時間:2023-01-09 00:01:48
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇光伏項目總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】光伏電站施工與調試;課程建設;探索與實踐
0 引言
光伏發電作為一種新興的綠色能源,近幾年來在國內外都有了較快的發展。國內也有部分高職院校開設了光伏相關專業,但目前這些專業大多側重于光伏產業鏈的中上游,即光伏電池、組件及其材料的加工和制作,而光伏電站施工與調試課程的探索和實踐相對較少。下文擬對光伏電站施工與調試課程建設的探索和實踐進行總結。
1 明確課程目標,尋求課程特色
光伏電站施工與調試是光伏應用技術專業的一門職業能力核心課程,主要內容是各類光伏電站的施工和調試,具有很強的操作性。本課程總課時96學時,其中理論課40課時,實踐課56課時。通過本課程的理論教學和實踐訓練,學生除掌握光伏電站施工的必要的基礎理論和知識外,還要具備光伏電站的施工和調試的能力,以達到培養高技能人才的目的。
光伏電站施工與調試是一門實踐性很強的課程,在課程的整體教學設計上,為了更好的與實踐相結合,鍛煉學生的動手能力,本課程采用了項目式教學,在項目的選取上充分利用學校和地方資源,采用的項目和課程分配如表1所示。三個項目分別涵蓋了離網、分布式和集中式三種類型的光伏電站,同時安裝地點包含了地面和屋頂兩種安裝量最大的地點。通過三個項目的學習和實踐,學生能夠基本掌握各種光伏電站的施工和調試。
2 基于工作過程的教學內容
本課程的內容完全根據實際光伏電站的工作過程來設置,項目一的教學內容如表2所示,根據離網光伏電站施工的過程將項目分為離網光伏電站施工準備、離網光伏電站基建施工、離網光伏電站電氣設備安裝和離網光伏電站調試四個子項目和施工技術準備、施工材料準備等12個教學單元,每個教學單元又根據實際工作過程分成2~3個教學任務。如施工技術準備教學單元設置了施工現場考察、施工圖紙識讀和施工圖紙會審三個教學任務。
3 教學做一體化
本課程采用教學做一體化的教學方法,本課程采用的三個項目均是現實中的光伏電站,為本課程實施教學做一體化教學提供了保障。如任務組件的安裝,首先,利用圖片向學生介紹光伏組件的形狀和規格,然后,利用視頻向學生演示組件的安裝過程,同時講解組件安裝時的要求和方法,接下來讓學生分組開始安裝組件,最后,對學生安裝的過程進行點評,并總結組件安裝的要點。
4 實訓基地建設與校企合作
本課程的實訓基地包括理學校的工南樓2KW離網光伏電站、機電大樓屋頂100KW分布式光伏電站和浙江中硅電子科技有限公司2.9MW集中式光伏電站,很好的滿足了本課程的實踐教學。
同時我們還與浙江中硅電子科技有限公司共同開發光伏電站施工與調試校企合作開發課程,浙江中硅電子科技有限公司擁有光伏電站施工隊伍,可以為本課程的實踐教學提供案例和素材,企業的工程師為學生進行實踐課的指導,同時,還可以為學生提供光伏電站施工和調試的“實戰”機會。
5 結束語
經過三年時間的課程建設和教學實踐改革,光伏電站施工與調試課程已經批準為第二批校企合作開發課程,公開出版了教材,并建立了教學網站。當然,作為一門新興課程,還有很多需要探索和完善的地方,我們將繼續進行課程的建設的探索和實踐。
【參考文獻】
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關鍵詞:光伏發電;項目建設;正泰新能源;全生命周期;新能源 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM615 文章編號: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區國家先進技術光伏示范基地5萬千瓦光伏電站正式并網發電,該項目由浙江正泰新能源開發有限公司全資子公司大同市正泰光伏發電有限公司開發建設,位于大同市南郊區云岡鎮,緊靠著名旅游景點“云岡石窟”,建設容量50MWp,年發電量達到6900萬度,是光伏示范基地6個“領跑者計劃+新技術、新模式示范項目”之一。與其他“領跑者”項目開發商不同,正泰集團是國內最早實行橫向整合的光伏企業,從光伏電站投資、光伏全套設備供應,到EPC形成了基本閉環、可控的光伏全產業鏈。正泰無可比擬的系統集成優勢,可以最大程度地控制成本,提高系統匹配度,提供最便捷的運營維護。對此,本文針對項目建設過程中取得的管理經驗進行總結,從而為同行提供參考。
