光伏發(fā)展特點范文

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關鍵詞 傳統(tǒng)廣播；覆蓋特點；移動互聯(lián)網廣播

中圖分類號G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2015）137-0161-02

近年來，4G技術迅猛發(fā)展并被普及應用，各大運營商為了推動自身的發(fā)展，進一步降低了數(shù)據(jù)服務的資費，再加上用戶習慣的改變，促使移動互聯(lián)網的普及率得以加快。在廣播覆蓋方面，用戶逐漸轉變?yōu)橥ㄟ^移動互聯(lián)網來收聽廣播，比如通過微信、微博、各類APP等平臺收聽廣播。據(jù)相關統(tǒng)計結果顯示，與2012年相比，2013年用戶通過手機終端收聽廣播的聽眾比例達到47.8%，提示傳統(tǒng)廣播面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，收聽廣播的人群被分流。在這樣的情勢下，需要對兩種廣播覆蓋方式進行對比分析，以期探索廣播產業(yè)在當前格局下的發(fā)展路徑。

1 傳統(tǒng)廣播與移動互聯(lián)網廣播的覆蓋特點

1.1 傳統(tǒng)廣播的覆蓋方式特點

就傳統(tǒng)廣播覆蓋情況來看，由于較少人收聽其短、中波覆蓋的廣播，所以文中的傳統(tǒng)廣播覆蓋以調頻覆蓋為例。從其覆蓋方式特點來看，主要表現(xiàn)為以下幾點。

1）收聽成本低。用戶要想收聽傳統(tǒng)廣播，其成本如下：一臺收音機（價格為幾十到幾百元）、電池（幾塊到十幾塊），而廣播信號免費，總體收聽成本非常低。用戶若想收聽移動互聯(lián)網廣播，則需要購買智能手機終端，價格至少幾百元以上，耗電量大，且收聽時產生較大的數(shù)據(jù)流量，在流量計費的背景下，用戶的數(shù)據(jù)流量費用較多。

2）收聽效果好。傳統(tǒng)廣播歷史悠久，在廣播覆蓋中，主要通過FM發(fā)射，發(fā)射臺的信號源基本上屬于模擬信號，可以通過調頻直接收聽，無需壓縮和解碼；即使通過衛(wèi)星接收、轉播，為了方便用戶收聽，大多數(shù)電臺采取的、也是比較低的編碼格式壓縮比，信號損耗小，借助衛(wèi)星直接轉發(fā)，耗時短，用戶采用收音機接收，不會出現(xiàn)受網速、帶寬等影響而產生的困擾，音質好、實時性強。而在移動互聯(lián)網廣播中，為了用戶可以良接收信號，采取比較高的編碼格式壓縮比，信號損耗大，且其中的中轉環(huán)節(jié)較多，受網絡帶寬影響，出現(xiàn)延時情況，且聲音變化大，失真度較高，若太多用戶同時在線，緩沖延時會更嚴重。

3）聽眾較穩(wěn)定。在移動互聯(lián)網廣播的收聽人群中，大多是年輕人群，他們接觸新媒體較快，人群的個性較分明，對節(jié)目要求較高，風格多變，比較關注社會熱點問題，很難固定某一個電臺。而在傳統(tǒng)廣播的收聽人群中，大多是車載人群、學生、中老人、農村老百姓等，收聽廣播的時間較長，會固定收聽廣播的習慣，對感興趣的節(jié)目比較忠誠，不易轉移。因此，傳統(tǒng)廣播具有相對較為穩(wěn)定的聽眾。

4）特殊職能的無可替代性。傳統(tǒng)廣播除了滿足人們的娛樂、新聞等功能外，還具有另外的特殊職能，即對特定人群的公益及公共服務和主流宣傳，比如農技衛(wèi)生服務、應急廣播等（面向廣大農村百姓和特殊時期的特殊人群）；及時宣傳黨的方針政策（面向新疆等邊疆省市），在維護民族統(tǒng)一等方面的職能尤為突出，這些都還是優(yōu)勢之一。

1.2 移動互聯(lián)網廣播覆蓋的特點

1）更高的互動性。智能技術的不斷發(fā)展，大大提高了移動手機終端的智能化程度，市場上的廣播收聽軟件的數(shù)量、功能日益增多，且用戶與廣播的參與性較傳統(tǒng)傳播明顯增強。移動互聯(lián)網廣播為用戶提供廣播節(jié)目時，給用戶帶來了更多的個性化服務：比如用戶關心的美食、導航、上門一對一服務等，還可以點播回放自己喜歡的節(jié)目。轉變了傳統(tǒng)廣播的單向、被動的接收模式，可以通過多種方式、海量、即時性地參與到節(jié)目當中。

2）更廣的覆蓋范圍。為了提供自身的市場份額，國內的各大運營商不斷改善服務，投入大量人力、物力、財力進行建設，比如在信號覆蓋方面加大基站建設。目前，只要有人到達，都有無線通訊信號的相伴。隨著4G技術的普及，各基站原有的信道、帶寬均得以擴充。在這樣強大的數(shù)據(jù)服務下，用戶可以通過移動手機終端隨時隨地收聽自己感興趣的音頻。由此可見，與傳統(tǒng)廣播相比，移動終端有聲產品的覆蓋范圍更為廣泛。

3）較大的自主選擇空間。移動互聯(lián)網具有開放性特點，用戶在收聽廣播節(jié)目時，可以打破傳統(tǒng)廣播的地域限制，只要用戶所在的地區(qū)可提供數(shù)據(jù)服務，就可以任意收聽自己感興趣的節(jié)目、頻道、有聲產品等，并且可以自由選擇和組合，形成個性化的定制應用。但是，傳統(tǒng)廣播則具有較強的地域性，要想收聽自己感興趣的廣播節(jié)目，需要在當?shù)赜行盘柛采w的頻道，而且頻道的數(shù)量有限，大多是CNR（中央人民廣播電臺）1-2套，或是當?shù)馗麟娕_自辦的節(jié)目等，基本上都是一些固定的廣播節(jié)目，廣播里播什么，聽眾就只能聽什么，自主選擇空間較小。

2 傳統(tǒng)廣播的未來發(fā)展趨勢

無論是傳統(tǒng)廣播還是移動終端的有聲應用，都是時展的產物。正如“立體聲”的出現(xiàn)催生了“音樂廣播”；“固定電話”的普及催生了電臺熱線節(jié)目；“手機”的出現(xiàn)促動了現(xiàn)場連線報道和短信互動平臺；“互聯(lián)網”的出現(xiàn)推動了類型廣播浪潮；“3G移動終端”乃至“4G”的普及也正在從根本上改變著傳統(tǒng)廣播、乃至傳統(tǒng)媒體的生態(tài)。回望歷史，廣播的每一次革命性變革、都是由“技術變革”推動和引發(fā)的。因此，在未來的發(fā)展中，傳統(tǒng)廣播可能會出現(xiàn)以下情況。

2.1 二者在未來很長一段時間會處于并存狀態(tài)

從上文的分析來看，傳統(tǒng)廣播的覆蓋方式具有收聽成本低、收聽效果好、聽眾較穩(wěn)定、特殊功能的無可替代性等優(yōu)勢；而移動互聯(lián)網廣播則具有互動性高、覆蓋范圍廣泛、用戶自主選擇空間大等優(yōu)勢，二者各有自身的特點。就目前情況來看，雖然移動終端有聲應用的發(fā)展勢頭良好，但在短時間內還不能解決音質、成本、延時等問題。因此，在未來很長一段時間內，傳統(tǒng)廣播與移動互聯(lián)網廣播會處于并存狀態(tài)，為不同的收聽人群提供類型化的服務，滿足各種用戶的不同需求。

2.2 二者的優(yōu)勢會更加凸顯

隨著網絡的不斷普及和社會的不斷發(fā)展，越來越多的人開始接觸和喜愛網絡技術帶來的各種便利。在移動互聯(lián)網的推動下，廣播事業(yè)會朝著多樣化、便捷化、個性化、互動性方向發(fā)展和完善，與未來的廣播收聽人群的需求日益吻合。因此，收聽移動終端廣播或有聲應用的人群會越來越多，在市場上所占的比例也會逐步上升。與此同時，由于廣大農村受眾等類型人群受各自的收聽習慣、收聽成本等因素的影響，仍然會選擇傳統(tǒng)廣播覆蓋來收聽音頻節(jié)目，傳統(tǒng)廣播也有為這些人群服務的責任和義務，因此，其主流宣傳、公益和公共服務的職能仍會繼續(xù)凸顯。

2.3 車載人群是移動終端發(fā)展的推動者

車載人群具有目的明確（當?shù)亟煌◤V播提供的各類對象化信息服務）、忠誠度高等特點。但是，在比較偏遠的地區(qū)中，干線公路的傳統(tǒng)廣播覆蓋不夠完整，而且很多鄉(xiāng)村公路還接收不到，給車載人群的廣播收聽帶來了不便。對于這種情況，如果移動互聯(lián)網廣播的收聽成本能夠下降，達到人群可以承受的心理預期之后，這類人群就會選擇無線上網的方法進行廣播收聽。這樣一來，借助車載人群的作用，就可以有效地推動廣播移動終端的發(fā)展。

3 結論

傳統(tǒng)廣播和移動互聯(lián)網廣播覆蓋各有自身的優(yōu)勢，而技術的革新才是推動人們生活、工作方式改變和前進的動力。因此，在未來發(fā)展中，二者雖然會在很長一段時間內處于并存狀態(tài)。但隨著4G技術的升級，收聽成本的下降，移動互聯(lián)網會給廣播收聽人群帶來更大的便利。相信人們會越來越趨向于移動廣播終端，滿足多方面的訂閱與推送的音頻消費需求。

參考文獻

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【關鍵詞】太陽能；光伏玻璃幕墻；綠色建筑；光伏發(fā)電

隨著人口的增加、經濟的發(fā)展，傳統(tǒng)的石化能源逐漸減少，并造成環(huán)境污染和生態(tài)惡化現(xiàn)象，于是人們開始尋找新能源。與風電、水電、核電相比，太陽能具有源源不斷、范圍廣泛、潔凈的特點，成為綠色建筑能源來源的最佳選擇。而太陽能光伏技術具有不消耗礦物燃料、使用安全、沒有污染等優(yōu)點，成為利用太陽能的主要發(fā)展方向。其中，光伏玻璃幕墻技術將太陽能光伏產品集成在建筑上，形成光伏建筑一體化，廣泛應用于綠色建筑。

1 光伏玻璃幕墻原理

光伏玻璃幕墻是在兩片玻璃之間利用特殊樹脂粘貼太陽能光伏電池，通過電池將太陽光能量轉化為電能。通俗地講，光伏玻璃幕墻就是能夠發(fā)電的玻璃幕墻，主要包括光伏電池組件、蓄電池、控制器、逆變器等幾個重要部分。

