时间:2023-01-09 00:01:48
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇光伏项目总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】光伏电站施工与调试;课程建设;探索与实践
0 引言
光伏发电作为一种新兴的绿色能源,近几年来在国内外都有了较快的发展。国内也有部分高职院校开设了光伏相关专业,但目前这些专业大多侧重于光伏产业链的中上游,即光伏电池、组件及其材料的加工和制作,而光伏电站施工与调试课程的探索和实践相对较少。下文拟对光伏电站施工与调试课程建设的探索和实践进行总结。
1 明确课程目标,寻求课程特色
光伏电站施工与调试是光伏应用技术专业的一门职业能力核心课程,主要内容是各类光伏电站的施工和调试,具有很强的操作性。本课程总课时96学时,其中理论课40课时,实践课56课时。通过本课程的理论教学和实践训练,学生除掌握光伏电站施工的必要的基础理论和知识外,还要具备光伏电站的施工和调试的能力,以达到培养高技能人才的目的。
光伏电站施工与调试是一门实践性很强的课程,在课程的整体教学设计上,为了更好的与实践相结合,锻炼学生的动手能力,本课程采用了项目式教学,在项目的选取上充分利用学校和地方资源,采用的项目和课程分配如表1所示。三个项目分别涵盖了离网、分布式和集中式三种类型的光伏电站,同时安装地点包含了地面和屋顶两种安装量最大的地点。通过三个项目的学习和实践,学生能够基本掌握各种光伏电站的施工和调试。
2 基于工作过程的教学内容
本课程的内容完全根据实际光伏电站的工作过程来设置,项目一的教学内容如表2所示,根据离网光伏电站施工的过程将项目分为离网光伏电站施工准备、离网光伏电站基建施工、离网光伏电站电气设备安装和离网光伏电站调试四个子项目和施工技术准备、施工材料准备等12个教学单元,每个教学单元又根据实际工作过程分成2~3个教学任务。如施工技术准备教学单元设置了施工现场考察、施工图纸识读和施工图纸会审三个教学任务。
3 教学做一体化
本课程采用教学做一体化的教学方法,本课程采用的三个项目均是现实中的光伏电站,为本课程实施教学做一体化教学提供了保障。如任务组件的安装,首先,利用图片向学生介绍光伏组件的形状和规格,然后,利用视频向学生演示组件的安装过程,同时讲解组件安装时的要求和方法,接下来让学生分组开始安装组件,最后,对学生安装的过程进行点评,并总结组件安装的要点。
4 实训基地建设与校企合作
本课程的实训基地包括理学校的工南楼2KW离网光伏电站、机电大楼屋顶100KW分布式光伏电站和浙江中硅电子科技有限公司2.9MW集中式光伏电站,很好的满足了本课程的实践教学。
同时我们还与浙江中硅电子科技有限公司共同开发光伏电站施工与调试校企合作开发课程,浙江中硅电子科技有限公司拥有光伏电站施工队伍,可以为本课程的实践教学提供案例和素材,企业的工程师为学生进行实践课的指导,同时,还可以为学生提供光伏电站施工和调试的“实战”机会。
5 结束语
经过三年时间的课程建设和教学实践改革,光伏电站施工与调试课程已经批准为第二批校企合作开发课程,公开出版了教材,并建立了教学网站。当然,作为一门新兴课程,还有很多需要探索和完善的地方,我们将继续进行课程的建设的探索和实践。
【参考文献】
[1]戴士弘.高职教改课程教学设计案例集[M].清华大学出版社,2007.
[2]范继魏.《电子交易》课程教学改革探索[J].科技信息,2013,1.
[3]商义叶.关于高职《机械制图二维三维一体化》教学改革初探[J].科技信息,2013,1.
关键词:光伏发电;项目建设;正泰新能源;全生命周期;新能源 文献标识码:A
中图分类号:TM615 文章编号:1009-2374(2017)01-0085-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.01.042
近日,正泰山西大同采煤沉陷区国家先进技术光伏示范基地5万千瓦光伏电站正式并网发电,该项目由浙江正泰新能源开发有限公司全资子公司大同市正泰光伏发电有限公司开发建设,位于大同市南郊区云冈镇,紧靠著名旅游景点“云冈石窟”,建设容量50MWp,年发电量达到6900万度,是光伏示范基地6个“领跑者计划+新技术、新模式示范项目”之一。与其他“领跑者”项目开发商不同,正泰集团是国内最早实行横向整合的光伏企业,从光伏电站投资、光伏全套设备供应,到EPC形成了基本闭环、可控的光伏全产业链。正泰无可比拟的系统集成优势,可以最大程度地控制成本,提高系统匹配度,提供最便捷的运营维护。对此,本文针对项目建设过程中取得的管理经验进行总结,从而为同行提供参考。
1 项目设计阶段
一座优质工程就好像一块好的天然玉石,经过精心设计、精雕细琢才能成为一件优秀作品。光伏设计必须经过反复论证、精细设计才能建造出优秀项目。
优秀项目与好设计密不可分。设计图纸是“纸上谈兵”,“纸上谈兵”在这里不是寓意不切实际。设计得当能使工程省时、省力、省钱;设计不当,施工中拆改、返工、造价控制不住。大同项目作为领跑者项目,对使用技术的先进性、设计理念的前瞻性要求较高,为体现项目“领跑者”精神,肩负着正泰项目模式创新、技术创新的使命,保证正泰大同光伏项目优秀的设计,公司技术人员协同上海电力设计院各专业设计人员多次现场测绘、踏勘,多次组织设计方案论证会议;考虑到很多新技术未得到成熟应用,公司技术人员多次去多家厂家调研论证,提出不少建设性意见,最终确定项目设计方案;项目从构思、确定方案到体现在设计图纸上,无不体现项目“技术先进性”领跑者特性。现项目已按设计建成,新技术应用的光伏电站项目源源不断稳定地向电网输送清洁能源,心中成就感油然而生,回顾项目设计历程,其主要取得以下经验:
1.1 创新设计方式
大同项目为煤炭沉陷区,项目前期的地块稳定性分析报告显示正泰大同项目所处地块为煤炭采空区,主要涉及侏罗系的5个煤层,煤层累计采厚达10m以上,采深90~420m,采煤沉陷区会产生一定的地表破坏、移动与变形,对该区域内的光伏组件基础、电缆埋设、逆变升压房基础会产生一定的影响,采用光伏常规项目的支架形式及基础形式势必会带来较大的安全隐患,难以保证电站生命周期内的设备安全。对此经过与设计院一起多次论证,考虑短支架、增基础、箱变现浇基础等方案减少地块沉陷对电站的影响。
1.2 加强协调工作
正泰大同项目用地紧张,“巧妇难为无米之炊”。项目地块分散、地形起伏大,坟头较多,拆迁难度大,政府提供原规划地块不足以满足50MW的规模,实际地势地貌仅有35MW的规模,需在规划地块外寻找新增土地,大同市政府和大同发改委积极参与,为企业排忧解难,发挥“大同模式”的优势,基地办为了项目圆满完成,加班熬夜放弃周末多次协调村镇完成租地工作,同时进行优化项目设计方案、减少土地占用。
1.3 大胆引入新技术
正泰大同项目设计方案类别多、设计任务重。为保证项目新技术的领跑性,该项目从整体设计、设备选型,到智能运维,融合了各种优秀技术,最大程度地提高电站效率,包括采用320W转换效率超过16.5%的多晶硅光伏组件、带直流拉弧检测智能汇流箱、集散式逆变器、高效逆变器、非晶合金低损耗变压器、单轴自动跟踪系统、智能化运营监控系统等,该“领跑者项目”要求多晶硅组件效率大于16.5%,逆变器最大效率大于99%,该次设计满足甚至部分超过了领跑者项目要求。
1.4 严把质量关,控制项目风险
考虑到很多先进技术,市场上还未得到成熟应用,公司技术人员多次与厂家沟通交流,通过调研论证、比较分析,确定各个设备技术参数、使得设备适应大同项目地实际情况,通过编制技术协议、测试方案,严把质量关,降低公司新技术使用风险。
2 工程招标及设备采购阶段
招标是“货比三家”,是引入竞争机制,优化施工单位、节约投资、保证工期的有效手段,同时有保护我们建设单位管理人员的作用,应当充分重视。建设项目招投标的内容很多,除设计、勘探、监理招标外,主要是工程总承包单位的招投标,其次分包单位、设备、材料招标等,一项工程要多次招投标;正泰新能源开发有限公司具有“电力工程总承包叁级资质”,自主进行项目总承包管理,下面主要就施工分包单位以及设备供应体系管理的一些内容总结:
2.1 不断完善招投标制度
(1)根据本光伏工程建设地点、工程特点,拟定参加投标的施工单位资质等级,要求投标单位有类似工程施工业绩;(2)通过当地建设主管部门或网络了解参加投标的施工单位信誉有无不良记录;(3)组织对参加投标的施工单位进行考察,考察内容为已建成的工程实例,体验工程观感效果并征询建设单位对施工单位的意见;(4)在编制工程招投标文件时,要求报价和工期合理,避免投标单位以低于成本价竞标和承诺不合理工期。该类施工单位往往会在进场后以亏损等理由降低工程质量和拖延施工周期;(5)一个集团公司只允许一家分公司参与投标;(6)投标单位应向招标单位缴纳投标保证金,以保证招投标工作过程正常进行,减少随意违约;(7)评标工程建设单位尽可能派人员参加评委会;(8)设备、材料招标时,必须要求提供技术协议,技术协议尽可能详实,至少含有产品材质、规格尺寸、性能、检验报告等内容,最好能提供样机或应用案例协调技术人员进行实地考察。
2.2 构建设备供应商管理体系
(1)对供应商考评,采取量化评价的方式,全面客观地反映供应商生产规模、制造能力、供货能力、备件质量、服务技能等各方面情r;(2)增加长期合作供应商,建立完善机制,从源头到产品形成完善供应链,在实际采购过程中进行检测和工艺分析,保证产品质量;(3)实时跟踪市场价格(如铜、铁、硅等),对采购价格实施动态管理的设备进行市场考察和业务分析,在招标、询价、谈判时进行分析和控制;(4)估算产品和服务成本时要求明细,与供应商一起寻求降低大宗材料成本途径,同时了解同行伙伴的优势,从供应商自身结构、技术、管理等方面入手找到方向,领跑行业先机;(5)加强供应商考察,积极组织技术交流,前期谈判就将产品生产工序及时间明确,进行驻厂监造,并制定预防措施、质量管理、违约处理等相关资料。
2.3 施工过程管理阶段
施工单位进场后,建设单位应组织设计单位向施工单位进行施工图交底,由施工单位,监理单位提出问题,设计单位应书面给予答疑,答疑文件是施工依据,与图纸有同等效果。施工单位进场后,应向建设单位和监理单位提交《施工组织设计》,《施工组织设计》的主要内容是根据本工程建设场地以及光伏施工的特点安排的施工计划,包括质量保障措施、工程进度计划、施工人员、材料供应、施工机具、安全防护、环境保护、冬季施工措施等。
工程开工建设前夕,应当报当地建筑行政管理部门,办理工程质量监督手续。
3 质量管理:控制施工工艺、材料检验、隐蔽工程
质量管控放到项目管控的最重要位置。针对该问题,主要采取以下四方面的措施:(1)施工单位要根据施工需要的总平面布置图的要求来进行临建设施布置,设备和材料规格要符合设计要求。对设备要实行开箱检查,其说明书等资料都要齐全,做好施工的记录工作和完整试验记录;(2)控制进入施工现场的原材料源头。钢筋与钢材进场时,材料的品种、规格、级别以及数量符合设计的要求,并遵守国家现行的相关标准,抽取试件去进行力学的性能检验,材料的质量要符合相关的规定。水泥进场时,检查水泥的品种、级别、散装或包装的仓号、出厂日期等规格,并要对水泥的强度、安定性和其他重要性能指标实行复验,质量要符合现行的国家规定。模板及其支架要具备足够的承载能力、刚度及稳定性,可以可靠地承受住浇筑混凝土的重量、侧压力和施工的荷载;(3)对钢支架安装、电缆接地埋设、汇流箱安装等方面,重点控制钢支架的垂直度,钢支架与埋件焊缝的饱满度。接地主要是埋深度、焊接焊缝的饱满度以及焊接;(4)自始至终做好资料的收集和整理保存,为竣工验收做好基础。
4 加强资金控制
光伏电站建设工程相比其他工程建设项目而言,其突出的特性是建设周期短、资金投入大。一个看似很小的不合理因素可能会导致几十万甚至上百万的建设资金的浪费。资金的使用要先紧后松、从前而后。
5 结语
2013年以来,光伏电站的建设呈现爆发性、粗放性增长,但随着光伏政策的缩紧,光伏电站的建设和投资亦会越来越精细化,大同项目作为国内第一个领跑者项目,提供了光伏行业先进技术的应用平台,引领国内其他光伏电站的建设,大同正泰领跑者项目的成功实施,为正泰新能源公司后续的光伏项目实施奠定了基础,指明了建设方向。正泰新能源公司将继续秉承脚踏实地,低调务实,认真进取,创新发展的态度和作风,在光伏行业内精耕细作,努力前行,成为真正的“领跑者”。
参考文献
[1] 煤炭科学技术研究院有限公司.南郊区马营洼5万千
瓦项目地基稳定性评估报告[R].