1 項目設計階段
一座優質工程就好像一塊好的天然玉石,經過精心設計、精雕細琢才能成為一件優秀作品。光伏設計必須經過反復論證、精細設計才能建造出優秀項目。
優秀項目與好設計密不可分。設計圖紙是“紙上談兵”,“紙上談兵”在這里不是寓意不切實際。設計得當能使工程省時、省力、省錢;設計不當,施工中拆改、返工、造價控制不住。大同項目作為領跑者項目,對使用技術的先進性、設計理念的前瞻性要求較高,為體現項目“領跑者”精神,肩負著正泰項目模式創新、技術創新的使命,保證正泰大同光伏項目優秀的設計,公司技術人員協同上海電力設計院各專業設計人員多次現場測繪、踏勘,多次組織設計方案論證會議;考慮到很多新技術未得到成熟應用,公司技術人員多次去多家廠家調研論證,提出不少建設性意見,最終確定項目設計方案;項目從構思、確定方案到體現在設計圖紙上,無不體現項目“技術先進性”領跑者特性。現項目已按設計建成,新技術應用的光伏電站項目源源不斷穩定地向電網輸送清潔能源,心中成就感油然而生,回顧項目設計歷程,其主要取得以下經驗:
1.1 創新設計方式
大同項目為煤炭沉陷區,項目前期的地塊穩定性分析報告顯示正泰大同項目所處地塊為煤炭采空區,主要涉及侏羅系的5個煤層,煤層累計采厚達10m以上,采深90~420m,采煤沉陷區會產生一定的地表破壞、移動與變形,對該區域內的光伏組件基礎、電纜埋設、逆變升壓房基礎會產生一定的影響,采用光伏常規項目的支架形式及基礎形式勢必會帶來較大的安全隱患,難以保證電站生命周期內的設備安全。對此經過與設計院一起多次論證,考慮短支架、增基礎、箱變現澆基礎等方案減少地塊沉陷對電站的影響。
1.2 加強協調工作
正泰大同項目用地緊張,“巧婦難為無米之炊”。項目地塊分散、地形起伏大,墳頭較多,拆遷難度大,政府提供原規劃地塊不足以滿足50MW的規模,實際地勢地貌僅有35MW的規模,需在規劃地塊外尋找新增土地,大同市政府和大同發改委積極參與,為企業排憂解難,發揮“大同模式”的優勢,基地辦為了項目圓滿完成,加班熬夜放棄周末多次協調村鎮完成租地工作,同時進行優化項目設計方案、減少土地占用。
1.3 大膽引入新技術
正泰大同項目設計方案類別多、設計任務重。為保證項目新技術的領跑性,該項目從整體設計、設備選型,到智能運維,融合了各種優秀技術,最大程度地提高電站效率,包括采用320W轉換效率超過16.5%的多晶硅光伏組件、帶直流拉弧檢測智能匯流箱、集散式逆變器、高效逆變器、非晶合金低損耗變壓器、單軸自動跟蹤系統、智能化運營監控系統等,該“領跑者項目”要求多晶硅組件效率大于16.5%,逆變器最大效率大于99%,該次設計滿足甚至部分超過了領跑者項目要求。
1.4 嚴把質量關,控制項目風險
考慮到很多先進技術,市場上還未得到成熟應用,公司技術人員多次與廠家溝通交流,通過調研論證、比較分析,確定各個設備技術參數、使得設備適應大同項目地實際情況,通過編制技術協議、測試方案,嚴把質量關,降低公司新技術使用風險。
2 工程招標及設備采購階段
招標是“貨比三家”,是引入競爭機制,優化施工單位、節約投資、保證工期的有效手段,同時有保護我們建設單位管理人員的作用,應當充分重視。建設項目招投標的內容很多,除設計、勘探、監理招標外,主要是工程總承包單位的招投標,其次分包單位、設備、材料招標等,一項工程要多次招投標;正泰新能源開發有限公司具有“電力工程總承包叁級資質”,自主進行項目總承包管理,下面主要就施工分包單位以及設備供應體系管理的一些內容總結:
2.1 不斷完善招投標制度