1.1 光伏電池原理

光伏電池能夠通過光電效應直接把光能轉化成電能，是光伏玻璃幕墻的重要組成部分。陽光照射到電池表面，電池內部的硅材料吸收一部分光子的能量，硅原子內部的電子發(fā)生躍遷，在p-n結兩側聚集形成電位差。接通外部電路，就會產生電流，形成光伏發(fā)電。

1.2 光伏電池組件

光伏電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)的關鍵元件。主要有單晶硅、多晶硅、非晶硅三種類型，其中非晶硅光伏電池正成為光伏電池發(fā)展的方向和主流。

一是單晶硅光伏電池，利用高純的單晶硅棒作為原料切成薄片，經過加工制成單體片，按照需要進行組合構成光伏電池板，多塊光伏電池板構成光伏電池陣列，轉換效率在15%左右，具有技術成熟、轉換率較高、產量較大的特點。

二是多晶硅光伏電池，利用澆筑的硅塊切割而成。轉換效率在12%左右，具有生產過程簡單、價格較低、壽命較短的特點。

三是非晶硅光伏電池，即薄膜式光伏電池，是由一層極薄硅片汽化到載體上而制成。具有重量輕、工藝簡單、耗能少、弱光發(fā)電、轉換效率較低的特點。

1.3 蓄電池

光伏電池在不同的季節(jié)、氣候、太陽照射角度等因素影響下，會產生大小不均的電流，當生產的電能超過使用量時，蓄電池可以把多余的電能儲存起來，在電池生產電能不能滿足使用量時釋放電能，起到平衡系統(tǒng)供電的作用。

1.4 控制器與逆變器

光伏電池產生的電能是直流電，需要通過控制器將直流電能轉換成符合蓄電池要求的充電電流和電壓，達到存儲電能的目的。另外，如果是并網運行，控制器還將控制蓄電池提供給控制器所需電能。光伏電池產生的電能是直流電，為了實現(xiàn)并網運行，需要利用逆變器將直流電能轉變成交流電源。

2 光伏玻璃幕墻結構

光伏玻璃幕墻包括內外兩片鋼化玻璃，中間是PVB膠片復合薄膜式光伏電池片組成復合層，電池片之間由導線串、并聯(lián)匯集到引線端，將電流引出，形成光伏玻璃幕墻單元。多個光伏玻璃幕墻單元構成光伏玻璃幕墻，把各個光伏玻璃幕墻單元的電流通過集電器進行匯總，最終組成了光伏玻璃幕墻發(fā)電系統(tǒng)。幕墻外部采用超白玻璃，幕墻內部采用熱反射鍍膜玻璃，光伏太陽能電池片呈百葉狀態(tài)安裝在內外玻璃之間。

3 光伏玻璃幕墻的角度

光伏玻璃幕墻的角度問題涉及二個方面：一是幕墻的朝向，通過實驗和分析，在冬天太陽初升的位置大概是正南偏東南30度，日落的時候在西南偏30度，在此范圍內光伏玻璃幕墻的轉換效率不會有太多的差別，在此范圍內都可以設置光伏玻璃幕墻；二是光伏太陽能電池片的角度，通過實驗和分析，結合本地緯度和上下葉片的遮擋情況，可以確定最佳的傾斜角度是45度左右。

4 光伏玻璃幕墻特點

4.1 不影響建筑物美觀

建筑是凝固的藝術，光伏玻璃幕墻的使用不應該影響到影響建筑物的外觀效果。因此，光伏玻璃幕墻的設計、施工中將線盒、旁路二極管、連接線等隱藏在幕墻結構中，這樣做的好處是防止風吹、雨淋、日曬，既延長了器件的壽命，又沒有影響建筑物的外觀。太陽能電池片的表面可以制成藍色、綠色、黃色、黑色等多種顏色，可以很好地配合建筑幕墻的顏色，保證了建筑的綠色和美觀。

4.2 不影響建筑物采光

光線是建筑藝術的靈魂，光伏玻璃幕墻采用光面超白鋼化玻璃和熱反射鍍膜玻璃雙層玻璃，中間是傾斜排列的太陽能電池片，幕墻的采光度是由太陽能電池片的排列間隙來控制，完全能夠滿足建筑物的采光需要。

4.3 不影響建筑物安全

光伏玻璃幕墻不僅需要滿足光伏發(fā)電的需要，還要滿足幕墻風壓變形性能、雨水滲漏性能、空氣滲透性能，以及建筑物安全性能。針對這些需要，在不同地區(qū)、不同的建筑高度、不同的安裝方式，都需要不同力學性能的光伏玻璃幕墻。要依照國家建筑規(guī)范和幕墻規(guī)范，經過科學計算出鋼化玻璃的厚度，組件中間的PVB膠片有良好的粘結性、韌性、彈性，具有一定的吸能作用和粘結作用。當玻璃破損時，碎片會被粘附在膠片上，不會散落，減少了傷人的可能性，進一步提高了幕墻的安全性能。

4.4 安裝方便

玻璃幕墻的設計和安裝技術都比較成熟，使光伏玻璃幕墻的安裝同樣方便、快捷。構件式幕墻是當前采用最多的結構形式，工藝成熟，主體結構適應能力強，施工手段靈活；單元式幕墻，是工業(yè)化加工成型，質量有保證，人工費用低，施工周期短，能夠帶來較大的經濟效益；雙層通風幕墻，能夠換氣通風、隔聲隔熱、有效解決了電池組件的散熱問題，延長了電池組件的壽命，降低了組件向室內散發(fā)的熱量。

4.5 綠色環(huán)保

光伏玻璃幕墻兼顧光伏發(fā)電與普通幕墻兩種功能，不需要額外占用建筑面積，節(jié)省了光伏系統(tǒng)的支撐結構。不僅具有阻燃、隔熱、消音等節(jié)能作用，還具有不消耗石化能源、水資源，無污染，沒有溫室氣體排放，降低光污染的綠色環(huán)保特性。

5 小結

太陽能是分布最廣泛的可再生能源資源，具有廣闊地發(fā)展前景。光伏玻璃幕墻技術應用于綠色建筑，可以使光伏玻璃幕墻與建筑物完美、和諧地結合在一起，能夠智能化地生產能量，同時具有隔音、隔熱、安全、裝飾、和諧環(huán)境的功能，成為當今太陽能利用與建筑行業(yè)相結合的發(fā)展趨勢，具有廣闊的應用價值和發(fā)展前景。

參考文獻

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[4]梁月明.論光伏發(fā)電與建筑一體化應用[J].城市建設,2010,(33):223-224.

[5]梁銳,張群,劉加平.結合太陽能應用技術的綠色建筑設計[J].陜西建筑,2010,(6):4-7.

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關鍵詞 光伏農業(yè)；設施模式；產業(yè)優(yōu)勢；問題；發(fā)展對策

中圖分類號 S625 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）07-0185-02

光伏農業(yè)是近年來在國內外新興的一種產業(yè)模式，是通過在農業(yè)設施棚頂安裝太陽能組件發(fā)電、棚下開展農業(yè)生產的形式，將光伏發(fā)電與農業(yè)設施有機結合，以期達到“1+1>2”的產業(yè)融合效果。同時，光伏農業(yè)也極大地吸收了最新的光伏與農業(yè)技術，有效促進了2個產業(yè)的健康發(fā)展與技術進步。在經營模式上，除了基本的光伏發(fā)電與農業(yè)生產外，還可結合觀光采摘、鄉(xiāng)村旅游、民俗文化游、科普基地、田園景觀等形式，提高單位土地的收益，最大限度地利用土地資源，增加生態(tài)效益和社會效益，提高農民收入，有效帶動地方經濟發(fā)展。

1 光伏農業(yè)設施的主要模式及其優(yōu)缺點

1.1 光伏春秋大棚

光伏春秋大棚是將太陽能組件支架立于春秋大棚的北側，使組件發(fā)電與棚內種植生產互不干擾，達到有機結合。一般情況下，太陽能組件支架高度在5.3 m左右，遠高于正常春秋大棚（3.0～3.2 m）的高度，為避免南側組件對北側大棚及太陽能組件遮擋，需要加大南北方向春秋大棚的間距，造成大棚建設土地利用率降低；同時，為了有效利用土地，太陽能組件支架與大棚結合緊密，在極端天氣條件下，組件板上降雨沖刷、板上融雪沖壓會對大棚棚膜及棚架造成破壞；此外，為了定期清洗太陽能組件，也需要在大棚南側預留水車通行道路，降低了土地種植利用率。

1.2 光伏日光溫室

光伏日光溫室分為架式與平鋪式光伏日光溫室，架式光伏日光溫室是將太陽能組件支架立于日光溫室的北側，使組件發(fā)電與棚內種植生產互不干擾。一般情況下，日光溫室太陽能組件支架高度在6.2 m左右，遠高于正常日光溫室脊高（3.4～4.8 m）的高度，為避免南側太陽能組件對北側溫室及組件遮擋，需加大南北方向溫室間距，造成溫室建設土地利用率降低。同時，因支架防風、建造成本、組件維護等考慮，架式光伏日光溫室的脊高一般就低不就高[1]。

平鋪式光伏日光溫室是將太陽能組件在日光溫室棚體頂部或棚體坡面上間隔安裝，以保證棚下作物有足夠的受光率，滿足作物光合作用的需求，棚體建設與棚間距可基本按常規(guī)日光溫室設計，土地利用率與常規(guī)日光溫室基本相同。同時，為滿足棚下作物光合作用的需求，一是太陽能組件要有一定的透光率，一般為10%～40%，降低了單位面積太陽能組件的光轉化率；二是太陽能組件要在棚體上間隔安裝，不能滿棚鋪裝，影響了單棚發(fā)電量。

1.3 光伏聯(lián)棟溫室

光伏聯(lián)棟溫室是以一定透光率的太陽能組件安裝在連棟溫室的南坡，適合喜陰與耐陰作物的生長，特別適合發(fā)展食用菌產業(yè)。光伏聯(lián)棟溫室所用覆蓋物南方地區(qū)多用棚膜或PO膜，北方多用PC板或浮法玻璃。

常規(guī)聯(lián)棟溫室一般是東西排跨、南北開間，而光伏聯(lián)棟溫室因太陽能組件采光及結構需求，一般是南北排跨、東西開間，棚內如種植高秧作物會影響采光或通風[2]。

1.4 牧光互補設施

牧光互補設施是將太陽能組件安裝在開放式或封閉式的聯(lián)棟框架結構上，框架下進行畜牧或禽類養(yǎng)殖，框架高度可根據(jù)養(yǎng)殖需求進行設計，一般在1.5 m以上，能起到遮蔭避雨的效果，單位面積土地利用率與投資效能高。