[2] 韩宏伟,汪祖S.浅议并网光伏发电站运维的误区
积极推进分布式光伏发电健康发展
――在分布式光伏发电现场(浙江嘉兴)交流会上的讲话
文■国家发展改革委副主任、国家能源局局长 吴新雄
分布式光伏发电现场交流会的主要任务,就是通过现场交流会,学习、研究分布式太阳能利用的好做法、好经验,推动解决分布式光伏发电发展中遇到的实际难题和矛盾,促进我国光伏产业健康发展。
一、注重实际效果,深刻认识发展分布式光伏产业的本质意义
(一)支持新兴战略产业健康发展
众所周知,我国在国际上能够主导市场的产业并不多,光伏产业是其中为数不多的一个。美国和欧洲的“双反”,就是要采取贸易保护的手段,对我光伏产业进行战略遏制,就是要独占国际光伏市场,抢占先进能源技术的制高点。在这场国际产业竞争中,我们一定要牢牢掌握主动权。经过近10年,特别是近几年的快速发展,我国已经形成了相对完整的光伏产业体系和巨大的生产能力,光伏电池产量占全球市场70%,在国际市场竞争中处于有利地位。但同时应该看到,我国光伏产业长期过多依赖国际市场,重生产、轻应用,产业发展不平衡,市场风险很大。近几年欧美等国“双反”给我国光伏企业带来了惨痛教训。这充分说明,只搞制造不行,必须加快拓展国内应用市场,构建完整的光伏产业体系。国务院出台促进光伏产业健康发展的意见,提高可再生能源电价附加,为拓展国内市场创造了条件。我们一定要乘势而上,大力发展分布式光伏发电,切实拓展国内光伏应用市场,实现从上游制造向下游应用的延伸,培育和完善产业链,实现我国从光伏制造大国向光伏产业大国的转变。尤其是浙江、江苏、江西、河北等光伏大省,更应充分认识、高度重视,切实提高责任感和使命感,在光伏应用上走在前列。只有这样,才能把光伏产业的命运掌握在自己手中,实现战略性新兴产业的持续健康发展,提升我国在国际市场上的话语权。
(二)优化我国能源结构,确保我国能源战略安全
6月13日,主持召开中央财经领导小组第6次会议,听取国家能源局关于我国能源安全战略的汇报,明确提出“四个革命”和“一个合作”,即:推进能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命和能源体制革命,加强全方位国际合作,强调着力形成煤、油、气、核、新能源和可再生能源多轮驱动的能源供应体系,保障国家能源战略安全。分布式光伏发电作为重要的清洁能源和可再生能源,拥有巨大的资源量和发展潜力。第一,在用电负荷达到30万千瓦的工业园区,安装屋顶光伏的规模可达10万千瓦,年发电量可占到工业园区用电量的10%左右,优化能源结构效果明显。第二,光伏发电负荷与工业用电负荷在时段上十分吻合,既能满足工业用电需求,又能“顶峰”发电,优化电力系统运行。第三,通过技术进步、降低成本,力争到2020年实现光伏发电用户侧平价上网,光伏发电将在替代化石能源、保障清洁电力供应方面发挥更大的作用。发展分布式光伏发电,对于提高清洁能源比重、优化能源结构具有十分重要的现实意义。只要各地区各企业高度重视、大力推动,总书记提出的推动能源生产与消费革命、保障国家能源战略安全就一定能够迈出更加坚实的步伐。
(三)改善我国生态环境,创新城乡用能方式
今年3月,国务院印发了《国家新型城镇化规划》,要求把生态文明建设全面融入城镇化进程,坚持可持续发展理念,大力发展可再生能源,提出到2020年城镇可再生能源利用比例达到13%。目前,国家能源局按照任务分工,正在抓紧制订《新城镇新能源新生活行动计划》。分布式光伏发电作为清洁、环保、无污染的可再生能源,是城镇新能源利用的现实选择。按照计划,到2020年,光伏发电将达到1亿千瓦,每年可减少燃煤5000万吨,在替代城镇煤炭消费和减少污染物排放方面发挥重要作用。同时,在5000到2万人的小型建筑群,使用LNG实现冷热电三联供,既能集中制冷、制热、发电,还能解决天然气调峰问题。这样就能实现能源的清洁化利用,改善城乡用能方式,实现新城镇、新能源、新生活。
(四)坚持集中式和分布式并重的方针,切实提高太阳能发电、用电的效率和竞争力
我国西部地区光照条件好,未利用土地辽阔,适宜发展集中式大型光伏电站,但度电补贴需求高,约0.6元以上,且当地用电需求小,大规模开发就地消纳困难,电力需长距离外送,变损、线损高,输变电投资成本高。东、中部地区分布式光伏发电,虽然平均利用小时数稍低,但电力易于就地消纳,且网购电价高,度电补贴需求少,约0.42元,与西部集中式光伏电站相比,用同样的补贴资金能够多支持30%―50%的光伏发电。坚持集中式与分布式并举,因地制宜推进分布式光伏发电,能够利用有限的财力物力,发展更多的光伏发电应用,更加有效扩大光伏产业的国内市场空间。同时,大力发展分布式光伏发电,有利于鼓励企业和地方协同,加强技术改造、创新商业模式、提高管理水平,积极探索和实践提高太阳能开发、利用效率的有效途径,更加高效地发好、用好、管好光伏发电,不断提高光伏发电、用电的效率,不断降低光伏发电建设成本、管理成本和用电成本,切实提高光伏发电的市场竞争力,为更大规模、更高质量拓展光伏应用市场,促进光伏产业持续健康发展创造条件。
(五)落实稳增长、调结构、促改革、惠民生的政策,为经济发展提供新的增长点
今年6月,总理主持召开8省市经济工作座谈会时指出,当前我国经济运行总体平稳,但经济发展稳中有忧,下行压力仍然较大,风险和挑战不容忽视,要支持新兴产业中成长型、创新型领头羊和充满活力的民营经济小微企业。光伏产业是重要的战略性新兴产业,是创新型领头羊。今年1―5月,光伏发电新增装机300万千瓦,较去年同期增长100%,直接带动投资近300亿元。目前,光伏发电储备项目超过1000万千瓦,带动社会投资潜力巨大。在当前实体经济疲软,经济增长乏力的情况下,大力发展光伏产业和光伏应用,实现产业与应用的有机结合,以应用带产业,以产业促应用、促投资,对于培育和扩大新的经济增长点,稳增长、调结构、促改革、惠民生,促进经济持续健康发展具有重要的现实意义。
二、齐心协力,努力破解分布式光伏发电难题
(一)多措并举解决好屋顶问题
当前分布式光伏发电的重点是中东部地区电价较高、负荷较大、经济性较好的各类工业园区。建筑物屋顶拥有者、项目单位和用户不是同一主体,经济关系复杂,利益难以平衡,需要地方政府协调。各方面反映的“屋顶落实难”的问题,并不是没有屋顶资源,而是难以协调使用。嘉兴市采取统一配置屋顶资源的办法避免了开发企业恶性竞争和业主漫天要价的矛盾。秀洲区要求新建建筑物年综合能耗5000吨标煤的企业屋顶在符合安全的条件下必须安装光伏发电,这对解决“屋顶落实难”起到了根本性的作用。为做好屋顶资源的统筹协调,我们鼓励地方政府建立协调工作机制,引导建筑业主在符合安全的条件下积极开展或配合开展光伏运用,协调电网接入、项目备案、建筑管理等事宜。各地区可根据需要,对达到一定屋顶面积、符合安全条件且适宜安装光伏的新建和扩建建筑物要求同步安装或预留光伏发电设施。地方政府还可以将建筑光伏发电应用纳入节能减排的考核及奖惩制度,并允许分布式光伏发电量折算成节能量和减排量参与相关交易,进一步增加经济效益。各地区要结合实际,综合运用上述措施,努力解决好“屋顶落实难”的问题。
(二)建立政府主导型的发展模式
嘉兴、杭州、合肥等地都探索了政府主导型的发展模式,建立了上下联动,多部门协作的工作机制,加强对分布式光伏应用的统筹协调。政府主导不是脱离市场机制,而是要在市场起决定性作用的同时,更好地发挥政府作用,关键是找准发力点。一是加强规划引导。浙江、江苏等省结合分布式光伏的潜在市场,统筹开展了屋顶面积及利用条件调查,系统开展光伏发电规划,为今后的发展建立了基础。二是加强政策引导。许多地方对光伏运用出台了支持政策,在国家补贴基础上适当给予地方补贴,形成了中央和地方的合力。这里要说明一点,各地这样做是可敬可佩的,后续还应继续这样做。但是作为企业,如果这个产业十年、二十年都靠补贴才能存活,那这个产业是没有生命力的,所以还是要依靠科技进步,依靠扩大应用规模,摊薄成本,使光伏发电成本与煤电相当,提高市场竞争力。还有一个政策要说清楚,政府确定的政策,比如说二十年的补贴政策是不会变的,当然随着时间推移,随着成本降低,补贴标准有什么变化,那是另外一回事,这个要说的很明白。三是加强产业监测。浙江、江苏等光伏产业大省组织行业协会,建立了光伏产业发展信息监测体系,对光伏电池及组件制造、应用市场、行业管理等实施动态监测,为行业发展提供了信息服务。
(三)完善龙头企业引领发展模式
有效拓展光伏应用市场是关系光伏产业健康发展的关键。我们鼓励龙头光伏制造企业向下游延伸产业链,鼓励用电大户积极生产和消费光伏发电,也鼓励其它企业参与光伏应用。技术先进的龙头企业在制造基础上向下游延伸,既为自身光伏产品打开市场,也更容易获得银行的贷款支持。例如:保定英利利用荒山荒坡建设光伏电站,积极向下游光伏应用延伸,既提高了企业的综合效益,也带动了当地经济发展。上汽集团、中航工业集团、中建材集团等大型央企,作为能源消费大户,在系统内组织企业利用自有屋顶建设分布式光伏发电项目,使集团的建筑屋顶得到充分利用,产生了显著的节能减排效果。青岛昌盛日电以现代农业设施建设运营为重点,在农业大棚上安装光伏发电,棚下发展高端农业,产生了良好的综合效益,在光伏与设施农业结合方面树立了典范。随着国内市场规模扩大和应用领域的增多,必将培育并形成众多引领型的光伏应用龙头企业,以市场化方式推进光伏应用的全面发展。
(四)切实做好并网运行和计量结算等服务
并网难曾经是制约光伏产业发展的关键问题之一。国务院24号文专门对加强配套电网建设和服务提出了一系列要求,国家发改委的《分布式发电项目管理暂行办法》等文件也对分布式电源接入电网和运行作了具体规定。国网公司、南网公司积极推动分布式光伏并网工作,制定了相关技术规范和工作规则,对基层电网企业规定了办理流程和工作时限,提高了并网服务效率和质量。江苏电网公司介绍了简化规范并网服务的经验,希望其他的电网企业很好地参照,认真地执行,同时做好并网运行、计量结算、产业信息监测和补贴资金拨付等各方面工作,为战略性新兴产业的发展提供服务保障。
(五)坚决抓好标准和质量管理工作
质量是分布式光伏发电项目的生命线,标准是质量工作的保障。各地方政府要建立建筑安装光伏的统筹协调管理工作机制,确保分布式发电项目的质量和安全。嘉兴市制定了项目建设、施工安装、安全管理等系统规范性文件,同时积极引入保险机构提品质量险,切实保障了项目建设质量。各地区都要加强光伏产品、光伏发电工程和建筑安装光伏的标准和质量管理,对建筑安装光伏的载荷校核、抗风、防震、消防、避雷等要严格执行国家标准和工程规范。为保障光伏产品质量,国家认监委和国家能源局联合发文,要求光伏设备必须采用经认证机构认证的光伏产品,各地区要严格执行。今年下半年,国家能源局将组织光伏发电工程质量检查工作,在光伏发电发展之初就严格把好质量关。与此同时,各地方不能搞地方保护主义,不得限制外地符合国家标准和市场准入条件的产品进入市场,不得向项目单位提出采购本地产品的不合理要求,不得以各种方式为低劣产品提供市场保护。在扩大国内市场的同时,必须严格市场准入标准,坚决淘汰落后产能。我们已经研究了新的光伏产品市场准入标准,将向有关部门提出建议,提高市场准入门槛,在大力扩大市场规模同时,推动技术进步和产业升级。
(六)多方努力解决项目融资问题
融资难始终是制约我国光伏发展的难题之一。要解决这一问题,一方面,投资企业自身应该努力,利用好现有融资渠道优化融资结构。正泰集团、晶科集团做得比较好,利用国外资本市场有效降低了融资成本。另一方面,国内金融机构也要创新光伏金融服务。国家能源局建立了政银企沟通平台,通过交流沟通,银行对光伏产业加深了认识,减少了担忧,有些银行已经把光伏产业作为重要支持领域对待。我们鼓励银行等金融机构结合分布式光伏特点和融资需要,对分布式光伏发电在利率和贷款期限上予以优惠,鼓励采用融资租赁方式为光伏发电提供一体化服务,鼓励基金、保险、信托与产业资本结合建立光伏产业投资基金,更为重要的是,鼓励探索售电收益权和项目资产作为质押的贷款机制。对个人安装分布式光伏贷款,可以个人收入等为信用条件减免资产担保。国家开发银行率先在光伏融资方面进行了探索,已经取得一定成效。我们将继续与有关银行机构保持沟通,特别在光伏发电示范区建设中,协调银行一并参与,积极开展金融创新。我们还将继续完善光伏发电的政策,在电量交易、电费结算、工程质量方面,消除金融机构的担忧,为金融机构的支持创造良好条件。