(1)根據本光伏工程建設地點、工程特點,擬定參加投標的施工單位資質等級,要求投標單位有類似工程施工業績;(2)通過當地建設主管部門或網絡了解參加投標的施工單位信譽有無不良記錄;(3)組織對參加投標的施工單位進行考察,考察內容為已建成的工程實例,體驗工程觀感效果并征詢建設單位對施工單位的意見;(4)在編制工程招投標文件時,要求報價和工期合理,避免投標單位以低于成本價競標和承諾不合理工期。該類施工單位往往會在進場后以虧損等理由降低工程質量和拖延施工周期;(5)一個集團公司只允許一家分公司參與投標;(6)投標單位應向招標單位繳納投標保證金,以保證招投標工作過程正常進行,減少隨意違約;(7)評標工程建設單位盡可能派人員參加評委會;(8)設備、材料招標時,必須要求提供技術協議,技術協議盡可能詳實,至少含有產品材質、規格尺寸、性能、檢驗報告等內容,最好能提供樣機或應用案例協調技術人員進行實地考察。
2.2 構建設備供應商管理體系
(1)對供應商考評,采取量化評價的方式,全面客觀地反映供應商生產規模、制造能力、供貨能力、備件質量、服務技能等各方面情r;(2)增加長期合作供應商,建立完善機制,從源頭到產品形成完善供應鏈,在實際采購過程中進行檢測和工藝分析,保證產品質量;(3)實時跟蹤市場價格(如銅、鐵、硅等),對采購價格實施動態管理的設備進行市場考察和業務分析,在招標、詢價、談判時進行分析和控制;(4)估算產品和服務成本時要求明細,與供應商一起尋求降低大宗材料成本途徑,同時了解同行伙伴的優勢,從供應商自身結構、技術、管理等方面入手找到方向,領跑行業先機;(5)加強供應商考察,積極組織技術交流,前期談判就將產品生產工序及時間明確,進行駐廠監造,并制定預防措施、質量管理、違約處理等相關資料。
2.3 施工過程管理階段
施工單位進場后,建設單位應組織設計單位向施工單位進行施工圖交底,由施工單位,監理單位提出問題,設計單位應書面給予答疑,答疑文件是施工依據,與圖紙有同等效果。施工單位進場后,應向建設單位和監理單位提交《施工組織設計》,《施工組織設計》的主要內容是根據本工程建設場地以及光伏施工的特點安排的施工計劃,包括質量保障措施、工程進度計劃、施工人員、材料供應、施工機具、安全防護、環境保護、冬季施工措施等。
工程開工建設前夕,應當報當地建筑行政管理部門,辦理工程質量監督手續。
3 質量管理:控制施工工藝、材料檢驗、隱蔽工程
質量管控放到項目管控的最重要位置。針對該問題,主要采取以下四方面的措施:(1)施工單位要根據施工需要的總平面布置圖的要求來進行臨建設施布置,設備和材料規格要符合設計要求。對設備要實行開箱檢查,其說明書等資料都要齊全,做好施工的記錄工作和完整試驗記錄;(2)控制進入施工現場的原材料源頭。鋼筋與鋼材進場時,材料的品種、規格、級別以及數量符合設計的要求,并遵守國家現行的相關標準,抽取試件去進行力學的性能檢驗,材料的質量要符合相關的規定。水泥進場時,檢查水泥的品種、級別、散裝或包裝的倉號、出廠日期等規格,并要對水泥的強度、安定性和其他重要性能指標實行復驗,質量要符合現行的國家規定。模板及其支架要具備足夠的承載能力、剛度及穩定性,可以可靠地承受住澆筑混凝土的重量、側壓力和施工的荷載;(3)對鋼支架安裝、電纜接地埋設、匯流箱安裝等方面,重點控制鋼支架的垂直度,鋼支架與埋件焊縫的飽滿度。接地主要是埋深度、焊接焊縫的飽滿度以及焊接;(4)自始至終做好資料的收集和整理保存,為竣工驗收做好基礎。
4 加強資金控制
光伏電站建設工程相比其他工程建設項目而言,其突出的特性是建設周期短、資金投入大。一個看似很小的不合理因素可能會導致幾十萬甚至上百萬的建設資金的浪費。資金的使用要先緊后松、從前而后。
5 結語
2013年以來,光伏電站的建設呈現爆發性、粗放性增長,但隨著光伏政策的縮緊,光伏電站的建設和投資亦會越來越精細化,大同項目作為國內第一個領跑者項目,提供了光伏行業先進技術的應用平臺,引領國內其他光伏電站的建設,大同正泰領跑者項目的成功實施,為正泰新能源公司后續的光伏項目實施奠定了基礎,指明了建設方向。正泰新能源公司將繼續秉承腳踏實地,低調務實,認真進取,創新發展的態度和作風,在光伏行業內精耕細作,努力前行,成為真正的“領跑者”。