1.5 漁光互補設施

漁光互補設施是通過打樁將太陽能組件架設在湖泊、魚塘、灘涂濕地等水面上，太陽能組件組成開放式矩陣，組件支架要與水面保持一定的距離，以免影響魚類生長及養(yǎng)殖作業(yè)。該模式能提升湖泊、魚塘、灘涂濕地等水面資源的使用效能與經濟效益，開拓了光伏發(fā)電的新模式，豐富了光伏發(fā)電與農業(yè)產業(yè)結合的內涵，真正實現(xiàn)了“1+1>2”的產業(yè)融合效果。

該模式太陽能組件的遮蔭會降低水體溫室效果、削弱水下植物的光合作用、降低水體含氧量，造成個別魚種生長緩慢，如果水體深度不夠，甚至會造成在北方地區(qū)難以越冬。

2 光伏農業(yè)產業(yè)的優(yōu)勢與特點

2.1 優(yōu)勢

以棚頂發(fā)電、棚下種植為主要結構特征的光伏農業(yè)概念一經提出，立即受到了全世界的廣泛關注，在中國也得到了迅猛發(fā)展，光伏農業(yè)廣泛地融入了現(xiàn)代工業(yè)、農業(yè)、生物、信息、管理等多學科的先進技術與理念，將第一、二、三產業(yè)高效結合，在不改變土地性質、節(jié)約土地資源的前提下使光伏發(fā)電與農業(yè)融合發(fā)展，開創(chuàng)了新型產業(yè)模式。

2.2 特點

（1）土地利用率高。光伏農業(yè)項目不額外占用耕地，不改變土地使用性質，在同一片土地上實現(xiàn)光伏發(fā)電與農業(yè)并行發(fā)展，可以節(jié)約土地資源，實現(xiàn)土地增值，屬于高效的設施農業(yè)項目。

（2）投資與生產規(guī)模大，對運營與管理的要求高。光伏農業(yè)項目的投資總額、占地面積、生產規(guī)模都遠高于一般的農業(yè)項目，對農業(yè)產業(yè)的制度建設、生產技術水平、過程管理、成本控制、銷售渠道的建立與穩(wěn)定都提出了更高的要求與標準，這樣企業(yè)才能獲得穩(wěn)定的預期收益，得到長足發(fā)展[3]。

（3）適宜采用現(xiàn)代高新技術進行規(guī)模化生產與運營。光伏農業(yè)因其投資、生產規(guī)模大，投資回收與運營成本壓力大，同時因其設施設備規(guī)范、占地面積大，便于將現(xiàn)代農業(yè)工程技術、生物技術、生產技術、信息技術、電站運營與管理技術等融入光伏農業(yè)的設計與日常生產運營中，適合規(guī)模化發(fā)展高端無公害有機農產品的生產，再結合品牌化運營，能將現(xiàn)代科技的優(yōu)勢發(fā)揮出來，大幅提升運營效率與市場影響力，提高產品附加值，克服產業(yè)短板，這樣才能按預期收回投資、獲取收益，支撐高額投資與運營成本。

（4）光伏農業(yè)設施使用年限長。光伏農業(yè)大棚使用年限一般要求25年，比傳統(tǒng)農業(yè)大棚使用時間長，一方面可以充分發(fā)揮設施的使用效能，降低年攤銷成本，另一方面適宜開展生長周期長、附加值高的作物生a。

（5）適合電網達不到的偏遠地區(qū)發(fā)展農業(yè)生產。在國家電網達不到、沒有電力供應的地區(qū)，可發(fā)展光伏農業(yè)大棚設施，既可滿足灌溉、照明、溫控、補光等農業(yè)生產用電需求，也可帶動地方經濟發(fā)展、增加農民收入、降低貧困人口。

（6）部分棚型與地區(qū)太陽能組件對農業(yè)生產產生一定影響。太陽能組件平鋪在溫室頂部，或溫室坡面的棚型不利于采光，或區(qū)域光照資源不充足，均會造成棚內光照條件不均勻或相對較弱，對棚內作物生長會產生一定影響。同時，太陽能組件在工作狀態(tài)下可產生熱量，在冬季可提升棚內溫度，但在夏季會造成棚內溫度過高，作物越夏困難。

3 光伏農業(yè)發(fā)展存在的問題

近幾年，光伏農業(yè)產業(yè)獲得了快速發(fā)展，光伏農業(yè)設施與生產模式也不斷豐富、完善，光伏農業(yè)項目的前期設計、標準化施工、光伏與農業(yè)相關技術的應用與融合都獲得了實質性發(fā)展，國家相關政策的支持力度也逐步加強，但是從整體上講，我國光伏農業(yè)的發(fā)展仍處于起步階段，還有不少問題亟待解決，未來還有很長的路要走。

3.1 缺乏成熟的理論體系

光伏農業(yè)沒有成熟系統(tǒng)性的產業(yè)研究成果與體系，商業(yè)模式、盈利模式、運營模式、管理模式、融合發(fā)展等還處在探索與發(fā)展階段。

3.2 光伏與農業(yè)的融合還處于探索階段

目前，多數(shù)光伏農業(yè)項目光伏與農業(yè)并沒有真正融合，不是光伏企業(yè)搞農業(yè)，就是農業(yè)企業(yè)在做光伏，光伏農業(yè)企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略、光伏與農業(yè)產業(yè)布局、業(yè)務比重、管理制度、業(yè)務流程、人員配置等還停留在或者偏重在企業(yè)的第一產業(yè)（光伏或農業(yè)），并沒有將2個產業(yè)真正地同等對待，沒有根據(jù)2個產業(yè)的特點與實際，分別制訂、建立可行的發(fā)展戰(zhàn)略、制度體系、專業(yè)團隊，或者更高層級地建立可充分兼顧、推動、管控光伏與農業(yè)2個產業(yè)健康發(fā)展的制度系統(tǒng)與專業(yè)團隊。只有做到這些，光伏農業(yè)才有真正發(fā)展與成功的可能性[4]。

3.3 光伏農業(yè)政策還需要進一步明確與豐富

國家對光伏農業(yè)的優(yōu)惠政策還是停留在單一針對光伏發(fā)電或者農業(yè)上，沒有針對光伏農業(yè)產業(yè)融合的相關優(yōu)惠政策。而光伏農業(yè)的健康發(fā)展，絕不是僅對單一產業(yè)的扶持，更需要系統(tǒng)性、綜合性的支持與推動。

3.4 光伏農業(yè)項目用地自然條件相對較差

因國家土地政策的要求，光伏農業(yè)項目不能占用基本農田，只能在一般農田等自然條件相對較差的土地上開展農業(yè)生產，這類土地種養(yǎng)殖條件比基本農田差，有些甚至水質或水源都難以保障，造成農業(yè)生產投入大，產量及品質不高，農業(yè)部分效益不理想。

3.5 光伏農業(yè)項目管理層級多，結構相對復雜

光伏農業(yè)項目跟常規(guī)農業(yè)項目比投資較大，管理層級多，管理人員數(shù)量大，人工效能不高，管理效率低，不能真正滿足農業(yè)生產的實際需求。

3.6 光伏農業(yè)項目投資建設速度快，農業(yè)生產與團隊建設滯后

光伏農業(yè)項目推進速度快，分布范圍廣，統(tǒng)一管理難度大，農業(yè)生產與經營風險高。常規(guī)農業(yè)項目是首先在一個地點啟動生產，在主要生產品種、生產技術、管理制度與體系流程、銷售渠道等方面逐步成熟與穩(wěn)定后，根據(jù)市場或企業(yè)發(fā)展的需要，在同地或異地逐步擴大生產規(guī)模，新增產能能夠使用或借用原有管理與銷售體系，企業(yè)生產與經營風險低。而光伏農業(yè)的發(fā)展與項目地點的選擇很大程度上受光資源、國家政策導向、各地光伏發(fā)電政策、企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略等諸多因素的影響，造成光伏農業(yè)項目建設、啟動速遞快、分布廣、土壤氣候條件差異大，而農業(yè)生產技術水平、體系建設、團隊建設、銷售渠道、發(fā)展方向、戰(zhàn)略規(guī)劃等遠遠跟不上項目建設的速度與需求，造成農業(yè)生產、銷售與管理易出現(xiàn)混亂局面。

4 產業(yè)發(fā)展對策

（1）建議國家農業(yè)、能源部門、相關科研機構、協(xié)會、企業(yè)設立專項資金，深入系統(tǒng)地研究光伏農業(yè)產業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展方向、運營規(guī)律、系統(tǒng)性行業(yè)標準及相關問題的解決措施，奠定光伏農業(yè)產業(yè)健康融合發(fā)展的理論基礎。

（2）光伏農業(yè)企業(yè)應依據(jù)光伏與農業(yè)融合發(fā)展的產業(yè)特點與實際情況，結合企業(yè)項目分布區(qū)域、各區(qū)域氣候等自然條件、項目地政府的政策導向、國內外農業(yè)產業(yè)情況等綜合因素，組織專業(yè)團隊深入分析、研判、制訂企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃，明晰各自的發(fā)展方向。

（3）光伏農業(yè)企業(yè)應結合自身發(fā)展需求、產業(yè)分布情況、戰(zhàn)略發(fā)展方向，分別建立能夠有效監(jiān)督管理協(xié)調光伏發(fā)電與農業(yè)產業(yè)的制度體系、管理流程、專業(yè)團隊，使2個產業(yè)的管理與專業(yè)團隊在獨立運行的基礎上，能夠相互支撐、融合發(fā)展。

（4）針對光伏農業(yè)項目土地等自然條件不足的問題，光伏農業(yè)企業(yè)應加大現(xiàn)代光伏與農業(yè)高新技術的引進力度與研究，通過現(xiàn)代科技的應用與創(chuàng)新，引入先進的管理理念，開展規(guī)模化的現(xiàn)代農業(yè)生產，向科技、管理、規(guī)模要效益，不斷增強企業(yè)發(fā)展后勁。

（5）光伏農業(yè)產業(yè)要重視、秉承清潔、生態(tài)、有機、安全的發(fā)展理念，通過種植、養(yǎng)殖過程的全程監(jiān)控，采取標準化的生產與控制流程，通過科技手段，生產安全放心的農產品，并適時開展品牌化運營，提升農產品的附加值與知名度。

（6）要重視專業(yè)團隊建設、人才的引進與培養(yǎng)。光伏與農業(yè)產業(yè)要有各自獨立的管理與生產團隊，不能一支隊伍管兩塊業(yè)務，甚至外行管專業(yè)的事，真正做到專業(yè)人士負責專業(yè)的事，規(guī)避生產與運營的人為風險。

（7）農業(yè)不同于光伏產業(yè)，很多生產、管理、產品品質、銷售過程與環(huán)節(jié)難以進行有效的管控與標準化，管理者的個人經驗、專業(yè)技術水平、責任心、管理水平、對企業(yè)的忠實度等對生a銷售過程與結果影響巨大，應適時開展農業(yè)績效考核制度，調動生產人員與銷售人員的積極性，推動光伏農業(yè)企業(yè)良性發(fā)展。

（8）注重規(guī)避農業(yè)生產與經營風險，特別是光伏企業(yè)在開展農業(yè)項目的初期要注意把控農業(yè)項目的推進速度與規(guī)模，避免盲目冒進。要將農業(yè)產業(yè)放到與光伏產業(yè)同等重要的位置，在農業(yè)團隊建設、制度體系、管理流程、生產技術與管理水平、銷售渠道、自然條件改良等方面沒有成熟完善之前，不宜同時異地多點大規(guī)模建設光伏農業(yè)項目、啟動農業(yè)生產。

（9）要研究設計將多個光伏農業(yè)基地統(tǒng)一協(xié)調發(fā)展，降低生產與運營成本，提升產品供應能力，延長供應時間，擴大市場占有率，提升規(guī)模效益。

5 參考文獻

[1] 房裕東，黃紹華，秦樹香，等.光伏農業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景分析[J].長江蔬菜，2015（18）：35-40.