(七)加强全过程监管
重新组建的国家能源局高度重视能源监管工作,特别针对光伏发电,要求各地能源监管机构从项目设计、安装施工、电网接入、并网运行、电费结算和补贴发放等方面建立全过程监管,已经取得了初步成效。华东监管局、江苏监管办、甘肃监管办已经上报了专项监管报告,今后还要利用好这些报告,对违规情况进行处理。各地能源监管机构都要会同地方能源主管部门等,加强分布式光伏发电相关政策落实情况监管,加强分布式光伏发电运行安全监管,加大争议协调解决力度。同时,每半年要编制光伏发电专项监管报告,将有关监管情况向全社会公布,引入全社会监督,共同促进工作改进。
三、加大政策落实和工作力度,进一步推动分布式光伏发电长期向好发展
(一)进一步完善光伏发电政策
目前,解决分布式光伏应用遇到的各类问题,最根本措施还是健全完善配套政策。国家能源局近期拟《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》,对有关政策进行细化和调整。一是对于分布式光伏发电项目,在项目备案时,既可选择“自发自用、余电上网”,也可选择“全额上网”。“全额上网”项目的全部发电量由电网企业按照当地光伏电站标杆上网电价收购。二是在“自发自用”电力用户用电量显著减少或者消失的情况下,可以转为“全额上网”,执行光伏电站标杆电价,消除投资者对电费回收的后顾之忧。三是对于利用地面场所或农业大棚等无电力消费的设施建设、在35千伏及以下电压等级接入电网、单个项目容量不超过2万千瓦且所发电量在并网点变电台区消纳的光伏电站项目,可以纳入分布式光伏发电规模指标管理,执行当地光伏电站标杆上网电价。此外,各省(区、市)要按照简政放权要求,进一步完善分布式光伏发电项目备案管理细则,设立“一站式”备案管理服务窗口,简化项目备案和管理流程。国家能源局也已商财政部、发改委,确保上网电量的和国家补贴资金按月(或双方约定)结算。总之,要让投资者看到政策的实际效果,进一步激发广大投资者的积极性。
(二)进一步发挥政府主导作用
光伏发电作为一项新技术,在成本上还高于常规能源,在发电特性上又是波动的,现阶段不可能单纯依靠市场自我发展,还需要政府扶持。各级政府要加大市场培育和引导力度,特别是地市级政府要高度重视,主动作为,统筹协调,积极推动分布式光伏发电应用。浙江、江苏、河北、江西等光伏大省,更要高度重视光伏应用,首先扩大本地市场,加大光伏应用推广力度,鼓励地方政府建立光伏应用协调工作机制,深入研究光伏产业发展中的问题,加大政府统筹规划、政策引导和质量监督工作力度,注重发挥市场的决定性作用,调动市场主体的积极性,创新性地开展工作,为光伏发电发展提供良好的政策和市场环境。
(三)进一步加强规划引导,促进多元发展
各地区要高度重视光伏发电对优化能源结构、防治大气污染、推进新型城镇化建设的重大意义,将光伏发电纳入能源利用、城镇建设、电力发展等相关规划,特别是“十三五”能源规划之中,统筹规划,突出重点,协同推进。一是鼓励屋顶面积大、用电负荷大、电网供电价格高的开发区和大型工商企业率先开展光伏发电应用。二是鼓励各级地方政府在国家电价补贴政策基础上制定配套财政补贴政策,对学校、医院等公共机构、保障性住房和农村分布式光伏发电应用适当加大支持力度。三是鼓励在火车站(含高铁站)、高速公路服务区、飞机场航站楼、大型综合交通枢纽建筑、大型体育场馆和停车场等公共设施系统的推广分布式光伏发电应用。四是鼓励大型企业集团对下属企业统一组织建设分布式光伏发电工程,并将分布式光伏发电应用作为企业节能减排的重要工作。五是鼓励因地制宜利用废弃土地、荒山荒坡、农业大棚、滩涂、鱼塘、湖泊等建设分布式光伏电站。
(四)进一步落实好年度实施计划
为做好规划与补贴资金、配套电网的协调,我们对光伏发电实施年度计划管理。今年是年度计划实施的第一年,年初已将2014年新增备案规模下达到各地区,但是上半年总体执行情况还存在一定问题:一是光伏电站的规模指标迟迟落实不到具体项目,造成大多数项目还没开工建设;二是电网公司对光伏电站项目接网审核时间太长,而且内部决策程序繁杂;三是市场消纳条件好的东、中部地区,受屋顶使用协调难、售电收益不确定、贷款融资难等影响,分布式光伏建设进展缓慢。会后,各地区要加大年度计划的执行力度,对列入计划的项目,要监测进度,对不能按时开工的项目,要及时进行调整,明年制定计划时要以各地区今年计划执行情况为基础,执行不好的地区,相应减少年度规模。电网公司也要积极配合办理项目接网手续,及时建设配套电网,简化内部审核流程,确保光伏发电年度计划顺利执行。近期,国家能源局将根据各地上半年计划执行情况,对年度计划进行微调,主要原则:一是在优先保障自发自用光伏项目的基础上,调整部分规模指标给分布式光伏电站。二是对南疆、河北、青海等有特色需求的地区增加部分光伏电站指标;三是对分布式光伏有建设需求但受规模指标限制的地区增加一些指标,对计划执行不好的地区,不再增加其光伏发电规模指标。各地区要加大计划执行力度,按季度报告实施进度,力争全年光伏发电新增并网容量达到1300万千瓦以上。
(五)进一步创新分布式光伏发电示范区建设
各地区要继续推进分布式光伏发电示范区建设,重点开展发展模式、投融资模式及专业化服务模式创新。国家能源局将选择部分示范区开展分布式光伏发电区域电力交易试点,允许分布式光伏发电项目向同一变电台区的符合政策和条件的电力用户直接售电,电价由供用电双方协商,电网企业负责输电和电费结算。同时,还将会同人民银行、银监会,指导银行等金融机构与示范区政府合作建立支持光伏应用的融资机制,开展金融服务创新。此外,各能源央企也要发挥大企业的带头作用,在投资建设大型光伏电站同时,开拓性地开展分布式应用。每家能源央企至少要与一个地方政府合作,成建制地开发建设一个分布式光伏示范区,大型民营光伏开发企业也可以这么做。大型光伏开发企业还应联合电网企业,创新分布式光伏投资运营模式,在技术上和商业模式方面取得新突破,在电力运行和市场机制方面进行改革创新。
(六)进一步总结推广先进经验
当前,发展好分布式光伏发电,不仅要试点先行、破解难题,还要通过示范,调动各方面的积极性,提高全社会的参与度。国家能源局先后总结推广了浙江嘉兴、江台、河北曲阳等地光伏发电项目建设的经验,希望各地结合本地实际,继续坚持“典型引路、示范推广”的工作思路,探索建立各类示范点,逐项突破发展难题,及时总结经验,争取全面推广。同时,各方面要加大光伏发电的宣传力度,通过培训会、媒体宣传、专题报告等多种形式,提高全社会对光伏发电的认知,让更多人认识到光伏发电的好处,更深刻地认识光伏发电对转变能源发展方式、推进能源生产和消费革命的意义和生态环境保护的意义,全面激发社会和市场的活力,为光伏发电持续快速发展创造更为有利的社会氛围。
四、分工合作,全力抓好下一阶段重点工作
(一)能源局重点工作
一要研究出台各省用电清洁能源配额政策,将各省非化石能源生产消费量作为碳排放、控制能源消费总量考核的依据。二要研究拟订《新城镇、新能源、新生活行动计划》,确定相关的配套政策措施。三要根据实际情况,调研拟订集中式和分布式光伏发电财政补贴政策微调的可行性和具体办法。总的补贴政策不变,但集中式的补贴可能要适当降一点,分布式的补贴要适当提一点。四要将绿色能源县、新能源示范城市的授牌与实际的清洁能源利用,特别是可再生能源利用结合起来,并与相应的政策挂钩。五要对多晶硅电池组件等产品单位能耗、成本等动态排序,供有关主管部门参考,促进企业优胜劣汰、兼并重组。六要组织好分布式发电规划、计划、并网服务等重点环节的监管,运用监管报告推动政策措施的联动。
(二)各地政府重点工作
一要切实提高认识,负起责任,真想、真抓、真干,做到决心大、目标明、思路清、措施实。二要抓好规划与协调。一方面抓好分布式发电规划,将工业园区、大型企业、大型建筑物、荒山荒坡荒滩等纳入统筹规划;另一方面抓好电源与电网的同步,确保同步规划、同步建设、同步投运。三要抓好政策的配套与落地。一是因地制宜制定好配套资金扶持政策,能力大的多补助,能力小的少补助;二是搭建好政银企融资平台,探索对有效益、有市场、有订单、有信誉的“四有企业”实施封闭贷款的可能性;三是制定规范屋顶业主与光伏业主责权利的法律文本,确保不扯皮;四是制定新建厂房、大型建筑的建筑标准,为安装光伏发电提供基础;五是协调监督并网服务,地方政府要做好“老娘舅”、做好“协调员”。四要抓好试点示范与推广。五要结合分布式光伏发电建设,积极拟定“新城镇、新能源、新生活”规划,创新新型城镇化、新能源的发展模式。
关键词:PDCA循环理论;项目管理;应用
中图分类号: C93 文献标识码: A
一、引言
项目管理是基于一系列项目管理计划、程序、标准和准则,以投资控制、进度控制、质量控制为中心的管理活动。我国的项目管理至今已有20多年的历史,通过项目管理的实施,大大降低了项目投资并有效缩短了工期,因此项目管理得到了很好的推广与发展。PDCA循环理论是以提升管理质量为目标的促进管理实施的基本方法。PDCA循环理论的应用对推动项目科学化、高效化、规范化管理都能起到积极作用。在实际操作过程中,须遵循“PDCA”管理运行模式,依据PDCA循环理论为项目的两个管理重点――事前预防和持续改进提供服务,从而明确项目管理的根本目标。在对具体项目进行详细调查和研究并在掌握充分的信息资料后,可以采用 PDCA循环法对项目全过程进行分析,从而确保项目的顺利实施和项目管理的质量。
二、PDCA循环理论概述
1、PDCA循环理论意义、具体实施步骤和方法
PDCA是保障活动有序进行的一项合乎逻辑的工作程序,在广大企业项目管理中得到了普遍应用。PDCA的意义分别是:策划(Plan)、执行(Do)、检查(Check)、总结或改进(Action)。首先,策划是指预先安排和计划,明确要做什么、怎么做、何时做、谁负责做;其次,行动是指根据策划展开实施,按照预计的情况确保整个运行过程符合策划,确保策划实施达到预期结果;再次,检查是指对实施的过程展开检验,并制定相应的解决或保障措施,以确定管理计划能否顺利进行,保护措施能否起到作用;改进,是指当系统运行之后,通过总结实施经验,对现有的组织进行完善和调整,确保管理始终具有合理性、时效性。
PDCA循环理论在应用时,各阶段主要步骤及相应的管理方法详见下表:
阶段 阶段实施步骤 阶段管理手段、方法
P阶段 1、分析现状、发现管理中的问题 排列图法、直方图法、控制图法、KJ法、工序能力分析、矩阵图法等、因果分析图法、关联图法、散布图法、矩阵分析法、目标管理法、系统图法、过程决策程序图法
2、分析管理中出现问题的内外原因
3、深入原因分析影响管理的主要因素
4、按照管理问题制定具体措施
D阶段 5、按照策划要求执行措施 系统图法、关联图法、过程决策程序图法、矩阵图法
C阶段 6、分析策划执行的结果 控制图法、系统图法、排列图法、过程决策程序图法
A阶段 7、展开效果调查 标准化、制度化、KJ法
8、综合分析未解决的问题
2、PDCA循环法在项目管理应用中的适应性
PDCA循环法是一个循环的、动态的过程,它要求不断分析、总结,并通过不断发现问题及解决问题,达到提升项目质量的管理目标。而项目管理也是一个动态的管理过程,管理人员须实施主动的动态控制及事前控制。动态控制的关键在于跟踪分析整个项目计划的执行情况,并随时注意进行动态化调整。事前控制也是主动控制,它须借助管理计划来实现。管理计划是否可行、目标计划是否具有针对性、管理质量能否达到预期效果,这些内容都须借助管理过程来实现。管理目标也可以分成几个阶段来完成,PDCA循环法将管理分成计划、执行、检查以及总结(改进)四个阶段。计划是项目管理的第一步,是对项目合同、项目管理目标等进行全面了解后,制定与项目实施目标相一致的项目管理目标。执行则是在实施项目的过程中,按照项目管理计划,进行管理实施及目标控制。检查则是根据项目实施情况进行检验和分析,主要检查管理计划的执行效果,以便及时调整。总结(改进)是进行项目管理的第四步,是对前一阶段的检查进行分析和总结,若发现管理漏洞,则立即制定可行的应对方案,并将问题与解决方案列入下一个循环管理中。
三、PDCA循环理论在具体项目管理中的应用
1、项目背景