參考文獻
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積極推進分布式光伏發電健康發展
――在分布式光伏發電現場(浙江嘉興)交流會上的講話
文■國家發展改革委副主任、國家能源局局長 吳新雄
分布式光伏發電現場交流會的主要任務,就是通過現場交流會,學習、研究分布式太陽能利用的好做法、好經驗,推動解決分布式光伏發電發展中遇到的實際難題和矛盾,促進我國光伏產業健康發展。
一、注重實際效果,深刻認識發展分布式光伏產業的本質意義
(一)支持新興戰略產業健康發展
眾所周知,我國在國際上能夠主導市場的產業并不多,光伏產業是其中為數不多的一個。美國和歐洲的“雙反”,就是要采取貿易保護的手段,對我光伏產業進行戰略遏制,就是要獨占國際光伏市場,搶占先進能源技術的制高點。在這場國際產業競爭中,我們一定要牢牢掌握主動權。經過近10年,特別是近幾年的快速發展,我國已經形成了相對完整的光伏產業體系和巨大的生產能力,光伏電池產量占全球市場70%,在國際市場競爭中處于有利地位。但同時應該看到,我國光伏產業長期過多依賴國際市場,重生產、輕應用,產業發展不平衡,市場風險很大。近幾年歐美等國“雙反”給我國光伏企業帶來了慘痛教訓。這充分說明,只搞制造不行,必須加快拓展國內應用市場,構建完整的光伏產業體系。國務院出臺促進光伏產業健康發展的意見,提高可再生能源電價附加,為拓展國內市場創造了條件。我們一定要乘勢而上,大力發展分布式光伏發電,切實拓展國內光伏應用市場,實現從上游制造向下游應用的延伸,培育和完善產業鏈,實現我國從光伏制造大國向光伏產業大國的轉變。尤其是浙江、江蘇、江西、河北等光伏大省,更應充分認識、高度重視,切實提高責任感和使命感,在光伏應用上走在前列。只有這樣,才能把光伏產業的命運掌握在自己手中,實現戰略性新興產業的持續健康發展,提升我國在國際市場上的話語權。
(二)優化我國能源結構,確保我國能源戰略安全
6月13日,主持召開中央財經領導小組第6次會議,聽取國家能源局關于我國能源安全戰略的匯報,明確提出“四個革命”和“一個合作”,即:推進能源消費革命、能源供給革命、能源技術革命和能源體制革命,加強全方位國際合作,強調著力形成煤、油、氣、核、新能源和可再生能源多輪驅動的能源供應體系,保障國家能源戰略安全。分布式光伏發電作為重要的清潔能源和可再生能源,擁有巨大的資源量和發展潛力。第一,在用電負荷達到30萬千瓦的工業園區,安裝屋頂光伏的規模可達10萬千瓦,年發電量可占到工業園區用電量的10%左右,優化能源結構效果明顯。第二,光伏發電負荷與工業用電負荷在時段上十分吻合,既能滿足工業用電需求,又能“頂峰”發電,優化電力系統運行。第三,通過技術進步、降低成本,力爭到2020年實現光伏發電用戶側平價上網,光伏發電將在替代化石能源、保障清潔電力供應方面發揮更大的作用。發展分布式光伏發電,對于提高清潔能源比重、優化能源結構具有十分重要的現實意義。只要各地區各企業高度重視、大力推動,總書記提出的推動能源生產與消費革命、保障國家能源戰略安全就一定能夠邁出更加堅實的步伐。
(三)改善我國生態環境,創新城鄉用能方式
今年3月,國務院印發了《國家新型城鎮化規劃》,要求把生態文明建設全面融入城鎮化進程,堅持可持續發展理念,大力發展可再生能源,提出到2020年城鎮可再生能源利用比例達到13%。目前,國家能源局按照任務分工,正在抓緊制訂《新城鎮新能源新生活行動計劃》。分布式光伏發電作為清潔、環保、無污染的可再生能源,是城鎮新能源利用的現實選擇。按照計劃,到2020年,光伏發電將達到1億千瓦,每年可減少燃煤5000萬噸,在替代城鎮煤炭消費和減少污染物排放方面發揮重要作用。同時,在5000到2萬人的小型建筑群,使用LNG實現冷熱電三聯供,既能集中制冷、制熱、發電,還能解決天然氣調峰問題。這樣就能實現能源的清潔化利用,改善城鄉用能方式,實現新城鎮、新能源、新生活。
(四)堅持集中式和分布式并重的方針,切實提高太陽能發電、用電的效率和競爭力