[2] 李衛(wèi).前景廣闊的光伏農業(yè)[J].黑龍江糧食，2015（11）：39-40.

篇4

太陽能利用逐步形成共識，政府扶持力度逐步加大

在新的可再生能源中，光伏發(fā)電和風力發(fā)電是發(fā)展最快的，也是各國競相發(fā)展的重點。國際上普遍認為，在長期的能源戰(zhàn)略中，太陽能光伏發(fā)電在太陽能熱發(fā)電、風力發(fā)電、海洋發(fā)電、生物質能發(fā)電等許多可再生能源中具有更重要的地位。這是因為光伏發(fā)電具有無可比擬的優(yōu)點：充分的清潔性、絕對的安全性、相對的廣泛性、長壽命和免維護性、初步的實用性、資源的充足性及潛在的經濟性等。

近年來，我國對太陽能開發(fā)的支持力度不斷加大：國家加大了研究開發(fā)的投入，從技術創(chuàng)新和突破上加快降低成本的步伐；政府制定宏觀政策和法規(guī)，促進全國光伏技術、產業(yè)和市場的整體發(fā)展。中國科學院已經宣布啟動西部行動計劃，兩年內將投入2.5億元開展研究，建立若干個太陽能發(fā)電、太陽能供熱、太陽能空調等示范工程。國家發(fā)改委、科技部等部委也對太陽能技術開發(fā)及其應用給予了大力支持，國內已有多家企業(yè)涉足。

太陽能利用的技術難題被攻克

由于太陽能本身的分散性、隨機性和間歇性等特點，也由于太陽能光伏電池的理論、材料和器件研究的難度，使其在近50年的發(fā)展中與原子能發(fā)電拉開了距離，但世界各國都十分重視太陽能利用技術的開發(fā)，美國能源部每年投入約1億美元光伏研究發(fā)展基金，日本的“新陽光計劃”、歐盟的“可再生能源白皮書”都把光伏作為首先發(fā)展項目。

歐洲一些高水平的核研究機構也開始轉向可再生能源。截至2002年底，太陽能光伏發(fā)電制造能力已達56萬KW，實際裝機容量近400萬KW，組件成本下降到3.5美元／WP，據(jù)預測，2020年光伏組件的價格將下降到1美元／WP以下。目前世界最大的光伏工廠年產36MW，價格為3－4美元／WP。現(xiàn)在正在設計年產500MW的大工廠，力求將光伏電池售價降至1美元／WP，屆時光伏發(fā)電的成本將可以與火電相競爭。

與國際上蓬勃發(fā)展的光伏發(fā)電相比，我國落后于發(fā)達國家10－15年，也已明顯落后于印度。我國從1958年開始研究光伏電池，光伏事業(yè)起步于上世紀70年代，經過20多年的發(fā)展，光伏發(fā)電已經廣泛應用于通信、交通、石油、氣象、國防、農村電氣化等多個領域，從空間衛(wèi)星光伏系統(tǒng)到地面的光伏微波中繼站、光伏航標燈塔電源系統(tǒng)到進入千家萬戶的家用太陽能光伏電源系統(tǒng)，特別是近年來啟動的“光明工程”先導項目和“送電到鄉(xiāng)”工程，極大地推動了光伏產業(yè)的發(fā)展，為邊遠無電地區(qū)人民實現(xiàn)初級電氣化提供了示范，目前，太陽能電池生產廠家已經發(fā)展到10家左右，太陽能電池年實際生產總量達到12MW左右。光伏產業(yè)正以每年30%的速度增長，國內光伏電池生產能力已達100MW。在國家各部委立項支持下，目前我國實驗室光伏電池的效率已達21%，可商業(yè)化光伏組件效率達14－15%，一般商業(yè)化電池效率10－13%。

我國太陽能市場需求巨大

我國最具權威的太陽能發(fā)電研究機構－－設在安徽合肥工業(yè)大學的教育部光伏系統(tǒng)工程研究中心專家分析，我國太陽能資源非常豐富，與同緯度的其他國家相比，與美國相近，比歐洲、日本優(yōu)勢大得多。

在甘肅敦煌市召開的“中國大漠光電項目構思會”上，太陽能光伏界的專家呼吁：向荒漠進軍獲取太陽能能源。我國有荒漠面積108萬平方公里，主要分布在光照資源豐富的西北地區(qū)，如果能利用1／10的荒漠安裝并網光伏發(fā)電系統(tǒng)，其可提供電量相當于我國2002年耗電量的3.26倍，相當于128座三峽電站。

獨立光伏系統(tǒng)的應用領域相當廣泛，在西部地區(qū)，小型的獨立的戶用光伏電源系統(tǒng)深受農牧民的歡迎。該小型戶用太陽能電源系統(tǒng)的功率從十瓦到幾百瓦不等，可以用于邊遠無電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，大型光伏電站或風光（柴）互補電站建設不僅可以解決西部中小縣城和村莊的供電問題，而且有利于當?shù)氐淖匀画h(huán)境保護。如青藏鐵路沿線特別是生態(tài)脆弱地區(qū)的站點，其供電設計均要求為獨立光伏電站。

國際上太陽能的廣泛利用

并網光伏系統(tǒng)的應用領域規(guī)模巨大，且發(fā)展迅速，其功率容量等級遠遠超過獨立光伏系統(tǒng)。當前開展并網光伏發(fā)電建筑一體化研究的主要是美國、日本和歐洲發(fā)達國家。

1993年，德國首先開始實施由政府投資支持，被電力公司承認的1000屋頂計劃，繼而擴展為2000屋頂計劃，1998年德國政府進一步提出了10萬光伏屋頂計劃，同時研究開發(fā)與建筑相結合的專用光伏組件等。1999年的光伏上網電價為每度電0.99馬克，極大地刺激了德國乃至世界光伏市場的發(fā)展。

日本在光伏發(fā)電與建筑結合方面已經付出了十幾年的努力，其光伏屋頂發(fā)展的特點是，將太陽電池組件制作成建筑材料的形式，如瓦和玻璃等，這樣太陽能電池就很容易被安裝在建筑物上，也很容易被建筑公司接受。

美國是最早進行光伏并網發(fā)電的國家，上世紀80年代初就開始實施PVUSA計劃，即光伏發(fā)電公共電力規(guī)模的應用計劃；1996年，在美國能源部的支持下，又開始了一項稱為“光伏建筑物計劃”，投資20億美元。1997年6月，克林頓總統(tǒng)宣布實施“百萬太陽能屋頂”計劃，每個光伏屋頂將有3－5KW光伏并網發(fā)電系統(tǒng)，有太陽時，屋內向電網供電，電表倒轉；無太陽時，電網向家庭供電，電表正轉，每月只需交“凈電費”，計劃到2010年安裝100萬套太陽能屋頂，進一步將光伏發(fā)電建筑一體化推向。

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關鍵詞：光伏發(fā)電；并網；大電網；問題；措施

中圖分類號：TM61 文獻標識碼：A0. 引言

伴隨著光伏發(fā)電技術的出現(xiàn)，極大地促進了發(fā)電技術的改革。光伏發(fā)電技術作為一種新興的發(fā)電技術，具備高效、無污染的特性，但是，在實際應用過程中，該技術的復雜性以及穩(wěn)定性并未被很多企業(yè)所了解，這就造成在分配電能以及運輸過程中存在很多問題，這些問題嚴重阻礙了光伏發(fā)電技術的發(fā)展，因此，應該有針對性地提出合理科學的解決措施，不斷促進光伏發(fā)電技術的發(fā)展。

1. 光伏發(fā)電系統(tǒng)的構成以及并網特點

1.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的概述

光伏發(fā)電在原理上不同于其他的發(fā)電技術，該技術主要依靠太陽光照射光伏元件，進而在光生伏打效應作用下，使得電荷發(fā)生聚集現(xiàn)象，繼而產生電動勢，最終實現(xiàn)轉換成電能的全過程。通常光伏系統(tǒng)主要有以下幾個元素組成：太陽能電池方陣、控制器、直流配電柜、逆變器、交流配電柜等，如圖1所示。

其中不同的組成部分發(fā)揮的作用不盡相同，在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變器和太陽能電池方陣是最主要的組成部分。太陽能電池方陣主要依靠串聯(lián)的方式，將太陽能電池組件組成在一起，從而使得電壓足夠大，符合輸出的要求。光伏發(fā)電技術主要特點是變化較快，主要是由于容易受到溫度以及光照等因素的影響，如果外界的光照以及溫度發(fā)生較大的變化，就會直接影響光伏發(fā)電的效率，同時，該技術輸出的電是直流電，只有將直流電轉變?yōu)榻活l電流才可以正常使用。

1.2 并網技術

在進行光伏發(fā)電系統(tǒng)并網過程中，需要滿足一些基本的條件，逆變器輸出的電流頻率與電網電壓的頻率相同，同時兩者的相位也必須相同，只有這樣才可以完成并網過程。現(xiàn)階段，光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網主要有兩種形式：集中式和分散式。不同的并網方式原理以及特點不盡相同。其中集中式并網的特點：在電能產生時直接輸出到大電網，進而在大電網中，根據(jù)實際的需求在合理分配，并網的方式還有一定的適用條件，通常而言，主要用于遠距離的運輸；分散式的并網技術主要的特點：在電能產生之后，可以直接將電能分配到用電符合上，當電能過多或者電能不足時，可以依靠大電網進行直接條件，該并網的方式在實際使用上也存在一定的使用方式，通常使用在城區(qū)的并網。

2. 光伏發(fā)電并網大電網主要存在的問題

隨著我國科技水平的不斷提高，我國光伏發(fā)電技術取得了快速進步，同時在實際并網大電網中已經取得了很好的應用效果，但是在實際并網大電網過程中，還存在很多問題，如輸出功率容易受到外界環(huán)境的影響，因此，造成電能存在一定的不穩(wěn)定性，主要存在的問題分述如下。