XX太阳能光伏发电项目是宁夏太阳山20MWp光伏并网发电工程。项目位于宁夏吴忠市太阳山移民开发区境内,由宁夏XXX太阳能发电有限公司与国外合作方中国碳基金共同投资建设。本工程拟采用多晶硅电池组件,全部为固定式安装。逆变器采用500kW容量,升压变低压侧采用双分裂绕组1000KVA变压器,高压侧电压等级为35kV。电站接入系统采用35kV电压等级送出。该项目周期较长,可以借助PDCA循环理论对其进行全过程的动态化管理。
2、项目实施
(1)计划阶段
这一阶段的主要内容包括根据国家、区域法律法规,制定太阳能光伏发电项目管理方针和目标、确定项目管理的组织机构和不同岗位的具体职责以及项目程序文件。
首先,太阳能光伏发电项目的进度与质量以及投资是重点管理环节。管理人员需要在这一阶段对项目过程进行详细的跟踪,可运用列表比较法、前锋线比较法、S形曲线法、横道图比较法、香蕉曲线法等方法对该项目进度进行控制,找寻项目设计中存在的成本偏差。其次,问题找出之后,就需要针对偏差采用因果分析法、专家意见法等方法分析其原因,以便能够有针对地解决问题并编制与项目相一致的可研报告,保证项目按照原有设计方案顺利进行。最后,明确项目管理出现的问题后,还须对其进行优化改善,以为项目管理计划的执行做好准备。
(2)执行阶段
这一阶段的主要内容包括编制太阳能光伏发电项目不同阶段的文件,并根据制定的文件一一执行。执行阶段是PDCA循环法中最核心的阶段,这一阶段是太阳能光伏发电项目目标制定与实施的完整过程。由中外双方太阳能光伏发电项目监管人员对项目全程进行监督考核,并通过定期检测、评估、提议等途径向项目负责人反映项目管理情况。
(3)检查阶段
采用正确的评估方式对上一阶段的情况展开合理评价,确保上阶段的执行行为符合制定文件的要求,检查的范围涉及分包商、施工现场、联合合作商。在这一阶段,项目管理负责人所要进行的就是对设计的每一个阶段进行成本检测,以便及时明确项目管理的效果,如某一执行环节是否超出预计执行计划,或者某一材料的支出资金是否超过成本预算、某一环节的执行质量是否达标等。
(4)处理阶段(改进阶段)
对以上阶段的执行情况展开评价,及时发现执行阶段出现的问题和原因,比如程序问题、文件出现不合理、文件的可操作性、执行人员自身问题等。处理阶段作为承上启下的一个环节,在太阳能光伏发电项目管理中起到的是分析与总结的作用,即分析项目管理控制中的不足,总结项目管理取得的成效、经验。通过经验总结之后,对该项目的项目管理有一个详细的了解,并提出一定的问题解决方法。
四、结论
PDCA循环理论的四个阶段相互衔接、密不可分,各个循环都应解决存在的问题,以为下一个循环提供升级基础。它通过动态、往复、循环的管理过程,一步步地进行项目管理,最后有效提升项目管理的质量。在应用PDCA循环理论时,首先须明确循环理论的意义与要求,在详细分析项目的基础上,将循环理论的四个阶段融入项目管理的各个过程中,并明确各个管理阶段负责人的各项管理任务,促使循环理论成为各个部门监督管理、提升管理质量的方法,从而让PDCA循环理论的效用达到最大值,让项目管理的效益达到最大值。
参考文献
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[3]杨瑞林.浅谈建设工程质量中存在的问题及对策[J].山西建筑,2009(33)
1设计流程与要点分析
1.1发电量预测
1)气象资料北京项目所在地的经纬度为北纬398°,东经1163°。其气象数据资料可以通过中国气象科学数据共享服务网或者美国太空总署NASA气象数据库获得。本文气象数据来源于NASA气象数据库。北京地区各月平均太阳辐射数据,北京地区等效月平均无太阳或黑天数据,北京地区各月平均最高最低气温数据分别如表1~表3所示。2)倾斜面光伏阵列太阳辐射度的计算方法在选择某一日期光伏阵列的最佳倾角(日均太阳辐射度最大时的角度)时,需要根据资料中得到的水平面上的太阳辐射量,换算成相应倾角上的太阳辐射量。Klein提出各向同性模型,将倾斜面上的太阳辐射总量分成直接太阳辐射量、天空散射辐射量和地面反射辐射量计算。但各向同性模型只适用于倾斜面正朝向赤道的情况,而不能计算倾斜面斜朝向的情况。在此基础上,Hay提出了各向异性模型,被公认为简明实用。太阳光入射光板示意图如图2所示。因为计算过程较为复杂,在工程上通常使用经验公式(1)近似计算。式中:为项目所在地的纬度,δ为太阳的赤纬角,可由库伯公式来计算,即δ=2345×sin(360/365×(284+n)),n=1~365,为一年中某日的日期序号。3)光伏系统的效率能量在光伏系统的每个环节都会产生损失。太阳能经光伏阵列转化为电能传输过程中的损失包括组件匹配损失、太阳辐射损失、偏离最大功率点损失以及直流线路损失等。光伏阵列效率约为85%。逆变器的转换效率可取为95%,交流并网效率可取为95%。因此,光伏系统的总效率约为η=85%×95%×95%=77%。4)系统安装功率Pp的估算一般来说,屋顶光伏系统安装功率最大的限制因素就是屋顶的面积。实际工程中,可以根据拟选用的主流的光伏电池板制造厂家的产品进行大体估算。例如,北京地区可以按照40~50W/m2进行估算。工程的实际安装功率还要根据业主的实际需求以及光伏电池板的排布形式来最终确定。需要指出的是,系统安装功率Pp是在标准测试条件(光照强度1000W/m2的太阳光照射在倾角为37°的斜面上)下得到的峰值功率,而不是实际的发电功率。5)发电量计算根据1)~4)得出发电量估算公式:6)关于光伏阵列的倾角光伏阵列倾角的控制有以下5种方式:水平安装、固定倾角安装、每月调节、单轴跟踪和双轴跟踪。有研究表明,北京地区固定倾角安装的光伏阵列全年发电量比水平安装增加18%,每月调节的光伏阵列全年发电量比固定倾角安装增加3%,单轴跟踪方式和双轴跟踪方式的全年发电量分别比固定倾角安装增加20%和30%。但考虑到非固定倾角光伏阵列的机械损耗以及维护费用等,其经济及环保效益并不突出。若要得到光伏阵列的每月最佳倾角,可以根据气象资料进行计算。一般来说,阵列倾角可取项目所在纬度值。倾角在±10%之内变化,太阳辐射量相差不大。
1.2系统组件选型
1)光伏组件选择从表4可以看出,晶体硅的转化效率较高。而多晶硅一般比单晶硅价格便宜。具体选择时应根据项目的实际情况进行合理选用。2)光伏组件串并联计算本着先计算光伏板串联数再计算并联数的原则,光伏组件串并联数计算方法为:串联数Ns=Ui/Us,Ui为逆变器输入电压,Us为光伏电池板的额定电压。并联数Np=Pp/(P1Ns),Pp为系统安装功率,P1为一个光伏电池板的额定功率。3)并网逆变器的匹配选型并网逆变器的选型要遵循三个匹配原则,即功率匹配、电压匹配和电流匹配。根据经验,光伏系统的最大输入功率应为光伏阵列总输出功率的085~12倍。电压匹配可根据式(3)和(4)确定。
1.3系统设计
1)光伏电池板的布置光伏电池板的布置主要是根据现有的排布面积(如屋顶面积)解决光伏电池板前后布置的间距问题。固定倾角安装方式下,假定太阳能光伏板面向正南方。工程上约定:光伏电池板的前后间距设置应能保证冬至日9:00~15:00前排阴影不落在后排的光伏电池板上。冬至日上午9:00太阳高度角、方位角、当地纬度及时刻的关系如式(6)~(8)所示:式中,α为当地冬至日上午9:00的太阳高度角;β为当地冬至日上午9:00的方位角,其值取为公式计算值;L为安装完毕后当地冬至日上午9:00光伏电池板最高点所在的垂直于水平面的直线的垂足与最高点的投影之间的长度;D为安装完毕后当地冬至日上午9:00前后排光伏电池板最高点所在的垂直于水平面的平面之间的长度,也即是所求;H为安装完毕后当地冬至日上午9:00光伏电池板最高点所在的垂直于水平面的垂线段的长度;δ为赤纬角,冬至日为-233°;φ为当地纬度,北京地区为398°;t为时角,正午为0°,上午为负值,下午为正值,每一小时为15°。以北京地区为例,当地纬度为398°,光伏电池板倾角取为398°,则计算可得:α=142°,β=-421°,D=293H。2)系统防雷方案光伏系统内各设备应采取防直击雷和雷电波侵入的措施。将光伏组件安装支架和基础钢筋等均可靠地与接地网相连接。为防止感应雷、浪涌等情况造成过电压而损坏设备,其防雷措施主要采用装设SPD防雷保护器。太阳能光伏电池串列通过电缆接入直流防雷配电单元,配电柜内配置光伏专用防雷器。充分利用每个太阳能光伏电池组件支架的钢筋作为自然接地体,根据现场实际情况及土壤电阻率敷设不同的人工接地网,以满足接地电阻的要求,重点区域加强均匀布置以满足接触电势和跨步电压的要求。
2其他需要注意的问题
1)遮挡设计工程选址时应尽量选择无遮挡的区域设置光伏系统。当碍于实际条件无法避开时,应该尽量使阴影落在同一个串联组上而不是多个串联组。若阴影落在同一个串联组上,即使该组串全部被阴影覆盖,也只是损失一个系统。而若阴影落在多个串联组上,即使每个组串仅仅是被阴影覆盖很小一部分,也可能造成全军覆灭。发电量的降低与阴影面积不成正比。2)火灾危险控制光伏并网系统发生火灾时会在其断开的端口产生较大的电压差,而且由于光伏电池板光电能量转化的继续混乱进行,给火灾的扑灭带来了很大难度。设计选型时应注意选择符合国家标准的技术先进的产品,选址时应考虑系统通风散热问题,易燃易爆物品禁止堆放在系统附近。
3结束语
全球气候变暖以及酸雨、光化学烟雾的一系列环境问题使得人类不断探索新的低碳经济,而太阳能作为一种新型的环保清洁能源,以其在分布、技术、安全性的极大优势具有广阔的发展前景和市场。目前,我国太阳能光伏发电产业发展迅速,但光伏企业的发展模式比较落后,技术含量低,同时受到后补贴时代的影响,太阳能光伏产业的投资存在很大的风险,因此,要正确认识光伏产业的投资风险,并提出合理的解决方案,积极发展太阳能光伏产业。
2.太阳能光伏产业投资风险及决策
2.1我国太阳能光伏产业发展状况
截至2015年底,我国光伏产业制造总产值超过2000亿元,我国光伏发电装机容量将达到4300万千瓦左右,1―9月,我国光伏相关企业投资807.9亿元,同比增长35.8%。同时,我国光伏产业在自主研发新技术的道路取得很大成就,高效多晶硅电池平均转换率、单晶硅电池平均转换率以及汉能薄膜发电技术达到国际领先水平。但我国太阳能光伏企业的投资存在很多风险,国内市场的狭隘,欧盟补贴政策的淡化,以及电价、补贴政策等影响我国光伏产业的发展。
2.2太阳能光伏产业投资风险
2.2.1投资领域技术风险
目前,世界上90%以上的太阳能光伏电池是由单晶硅或多晶硅为原料生产,而晶硅电池和薄膜电池是光伏产业的主要技术路线,目前我国硅片技术仍存在很大的风险。以多晶产业为例,中国国内在多晶硅原料生产技术比较滞后,国内产量供应不足,对国外的依存度高,改良的西门子法是我国进行多晶硅生产采用的主要技术,工艺简单落后,与发达国家相比耗能高,同时,四氯化硅的高排放和高污染问题也是阻碍多晶硅技术发展的主要问题。
2.2.2补贴政策市场风险
在2015年国家补贴标准中,分布式光伏电补标准为0.42/千瓦时(含税),一类资源区上网电价0.9/千瓦时,二类资源区上网电价0.95/千瓦时,三类资源区上网电价1.0/千瓦时,中国光伏产业的发展严重依靠政府补贴,但预计2016年光伏发电补贴将有所下调,因此急切需要光伏产业提高生产技术,完善企业管理,同时补贴政策的下调也增加了光伏产业的投资风险。
2.2.3时局变化政策风险
2008年全球金融危机,欧盟主要国家为节省开支,调整缩减光伏支持政策,2009年初,西班牙的国内太阳能产业补贴规模缩减为500兆瓦,2010年一月,德国屋顶光伏系统和地面光伏系统上网电价下调15%,等等。欧洲光伏补贴政策的淡出,导致光伏产业的后补贴时代来临。对于长期以出口为向导的中国光伏企业来说,光伏产业的后补贴时代一方面使国内国内中小型光伏企业因为竞争力薄弱而淘汰,另一方面与国外光伏产业的竞争加剧,国际贸易摩擦不可避免。
2.3太阳能光伏产业投资决策
2.3.1基于PEST模型下发达国家的太阳能光伏产业分析
PEST即政治(political system)、经济(Economice)、社会(Social)、技术(Technological)的总称,为明确目前企业的状态,分析企业面临的风险,都会采用不同的分析方法,但都会考虑政治、经济、技术、社会的因素。政治、经济、技术、社会等因素是影响太阳能光伏产业发展的主要因素.