我國西部地區光照條件好,未利用土地遼闊,適宜發展集中式大型光伏電站,但度電補貼需求高,約0.6元以上,且當地用電需求小,大規模開發就地消納困難,電力需長距離外送,變損、線損高,輸變電投資成本高。東、中部地區分布式光伏發電,雖然平均利用小時數稍低,但電力易于就地消納,且網購電價高,度電補貼需求少,約0.42元,與西部集中式光伏電站相比,用同樣的補貼資金能夠多支持30%―50%的光伏發電。堅持集中式與分布式并舉,因地制宜推進分布式光伏發電,能夠利用有限的財力物力,發展更多的光伏發電應用,更加有效擴大光伏產業的國內市場空間。同時,大力發展分布式光伏發電,有利于鼓勵企業和地方協同,加強技術改造、創新商業模式、提高管理水平,積極探索和實踐提高太陽能開發、利用效率的有效途徑,更加高效地發好、用好、管好光伏發電,不斷提高光伏發電、用電的效率,不斷降低光伏發電建設成本、管理成本和用電成本,切實提高光伏發電的市場競爭力,為更大規模、更高質量拓展光伏應用市場,促進光伏產業持續健康發展創造條件。
(五)落實穩增長、調結構、促改革、惠民生的政策,為經濟發展提供新的增長點
今年6月,總理主持召開8省市經濟工作座談會時指出,當前我國經濟運行總體平穩,但經濟發展穩中有憂,下行壓力仍然較大,風險和挑戰不容忽視,要支持新興產業中成長型、創新型領頭羊和充滿活力的民營經濟小微企業。光伏產業是重要的戰略性新興產業,是創新型領頭羊。今年1―5月,光伏發電新增裝機300萬千瓦,較去年同期增長100%,直接帶動投資近300億元。目前,光伏發電儲備項目超過1000萬千瓦,帶動社會投資潛力巨大。在當前實體經濟疲軟,經濟增長乏力的情況下,大力發展光伏產業和光伏應用,實現產業與應用的有機結合,以應用帶產業,以產業促應用、促投資,對于培育和擴大新的經濟增長點,穩增長、調結構、促改革、惠民生,促進經濟持續健康發展具有重要的現實意義。
二、齊心協力,努力破解分布式光伏發電難題
(一)多措并舉解決好屋頂問題
當前分布式光伏發電的重點是中東部地區電價較高、負荷較大、經濟性較好的各類工業園區。建筑物屋頂擁有者、項目單位和用戶不是同一主體,經濟關系復雜,利益難以平衡,需要地方政府協調。各方面反映的“屋頂落實難”的問題,并不是沒有屋頂資源,而是難以協調使用。嘉興市采取統一配置屋頂資源的辦法避免了開發企業惡性競爭和業主漫天要價的矛盾。秀洲區要求新建建筑物年綜合能耗5000噸標煤的企業屋頂在符合安全的條件下必須安裝光伏發電,這對解決“屋頂落實難”起到了根本性的作用。為做好屋頂資源的統籌協調,我們鼓勵地方政府建立協調工作機制,引導建筑業主在符合安全的條件下積極開展或配合開展光伏運用,協調電網接入、項目備案、建筑管理等事宜。各地區可根據需要,對達到一定屋頂面積、符合安全條件且適宜安裝光伏的新建和擴建建筑物要求同步安裝或預留光伏發電設施。地方政府還可以將建筑光伏發電應用納入節能減排的考核及獎懲制度,并允許分布式光伏發電量折算成節能量和減排量參與相關交易,進一步增加經濟效益。各地區要結合實際,綜合運用上述措施,努力解決好“屋頂落實難”的問題。
(二)建立政府主導型的發展模式
嘉興、杭州、合肥等地都探索了政府主導型的發展模式,建立了上下聯動,多部門協作的工作機制,加強對分布式光伏應用的統籌協調。政府主導不是脫離市場機制,而是要在市場起決定性作用的同時,更好地發揮政府作用,關鍵是找準發力點。一是加強規劃引導。浙江、江蘇等省結合分布式光伏的潛在市場,統籌開展了屋頂面積及利用條件調查,系統開展光伏發電規劃,為今后的發展建立了基礎。二是加強政策引導。許多地方對光伏運用出臺了支持政策,在國家補貼基礎上適當給予地方補貼,形成了中央和地方的合力。這里要說明一點,各地這樣做是可敬可佩的,后續還應繼續這樣做。但是作為企業,如果這個產業十年、二十年都靠補貼才能存活,那這個產業是沒有生命力的,所以還是要依靠科技進步,依靠擴大應用規模,攤薄成本,使光伏發電成本與煤電相當,提高市場競爭力。還有一個政策要說清楚,政府確定的政策,比如說二十年的補貼政策是不會變的,當然隨著時間推移,隨著成本降低,補貼標準有什么變化,那是另外一回事,這個要說的很明白。三是加強產業監測。浙江、江蘇等光伏產業大省組織行業協會,建立了光伏產業發展信息監測體系,對光伏電池及組件制造、應用市場、行業管理等實施動態監測,為行業發展提供了信息服務。