2.1 雷擊的影響

由于光伏發(fā)電系統(tǒng)通常在室外，因此，就容易遭到雷擊的影響，主要是因為以下原因。在雷云的表面上存在很多的負電荷，這些負電荷就會與電纜以及支架之間產生感應，進而產生高電壓，當遇到閃電穿過這個空間之后，就會由于電磁作用，產生較高的感應電流，而在一些光伏發(fā)電系統(tǒng)上如果沒有避雷設施，就會由于安全距離較短，給光伏發(fā)電系統(tǒng)造成很大的破壞，甚至給大電網造成很大的破壞，影響了居民企業(yè)的正常用電，給企業(yè)帶來很大的經濟損失。

2.2 對大電網運行的影響

與傳統(tǒng)的發(fā)電方式不同，光伏發(fā)電系統(tǒng)具有自身獨特的特點，因此，在對大電網的運行上產生的影響還應該深入研究。如雖然在單個接入點上的功率較小，還是這些接入點還具有一定的特點，如多且存在一定的分散性。然而當光伏發(fā)電系統(tǒng)在大規(guī)模的接入大電網之后，由于兩者之間的相互作用，且相互作用的方式還十分復雜，進而就會影響大電網的正常運行。

2.3 控制電網運行方式改變

光伏發(fā)電系統(tǒng)在實際發(fā)電過程中，由于還存在一定的不確定性，這樣就在大電網實際運行過程中，就會增加了電網符合預測的難度，增大了控制斷面交換功率的難度。由于光伏發(fā)電系統(tǒng)在接入大電網時，存在很多的接入點，這些接入點的規(guī)模較小且十分分散，這樣在實際電源協(xié)調控制過程中，就會產生很大的難度。因此，當光伏發(fā)電系統(tǒng)并網大電網過程中，就會消弱了對電網的控制力度。

2.4 新型配電系統(tǒng)的規(guī)劃

當光伏發(fā)電系統(tǒng)并網大電網后，就會對配電系統(tǒng)帶來一定的影響，就會改變原來的功能，原來只是將電能進行分配，現(xiàn)在還會進行電能的收集、運輸以及分配，是一種綜合的電力交換裝置，但是，光伏發(fā)電系統(tǒng)還會影響電網運行的質量，如給電壓帶來一定的波動、諧波污染等，因此，在進行新型配電系統(tǒng)的規(guī)劃過程中，因而進行充分的考慮，應該在方法和思路上進行一定的創(chuàng)新，分布式光伏發(fā)電接入系統(tǒng)會對母線的電壓、電流等產生一定的影響，甚至影響配網系統(tǒng)的正常運行。

2.5 對電網控制和保護設備的影響

當在光伏發(fā)電系統(tǒng)并網大電網過程中，就會給配網的控制和保護設備帶來很大的影響，光伏發(fā)電作為一種新型的發(fā)現(xiàn)模式，其原理以及發(fā)電過程上和傳統(tǒng)的發(fā)電技術有很大的差別，因此，在進行并網大電網之后，就會帶來一系列的問題，進而影響電網的保護裝置，直接影響著電力系統(tǒng)的正常運行。

3. 提高光伏發(fā)電并網大電網效率對策

經過上文所寫，隨著我國科技水平的不斷提高，我國光伏發(fā)電系統(tǒng)得到了很大的提升，但是，在實際并網大電網過程中，還存在很多問題，這些問題都會直接影響并網大電網的正常運行，因此，有針對性地提出合理的解決措施，主要的解決措施分述如下。

3.1 安裝必要的防雷系統(tǒng)

為了防止光伏發(fā)電系統(tǒng)遭到雷擊，因此，應該安裝必要的防雷措施。主要從兩個方面進行考慮：外部防雷保護和內部防雷保護。在外部防雷保護系統(tǒng)可以從以下幾個方面考慮：如安裝引地線、接地裝置與接閃器。在內部防雷保護可以采取安裝等電位系統(tǒng)、涌浪保護等，提高綜合防雷效果。

3.2 深入研究大電網與光伏發(fā)電系統(tǒng)之間的相互作用

隨著光伏發(fā)電并網大電網的不斷進行，兩者之間存在很大的相互影響，且兩者之間的相互作用十分復雜。因此，還需要對大電網的性質進行深入的了解，由于微網的存在，就會給配網的安全穩(wěn)定帶來很大的影響。深入了解大電網與微網的本質，有利于提高光伏發(fā)電系統(tǒng)并網大電網的效率。

3.3 對新型光伏發(fā)電配電系統(tǒng)進行合理的規(guī)劃

現(xiàn)階段，隨著光伏發(fā)電技術的不斷進步，其理論水平也在不斷提高，因此，在微網研究以及分布式電源配網規(guī)劃的研究基礎上，要對光伏發(fā)電技術以及并網的實際特點和方式進行深入研究，不斷研究新型配網系統(tǒng)的方法和理論，進而提高光伏發(fā)電技術的電能輸出方式以及并網技術，通常針對其中存在的對電壓的影響，還要進行充分考慮，解決電壓不斷波動的影響以及諧波污染問題，在實際規(guī)劃過程中，還應該對光伏發(fā)電的原理進行深入地研究，清楚地了解發(fā)電的全部過程，進而提高發(fā)電的穩(wěn)定性，同時，在合理規(guī)劃電網的前提下，不斷保證光伏發(fā)電技術的經濟性、環(huán)保性、安全性以及可靠性，從而促進我國發(fā)電技術的不斷進步。

3.4 提高對配電系統(tǒng)的電能的控制力度

由于光伏發(fā)電系統(tǒng)在進行實際發(fā)電過程中，還存在很大的不確定性，這樣就導致在實際功率輸出時，產生較大的波動，這就會給用戶帶來很大的影響。如逆變器在實際運行過程中，也會產生諧波，這樣就導致配電系統(tǒng)的諧波也會增加。因此，應該提高對配電系統(tǒng)的電能的控制力度。

結語

綜上所述，隨著我國社會和經濟的不斷發(fā)展，我國電力系統(tǒng)也在不斷完善，而傳統(tǒng)的發(fā)電方式存在很大的落后性，不僅造成了環(huán)境的污染，還會造成能源的浪費，而隨著光伏發(fā)電技術的出現(xiàn)，有效地提高了發(fā)電技術。但是在光伏發(fā)電并網大電網中還存在很多的問題，因此，提出有效措施解決這些問題就十分必要，從而促進我國光伏發(fā)電系統(tǒng)的不斷發(fā)展。

參考文獻

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篇6

【關鍵詞】光伏發(fā)電 微網控制 負荷波動 太陽能 光伏電池

隨著經濟的快速發(fā)展，人們對電力的需求呈現(xiàn)指數(shù)增長的趨勢，新能源發(fā)電已成為電力產業(yè)發(fā)展的趨勢。近幾年，通過對光伏發(fā)電技術的研究及創(chuàng)新，光伏發(fā)電已成功應用于微網中。由于光伏發(fā)電對微網的穩(wěn)定性造成影響，因此，分析光伏發(fā)電在微網中存在的問題，并對光伏發(fā)電微網控制策略進行研究，對保證光伏發(fā)電在微網的穩(wěn)定性具有重要意義。

1 光伏發(fā)電技術概述

隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，節(jié)能環(huán)保的能源產業(yè)發(fā)展已成為電力能源發(fā)展的必由之路。光伏發(fā)電具有便捷、節(jié)能、無污染、環(huán)保等優(yōu)點，光伏發(fā)電技術能夠有效的提高能源的供給，是電力技術發(fā)展的重要技術。因此，光伏發(fā)電在電力行業(yè)中被廣泛的應用。

光伏發(fā)電技術在電網的應用中也存在一定的缺陷，在電網運行中，光伏發(fā)電技術容易影響電網供電的穩(wěn)定性。同時，光伏發(fā)電的影響因素較多，諸如溫度、光照強度等都會影響光伏發(fā)電的穩(wěn)定性和供電效率。

光伏發(fā)電技術在微網的應用中，通過電力電子接口接入，因此，在電力供給過程中存在負荷波動。由于負荷波動的影響，導致整個電力系統(tǒng)的電壓和電頻都會發(fā)生變化，最終影響供電量。因此，只有加強光伏發(fā)電技術的研究，才能保證電力輸送的穩(wěn)定，才能提高光伏發(fā)電技術的廣泛應用。

2 光伏發(fā)電應用中存在的問題

光伏發(fā)電具有非線性系統(tǒng)的特點，并且光伏發(fā)電系統(tǒng)在發(fā)電過程中具有隨機性和間斷性的特點。通過采用光伏發(fā)電技術，能夠將太陽能直接轉化為電能，其中，光伏電池是能量轉化的核心元件。

光伏電池受溫度、光照強度等外界因素影響較大，外界因素直接影響光伏電池的發(fā)電效率。太陽光照強度受陰雨天的影響較大，在光照強度變弱的情況下，光伏電池的發(fā)電效率也會隨之降低，從而影響光伏電池的供電頻率及電壓。在光照強度變化較劇烈的條件下，光伏電池的發(fā)電功率的變化愈加頻繁，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，甚至電力系統(tǒng)會發(fā)生斷電。與此同時，光伏發(fā)電供電頻率和電壓的變化會引起保護器的啟動，造成電力系統(tǒng)中的電流諧波增加。

光伏電池屬于逆變電源，所以光伏電池在能量轉化過程中無法保證供電頻率和電壓的穩(wěn)定，因此，光伏發(fā)電技術容易影響電網供電的穩(wěn)定性，從而降低供電質量。為保障供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在光伏電池和微網中添加蓄電池，這樣就可以利用光伏電池為蓄電池充電，當光伏電池受外界因素（光照強度）的影響時，蓄電池可為電力系統(tǒng)提供電能補償，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。

目前，光伏發(fā)電在我國電力系統(tǒng)的應用中采用分布式光伏發(fā)電機，但是該發(fā)電機受光照強度影響較大，因此，在整個光伏發(fā)電系統(tǒng)中通過添加蓄電池，能夠有效的提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3 光伏發(fā)電微網控制策略分析

在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，采用同步發(fā)電機能夠有效的提高光伏發(fā)電微網的有效性。相比于大規(guī)模電網，微網的供電量非常小，采用分布式電源，而且設備簡單，操作易行，易于控制。由于分布式發(fā)電機組的電容量低，在整個電網中需要多條分布式機組共同發(fā)電，才能滿足電力系統(tǒng)的供電需求，但是電力系統(tǒng)中的發(fā)電機組的增多會提高整個系統(tǒng)操作的復雜性。

在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，發(fā)電機組的能量源自對太陽光，安全環(huán)保，但是由于氣候和天氣的影響，促使光伏發(fā)電系統(tǒng)接收到的光照強度不穩(wěn)定，所以整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性差。同時，分布式電源電抗能力低，系統(tǒng)容易發(fā)生癱瘓。因此，可以對分布式電源進行改造，改造依據(jù)為同步發(fā)電機組的調頻調壓方法，因此，在整個光伏發(fā)電系統(tǒng)中，加入同步發(fā)電機的算法和相應的控制器，能夠保證電力系統(tǒng)的輸電穩(wěn)定性。