在政治上,以美国为例,美国政府对太阳能的政策支持已经实施了30年,包括能源部的阳光活动计划、洛杉矶的太阳能利用计划等,2015年9月,奥巴马政府提供1.2亿美元以推动美国太阳能的发展,主要是为了降低太阳能系统成本的新设备和技术,推动新的光伏电池和组件性能,用于将为电力、制冷、烹饪提供太阳能发电的项目。2015年12月,太阳能减税优惠法案延长5年。政府提供金融优惠政务,主要包括太阳能项目的贷款和项目的担保,美国能源部推出为12个发电项目提供总额约为130亿元的“贷款担保项目”。在经济方面,2015年,全国光伏市场迅速增长,新增装机容量超过50GW,同比增长16.3%,累计光伏容量超过230GB。传统市场如日本、美国、欧洲的新增装机容量分别达到9GB、8GB、7.5GB,依然保持强劲发展的势头。新兴市场不断涌现,光伏产业在东南亚、拉丁美洲的发展迅速,印度、智利、墨西哥、泰国等装机规模迅速提升。在社会角度上来说,发展新兴清洁能源一直是各国贯彻落实可持续发展道路的重要战略,同时也是各国能源战略的重要方向。太阳能作为一种清洁可再生资源,开发利用可以有效减少石油燃料的燃烧污染,发展前景开阔。
2.3.2我国光伏产业投资决策
(1)完善市场控制机制,发挥市场调节作用。通过挖掘国内强大的市场内需,竞争淘汰落后产能,提高行业的整体水平和企业核心竞争力,启动多元化的太阳能发电市场,一方面实现太阳能市场的就地消化,为当地生产生活提供清洁能源,另一方面加快电网建设,解决发电用电供需不平衡问题。
(2)企业技术与管理。延长光伏产业价值链中附加值较高环节的产业线,实施好对太阳能电池生产的统筹规划,合理制订硅原料提纯生产企业的产业计划。同时要在多晶硅的大规模合成、四氯化硅氢化、高效提纯、低耗电还原等技术方面实现突破,持续加大对先进技术的吸收借鉴和创新,缩小国内与西方发达国家光伏技术上的差距。
(3)政府政策扶持。太阳能开发和使用成本较高,太阳能光伏产业的发展需要政府的扶持。政府在经济、财政、税收等方面给于支持,积极稳定的推动财政补贴、购电价格、税收优惠等政策,同时加快农村、郊区、山区的政策支持力度和资金支持力度,为当地生活提供清洁能源。丰富太阳能的利用形式,积极推广太阳能温室大棚、太阳能光伏发电厂、光电建筑以及清洁能源循环利用等。
关键词:太阳能光伏发电并网 应用技术安装施工建筑节能
1. 工程概况
由深圳市华昱投资开发(集团)有限公司投资建设的6KWp太阳能光伏并网工程项目位于深圳市坂田街道伯公坳路1号华昱机构大院内。该项目总安装容量6KWp,采用60块Nexpower生产的95W非晶硅薄膜太阳电池组件通过5串12并连接方式,采用施耐德GT2.8型号并网逆变器两台,采用室内安装,系统配直流配电箱1套和交流配电箱1套。整个项目与楼顶建筑结合与一体。光伏发电就近并入220V配电系统的低压配电端,供办公大楼的零耗能办公室空调用电,本工程将光伏系统与建筑节能理念完美结合(如图1所示)。该项目工程的施工单位为深圳市大族激光科技股份有限公司,工程於2010年7月20日开工,至2010年7月31日竣工,大楼通电后项目于2010年9月2日正式并网发电。
图1
2.总体设计方案
2.1本次项目以深圳市华昱投资开发(集团)有限公司六楼东侧顶部建筑架空屋面形式为安装场地,总共建设功率为6KWp的光伏并网发电系统。
2.2太阳能发电部分总体设计方案框图如下(如图2所示):白天有日照时,太阳能方阵发出的电经并网逆变器将电能直接输到交流电网上。此光伏发电系统采用了60块95Wp的非晶薄膜太阳电池组件,采用5串12并连接方式;系统选用了两台型号为GT2.8AU的并网逆变器将直流电变成符合要求的交流电供用户侧负载使用;并网逆变器经过交流配电箱NLACB-01后,接入低压配电并网点。
图2(系统原理图)
2.3光伏发电系统设计方案
本项目采用瑞士专业的光伏设计软件,对整个光伏发电系统进行了详细的分析与设计。设计阶段我们结合深圳当地的气候特点,针对太阳电池方阵安装的三个方向(分别为:正南、南偏东45°、南偏西45°)的发电量进行深入分析(详见表1及图3),最终太阳电池方阵决定采用正向朝南的安装方式,组件安装倾角为当地最佳倾角23°(由于业主方考虑到整个屋顶美观性最终采用光伏组件与水平面1°倾角),光伏系统共采用60块95Wp的非晶薄膜太阳电池组件通过5串*12并方式进行系统串并联连接,由2台施耐德公司生产的GT2.8系列太阳能光伏并网逆变器,系统总安装容量为6kWp。(详见图4:太阳能电池方阵接线图)
不同方向的发电量分析 表1
图3
整个太阳能光伏并网系统由太阳电池组件、直流汇线箱、并网逆变器、交流配电箱、防雷系统组成;同时由1套数据采集监控系统完成对整个光伏并网发电系统的数据采集。
本项目的太阳能并网发电系统采用光伏建筑一体化技术,把太阳能转化为电能,不经过蓄电池储能,直接把电能送上电网。与离网太阳能发电系统相比,该技术无温室气体和污染物排放,所发电能馈入电网,以电网为储能装置,省掉蓄电池,可比独立太阳能光伏系统的建设投资减少35%―45%,降低了发电成本。同时,省掉蓄电池可提高系统的平均无故障时间,减少蓄电池的二次污染。光伏电池组件与建筑物完美结合,既可发电,又能作为建筑材料和装饰材料,使建筑物科技含量提高、增加亮点。
3.施工具体操作细节
3.1组件支架安装
按照施工图纸,组件支架连接处采用无缝焊接。焊接完毕通过防锈处理,支架组装完成后形成统一平面。(详见图5:基础钢结构装配图)
3.2太阳电池组件安装
太阳电池组件平行插入两根H型钢材固定的导轨内,H钢高度100mm,电池组件厚度35.3mm,不够部分用泡沫垫将组件底部垫起。 保证电池组件整个形成平面,太阳电池组件不与支架发送直接接触,达到保护太阳电池组件目的。(详见图6:工程总装配图)
3.3屋顶密封
电池组件间用泡沫棒填充后用黑色耐候胶密封,组件与钢支架衔接部分用黑色耐候胶密封。缝隙较小部分用泡沫垫填充后用耐候密封胶密封。电池组件方阵有一块空缺部分用玻璃板密封,四周打耐候密封胶。
3.4组件线路安装
五块组件串联之后主线进入设备间。主线穿过方阵和设备间的90PVC线管,12组主线按照设备编号进入设备间。主线衔接部分用防水胶带和绝缘胶带捆绑。
3.5设备间安装
设备间用镀锌线槽,线槽有线出入部分开孔。直流线缆按照编号进入直流配电箱。
3.6 设备运输
安装包括电池组件运输,支架钢结构运输,基本材料运输。(设备运送到工地后从一楼到楼顶)
3.7 系统施工流程如下:
4.施工管理
施工单位组织精干力量,挑选比较优秀的管理人员组成项目经理部,由项目技术负责人主持编制《施工组织设计和方案》,并经施工单位技术负责人审核后,报请甲方现场技术负责人审查通过。
我们在施工现场建立了完善的质量保证体系和安全管理体系,把质量责任落实到每一个员工,实行质量与经济挂勾制度,在施工中严格执行“三检”制度,并切实把好原材料质量关;从开始施工至结束施工始终按照设计图纸和有关设计变更文件进行施工,严格遵守《建筑法》、《建设工程质量管理条例》和国家现行施工质量验收规范;按照《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300―2001的新规范进行质量验收,没有违反工程建设标准强制性条文,没有发生质量事故和人员伤亡事故。
5.工程质量情况分述如下
5.1钢结构施工工程
图7(钢结构竣工图)
整个项目施工完成后刚结构平整,达到预期安装效果,屋顶结构合理。整个楼顶钢结构采用12个立柱支撑,保证安装完毕钢结构形成完整平面。同时为了防止尘土影响整个系统发电效果,系统采用1度倾角保证在下雨天雨水能顺利将屋面尘土进行冲刷带走。
整个系统钢结构采用无缝焊接连接,焊接完毕用防锈漆进行处理,系统采用2套无动力风机,将屋面热量及时带走。无动力风机采用镶嵌式安装。
5.2建筑电气分部工程
设备挂式安装在大楼六楼配电间。电气部分由太阳电池组件,直流配电箱、施耐德公司生产的GT2.8系列太阳能光伏并网逆变器2台、交流配电箱组成。我们对发电系统的每个环节都做检验记录。主要包括系统设计、安装、布线、防水工程、防雷接地、设备工作特性试验、数据采集系统等,截止到目前所有设备运行正常。详见图8(光伏系统并网设备安装示意图)
6.太阳能光伏发电系统配电房及设备操作及维护的主要注意事项
6.1 光伏并网发电系统设备的操作
6.1.1 系统通停操作
6.1.1.1 系统通电的操作
(1)先打开太阳能直流配电箱将断路器开关合上;
(2)再打开交流配电柜将断路器开关合上,并网逆变器自动启动与市电并网,同时并网逆变器将直流电能转换为交流电能输送到电网供办公室空调等设备用电。
(3)在并网逆变器正常工作状态,不能随便关合交直流开关。
(4)直流汇结箱开关要处于正常开启状态。
6.1.1.2 系统停电的操作
太阳能供电系统并网后,只要设备不出系统故障,不能人为停电,如必须停电,按以下步骤操作停电。
(1)先将配电房太阳能直流配电柜直流开关断开。
(2)再打开交流配电柜将断路器开关断开。
6.1.2 直流汇结箱操作
如果停止逆变器的直流输入,将直流汇结箱的直流断路器全部断开。
6.1.2.1 浪涌保护器:提供光伏组件的防雷保护。
6.1.2.2 直流断路器:直流输出的开关。
6.1.2.3 正输入:光伏阵列的正极输入。
6.1.2.4 负输入:光伏阵列的负极输入。
6.1.2.5 输出:直流汇结箱的输出(至逆变器)。
6.1.3 逆变器操作
按系统通电的操作进行并网,一般情况下逆变器无需维护保养,通电后自动运行。逆变器具有自动运行停止功能:早上太阳上升,日照强度增大,使光伏组件输出功率达到条件时,逆变器自动启动。日落时运行停止。如果出现故障显示为红灯,绿灯正常工作。
6.1.4 交流配电箱操作
6.1.4.1两个电表:分别记录两台逆变器输出交流电量。
6.1.4.2 浪涌保护器:防止交流过电流/电压对系统影响,保护逆变器正常运行。
6.1.4.3 断路器:左边并排两个断路器分别为两台逆变器交流输出切断开关,右边一个断路器为并网点切断开关(紧急情况下使用)。
6.2光伏并网发电系统设备的维护
6.2.1 光伏组件的维护
所有的光伏组件对维护要求非常低。如果组件弄脏了,即可用肥皂、水和一块柔软的布或海绵清洗玻璃。对于较难去除的污垢要用一种柔和的不含磨损剂的清洁剂来清洗。另外,要检查太阳能电池组件表面是否有裂纹、电极是否脱落。适时用万用表检测组件的开路电压与短路电流,看是否与说明书上的参数一致。
太阳能电池组件最少每半年要进行定期清洗,经常清洗可提高系统5%发电量。
6.2.2 直流配电箱的维护
日常检查外壳是否腐蚀、生锈和检查布线是否损伤。
如直流输入发生故障应依次检查直流端的开关及接线端,确认直流汇结箱中的开关电源是否击穿或损坏,然后再检查太阳能电池方阵是否有电流松动现象。浪涌保护器是否被雷电击穿(一般浪涌保护器只能承受三次左右雷击,雷击后需更换以免造成其他设备损坏。)
6.2.3 逆变器的维护
日常维护和检修:检查外壳是否腐蚀、生锈;检查是否有异动振动,异常声音;检查指示灯状态(绿灯正常运行,红灯设备故障)。
6.2.4 交流配电箱的维护
日常维护和检修:检查外壳是否腐蚀、生锈和检查布线是否损伤;检查全部装置是否有异动振动,异常声音;检查电源电压主回路电压是否正常。
6.2.5 太阳能设备操作使用的注意事项
6.2.5.1 由于太阳能并网供电系统:直流>500V,交流220V必须指定专业操作人员,应按有关安全标准进行操作,以免造成人身伤亡和设备故障。
6.2.5.2 太阳能并网供电系统为无人值守站,定期巡检查看设备运行状态。
7. 经济、环境、社会效益分析
7.1经济效益分析
7.1.1 年节电量及节约用电节约用电:年节电量为6138 kwh,年节约用电费约0.5万元。
7.1.2 年节省一次性能源合约2.3吨标煤。
7.1.3 减少城市电力建设资金投入量5万元
7.2环境效益分析
7.3社会效益分析
7.3.1本项目单纯按照发电量计算,其经济效益是较低;与常规能源对比,费用仍然较高。这也是制约太阳能光伏发电主要因素。然而,我们应该看到,治理常规能源所造成的污染是一项很大的“隐蔽”费用,一些国家对化石燃料的价格进行补贴。
7.3.2 太阳能发电虽然一场投入很大,单其运行基本没有成本。而对于并网发电而言,运行故障相对较小。
7.3.3 本项目太阳能与建筑节能理念相结合,其未来发展前景巨大。
7.3.4 用太阳能发电作为常规能源的补充,远期大规模应用。许多发达国家光伏发电已逐步替代传统能源。据权威预测,到2030年光伏发电在全球总发电量中将占到5―10%。
8. 结束语
近几年来,华昱集团一直在进行节能建筑、生态人居等健康住宅探索,寻求持续发展之路。并与华中科技大学于2009年合作开发建设的生态建筑试验房,通过技术、经济分析比较确定节能设计方案,并取得良好的试验效果。该太阳能光伏并网工程项目所在地华昱集团总部零耗能办公室为该公司第二阶段的节能建筑试验场所,该零耗能办公室充分利用光伏并网发电系统、地源热泵系统、动态空气墙、室内舒适度调节系统、室内地板送风系统等节能技术,其中光伏并网发电系统为节能的较大亮点。华昱集团总部生态零耗能办公室采用光伏建筑一体化技术,该技术既能满足建筑结构要求,提升建筑美感,又具有光伏发电功能,对节能减排、保护生态环境具有重要意义。
这一切源自于近期日本电力行业一重大消息。5月5日,日本最后一台运行的北海道电力泊核电站3号机组停运,至此50座反应堆全部停运,日本开始迈入“无核时代”。而在福岛危机前,日本政府规划到2020年核能占总能源消费的比例高达45.4%。因而,从某种意义上说,对于这样一个经济发达、电力需求大,资源匮乏的国家而言,弃核并不值得兴奋。