(三)完善龍頭企業引領發展模式
有效拓展光伏應用市場是關系光伏產業健康發展的關鍵。我們鼓勵龍頭光伏制造企業向下游延伸產業鏈,鼓勵用電大戶積極生產和消費光伏發電,也鼓勵其它企業參與光伏應用。技術先進的龍頭企業在制造基礎上向下游延伸,既為自身光伏產品打開市場,也更容易獲得銀行的貸款支持。例如:保定英利利用荒山荒坡建設光伏電站,積極向下游光伏應用延伸,既提高了企業的綜合效益,也帶動了當地經濟發展。上汽集團、中航工業集團、中建材集團等大型央企,作為能源消費大戶,在系統內組織企業利用自有屋頂建設分布式光伏發電項目,使集團的建筑屋頂得到充分利用,產生了顯著的節能減排效果。青島昌盛日電以現代農業設施建設運營為重點,在農業大棚上安裝光伏發電,棚下發展高端農業,產生了良好的綜合效益,在光伏與設施農業結合方面樹立了典范。隨著國內市場規模擴大和應用領域的增多,必將培育并形成眾多引領型的光伏應用龍頭企業,以市場化方式推進光伏應用的全面發展。
(四)切實做好并網運行和計量結算等服務
并網難曾經是制約光伏產業發展的關鍵問題之一。國務院24號文專門對加強配套電網建設和服務提出了一系列要求,國家發改委的《分布式發電項目管理暫行辦法》等文件也對分布式電源接入電網和運行作了具體規定。國網公司、南網公司積極推動分布式光伏并網工作,制定了相關技術規范和工作規則,對基層電網企業規定了辦理流程和工作時限,提高了并網服務效率和質量。江蘇電網公司介紹了簡化規范并網服務的經驗,希望其他的電網企業很好地參照,認真地執行,同時做好并網運行、計量結算、產業信息監測和補貼資金撥付等各方面工作,為戰略性新興產業的發展提供服務保障。
(五)堅決抓好標準和質量管理工作
質量是分布式光伏發電項目的生命線,標準是質量工作的保障。各地方政府要建立建筑安裝光伏的統籌協調管理工作機制,確保分布式發電項目的質量和安全。嘉興市制定了項目建設、施工安裝、安全管理等系統規范性文件,同時積極引入保險機構提品質量險,切實保障了項目建設質量。各地區都要加強光伏產品、光伏發電工程和建筑安裝光伏的標準和質量管理,對建筑安裝光伏的載荷校核、抗風、防震、消防、避雷等要嚴格執行國家標準和工程規范。為保障光伏產品質量,國家認監委和國家能源局聯合發文,要求光伏設備必須采用經認證機構認證的光伏產品,各地區要嚴格執行。今年下半年,國家能源局將組織光伏發電工程質量檢查工作,在光伏發電發展之初就嚴格把好質量關。與此同時,各地方不能搞地方保護主義,不得限制外地符合國家標準和市場準入條件的產品進入市場,不得向項目單位提出采購本地產品的不合理要求,不得以各種方式為低劣產品提供市場保護。在擴大國內市場的同時,必須嚴格市場準入標準,堅決淘汰落后產能。我們已經研究了新的光伏產品市場準入標準,將向有關部門提出建議,提高市場準入門檻,在大力擴大市場規模同時,推動技術進步和產業升級。
(六)多方努力解決項目融資問題
融資難始終是制約我國光伏發展的難題之一。要解決這一問題,一方面,投資企業自身應該努力,利用好現有融資渠道優化融資結構。正泰集團、晶科集團做得比較好,利用國外資本市場有效降低了融資成本。另一方面,國內金融機構也要創新光伏金融服務。國家能源局建立了政銀企溝通平臺,通過交流溝通,銀行對光伏產業加深了認識,減少了擔憂,有些銀行已經把光伏產業作為重要支持領域對待。我們鼓勵銀行等金融機構結合分布式光伏特點和融資需要,對分布式光伏發電在利率和貸款期限上予以優惠,鼓勵采用融資租賃方式為光伏發電提供一體化服務,鼓勵基金、保險、信托與產業資本結合建立光伏產業投資基金,更為重要的是,鼓勵探索售電收益權和項目資產作為質押的貸款機制。對個人安裝分布式光伏貸款,可以個人收入等為信用條件減免資產擔保。國家開發銀行率先在光伏融資方面進行了探索,已經取得一定成效。我們將繼續與有關銀行機構保持溝通,特別在光伏發電示范區建設中,協調銀行一并參與,積極開展金融創新。我們還將繼續完善光伏發電的政策,在電量交易、電費結算、工程質量方面,消除金融機構的擔憂,為金融機構的支持創造良好條件。