光伏發(fā)電微網控制采用三相逆變電路，而三相逆變電路的設計主要是基于二階機電暫態(tài)模型，因此，三相逆變電路不僅能夠提高光伏發(fā)電轉子特性，同時還能夠有效的模擬定子特性。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，電流和電壓互感器能夠對系統(tǒng)中的電流和電壓進行檢測，同時，能對檢測信息進行實時反饋，然后通過功頻和勵磁控制器對信息進行分析和處理，并對相關參數(shù)進行糾正和調整，從而保證逆變器的平衡，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。但是，在電力系統(tǒng)中，濾波器僅僅對高頻率波段進行過濾，而對于基波無法進行處理。

因此，在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，采用虛擬同步發(fā)電機不僅能保證電力系統(tǒng)電能輸出的穩(wěn)定，而且還能夠有效保證電力系統(tǒng)的供電質量，從而避免光伏發(fā)電對微網系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，提高微網供電的質量和其穩(wěn)定性。

隨著科技的發(fā)展，促進了光伏技術和微網的快速發(fā)展，在光伏技術應用過程中，采用分布式光伏電組能夠保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效性，提高電力系統(tǒng)的供電質量。因此，電力企業(yè)應該加強對分布式光伏發(fā)電技術中，并將其進行推廣和應用。

技術創(chuàng)新帶動了光伏技術和微網技術的發(fā)展，同時，也提高了分布式光伏發(fā)電裝置的應用范圍和性能。但是，通過對光伏技術微電網的實際應用現(xiàn)狀的分析，目前，光伏技術供電不穩(wěn)定，而且容易受到外界因素（光照強度、溫度等）影響，干擾電力系統(tǒng)的供電質量，從而制約了光伏技術的應用。因此，通過同步發(fā)電機組在光伏發(fā)電中的應用，能夠穩(wěn)定光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高發(fā)電系統(tǒng)的供電質量。相信在不久的將來，光伏發(fā)電將會被電力系統(tǒng)廣泛的應用，只有這樣，電力系統(tǒng)的供電量才能滿足大眾日益增長的電能需求。

參考文獻

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[2]金崇勇.光伏發(fā)電微網控制策略分析[J].企業(yè)導報，2016（12）：64.

[3]，殷梓恒.基于μ綜合方法的光伏發(fā)電系統(tǒng)柔性并入微網的魯棒控制[J].中國電機工程學報，2014（28）：4847-4854.

篇7

世界性的能源危機已經存在，世界各國人民都開始重視這個問題。環(huán)境污染也在逐漸加劇，為了能夠獲得清潔的能源，專家學者們對于新能源產業(yè)的研究步伐也逐漸加快了。光伏產業(yè)是現(xiàn)代新能源的代表，其發(fā)展速度相當快。我國的全球光伏發(fā)電裝機容量成為了全世界最大的，而且已經發(fā)展成了一種產業(yè)鏈。但是市場競爭也隨之加大，在競爭中情報的重要性顯得越來越明顯。

1 產業(yè)鏈下太陽能光伏企業(yè)競爭情報需求分析

1.1 光伏企業(yè)競爭情報需求分析

通過研究那些被調研過的企業(yè)可以發(fā)現(xiàn)，研發(fā)技術信息以及競爭對手信息是競爭情報中需求比較高的。緊跟著是關于市場動態(tài)的信息，以及政策法規(guī)方面的信息和客戶的信息。當然在這當中還可以看到企業(yè)對于供應商的信息需求相對小一些。從調查研究的結果可以發(fā)現(xiàn)光伏企業(yè)對于競爭情報的要求與自身所處的環(huán)境與自身的狀態(tài)有直接的關系。光伏企業(yè)作為一種高新類的技術性產業(yè)，所以應當都是以技術為發(fā)展核心的。因此就我國目前的光伏企業(yè)發(fā)展狀態(tài)來看，光伏企業(yè)的發(fā)展水平還不是非常高。

1.2 光伏企業(yè)競爭情報獲取方式分析

通過調查我國目前社會市場中所存在的光伏企業(yè)可以知道，光伏企業(yè)獲取競爭情報的方式和渠道都非常的單一，還有一個非常明顯的特點是光伏企業(yè)的發(fā)展表現(xiàn)得過于依賴于網站。盡管網站的信息非常全面，而且具有非常快的傳播速度，加之獲取信息的方式快捷，不需要太大的成本。正是因為這種原因所以網站上面所存儲的信息具有很明顯的公開性，這種公開性恰好降低了競爭情報的價值，利用價值明顯不高。另外光伏企業(yè)在獲取競爭情報的時候還喜歡利用人脈，這種人脈指的是一些從事行業(yè)信息分析的專家，或者一些雜志報紙等等，要么就會選擇咨詢那些經營競爭情報的商業(yè)公司或者其他。

1.3 光伏企業(yè)技術競爭情報獲取方式

針對技術競爭情報的分析，光伏企業(yè)經常會選擇一種比較靠譜但是成本又相對比較低的行業(yè)內專家。專家會向企業(yè)提供最為基本的行業(yè)內新的技術信息。在這一過程中光伏企業(yè)還會傾向從網站上面獲得信息。當然一般的光伏企業(yè)都會充分結合這樣兩種渠道獲得競爭情報信息。針對另外一些具有參考價值的文獻光伏企業(yè)利用的也相對比較多。產業(yè)鏈有很多種環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)所需要的競爭情報不一樣。可以看出，盡管情報不一樣，但是光伏企業(yè)獲取競爭情報的方式和渠道基本上是一樣的。光伏企業(yè)對于競爭情報的獲取具有非常強的針對性，而且對于影響到企業(yè)發(fā)展的技術情報信息非常重視，很多的資金都花到了技術競爭情報上面。

2 產業(yè)鏈視角下光伏企業(yè)競爭情報需求特點

2.1 具有很強的針對性

光伏企業(yè)要想在競爭激烈的市場中生存，除了要有基本的資金成本支撐之外，還需要具有一定的先進技術。所以在競爭情報信息當中光伏企業(yè)對于技術競爭情報的重視程度非常高，在獲取信息方面主要是針對競爭情報開展的。技術當然會對于一個企業(yè)的發(fā)展產生非常深遠的影響，這是一種必然的事件。企業(yè)可以通過利用技術完善自身的發(fā)展缺陷，并在市場中站穩(wěn)腳跟贏得持續(xù)發(fā)展的機會。加之現(xiàn)代社會技術更新非常快，所以當一個企業(yè)能夠通過一定的方式持續(xù)獲得新的技術，對于提高自身的競爭力非常有用。企業(yè)發(fā)展技術需要通過借助于資金和研發(fā)，國家在這一方面需要積極重視，為光伏企業(yè)的發(fā)展提供強有力的物質支持和政策支持。

2.2 具有相關性

相關性指的是光伏企業(yè)的競爭情報信息強度同光伏企業(yè)所處的產業(yè)鏈環(huán)節(jié)的特征之間具有一種很明顯的關聯(lián)性。比如產業(yè)鏈環(huán)節(jié)中，不同的環(huán)節(jié)對于競爭情報的需求強度上面表現(xiàn)的不一樣。我國光伏企業(yè)盡管已經發(fā)展到了一定的程度，但是技術上面仍然存在很多的缺陷，或者可以說是缺乏技術。尤其是在中游階段，企業(yè)的質量不高，影響了我國光伏企業(yè)產業(yè)鏈的發(fā)展。競爭情報的需求與處于不同水平的企業(yè)相關。那些具有高質量的光伏企業(yè)對于技術的要求相對要高一些，但是那些還處在下游的光伏企業(yè)技術性門檻相當?shù)汀＿@也是決定產業(yè)鏈下的光伏企業(yè)對于競爭情報的需求程度不一樣的表現(xiàn)，具有很明顯的階段性特征。

2.3 獲取信息的單一性

光伏企業(yè)獲取競爭情報的方式和渠道非常單一，主要是通過非正式渠道獲得。對于行業(yè)內部的相關網站的依賴程度相當高。這就很明顯會影響所獲得的競爭情報的價值。企業(yè)沒有通過開發(fā)其他相關的競爭情報獲取渠道。在獲取競爭情報信息的時候總是會對某一種方式產生很大的依賴性。從這些方面來看，我國光伏企業(yè)收集信息的能力還有所欠缺。

3 對光伏企業(yè)競爭情報工作開展的建議

3.1 建立完善的競爭情報服務體系

政府、行業(yè)、情報服務機構這三者之間的聯(lián)系加強，是保證建立一個完善的競爭情報服務體系的前提條件。在建立競爭情報服務體系的時候，要確保將光伏企業(yè)對于競爭情報的需求作為了一種最為主要的對象，然后根據(jù)其具有的特征精心設計，形成一種直接有效的服務形式。競爭情報服務體系最大的作用就是為光伏企業(yè)提供相應的信息服務。競爭情報服務體系可以積極應用高新技術手段和新型技術性人才。控制好光伏企業(yè)的各個環(huán)節(jié)，針對每一個環(huán)節(jié)所需要的競爭情報信息作出相應的服務。

3.2 拓寬情報獲取的渠道

通過相關調查研究數(shù)據(jù)可以知道，光伏企業(yè)的競爭情報需求主要是圍繞著六個類別的，一個是競爭對手，一個是研發(fā)技術，一個是市場動態(tài)，一個是政策法規(guī)，另外兩個則是客戶以及供應商。拓寬競爭情報獲取的方式和渠道是解決我國光伏企業(yè)目前存在問題的一個關鍵性的方法。除了利用專家咨詢的方式和網站獲取的方式之外，還可以開發(fā)出其他的渠道。比如產業(yè)鏈上游的企業(yè)可以將重點放在咨?專家和查閱科技文獻的渠道上面。中游企業(yè)則可以通過一些商業(yè)情報數(shù)據(jù)庫來獲得競爭情報信息。下游企業(yè)則可以通過具有專業(yè)性的商業(yè)研究報獲得競爭情報信息。

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關鍵詞：光伏產業(yè)；無錫尚德；外部環(huán)境；PEST分析；產業(yè)環(huán)境

一. 相關背景

光伏產業(yè)是利用光伏效應發(fā)電，并以硅材料的開發(fā)應用而形成的產業(yè)鏈條。它包括多晶硅、太陽能電池生產等。光伏效應實質上是太陽能轉化過程，利用太陽能發(fā)電具有充足性，安全性，廣泛性，清潔性等特點，這使得光伏產業(yè)贏得社會各界的青睞。