于是,日本政府不得不寻找新的能源形式以补给电力空缺,利好政策随之而出。4月下旬,日本采购价格估算委员会公布了2012年7月之后将实行的可再生能源上网电价补贴政策。其中,规模大于10kW的太阳能发电系统上网电价补贴为税前42日元/kWh,税后40日元/kWh(约合3.3元),补贴时间20年;对于10kW以下的项目,补贴为42日元/kWh(约合3.15元),补贴时间10年。
对于寻找新兴市场以斩获新增长点的中国光伏企业而言,日本的上网电价政策出台无疑给制造商们注入一针强心剂。据日本光伏能源协会统计,2012年第一季度日本国内太阳能电池和组件出货量激增38%,至392MW。毕竟这里的电价是市场老大德国的三倍,失之可惜,在日本市场的布局纷纷展开。
“日本市场相对封闭,不论是通信还是制造行业都难以进入。日本市场的排外性决定中国光伏企业短期内只能分得一些羹。”多位业内人士向《能源》杂志记者如此表示。
密集布局
4月5日,当日本上网电价出台一周后,英利对外宣布在东京设立日本区域总部。和英利如出一辙,天合光能、阿特斯也在日本设立子公司。
除了这些光伏巨头,一些第二梯队的光伏制造商也紧随其后。4月12日,海润光伏公告称,在日本投资设立全资子公司海润光伏日本株式会社,注册地址为日本福冈市博多区,主要从事太阳能电池、组件、半成品及其他应用产品的研发、制造、销售和进出口相关业务及太阳能电站的投资、运营等。
值得一提的是,中国光伏企业在日本的快速布局看重的是7月份即将爆发的大型电站市场。而在此前的40年间,日本国内光伏市场主要以住宅系统为主。据Solarbuzz的亚太光伏市场季度报告显示,2011年内,住宅市场占到了市场总量的86%。
较高的电价补贴让中国的光伏制造商看到了商机,大型电站的投资回报率(IRR)有可能高达20%。
海润光伏宣告成立日本子公司的同一天,天华阳光和上海超日太阳能签署《合作开发光伏电站项目协议书》,双方约定在2012 年日本光伏市场合作建设100MW的项目,其中超日太阳负责优质组件的提供及部分金融服务;天华阳光负责项目开发、投融资和EPC服务。
早在2007年,苏维利所掌控的天华阳光便进入日本市场,并于去年完成日本第一个开发项目——爱知县鹿岛的787KW光伏电站。此次,与超日太阳能雄心勃勃的合作,看似是产业链优势互补,却引发了业界的质疑。
“在日本,获取项目和土地并不是十分容易,特别是对外资有着严格的把控。”一位熟悉日本市场的市场人员如此说道。
的确,不论是进入日本市场最早的尚德,还是今年一季度出货量最大的晶澳,都对下游的延伸保持谨慎。以尚德为例,虽已进入日本市场长达6年之久,团队已达80多人,但在日本市场的收获依然甚少,2011年出货量仅50MW左右。这与其当年2GW多的整体出货量相比,显得微不足道。
据英利市场部客户经理肖亚东介绍,其日本分公司以销售组件和户用小型应用系统为主。
在上述业内人士看来,看似繁荣的日本市场,对外国企业门槛设置甚高,并不值得大家一拥而上。
高准入门槛
国内光伏企业蜂拥去日本淘金,并非外界想象的那么简单。对于组件企业而言,要想进入日本,必须得到其复杂的流程认证。
在日本市场,主要有两种认证:由日本太阳能光电协会(Japan Photovoltaic Energy Association)颁发的日本住宅顶部太阳能系统JPEC认证以及日本电气安全环境研究所JET(Japan Electrical Safety& Environment Technology Laboratories)颁发的太阳能组件JET认证。
如果中国制造商要想进入日本地面电站市场,首先需得到JET认证。而在国内,目前拿到此认证的企业仅为7家:尚德、阿特斯、天合、英利、赛维LDK、索日以及Upsolar。
2月23日,索日新能结束了漫长的等待,获取来之不易的JET认证,拿到进入日本市场的通行证。值得一提的是,这一通行证审批花费了整整3年时间,而且是从年初至今唯一获取JET的企业。即使是制造业大佬英利也用了一年半的时间。
“今年大概会有5家公司拿到JET认证。中电光伏也等待了很久,七八月份应该会有结果。” 中电电气(上海)太阳能科技有限公司亚太区销售经理崔娟娟说。
崔娟娟将申请JET的过程总结为痛苦而漫长,“报备的材料一定要选择行业中最好的,比如TUV莱茵,UL认证都齐全的辅材,且最好是美国日本的品牌。”
不难理解,在日本,太阳能发展成为一个流通渠道严密的成熟市场,和通信、汽车等工业产品一样,外国产品的进入极为困难,更何况目前在住宅中作为家电一部分的太阳能系统。
25年的质保期,让日本消费者对外来品牌非常谨慎。即使是中国组件价格优惠,优势并不明显。“在日本市场,产品最重要的是品质和服务,价格排最后。”崔娟娟如是说。
如此看来,除了复杂认证这一层有形门槛,要想进入日本市场,中国太阳能制造商还有很多无形门槛需要克服,而在此间日本文化中的谨小慎微也体现得淋漓尽致。
据崔娟娟介绍,日本组件的订单细化到每个技术环节,不仅需要工厂的检查方法和流程,而且要系统的数据,比如抗风抗压抗盐抗腐蚀等。
对于这一点,苏美达辉伦太阳能董事长蔡济波也深有体会。这个组建产能仅有500MW的企业,从去年也开始涉猎日本市场。
通过京瓷太阳能前创始人的牵线搭桥,蔡济波更深一步了解日本市场。“日本市场刚刚启动,很有潜力,封闭性很强,我们已经进入,有一些价格优势,但他们对质保有很高的要求。”
为了获得客户的信任,他把工厂生产流程中的每个环节都进行拍照,展示给日本客户。在蔡济波看来,组件在日本市场销售,需要寻找亲密的合作伙伴,依托其强大的渠道,打造品牌并非易事。
三条通道
日本这个向来强调自给自足,被看成是全球最难进入的市场,正在悄然发生改变。2008年以前,日本光伏市场基本由本土组件制造商垄断,其中包括夏普、京瓷、松下和三菱这些全球著名的企业。随着日本市场的重启,进口组件数量不断增加,2011年进口组件比例达到20%左右。
在此期间,非日本的组件制造商也慢慢摸索到了一条打造日本市场的秘诀——依赖日本本土的知名分销商或者商开发市场。
以2012年一季度出货量排名较前的晶澳为例,其在日本市场主要是依托两大分销商来销售产品。这一策略也基本在业内得到了共识。据一名业内人士透漏,日本Westinghold公司曾找到国内某知名组件商合作,因为其不愿意降低价格、坚持自己打造品牌,至今在日本市场收获甚少。
“很多中国光伏企业都用自己的品牌抢占日本市场,而且想直接切入终端消费者,殊不知日本是一个渠道非常严密的成熟市场。只有组件是你的牌子,逆变器支架等周边设备还是要配日本本土品牌。不借助成熟的渠道,系统一千瓦1000美金终端市场也没人会装。”崔娟娟感慨道。
即使是最早进入日本市场的尚德、阿特斯等巨头在日本依然有本土的分销商。
2009年,阿特斯进驻日本,从那时起,瞿晓铧对日本市场极为重视。从最初的不到10人团队一直发展到目前40多人。在2011年日本市场外来组件的份额中,阿特斯和尚德占据了半壁江山。
“阿特斯成长较快的原因,在于他们和分销商的紧密合作,并且对其进行参股。但去年业绩有所下滑,并且在日本市场迟迟没有推出高效组件。”上述业内人士对记者表示。
据瞿晓铧介绍,下一步阿特斯专注的是整体方案解决,逐步由组件销售向系统集成、电站延伸。
在蔡济波看来,中国企业做系统集成,应该没准备好。日本对储能系统要求非常高,虽然日本市场非常先进储能系统,价格昂贵。在某些情况下,不如和系统集成商进行合作。
“在日本市场主要有三种销售模式:一种是和系统集成商合作;二是寻找强大的分销商或独家商;还有一种就是建立分公司,打造自己的销售团队。”崔娟娟总结道。
值得注意的是,有些企业在设立日本分公司,建立自己的销售队伍后,可能会与之前的合作伙伴有所冲突。
面对这样一个“挑食”者,即使是世界巨头也不得不放低身段,为获取日本市场份额,firstsolar也成为了东芝的代工者。
给日本市场代工,似乎不失为一条有效的策略。“如果我是老板做日本市场,公司做不到尚德阿特斯天合英利第一梯队,我就专注于0EM(贴牌生产)开发,做光伏中的富士康。打造自己品牌投入太大,一年只卖20-30MW,还不如做0EM每年50-60MW的利润。”崔娟娟如此调侃道。
(1)建设周期短
我国目前有着超过150MWp的光伏发电站,而这些发电站从建设到竣工所花费的时间非常短,基本可以在半年内完成一座光伏发电站的建设。
(2)接入系统电压不高
光伏电站的开闭站(升压站)建设难度受到接入系统电压等级高低的影响,在电力系统中,大多数光伏电站接入电压等级保持在35kv,目前也有接入电压等级为110kv或220kv,所以在建设开闭站(升压站)方面相对要简单一些。
(3)设备购置费用占总投资的比例大
仅以20MWp级固定式光伏电站为例,该类电站建设中有60%-70%的资金用于光伏组件设备的购置,有5%-8%的资金用于逆变器设备的购置,有4%-5%的资金用于购置固定式支架,可见,在总投资中设备购置费用需要花费大量的资金,站到了总资金比例的75%-80%左右。
(4)地势比较偏远
从我国的大部分地区来分析,适合于光伏发电的地区主要在西北地区以及华北地区,特别是华北的北部,这主要是由于光伏发电必须要在地势比较广阔并且平坦的地方,所以,在场站的选址方面就必须要偏远。
(5)项目工程施工队作业面的要求比较大,且平坦集中
以20MWp级为例,需要400000—600000万平方米的面积,同时电站的场地相对要比较平坦,并且也必须比较集中。
2光伏电站工程建设项目管理的重要性
光伏电站工程是我国电力事业发展过程中的重要组成部分,因此做好建设项目的管理工作从一定程度上能够有效的提高电站工程的施工质量,从而确保工程建设的顺利有序开展,因此在项目建设过程中,要将管理工作水平进行提高,采取有效措施进行改进与完善,从而更好的适应项目建设的正常开展,减少由于管理不当而导致的各类问题。
3光伏电站的工程建设项目管理策略
3.1构建项目管理配套经营监控机制
经营监控机制的监理对于全面提高项目的管理水平具有重要的辅助作用。因此,在工程项目的建设过程中,企业必须要以市场为导向,根据项目建设的实际情况,将项目建设管理作为重要的内容,建立起相应的经营监控机制,并且将经营监控机制有效的运用到建设项目的管理工作当中,只有这样,才能够有效的促使项目管理工作中,相关管理人员以及工作人员都能够各司其职,在自己的工作岗位上,做好自身的工作,想各方面的监督管理工作有效的落实到位,并且能够根据项目建设的实际进展情况及时的进行管理调整,提高管理效率。
3.2加强项目成本管理与控制
成本管理工作是项目管理过程中一个非常重要的组成部分,做好成本管理工作能够在很大程度上确保企业的经济效益,特别是能够通过科学有效的手段进一步减少施工过程中不必要的费用支出,这是非常重要的额。在成本管理的过程中,电站工程建设施工的各个环节,都需要予以设计,从预测、施工、审核、监控等全方面进行施工成本的控制,同时还要有效的把控施工工期,减少施工材料的不必要浪费,最终将成本管理工作落实到电站工程建设的各个方面。
3.3构建现代化企业人力资源管理体系
在电站项目的实际管理过程中,人员的有效管理也是必不可少的,管理人员必须要意识到人力资源管理在项目管理过程中的重要性,特别是在项目施工过程中,能够有效的树立起全新的人员管理理念,采取科学的人力资源管理办法全面提高人力资源的管理水平。这就需要在项目工程的实际管理过程中,根据实际的人事安排需要,有效的调整人员结构,将工程人员合理的安排到各自擅长岗位,进而更加充分有效的发挥其作用,最大限度的提升人力资源的使用价值。另外,在此过程中,还要建立以人为本的用人机制,在实际的工程建设过程中,为施工人员创造良好优越的工作环境,让员工能够感受到团队的温暖,另外,还要建立一定的员工激励机制,通过有效的激励手段更加有效的提高施工人员的工作热情,将他们的工作积极性、主动性发挥到极致。
3.4提高项目经理个人综合素养
项目管理人员是工程管理的重要核心部分,做好项目管理,项目管理人员的责任是非常巨大的,因此,提稿管理人员的个人业务素质对于全面提高工程管理水平是非常重要的。项目管理人员要具备一定的业务水平,能够根据工程建设的全局观念,制定相应的管理制度以及管理方法,针对质量、安全、进度以及人员等情况给予合理的安排与完善。另外,项目管理人员还要定期进行相应的岗位培训,尽可能的提高业务水平,有效保障管理能力能够得以全面提升,只有这样,才能从大局上提高管理水平,推进工程建设的顺利有序进行,为提高光伏电站工程的施工质量奠定一定的管理基础。
3.5优化创新光伏电站工程项目管理制度
在项目管理过程中,项目部门的重要性不言而喻,是重要的经济管理组织。企业必须根据工程项目特点、性质,合理安排项目部门工作人员,提高人力资源利用率,确保一系列工作顺利开展。在此基础上,企业必须全面、客观分析主客观影响因素,优化创新项目管理制度,加大制度建设力度,充分发挥各项管理制度的作用,有效规范、约束工程项目施工一系列管理行为。企业管理人员要根据内部各部门运营情况,以建筑市场为导向,借助全新的管理制度,优化完善项目管理模式,规范管理工程项目,要从不同角度入手,有效处理企业经理、工程项目负责经理二者之间的关系,还要协调好内部各职能部门和工程项目经理部门之间的关系。
3.6光伏电站工程的施工安全管理
安全管理是工程项目管理过程中的重中之重,电站工程建设要以工程安全作为最基本的准则,将工程的安全管理落到实处,特别是在工程建设过程中,要采取切实有效的安全管理办法,全面提高工程建设的安全管理水平,这就需要相关施工技术人员做好工程的安全预估工作,并且将工程施工过程中所存在的事故隐患进行一一排查,在施工的过程中也要坚持有效的安全监督责任,做好对于工程设计、勘查以及施工的时时安全管理工作,一旦发现任何安全隐患,立即叫停,并及时采取有效措施给予改进与完善,避免安全事故的发生。
3.7光伏电站工程的施工进度管理
