓦， 20xx 年預(yù)計(jì)全網(wǎng)負(fù)荷為 940萬千瓦， 2020年全網(wǎng)也僅 1670萬千瓦左右。 20xx 年預(yù)計(jì)建設(shè) 5座 750KV變電站，電網(wǎng)建成 750 千伏“西電東送”兩個(gè)通道。建成750千伏西寧～格爾木輸變電工程、青?！鞑芈?lián)網(wǎng)工程。 500千伏直流聯(lián)網(wǎng)工程計(jì)劃建成。 500 千伏直流通往外省的輸電線路， 1條 750KV通往西寧的輸電線路。 500 千伏直流超高壓電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。建設(shè)超大規(guī)模的光伏發(fā)電基地的電力輸變電設(shè)施基本具備。對(duì)于光 27 伏產(chǎn)業(yè)鏈中“沙子到冶金硅、 多晶硅生產(chǎn)、硅錠 /切片” 3 個(gè)耗能比較高的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，電力成本低具有較大的優(yōu)勢(shì)。 通往海西州內(nèi)貫穿荒漠地區(qū)的公路均為二級(jí)以上，去各工業(yè)區(qū)或變電站的道路也全部為油路。 6）完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈 青海省具有較為完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈。同時(shí)，青海省擁有多年的光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝等工作基礎(chǔ)和豐富的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。 根據(jù)可再生能源“十一五”規(guī)劃，邊遠(yuǎn)地區(qū)供電系統(tǒng)規(guī)劃目標(biāo)為15 萬 KWp，占總規(guī)劃目標(biāo)的 50%；并網(wǎng)光伏發(fā)電規(guī)劃目標(biāo)為 10 萬KWp，占總規(guī)劃目標(biāo)的 33%；太陽能發(fā)電將邊遠(yuǎn)地區(qū)供電和并網(wǎng)光伏發(fā)電確定為重點(diǎn)領(lǐng)域。省內(nèi)年裝機(jī)和累計(jì)裝機(jī)情況統(tǒng)計(jì)如下： 年度 1991 1995 20xx 20xx 20xx 20xx 20xx 20xx 累計(jì) 離網(wǎng)電站 4 14 20 3943 光伏并網(wǎng) 10 40 50 戶用電源 950 361 合計(jì) 4 14 20 表 3— 2 青海省光伏年裝機(jī)和累計(jì)裝機(jī)統(tǒng)計(jì)表 單位： KWp 從市場(chǎng)構(gòu)成分析，省內(nèi)光伏市場(chǎng)以解決農(nóng)村、牧區(qū)用電的離網(wǎng)發(fā)電為主，占累計(jì)裝機(jī)容量的 %，居光伏發(fā)電市場(chǎng)的首位；其次為 戶用電源，占累計(jì)裝機(jī)容量的 %。 20xx 年建成青海省第一座運(yùn)行發(fā)電的并網(wǎng)光伏示范電站，年發(fā)電量約 5000 多 KWh， 20xx 年計(jì)劃 55KWp 的電站建設(shè)，目前已完成 40KWp， 20xx 年建設(shè)的 300KWp 光伏并網(wǎng)電站年發(fā)電量為 42 萬KWh。 29 第二節(jié) 項(xiàng)目對(duì)我省經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的重要意義 此類項(xiàng)目的實(shí)施，除帶動(dòng)我省經(jīng)濟(jì)增長外，省內(nèi)并網(wǎng)光伏電站主要應(yīng) 用于鄉(xiāng)村級(jí)光伏電站、移動(dòng)通訊機(jī)站、公路道班、氣象臺(tái)站等領(lǐng)域。另外，本項(xiàng)目可解決偏遠(yuǎn)地區(qū)學(xué)校、衛(wèi)生所等公益設(shè)施的基本用電需求，受益人口眾多，一定程度上解決了省內(nèi)偏遠(yuǎn)地區(qū)的用電問題。據(jù)相關(guān)資料現(xiàn)實(shí) ,20xx年全球光伏發(fā)電逆變器銷售額為 ， 20xx年全球光伏逆變器的銷售額為 25億美元，較 20xx年增長了近 1倍。 30 圖 4— 1 20xx‐ 20xx年國內(nèi)光伏逆變器產(chǎn)量 單位： MW 20xx年 4月份以來，國家發(fā)改委的不同級(jí)別的領(lǐng)導(dǎo)多次表示將出臺(tái)新能源發(fā)展規(guī)劃。按照這一發(fā)展目標(biāo)，預(yù)計(jì) 20xx‐ 20xx年國內(nèi)光伏發(fā)電用逆變器的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 130MW左右。 