無錫尚德太陽能電力有限公司是成立于2001年的一家集研發(fā)、生產、銷售為一體的外商獨資高新技術企業(yè)。從創(chuàng)建以來，無錫尚德公司取得了令人矚目的成績。2005年，它首次公開上市，成為第一個在紐約股票交易市場成功上市的中國民營企業(yè)。然而，這樣的好景并未延續(xù)，2011年后，尚德的形勢急轉直下，資產負債率急劇升高，市值暴跌。2013年無錫尚德無法歸還到期債務，被迫實施破產重整。

無錫尚德的沒落讓整個光伏產業(yè)重新洗牌，對光伏來講是沉重的打擊。然而，究竟是什么掀起了光伏發(fā)展的浪潮，確又讓該產業(yè)在現(xiàn)階段停滯不前呢？

二.外部環(huán)境分析——PEST分析

影響一個行業(yè)發(fā)展的外部因素不勝枚舉，但概況地講，政治，經濟，社會，技術是其中最重要的因素。PEST分析就是從這四個因素入手，分析行業(yè)面臨的外宏觀環(huán)境。

1.政治環(huán)境：

在中國，政府在企業(yè)發(fā)展過程中扮演重要角色。政府不僅提供各種激勵措施如稅收優(yōu)惠，進出口許可證，還直接提供資金支持。無錫市政府采用了獨特支持模式即融合政策、技術、人才與市場等，它是無錫尚德公司走向頂峰的關鍵因素之一。

光伏產業(yè)與其他能源產業(yè)相比具有環(huán)保的特性。無錫尚德成立前后，我國有關環(huán)境保護的法律政策不斷出臺：如《中華人民共和國可再生能源法》、《可再生能源電價附加收入調配暫行法》等。這樣的大背景在相當大的程度上推動了無錫尚德光伏發(fā)電的發(fā)展。

2.經濟環(huán)境：

自無錫尚德成立以來，中國的經濟正處于高速發(fā)展的狀態(tài)：GDP高速增長，國家逐步開放民間融資環(huán)境，各種民間貸款公司穩(wěn)定發(fā)展。這為無錫尚德的成長及整個光伏產業(yè)創(chuàng)造了有利的籌資環(huán)境。我國加入WTO也為無錫尚德等光伏企業(yè)在海外尋求低成本的原材料，向海外擴張創(chuàng)造了可能性。

然而，2008年金融危機襲擊全球。通貨膨脹，消費力不足等成為無錫尚德破產的早期因素。

3.社會文化：

我國有豐富的太陽能資源，優(yōu)越的自然資源為光伏產業(yè)的發(fā)展提供了最基本的能源，使得光伏發(fā)電的推廣在我國成為可能。再者，我國是一個勞動力充足的大國，低廉的人力資本大大降低了光伏行業(yè)的雇傭成本。

然而，不可否認，眾多勞動人口中，光伏產業(yè)專業(yè)對口的人才卻寥寥無幾。每年缺口約有20萬，巨大的缺口亟待填補。這種現(xiàn)狀嚴重限制了光伏產業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。

4.科學技術環(huán)境：

歐美等國家在光伏發(fā)電上起步早，技術成熟，形成了一定的技術壁壘。而中國涉足光伏發(fā)電領域較晚。加上我國光伏企業(yè)的自主研發(fā)實力弱，主要的原材料和設備均靠進口，技術瓶頸嚴重制約我國光伏產業(yè)的發(fā)展。

在整個光伏產業(yè)鏈中，處于產業(yè)鏈上游擁有相對先進技術的無錫尚德等太陽能電池制造商能獲取豐厚利潤；處于下游封裝環(huán)節(jié)的企業(yè)利潤少但技術和資金門檻低，致使我國短時間內涌現(xiàn)出多家封裝企業(yè)。原材料價格暴漲、封裝產能過剩使這些企業(yè)獲利更少。這將我國的光伏產業(yè)置于一種低技術低利潤的困境。

三.產業(yè)內部環(huán)境

1.行業(yè)內現(xiàn)有競爭者的競爭

行業(yè)中的企業(yè)，相互之間的利益都是緊密聯(lián)系在一起的。對大多數(shù)企業(yè)而言，行業(yè)間的競爭程度是企業(yè)盈利水平的主要決定因素。

對于光伏產業(yè)，競爭參與者范圍集中在太陽能電池這一塊，市場由成長期向成熟其發(fā)展。2009年和2010年整個行業(yè)高速擴張。多晶硅，太陽能電池利潤巨大，眾多投資者一哄而上。一時間，產能擴張過快，“光伏基地”遍地開花。

再加上較高的退出壁壘，飽和的市場環(huán)境使得光伏產品價格持續(xù)下降，利潤下降。部分企業(yè)包括光伏巨頭無錫尚德出現(xiàn)經營困難，甚至開始半停產、停產。這不僅將無錫尚德推向危機的邊緣，也使得整個光伏產業(yè)處于困境。

2.潛在進入者帶來的競爭

光伏產業(yè)是資金，技術密集型行業(yè)。單晶硅提純，太陽能電池的生產都需要一定技術，從短期來看，該行業(yè)存在一定的進入壁壘。但隨著原材料成本的降低，技術的普及，壁壘容易被打破。長期內新企業(yè)進入這個行業(yè)的可能性比較大，對原有企業(yè)的地位構成了一定威脅。原有企業(yè)多是一些中小規(guī)模的企業(yè)，達到大生產規(guī)模的甚少，它們很難承受新進企業(yè)的沖擊。

3.替代品的威脅

光伏產業(yè)歸根結底屬于能源行業(yè)，面臨著來自傳統(tǒng)能源及新能源的替代品的威脅。

雖然與化石能源相比，太陽能具有可再生，清潔等特點，但它的發(fā)電成本遠遠大于傳統(tǒng)發(fā)電方式。光伏產業(yè)的銷售以外銷為主，市場極其不穩(wěn)定，而電力工業(yè)是國民經濟中最重要的能源產業(yè)，以內銷為主，市場穩(wěn)定；光伏產業(yè)靠投資驅動，技術要求高，受國際市場控制，而傳統(tǒng)發(fā)電方式技術要求低。這些因素使得傳統(tǒng)的發(fā)電方式對太陽能發(fā)電構成了巨大威脅。

4.供應商的討價還價能力

對于光伏產業(yè)，原材料為硅片。而世界上大多數(shù)硅材料供應商都在國外，我國多晶硅產量不足，并且技術相對落后，導致原材料硅的價格居高不下，使普通消費者無力購買。賣方討價還價能力較弱，使光伏產業(yè)消費者市場無法快速擴張。

但從2005年以來硅材料的缺口逐步減小，并且如果政策支持，太陽能電池的生產廠商前向一體化的可能性比較大。大多數(shù)太陽能電池生產廠商將逐步涉足下游產業(yè)直接生產電能。這種趨勢會減少對用戶的依賴，加強供應商討價還價的能力。

我們可以看出，高成本，低技術是限制無錫尚德及整個光伏產業(yè)發(fā)展的兩大根本因素。要打破這些困境，需要來自中國各界甚至國際的大力支持。中國光伏產業(yè)前方的路還很長。（作者單位：西南財經大學）

參考文獻：

[1]無錫尚德國際化成長的國際因素分析 趙先進

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[關鍵詞]太陽能 光伏發(fā)電 逆變 并網

中圖分類號：TK511 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2014）33-0363-01

1 概述

2013年年初，京津冀地區(qū)遭遇嚴重霧霾天氣； 10月份以后，大范圍霧霾污染又蔓延至哈爾濱、蘇州、上海、甚至三亞等地，全國范圍從北到南無一幸免。

據(jù)相關部門統(tǒng)計， 2013年的霧霾天數(shù)是中國近52年來的最多，創(chuàng)下歷史紀錄。

環(huán)保專家指出，導致空氣質量下降的污染物有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入顆粒物、臭氧等。在一些地區(qū)，尤其是大城市，工業(yè)生產、機動車尾氣、建筑施工、冬季取暖燒煤等排放的有害物質難以擴散，導致空氣質量顯著下降。面對越來越嚴峻空氣污染形勢，尋找新能源成為當前面臨的迫切課題。照射在地球上的太陽能非常巨大，而且太陽能發(fā)電絕對干凈，不產生污染。所以太陽能被譽為是理想的能源。隨著太陽能光伏發(fā)電技術的發(fā)展，光伏發(fā)電已經不再只是作為偏遠無電地區(qū)的能源供應，而是向逐漸取代常規(guī)能源的方向發(fā)展。

本文主要討論太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中電力電子技術的應用；介紹并網系統(tǒng)的組成特點；根據(jù)不同的電路拓撲，討論太陽能最大功率點跟蹤技術的實現(xiàn)方法。

2 太陽能光伏系統(tǒng)的組成

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)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(fā)電系統(tǒng)，有獨立運行和并網運行兩種方式。

與獨立供電的光伏系統(tǒng)相比，并網系統(tǒng)一般都沒有儲能環(huán)節(jié)，直接由并網逆變器接太陽能電池和電網。并網逆變器的基本功能是相同的。那就是，在太陽能電池輸出較大范圍內變化時，能始終以盡可能高的效率將太陽能電池輸出的低壓直流電轉化成與電網匹配的交流電流送入電網。

3 太陽能光伏系統(tǒng)的最大功率點跟蹤技術

實現(xiàn)太陽能光伏陣列的最大功率點跟蹤，實質上是一個自尋優(yōu)過程。通過對光伏陣列當前時刻輸出電壓與電流的檢測，得到當前時刻光伏陣列輸出功率，再與已存儲的前一時刻光伏陣列功率值比較，舍小存大，再檢測，再相比較，如此不停地周而復始，便可使光伏陣列動態(tài)地工作在最大功率點上。

在一定溫度時，不同光照強度下太陽能電池的輸出特性曲線不同。每條曲線都存在著一個最大功率輸出點，并且這個點在當前的光照條件下是唯一的。在太陽能光伏系統(tǒng)中采用較多的一階MPPT正是利用了最大功率點的dp/dv為零的特性。先對太陽能電池的輸出電壓和電流進行連續(xù)的采樣，并將每次采樣的一組電壓電流數(shù)據(jù)相乘折合成功率值，然后減掉上一次采樣得到的功率值，即為功率差分值。當功率達到最大值時滿足式（1），同時還可以推得式（2）。

dP/dU=dUI/dU=UdI/dU+IdU/dI=0 （1）

UdI+IdU=0 （2）

令

ΔI=UdI （3）

ΔU=-IdU （4）

則當ΔU=ΔI時，即可近似認為達到最大功率點，這樣就構成了最經典的一階差分算法。

4 并網供電的太陽能光伏系統(tǒng)中的逆變器

光伏陣列所發(fā)的電能為直流電能，然而許多負載需要交流電能，如變壓器和電機等。直流供電系統(tǒng)有很大的局限性，不便于變換電壓，負載應用范圍也有限。除特殊用電負荷外，均需要使用逆變器將直流電變換為交流電。現(xiàn)在常用的逆變器有以下幾種。