从一定意义上来分析,施工进度管理是工程顺利进行的重要保证,也是确保工程建设效益的重要条件,在工程建设过程中,施工企业要根据工程建设的实际情况制定相应的进度安排表,并严格按照进度安排表进行施工,在施工过程中一旦发现任何问题也要及时给予解决,同时,对于施工进度管理,还要加强监督管理力度,依据施工进度表有效推进施工的进度管理,对阻碍施工进度正常进行的相关情况要及时给予调整与解决。制定光伏电站工程施工进度计划表还要根据设计方案来制定,在清楚施工材料准备情况、施工顺序及施工内容的安排的基础上,将施工进度计划表作为开展施工进度管理工作的重要方式,通过检查施工的进度检查来发现其在施工进度管理工作中存在的问题。
4结语
相比于其他发电工程项目,尤其是相比于传统的火力、水利发电,光伏电站的建设有着更加复杂的特点,需要投入大量的高新技术和设备。通过项目管理,能够有效地控制工程建设的进度和资金等,有助于提升工程建设效果和质量。为此,项目管理人员应当不断总结经验教训,加强对光伏电站建设的管理,从而推动我国实现可持续发展的目标。
作者:罗永新 单位:内蒙古能源发电投资集团新能源有限公司
关键词:项目化教学;课程改革;《晶硅电池片生产技术》
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)26-0026-03
一、《晶硅电池片生产技术》课程实施项目化教学的必要性
近年来光伏产业在我国得到蓬勃发展,特别是晶硅电池片加工,其产量已连续四年稳居世界第一。虽然光伏产业在我国得到快速发展,但是光伏专业人才培养却相对滞后。常州工程职业技术学院于2011年开设“光伏材料加工与应用技术”专业,其中《晶硅电池片生产技术》课程是高职光伏专业的一门操作性很强的专业基础课,课程主要研究内容为将硅片经过复杂的物理和化学处理过程加工成具有光伏效应的电池片。通过该课程的学习,学生的综合职业技能培养和职业素质培养起着主要支撑功能。由于传统教学方法在高职人才培养过程中存在许多不足[1],这就需要探索适合光伏人才培养方式的教学方法。
项目化教学(Project-oriented Teaching)作为一种创新性实践教学模式,源自于美国,在德国得到广泛推广,其是把整个教学过程分解为一个个具体的工作情境,从而设计出一个个项目教学案例,教学在实际项目的带动进行展开。项目化教学注重培养学生的职业综合能力,让学生直接参与到项目过程中。在教师的引导基础下,学生完成所有教学项目,在项目化教学过程中学生需要掌握授课计划涵盖的所有教学知识点。同时保证了“教、学、做、评”等相结合,理论与实践一体化,从而实现最终教学效果[1]。
我院开设的《晶硅电池生产技术》课程以高职教育理念,即“理论以够用为度,强化操作技能训练”为基础,遵循“实际、实用、实践”的基本教学规则,采用了基于工作情境的项目化教学法,该教学法注重全面培养学生的职业素养,可使学生主动参与到教学过程中,实现“教、学、做”相结合,实践与理论相统一,实现由重视理论知识教学向重点强调操作技能教学的转变[2]。
二、《晶硅电池片生产技术》项目化方案设计
通过教师走访光伏企业、行业专家,了解企业的生产工作流程,及应具备的专业能力和素质。在此基础上,召集相关教师、行业专家与光伏企业技术人员,结合《晶硅电池片生产技术》课程内容,在遵循由简单到复杂的原则基础上,确定教学项目。根据课程特点,我们设计的项目分为两大类,即课内项目(见表1)和课外项目。每一个学习项目其实就是晶硅太阳能电池片生产一个工序,在项目的设计过程中,按照电池片加工过程先后顺序,学习情境中的任务是根据车间工作岗位进行划分。课内项目是实际生产中的典型工艺流程,在项目化实施过程中学生的学习与实践更具有针对性和实操性,在项目完成过程中可掌握更贴近于生产一线的实际操作技能。在课内项目基础上,补充一些课外项目,课外项目能够保证学生相关知识体系的完整而课内项目又无法涵盖的部分。
三、《晶硅电池片生产技术》课程的项目化方案分析
项目化方案执行过程就是教学任务实施过程,其不仅培养学生学习能力过程,也是让学生获取专业知识与技能的过程,其是项目教学核心环节[3]。在项目化开始实施时,首先要确定项目小组及成员。为了让学生更加深刻感受晶硅太阳能电池企业生产过程,尽快与实际工作岗位衔接,在项目化教学过程中引入企业的管理运营模式,建立一套完整的行政管理体系,在岗位设计过程中设置车间经理、领班、组长等职位;其次是教学项目分配。小组项目确立后,由各组长负责组织项目论证,开展小组讨论,拟定项目实施规划等。课堂项目要求以每位同学准备为主,小组内合作为辅。
下面以“学习情境2”中的“单晶硅片制绒液配制”项目为例进行阐述。在实施项目化教学过程中,学生负责信息的收集、方案的确定、项目的实施及最终的评价等,学生在项目化教学教学过程中其作绝对主体作用,而教师在项目化执行过程中起到引导者、指导者和监督者身份。项目化教学实施过程如下:①明确任务,教师将“单晶硅片制绒液配制”分配给各学习小组,并分析该项目的终极教学任务是使学生能从事单晶硅片制绒工序工艺岗位。具体教学任务是使学生掌握单晶硅片制绒四个方面的知识与技能:制绒目的、制绒原理、制绒液组成及各化学品作用、制绒影响因素;②任务分析,各个项目小组依据自己的项目内容进行自学习,主要通过教材、参考文献、标准、专业网站等,获取关于项目任务的相关知识内容,查阅一些相关联的专业资料,最终完成项目报告;③制定计划,在任务分析基础上,每位小组成员都要制定项目计划,列出项目执行的内容、顺序、各阶段划分和所需实验耗材等。各项目组从多种方案中优化出最佳的“单晶硅片制绒液配制”方案,最后以小组的形式作出决策;④实施计划,项目小组开始配制单晶硅片制绒液,并记录所有项目实施过程;⑤总结分析,项目小组在单晶硅片制绒液配制完成后总结项目实施过程中存在的问题及原因,并优化项目计划;⑥成果评定,为了检验教学效果和促进教学目标的落实,同时为发现在项目化教学中出现的一些不足,教学效果评价是项目化教学中非常重要的一环。项目化教学评价由两部分组成,即项目化结果性评价和过程性实施评价。过程评价主要包括学习态度、仪器操作规范、成果质量、组内同学合作情况和6S完成情况。过程性评价采用自评、互评、教师点评等方法[4]。在各个项目完成时对学生理论知识与实践技能测试是结果性评价主要内容,其主要采用试卷测试方式进行。其组成部分见表2所示。通过以上实施过程,可以做到“教”“学”“做”“评”四个环节环环相扣,交互进行,形成一个有机整体。
四、实施效果
通过项目化教学过程实施,有助于培养学生的学习兴趣、分析问题与解决问题能力综合能力、严谨的职业态度和团队合作意识,增强学生的知识应用能力,学生的综合素质得到显著提高,“工学结合,能力为本”的现代职业教育的教育理念得到充分贯彻,课堂教学的成效得到大幅度提升。
参考文献:
[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.
[2]张荣,罗冲.高职《市场营销》课程项目化教学的实践[J].职教论坛,2012,(2):28-30.
[3]朱红雨.高职项目化教学中教学情境创设的实践[J].职教论坛,2011,(11):29-31.
[4]侯文顺,胡英杰.关于项目化教学改革的考核评价探索[J].辽宁教育行政学院学报,2008,25(10):12-13.
关键词:太阳能光伏幕墙建筑一体化
前言
2006年1月1日,我国实施《可再生能源法》,此后相继出台《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行方法》、《可再生能源产业指导目录》等。2009年,财政部、住房和城乡建设部《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》(财建[2009]128号)《、太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》(财建[2009]129号)、《关于印发太阳能光电建筑应用示范项目申报指南的通知》(财办建[2009]34号),对太阳能光电建筑应用进行补贴支持。其中《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》规定,支持项目应满足以下条件:
1、单项工程装机容量应不小于50kWp。2、发电效率:单晶硅应超过16%,多晶硅应超过14%,非晶硅应超过6%。3、优先支持光伏组件与建筑物实现构件化、一体化。4、优先支持并网式太阳能光电建筑应用项目。5、优先支持学校、医院、政府机关等公共建筑应用光电项目。
太阳能光电建筑应用系统成本主要包括两个部分:一是太阳能电池组件成本;二是安装应用成本,包括设计施工、平衡系统、电网接入等。2009年的补助标准确定为20元/瓦,占目前系统成本的近50%。
太阳能光伏发电与建筑一体化有以下主要优点:1、有效利用建筑表面(屋顶和墙面),省去支撑结构,节省土地资源。2、可原地发电、原地使用,节约送电网投资和减少损耗。3、BIPV系统舒缓夏季高峰电力需求,解决电网峰谷供需矛盾。4、建立多元化的有弹性的能源系统。5、国家政策补贴和电价优惠可以给用户带来实惠。6、避免墙面温度和屋顶温度过高,改善室内环境,降低空调负荷。7、光伏建筑一体化还会提高建筑工程的工业化程度,使建筑工程变成一种高度机械化、自动化的高效率制作产业。但要做好太阳能光伏发电与建筑一体化,却要解决一系列问题,包括技术层面和政策层面。
一、我国太阳能资源的分布
1、当地全年太阳能资源
我国太阳能资源的地区分类概况,如图1所示。
2、当地气候状况
当地的气候状况也是影响太阳能光伏幕墙应用的重要因素。
图1我国太阳能资源分布图
(1)温度:环境温度对太阳能光伏电池的效率有影响,一般来说,温度越高效率越低。因此,在严寒、寒冷地区的气候可以使得温度的影响效应降低;而在炎热气候条件下应采取一定的措施,使得太阳能电池板的温度不至于过高。
(2)抗风、雪荷载、防雨等:光伏幕墙作为建筑构件,还应该根据项目当地的气候条件,综合考虑抗风、防雨、雪荷载等问题。
(3)遮阳、采光的需求:通过光伏组件与玻璃幕墙的结合,通常会形成幕墙上的非透明或半透明部分,因此光伏幕墙具有一定遮阳的功能,同时也降低了玻璃幕墙的透光性能。不同气候区的建筑对遮阳和采光的需求不同,因此光伏幕墙的设计也应有所不同。
3、当地纬度和各个朝向的太阳能照度情况
太阳能光伏幕墙的受光面与太阳的相对位置是决定光伏幕墙接受到的太阳能大小的重要因素。太阳位置常用两个角度来表示,即太阳高度角β和太阳方位角A。
在当地条件下,幕墙上接受太阳能的大小则是由幕墙的安装朝向的方位角和倾角决定的。
4、周围建筑物遮挡
光伏幕墙安装在建筑物上,可能会出现被周围建筑遮挡的情况。如果部分太阳能电池被遮挡,被遮挡的电池把功率以热的方式耗尽,降低整体发电效率。时间过长易导致故障产生,造成整个光伏电池组件损坏。因此,光伏幕墙应安装在日照最多,阴影最少的地方;并且尽量保证组件上部和下部的空气流通,以保持尽可能低的温度。在建筑密度较高的城市,建筑应用光伏幕墙应结合建筑所在地块建筑现状和规划,采用计算或实验的方法对遮挡问题进行预测,尽量避免周边建筑对光伏幕墙的遮挡。若存在太阳光大面积被遮挡的情况,则不适宜安装光伏幕墙。
二、太阳能电池组件的选用
1、各种电池的能源转换效率
(1)实验室转换效率。目前各类太阳电池的实验室转换效率记录见表1。
表1 目前各类太阳电池的实验室转换效率记录
电池种类 转换率(%) 研发单位 备注
单晶硅电池 24.7 澳大利亚新雨威尔大学 4cm2面积
背接触采光单晶硅电池 26.8 美国SunPower 公司 96倍聚光
CaAs多结电池 40.7 SpectroLab 333倍聚光
多晶硅电池 20.3 德国弗兰霍夫研究所 1.002cm2面积
InCaP/CaAs 30.28 日本能源公司 4cm2面积
非晶硅电池 12.8 美国USSC公司 0.27cm2面积
CIGS电池 19.9 美国可再生能源实验室 0.41cm2面积
CdTe电池 16.5 美国可再生能源实验室 1.032cm2面积
多晶硅薄膜电池 16.6 德国斯图加特大学 4.017cm2面积
纳米硅电池 10.1 日本钟洲公司 2um膜(玻璃衬底)
染料敏化电池 11.0 EPFL 0.25cm2面积
HIT电池 21.5 日本三洋电机公司
(2)实际转换效率。实际市场上销售的太阳能电池转换效率达不到实验的数据,实际效率如表2。
表2目前各类太阳电池的实验室转换效率的记录
电池种类 转换率(%)
单晶硅电池 17%
多晶硅 15%
非晶硅 12%
(3)温度对效率的影响。当温度升高时,光伏电池的发电效率将下降。不同的光伏电池,温度系数有些差别。非晶硅电池的温度系数要比晶体硅电池小,即非晶硅电池受温度的影响比晶体硅电池小。在常见的光伏电池中,效率受温度影响情况如下:单晶硅最大;多晶硅中等;非晶硅较小。
2、基于建筑一体化设计,电池组件的选用原则
在建筑光伏一体化设计中,对于建筑不同部位选用不同光伏电池的原则如下:
(1)多晶薄膜、非晶硅薄膜电池在建筑一体化设计中比较有优势,宜采用与建筑屋面、墙面、玻璃幕墙相结合的多晶薄膜、非晶硅薄膜电池。(2)应按照地区,将太阳能电池板与屋面,东、南、西向墙面相结合。(3)根据建筑要求确定合适的玻璃性能(如采光)及结构(如夹层、中空、异型)。(4)根据抗风等要求确定玻璃的强度要求(钢化、厚度)。
3、光伏组件需要解决的问题
(1)组件的生产问题。在光伏组件的生产中,应根据电池的特性选用面板玻璃,考虑透光性能、厚度、强度、平整度等。在夹胶生产工艺方面,应选用专用的胶片,并在组件边缘采用专用密封胶密封。在弯曲成型方面,应注意电池的弯曲能力。在电池焊接、联接、合片、引出线等工艺设计中要重点关注成品率。
(2)组件的安装与使用问题。光伏幕墙组件在设计中应把安装方式作为重点之一。这其中包括组件固定方式,光伏幕墙的水密性,安装、使用中的损坏问题,光伏组件背后的散热问题等。