目前，進(jìn)口光伏逆變器的價(jià)格為 5元 /W,受市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇及消費(fèi)規(guī)模增加的影響，預(yù)計(jì)到 20xx年價(jià)格將降低至 4元 /W。 31 圖 4— 2 20xx‐ 20xx年光伏逆變器進(jìn)口情況 單位： MW 20xx年國內(nèi)光伏逆變器的進(jìn)口量為 ，其中德國是最主要的進(jìn)口來源地，占全部進(jìn)口量的 70%，主要的供貨企業(yè)包括艾思瑪（ SMA）、 KACO、康能（ Conergy），其次為奧地利占 7%，主要的生產(chǎn)企業(yè)為 Fronrius，瑞士占 6%，主要的廠商為 Sputnik、 Studer。國內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)雖然在產(chǎn)品技術(shù)上差別已經(jīng)縮小，但是在國外的服務(wù)體系還不能和本土企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，國內(nèi)僅有合肥陽光電源在大功率并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品上具有較強(qiáng)的國外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。歐洲很多國家已頒布有關(guān)扶持政策，市場(chǎng)已初具規(guī)模。 在未來的 5 年內(nèi)，光伏發(fā)電的成本有望降低到與考慮了環(huán)境污染、煤炭漲價(jià)等綜合因素后的火電價(jià)格相當(dāng)（ Grid Parity）；預(yù)計(jì)全球光伏產(chǎn)業(yè)的年增長率在 20xx 年到 2020 年將達(dá)到 34%，行業(yè)發(fā)展的前 景極其廣闊。 多晶硅、薄膜廠電池成 本下降，新能源新型應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展迅速，如燃料電池應(yīng)用技術(shù)、新能源動(dòng)力汽車行業(yè)等，未來可極大地促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。 全球龍頭 SMA 占據(jù)市場(chǎng)份額達(dá) 44%，第二梯隊(duì)四個(gè)廠商合計(jì)占據(jù) 32%市場(chǎng)，其余超過 150 多家公司分割剩下的市場(chǎng)。 33 圖 4— 3 來自 EU JRC 的世界能源發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)。 圖 4— 4 中國能源協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)的 20xx 年全球光伏逆變器主要消費(fèi)國家 34 圖 4— 5 國家發(fā)改委能源研究所的對(duì)中國太陽能光伏發(fā)電行業(yè)的統(tǒng)計(jì)和未來發(fā)展預(yù)測(cè) 20xx 年 3 月頒布光伏扶持政策，并在年中啟動(dòng)“金太陽”工程 繼財(cái)政部出臺(tái)相關(guān)財(cái)政補(bǔ)貼措施后，江蘇省推出了振興新能源發(fā)展規(guī)劃，計(jì)劃推出 20xx20xx 年的三年高達(dá) 260MW 的財(cái)政補(bǔ)貼目標(biāo)。 預(yù)計(jì) 20xx 年 底 中 國 光 伏 裝 置 容 量 可 能 達(dá) 到 12GW（ 1GW=100,000kW） 預(yù)計(jì)中國到 2020 年光伏發(fā)電裝置容量應(yīng)可達(dá)到 1530GW，約占新能源總裝置量的 12%。 資料來源：凱基證券集團(tuán)預(yù)估 全球著名調(diào)查分析公司 iSuppli 公司對(duì)于太陽能光伏發(fā)電逆變器出貨量的預(yù)測(cè)： 預(yù)計(jì) 20xx20xx年全球用于太陽能光伏發(fā)電逆變器將增長 13 倍。 20xx 年 7 月 3 日，國家能源局官員表示，《新能源發(fā)展規(guī)劃》正在討論中，根據(jù)規(guī)劃，光伏產(chǎn)業(yè)到 2020 年的發(fā)展目標(biāo)將上調(diào)至 20GW 36 （其中逆變器配置按照 3 元 /W 計(jì)算，逆變器產(chǎn)值將達(dá) 600 億元）。國產(chǎn)光伏逆變器的價(jià)格約為 元 /W,短期內(nèi)受困于無法實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，產(chǎn)品價(jià)格變化范圍有限，預(yù)計(jì)未來隨著光伏發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)展，市場(chǎng)需求擴(kuò)大，產(chǎn)品價(jià)格將出現(xiàn)松動(dòng)，預(yù)計(jì) 20xx 年左右價(jià)格范圍可達(dá)到 元 /W。但即使如此，仍具有較大利