(七)加強全過程監管
重新組建的國家能源局高度重視能源監管工作,特別針對光伏發電,要求各地能源監管機構從項目設計、安裝施工、電網接入、并網運行、電費結算和補貼發放等方面建立全過程監管,已經取得了初步成效。華東監管局、江蘇監管辦、甘肅監管辦已經上報了專項監管報告,今后還要利用好這些報告,對違規情況進行處理。各地能源監管機構都要會同地方能源主管部門等,加強分布式光伏發電相關政策落實情況監管,加強分布式光伏發電運行安全監管,加大爭議協調解決力度。同時,每半年要編制光伏發電專項監管報告,將有關監管情況向全社會公布,引入全社會監督,共同促進工作改進。
三、加大政策落實和工作力度,進一步推動分布式光伏發電長期向好發展
(一)進一步完善光伏發電政策
目前,解決分布式光伏應用遇到的各類問題,最根本措施還是健全完善配套政策。國家能源局近期擬《關于進一步落實分布式光伏發電有關政策的通知》,對有關政策進行細化和調整。一是對于分布式光伏發電項目,在項目備案時,既可選擇“自發自用、余電上網”,也可選擇“全額上網”。“全額上網”項目的全部發電量由電網企業按照當地光伏電站標桿上網電價收購。二是在“自發自用”電力用戶用電量顯著減少或者消失的情況下,可以轉為“全額上網”,執行光伏電站標桿電價,消除投資者對電費回收的后顧之憂。三是對于利用地面場所或農業大棚等無電力消費的設施建設、在35千伏及以下電壓等級接入電網、單個項目容量不超過2萬千瓦且所發電量在并網點變電臺區消納的光伏電站項目,可以納入分布式光伏發電規模指標管理,執行當地光伏電站標桿上網電價。此外,各省(區、市)要按照簡政放權要求,進一步完善分布式光伏發電項目備案管理細則,設立“一站式”備案管理服務窗口,簡化項目備案和管理流程。國家能源局也已商財政部、發改委,確保上網電量的和國家補貼資金按月(或雙方約定)結算。總之,要讓投資者看到政策的實際效果,進一步激發廣大投資者的積極性。
(二)進一步發揮政府主導作用
光伏發電作為一項新技術,在成本上還高于常規能源,在發電特性上又是波動的,現階段不可能單純依靠市場自我發展,還需要政府扶持。各級政府要加大市場培育和引導力度,特別是地市級政府要高度重視,主動作為,統籌協調,積極推動分布式光伏發電應用。浙江、江蘇、河北、江西等光伏大省,更要高度重視光伏應用,首先擴大本地市場,加大光伏應用推廣力度,鼓勵地方政府建立光伏應用協調工作機制,深入研究光伏產業發展中的問題,加大政府統籌規劃、政策引導和質量監督工作力度,注重發揮市場的決定性作用,調動市場主體的積極性,創新性地開展工作,為光伏發電發展提供良好的政策和市場環境。
(三)進一步加強規劃引導,促進多元發展
各地區要高度重視光伏發電對優化能源結構、防治大氣污染、推進新型城鎮化建設的重大意義,將光伏發電納入能源利用、城鎮建設、電力發展等相關規劃,特別是“十三五”能源規劃之中,統籌規劃,突出重點,協同推進。一是鼓勵屋頂面積大、用電負荷大、電網供電價格高的開發區和大型工商企業率先開展光伏發電應用。二是鼓勵各級地方政府在國家電價補貼政策基礎上制定配套財政補貼政策,對學校、醫院等公共機構、保障性住房和農村分布式光伏發電應用適當加大支持力度。三是鼓勵在火車站(含高鐵站)、高速公路服務區、飛機場航站樓、大型綜合交通樞紐建筑、大型體育場館和停車場等公共設施系統的推廣分布式光伏發電應用。四是鼓勵大型企業集團對下屬企業統一組織建設分布式光伏發電工程,并將分布式光伏發電應用作為企業節能減排的重要工作。五是鼓勵因地制宜利用廢棄土地、荒山荒坡、農業大棚、灘涂、魚塘、湖泊等建設分布式光伏電站。
(四)進一步落實好年度實施計劃