在设计中还应充分考虑光伏幕墙的建筑使用要求和在寿命期的一系列问题,包括:与建筑外观的协调;透光性能;应考虑玻璃在夏季的升温问题及热炸裂问题;冬季玻璃构造的保温能力;光伏电池的效率衰减;光伏电池组件的使用寿命;组件的清洗、维护等。
4、比较适用于太阳能光伏幕墙的电池
(1)非晶硅太阳能电池。非晶硅太阳能电池无毒、无污染,技术成熟,多用于玻璃幕墙,特别适合在新建建筑使用。技术特点如下:
①对散射光、折射光、直射光等各种光源都有良好的吸收效应,稳定电流输出,长时间光电转换。②没有半导体效应,不随光照时间长产生温度升高,发电效应不降低,更适合用于热带地区。③比晶体硅电池组件容易维护和清洁,不会因为部分阴影而导致整块电池组件发电效果大幅度下降。④薄膜太阳能电池造价是晶体硅电池的一半,而且不受原材料瓶颈的限制,适合于广泛实用。⑤非晶硅太阳能电池光电转换效率已达到13%。⑥制备工艺相对简单,原材料消耗少,比较便宜等优点。⑦非最佳角度阳光下的工作情况好于单晶硅太阳能电池,可自由裁剪,可充分利用合成的产品。
(2)铜铟镓硒太阳能电池(CIGS)。铜铟镓硒太阳能电池(CIGS)为柔性薄膜,用于曲面造型幕墙,突破平板限制。电池高效、低成本、性能稳定,可大规模工业化生产。技术特点如下:①转化率高:可以和传统的单晶硅媲美,小面积可达19.9%,大面积可达11.2%。②性能稳定,无污染。③制造成本低。④使用寿命长。⑤柔性薄膜,用于曲面造型幕墙,突破平板限制。
三、一体化构造的确定
1、光伏幕墙的基本构造
光伏幕墙系统除了具备太阳能电池阵列、功率调节器等设备外,作为建筑的一部分,还应具备以下功能的构造:(1)作为建筑的护结构,应采取一定的措施,达到基本的隔热保温的要求。具体来说,光伏幕墙的传热系数、遮阳系数及内表面温度等参数应达到相关要求。(2)电气绝缘性能。(3)防水防潮。(4)作为建筑构件,将受到风荷载、雪荷载等外力的作用,应具备一定的强度,保证建筑的护结构不受到破坏,同时应具备一定的刚度,以保证不至于变形。(5)作为玻璃幕墙或采光顶时,还应满足建筑采光的需求,应具有一定的透明度。
2、BIVP的设计原则
(1)与建筑能完美结合,是建筑艺术与创意设计。光伏组件给建筑设计带来了新的挑战与机遇,画龙点睛的BIPV设计会使建筑更富生机,环保绿色的设计理念更能体现建筑与自然的结合。(2)结构安全性。光伏组件与建筑的结合,结构安全性涉及两方面:一是组件本身的结构安全,如高层建筑屋顶的风荷载较地面大很多,光伏组件受风变形时是否会影响到电池片的正常工作等。二是固定组件的连接方式的安全性。组件的安装固定需对连接件固定点进行相应的结构计算,并充分考虑在使用期内的多种不利情况。建筑的使用寿命一般在50年以上,光伏组件的使用寿命也在20年以上,BIPV的结构安全性问题不可小视。(3)发电性能(主要功能),并电网匹配。(4)通风、保温、隔热、散热、采光、遮阳。(5)根据建筑功能需要,考虑发电用途。通常发电的用途包括:照明、抽水、空调、上网等。
3、BIPV的各种形式
目前,BIPV通常采用以下形式,在每种形式下,建筑要求如表3。
表3BIVP的各种形式
序号 BIVP形式 光伏组件 建筑要求
1 光伏采光顶 双玻璃光伏组件(透明) 建筑效果好、结构强、采光性好、遮风挡雨、隔热保温
2 光伏屋顶 光伏屋面瓦 建筑效果好、结构强、遮风挡雨、隔热保温
3 光伏幕墙(透明) 双玻璃光伏组件(透明) 建筑效果好、结构强、采光性好、遮风挡雨、隔热保温
4 光伏幕墙(非透明) 双玻璃光伏组件 建筑效果好、结构强、遮风挡雨、隔热保温
5 光伏遮阳板 双玻璃光伏组件 建筑效果好、结构强
6 屋顶光伏组件 普通光伏组件 建筑效果好
7 墙面光伏组件 普通光伏组件 建筑效果好
BIPV较适合的建筑部位有屋顶、风雨棚、立面幕墙、大型遮阳百叶等位置。各种情况分析如下:(1)光电幕墙:只要地区合适、朝向合适,便可以采用太阳能光电幕墙。(2)光伏屋顶:屋顶为不透明,太阳能电池板能很好与其结合。直立锁边屋面板系统,BIPV配置合理有很好效果。BIPV形式玻璃采光顶。(3)风雨棚:风雨棚使用BIPV有优势:①覆盖面积大,且有最理想的太阳辐射角;②外观形状单一规整,方便太阳能板的布设;③维护和检修非常方便。(4)电动遮阳百叶BIPV:①能根据太阳高度角进行调节,获得最大太阳辐射量;②太阳能电池板能和遮阳百叶在外观上能很好融合;③机械化程度高,BIPV应用将更加广泛和合理。(5)墙面:南向、东西向墙面,若无遮挡,也是很好的位置,可取得较好的效果。
4、太阳能光伏幕墙工程应解决的问题
太阳能光伏幕墙需要结合建筑的总体规划设计,考虑环境、需求等一系列问题。
(1)与建筑外观协调一致。(2)城市区大楼彼此遮蔽阳光。(3)建筑物的纬度、方位,以及环境干扰。(4)与建筑物结合一体,设计与施工均较复杂,技术要求度很高。(5)造价昂贵,投资大,业主缺少投资动力。(6)晶体硅模板背部因通风较差,温度上升,发电效率可能降低10%以上。(7)垂直设置,将减少约40%的发电量。(8)当阴影遮蔽一片模组的一部分时,将减少整片模组及其他串联模组的发电量。(9)电气联接、电网联接、电量计量、电气保护等。
5、太阳能光伏幕墙工程问题的解决途径
(1)通过对光伏幕墙接受的太阳辐细计算,避免大楼彼此遮蔽阳光的问题。(2)规定清洗时间间隔,定期清洗,以解决空气质量不好等环境问题。(3)行业开展共同研究,编制相关的行业技术规程,不断提高光伏建筑一体化的设计与施工技术。(4)采用薄膜电池,通过规模化生产降低成本,优化电网系统。(5)在夏热地区使用,应有夏季的背部通风措施(60℃以下),并进行温度计算,减少温升问题。(6)垂直设置时,应进行经济分析,确定采用的电池、系统等,缩短投资回收期。(7)进行光照阴影计算,确定最佳安装位置。同时,采用弱光性能好的薄膜电池,减少阴影的影响。(8)制定配套的设计标准及技术指南,优化电气设计。
四、结语
摘 要 新能源产业是保定市重大支柱产业。自2011年以来,新能源产业遭遇发展寒冬,全球光伏市场迅速萎缩,风电产业重新洗牌;行业面临着前所未有的压力与挑战。在此背景下,试探讨保定市新能源产业发展现状,总结继往经验教训,进而对推进新能源产业的发展路径提出展望与可行性建议。
关键词 中国电谷 新能源产业 保定 风电 光伏
2006年,保定市提出“中国电谷”发展战略,依托保定高新区新能源产业优势,建设世界级的新能源及电力技术创新与产业基地。但自2011年以来,面对欧债危机、全球宏观经济形势和全欧美“双反”等不利因素的影响,新能源产业增速放缓,面临着前所未有的巨大挑战,主要是全球光伏市场迅速萎缩。市场供大于求的现状导致企业间竞争加剧,价格暴跌,呈现全行业亏损,光伏组件和基本原料价格不断跳水,企业经营压力增大,再加上美国和欧洲针对中国光伏产业的“双反调查”,令中国光伏企业雪上加霜,产业面临严峻贸易保护挑战,给光伏企业带来巨大冲击。二是风电产业重新洗牌。受运输成本、风场资源及市场影响,国内风电产业重新洗牌,风电企业经营困难。风电行业增长空间日益萎缩,市场的过度竞争、行业技术门槛的提高必然带来整个行业的整合,风电产业仍处于调整期。在此大背景下,我市新能源产业仍然继续保持了平稳持续发展。为此,我们走访了保定国家高新区,对我市新能源产业进行了调研,并梳理如下:
一、新能源产业发展态势良好
保定市充分利用以国家、省大力支持战略性新兴产业发展的向好环境,变压力为动力,化危机为契机,大力培植龙头企业、发挥龙头企业完整的产业链和领先的创造力,准确把握行业发展趋势,有效控制产品成本,深入挖掘市场潜力,创新推动技术升级。光伏产业处于国内领先地位。形成了以英利集团为龙头,相关企业70余家的聚集态势。拥有太阳能光伏产品研发、制造、应用完整的产业链,并在光热发电、太阳能电站、太阳能建筑一体化技术领域取得突破,构成了完整的产业体系。领军企业英利集团,建成国内唯一的全产业链晶硅电池生产体系,2012年实现销售收入130亿元,出口创汇12.3亿美元,全年组建出货量超过2200兆瓦,同比增长40%。随着六九硅业项目投产、天威薄膜实现量产、巨力集团1G瓦光伏电池项目启动,中国电谷在光伏制造产业化、规模化、国际化方面已经处于国内领先地位。风电装备产业形成完备体系。已形成以国电联合动力公司、天威风电、惠德风电为龙头,由30多家风电叶片、整机、控制系统及相关配套生产企业等核心设备制造产业链条组成的产业集群,在叶片生产规模化的带动下,建立了较为完整的风电装备产业链。保定・中国电谷近年来建成了多个风电整机及叶片研发检测中心。电力自动化设备制造业发展加快。以世界著名的超大变压器制造商天威集团为龙头的输变电产业、以风帆锂电为龙头的新型储电产业和以三伊电子、天河电子等为代表的高成长性电力设备制造企业集群快速发展,同时加强战略合作,吸引了日本三菱、美国江森、中国国电、中国兵装、中航集团等知名企业投资入驻,电谷产业集聚效应充分显现。创新能力突出。截至目前,高新区拥有4个国家级重点实验室,6个国家级企业技术中心,10个省级企业技术中心,25个高新区级企业技术中心;取得国家、行业标准200余项,专利超过3000项,多项成果已经达到国际、国内领先水平,拥有新能源领域多项第一。政策平台形成强大支撑。“太阳能之城 ”、“中国电谷、低碳保定”已经成为保定市亮丽的城市名片。中国电谷的辐射带动优势,得到了国家发改委、科技部、国家能源局等部委的高度评价与支持,近年来先后获批国家新能源高技术产业基地、国家可再生能源产业化基地等8个国家级称号。被世界自然基金会确认保定市为中国低碳城市发展项目首批启动城市等。
二、主要经验和做法:
在市委、市政府的正确领导下,国家高新区针对新能源产业面临的形势,紧紧围绕“产业集聚、创新驱动、突出特色”的发展思路,把创新作为赢得竞争的核心动力,全面提升产业自主创新能力和核心竞争力,壮大产业集群,发展具有区域特色的新能源产业。
(一)攻坚克难,全力推动主导产业
保定国家高新区全力推动新能源高技术产业基地建设,明确将新能源与能源设备产业作为实现跨越式发展的第一支撑来培育。新能源与能源装备产业取得了跨越式的发展,极大地拉动了高新区经济增长,成为保定高新区转变增长方式的重要载体。针对新能源产业面临的问题,为应对挑战,扭转不利局面,高新区多措并举,开展“百家企业大调研”、“重点企业走访会诊”等活动,加强对企业经济运行监测力度,加快重点项目建设,全力推动高新区经济发展,保持主导产业实力稳定增长,在全球光伏产业大面积关停的情况下,英利集团保持了正常生产,实现全年全球发货量第一。
(二)项目带动,加速高技术产业化进程
保定高新区加快重点项目建设,推进项目建设实现新突破,连续几年省市重点项目数量、总投资居全市第一,呈现出“投资规模大、产业结构优、技术含量高”的特点,建立健全了重点项目考评奖罚制、目标责任制、党政领导责任制、互看联查制、重大项目承包责任制等八项制度,强力推进项目建设。百家院校、百家央企项目惠阳科技工业园和中国乐凯集团新材料产业园项目都进展顺利。重点项目的建设带动了高新区经济发展,加速了高新技术产业化进程。
(三)创新驱动,增强核心竞争力,
保定高新区于2011年启动创新型特色园区建设,目前各项工作正按照建设方案稳步推进,同时新能源与智能电网装备创新型产业集群建设不断推进,品牌影响力与日俱增。知识产权管理工作再上新台阶。通过培训、宣传、引导等各种方式鼓励企业加强自主创新,提高知识产权保护意识,目前取得各类国家标准及行业标准200多项,专利4000多项,多项成果达到国际、国内领先水平。
(四)加强创新平台建设,推动跨越升级
保定国家大学科技园建设正式启动。华电、河大、农大、金融学院和软件技术学院五所院校入驻,创立了一园多校、联合创新的发展模式,成为“中国电谷”又一自主创新基地、产学研合作示范基地和战略性新兴产业培育基地。目前入驻企业70家,达产后可实现年产值30亿元。光伏发电技术和风力发电技术两个国家重点实验室建设进展顺利。“风能仿真与检测认证技术重点实验室”正式获批得国家能源局授牌,并成功试运行;中科院国家光伏检测实验室正式交付使用。以创新平台为载体,保定高新区围绕重点产业及特色产业,开展高新技术产品研究、关键技术开发、重大共性技术攻关,高新技术成果不断涌现。
三、进一步加强新能源产业发展
(一)进一步发挥新能源产业聚集优势。进一步加强创新体系建设,加大对企业技术创新的支持力度,对企业技术创新给与奖励,大力培育新能源企业的自主创新能力,引导企业加大技术研发投入,突破核心技术瓶颈,形成持续创新能力。
(二)推动新能源产业向高端环节拓展。针对新能源装备制造业国际市场降低补贴、国内市场竞争激烈的严峻形势,一方面通过持续推进技术创新、实施重大项目带动、培育高成长性企业、优化调整空间布局措施,着力推进新能源及能源产业,在科技创新和掌握核心技术方面实现率先发展,在完善产业链条和构建产业体系方面实现率先发展,在促进产业聚集实现集约发展方面实现率先发展,在加快人才培养强化人才支撑方面实现率先发展,在构建服务体系搭建服务平台方面实现率先发展,在智能电网光伏应用方面实现率先发展,引导高端要素向新能源领域集聚,全力打造保定新能源之城。
四、推进新能源产业发展的有关建议
尽管新能源产业目前遭遇发展瓶颈,面临着前所未有的巨大压力,但根据我国能源发展状况及发展规划,新能源产业仍然有良好的发展前景,光伏发电和风电仍然是最具市场潜力、最具发展前景的新能源产业。因此,建议省政府出台相关扶持政策和措施, 帮助企业渡过难关,使我省光伏和风电产业在行业洗牌、整合过程中保持竞争优势。
(一)优先支持省内新能源产业发展
中国电谷光伏、风电产品在质量、性能等方面均处于行业领先水平,建议省政府在采购新能源设备过程中,对省内企业、产品给予全力支持。
(二)加强对重点创新平台
建议省政府对重大创新平台(国家重点实验室、检测中心等)给予重点支持,将其列入重点科技支撑项目,并给与一定的资金和政策支持。