1）方波逆變器

此逆變器輸出的電壓波形為方波，逆變器線路簡單，價格便宜，實現(xiàn)較為容易。缺點是方波電壓中含有大量的高次諧波成分，在負載中會產生附加的損耗，并對通信等設備產生較大的干擾，需要外加額外的濾波器。此類逆變器多見于早期，設計功率不超過幾百瓦的小容量逆交器。

2）階梯波逆變器

階梯波逆變器輸出的電壓波形為階梯波形，階梯波逆變器的優(yōu)點是輸出波形接近正弦波，比方波有明顯的改善，高次諧波含量減少。但此逆變器往往需要多組直流電源供電，需要的功率開關管也較多，給光伏陣列分組和蓄電池分組帶來不便。

3）正弦波PWM逆變器

正弦波逆變器的優(yōu)點是輸出波形基本為正弦波，在負載中只有很少的諧波損耗，對通信設備干擾小，整機效率高。缺點是設備復雜、價格高。

5 雙模式逆變器

為了方便應用，可以設計一種既可獨立運行，又可并網運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的逆變器可以自由切換并網運行和獨立運行，并且保證在切換過程中對負載和逆變器無沖擊，實現(xiàn)平滑切換。可以采用了快速檢測并網開關和抑制電流突變的過渡算法，以實現(xiàn)三相系統(tǒng)并網/獨立的平滑切換。這種系統(tǒng)稱為三相雙模式逆變器發(fā)電系統(tǒng)。此系統(tǒng)中太陽能電池板組成光伏陣列，輸出不穩(wěn)定的直流電。DC/DC 充電控制器連接電池板和蓄電池組，實現(xiàn)最大功率向蓄電池充電。 蓄電池可以在太陽輻照度變化和無太陽光時持續(xù)向逆變器供給直流電。三相逆變器的輸入級連接到蓄電池的直流母線上， 輸出接在帶有中心抽頭的變壓器上。這樣可以帶三相或單相負載運行。并網開關可以實現(xiàn)電網與負載、 逆變器的連接和斷開。當電網無電時，并網開關斷開，逆變器給負載供電。當電網有電時，并網開關閉合，負載由電網和逆變器共同供電，逆變器還可以將太陽能電池板發(fā)出的多余電能輸入到電網中，也可以利用電網給蓄電池充電。

6 結論

本文對太陽能光伏系統(tǒng)中的最大功率點跟蹤和逆變技術進行了討論。通過對并網光伏系統(tǒng)進行系統(tǒng)組成分析，比較其構成特點和電路拓撲，討論得出了各自適用的控制方法。文章最后介紹了一種可實現(xiàn)獨立運行與并網運行實時切換的雙模逆變器。從上述分析可以看到：太陽能光伏發(fā)電作為新能源的應用技術正在得到迅速發(fā)展，而電力電子技術作為其中的關鍵技術，對太陽能光伏發(fā)電應用的發(fā)展起著決定性作用。

參考文獻

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[3] 王長貴.新能源和可再生能源的現(xiàn)狀和展望.太陽能光伏產業(yè)發(fā)展論壇論文集，2003，9：4～17.

篇10

【關鍵詞】分布式 光伏發(fā)電 建設 運營

1 分布式光伏發(fā)電概述與優(yōu)點論述

分布式發(fā)電通常是指發(fā)電功率在幾千瓦至數(shù)十兆瓦的小型模塊化、分散式、布置在用戶附近的，就地消納的、非外送型的發(fā)電單元。其裝機規(guī)模較小，電能主要由用戶自用和就地利用的可再生能源、資源綜合利用發(fā)電設施或有電力輸出的能量梯級利用多聯(lián)供系統(tǒng)。

分布式發(fā)電的核心特征是“就地消納”。隨著集中式單一的電力系統(tǒng)己不能滿足負荷對供電質量與可靠性的要求。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)建立，不僅能夠提高系統(tǒng)的靈活性及安全性，而且能夠節(jié)省投資，目前分布式光伏發(fā)電的優(yōu)點主要有以下幾點：

（1）分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑物結合的分布式光伏安裝在屋頂或墻面，無需占用新的土地資源，并且較為美觀。能夠有效的利用分散存在的可再生能源，減少化石燃料的消耗及其使用帶來的污染。

（2）經濟性方面，分布式發(fā)電相比大型電站的總投資要低，同時無需遠距離的輸電線路建設投資。分布式發(fā)電系統(tǒng)接近用戶負荷，就地消納，減少了電能的輸送損耗，提高了能源利用效率。

（3）分布式有利于電力市場的改革。在大電網出現(xiàn)故障時，仍能夠對負荷進行供電，表現(xiàn)出更強的可靠性。同時具有調峰的功能，是智能電網的重要組成部分。

2 分布式光伏發(fā)電建設運營模式的構建

傳統(tǒng)的項目融資方只負責光伏項目的融資業(yè)務，存在質量難以控制等諸多問題，光伏發(fā)電建設運營模式可以根據(jù)業(yè)主的不同要求設置不同的模式，通常分為兩個部分，下面我們就分別進行討論：

2.1 基于民用建筑的建設運營模式

2.1.1 民用建筑的項目合作方式

光伏項目公司可以通過各種渠道獲得融資，并負責項目的設計、建設、安裝、運營等。通過向貸款方、投資方募集資金，同時這種方式一般是基于長期的合同，以租賃費或者購電協(xié)議的形式獲得項目的投資收益。而發(fā)電項目的業(yè)主方則可享受自發(fā)自用所節(jié)省的電費，剩余電量采用凈電量計量的政策將多余的電量銷售給電網而獲得收益；或者直接按照光伏標桿上網電價銷售電能。

屋頂業(yè)主與項目公司的合作模式包括：

（1）在固定期限內，購買光伏發(fā)電系統(tǒng)產生的電量。該種形式下，屋頂業(yè)主購買光伏設備所發(fā)電能的電價低于傳統(tǒng)電價。

（2）支付固定的月租費用，在租用期限內擁有光伏系統(tǒng)所發(fā)的所有電量。在理想情況下業(yè)主租用光伏設備的費用通常低于其購買傳統(tǒng)電能的費用。

（3）業(yè)主支付全部初始投資，擁有光伏發(fā)電系統(tǒng)的產權，并且擁有全部的發(fā)電量的收益權。

2.1.2 EPC模式租賃/購買模式

基于個人屋頂?shù)姆植际焦夥椖浚珽PC模式租賃/購買模式的實現(xiàn)可以依靠租賃/購買等模式實現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝。在租賃模式下，屋頂所有者，即業(yè)主無需購買光伏系統(tǒng)，因此也就不需要大量的初始投資。項目由第三方提供融資，并由第三方負責設計、施工、運營等。這種模式在未來的中小型光伏項目中具有很好的競爭力。

在租賃模式下，項目業(yè)主向第三方項目公司申請后，項目公司根據(jù)政府光伏發(fā)展規(guī)劃和電網接入條件及項目業(yè)主屋頂?shù)木唧w情況進行經濟可行性分析，并由項目公司進行融資，然后進行系統(tǒng)設計，包括了結構分析和太陽能電池板布局方式設計，接著進行安裝并檢查調試，在光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網后，對光伏設備進行持續(xù)的監(jiān)控分析和運營維護。

成熟的光伏項目公司能夠為屋頂業(yè)主提供全方位的服務和靈活的選擇，其需要建立專業(yè)化的服務能力，包括以下三點：

（1）全方位服務能力。成熟的項目公司為業(yè)主的項目進行全方位的服務，包括為業(yè)主融資，定制設計工程，太陽能電池組件的安裝及持續(xù)的監(jiān)控系統(tǒng)。并且有專業(yè)人員持續(xù)的提供關于項目狀態(tài)的信息及服務。

（2）質量能力。成熟的項目公司對于項目質量的關注不僅僅限于核心部件如太陽能電池組件的質量，還包括發(fā)電系統(tǒng)的軟件的質量要求，并配有具有專業(yè)資格的項目監(jiān)理師保證項目質量。

（3）資源整合能力。成熟的光伏項目公司出來擁有先進的安裝技術，建立柔性方案庫，降低不同項目之間的復雜性，整合光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計、運輸、倉儲、安裝全流程服務能力。以此為基礎降低成本，增加方案的經濟可行性與經濟吸引力。通過這三方面的能力提升，打造品牌效應，進行整體核心競爭力的提升。

2.2 基于工業(yè)園區(qū)的建設運營模式

傳統(tǒng)的分布式項目建設運營模式的建設方包括了設計單位、建設單位、O理方、施工單位、運行管理單位、檢修單位等。沒有形成統(tǒng)一的協(xié)調建設運營機制，因此造成了建設成本高，建設單位協(xié)調難度大，各方積極性不高等問題。

工業(yè)園區(qū)的建設運營模式應鼓勵工業(yè)園區(qū)成立管理委員會，政府牽頭，對園區(qū)的屋頂進行合理規(guī)劃，統(tǒng)一進行光伏項目建設的協(xié)商。并建立由工業(yè)園區(qū)管理委員會、項目投資方好和電網企業(yè)共同參與項目建設公司及運營維護公司，對工業(yè)園區(qū)內的分布式光伏項目進行統(tǒng)一的電費結算。由于光伏電源與負荷極為接近，在實踐過程中存在發(fā)電系統(tǒng)所有者難以收繳電費的困境。因此在購電協(xié)議模型中，第三方項目公司中包括電網公司，通過電網公司對負荷用戶進行電費的收取，能夠保證分布式光伏發(fā)電項目有穩(wěn)定的電費收入。這種模式下，項目方需要通過光伏系統(tǒng)所發(fā)電能獲益，也就激勵促使項目方保證光伏項目的質量。由于一般工業(yè)區(qū)的用電量大，并且有較好的電價水平，所以這種模式也適用于在工業(yè)區(qū)屋頂建設安裝的規(guī)模較大的分布式光伏電站。

3 結語

綜上所述，能源安全和環(huán)境問題成為制約我國持續(xù)發(fā)展的瓶頸，而分布式光伏做為科學用能的典范形式，不僅具有可再生性，而且具有環(huán)境友好性的特點。

本文通過總結歸納分布式光伏發(fā)電產業(yè)的建設運營特點，分析了適于中國分布式發(fā)電發(fā)展的建設運營模式，希望通過相關分析，為分布式光伏發(fā)電在我國的發(fā)展提供足夠的理論依據(jù)。

參考文獻

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[2]張燎，金文進，薛巖等.基于分布式網絡控制的太陽能跟蹤系統(tǒng)設計與開發(fā)[J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2013（04）.

作者簡介

孫新鑫（1984-），遼寧省普蘭店市人。大學本科學歷。現(xiàn)為國網鞍山供電公司工程師。研究方向為電網規(guī)劃及電力工程技術。