為做好規劃與補貼資金、配套電網的協調,我們對光伏發電實施年度計劃管理。今年是年度計劃實施的第一年,年初已將2014年新增備案規模下達到各地區,但是上半年總體執行情況還存在一定問題:一是光伏電站的規模指標遲遲落實不到具體項目,造成大多數項目還沒開工建設;二是電網公司對光伏電站項目接網審核時間太長,而且內部決策程序繁雜;三是市場消納條件好的東、中部地區,受屋頂使用協調難、售電收益不確定、貸款融資難等影響,分布式光伏建設進展緩慢。會后,各地區要加大年度計劃的執行力度,對列入計劃的項目,要監測進度,對不能按時開工的項目,要及時進行調整,明年制定計劃時要以各地區今年計劃執行情況為基礎,執行不好的地區,相應減少年度規模。電網公司也要積極配合辦理項目接網手續,及時建設配套電網,簡化內部審核流程,確保光伏發電年度計劃順利執行。近期,國家能源局將根據各地上半年計劃執行情況,對年度計劃進行微調,主要原則:一是在優先保障自發自用光伏項目的基礎上,調整部分規模指標給分布式光伏電站。二是對南疆、河北、青海等有特色需求的地區增加部分光伏電站指標;三是對分布式光伏有建設需求但受規模指標限制的地區增加一些指標,對計劃執行不好的地區,不再增加其光伏發電規模指標。各地區要加大計劃執行力度,按季度報告實施進度,力爭全年光伏發電新增并網容量達到1300萬千瓦以上。
(五)進一步創新分布式光伏發電示范區建設
各地區要繼續推進分布式光伏發電示范區建設,重點開展發展模式、投融資模式及專業化服務模式創新。國家能源局將選擇部分示范區開展分布式光伏發電區域電力交易試點,允許分布式光伏發電項目向同一變電臺區的符合政策和條件的電力用戶直接售電,電價由供用電雙方協商,電網企業負責輸電和電費結算。同時,還將會同人民銀行、銀監會,指導銀行等金融機構與示范區政府合作建立支持光伏應用的融資機制,開展金融服務創新。此外,各能源央企也要發揮大企業的帶頭作用,在投資建設大型光伏電站同時,開拓性地開展分布式應用。每家能源央企至少要與一個地方政府合作,成建制地開發建設一個分布式光伏示范區,大型民營光伏開發企業也可以這么做。大型光伏開發企業還應聯合電網企業,創新分布式光伏投資運營模式,在技術上和商業模式方面取得新突破,在電力運行和市場機制方面進行改革創新。
(六)進一步總結推廣先進經驗
當前,發展好分布式光伏發電,不僅要試點先行、破解難題,還要通過示范,調動各方面的積極性,提高全社會的參與度。國家能源局先后總結推廣了浙江嘉興、江臺、河北曲陽等地光伏發電項目建設的經驗,希望各地結合本地實際,繼續堅持“典型引路、示范推廣”的工作思路,探索建立各類示范點,逐項突破發展難題,及時總結經驗,爭取全面推廣。同時,各方面要加大光伏發電的宣傳力度,通過培訓會、媒體宣傳、專題報告等多種形式,提高全社會對光伏發電的認知,讓更多人認識到光伏發電的好處,更深刻地認識光伏發電對轉變能源發展方式、推進能源生產和消費革命的意義和生態環境保護的意義,全面激發社會和市場的活力,為光伏發電持續快速發展創造更為有利的社會氛圍。
四、分工合作,全力抓好下一階段重點工作
(一)能源局重點工作
一要研究出臺各省用電清潔能源配額政策,將各省非化石能源生產消費量作為碳排放、控制能源消費總量考核的依據。二要研究擬訂《新城鎮、新能源、新生活行動計劃》,確定相關的配套政策措施。三要根據實際情況,調研擬訂集中式和分布式光伏發電財政補貼政策微調的可行性和具體辦法。總的補貼政策不變,但集中式的補貼可能要適當降一點,分布式的補貼要適當提一點。四要將綠色能源縣、新能源示范城市的授牌與實際的清潔能源利用,特別是可再生能源利用結合起來,并與相應的政策掛鉤。五要對多晶硅電池組件等產品單位能耗、成本等動態排序,供有關主管部門參考,促進企業優勝劣汰、兼并重組。六要組織好分布式發電規劃、計劃、并網服務等重點環節的監管,運用監管報告推動政策措施的聯動。
(二)各地政府重點工作
一要切實提高認識,負起責任,真想、真抓、真干,做到決心大、目標明、思路清、措施實。二要抓好規劃與協調。一方面抓好分布式發電規劃,將工業園區、大型企業、大型建筑物、荒山荒坡荒灘等納入統籌規劃;另一方面抓好電源與電網的同步,確保同步規劃、同步建設、同步投運。三要抓好政策的配套與落地。一是因地制宜制定好配套資金扶持政策,能力大的多補助,能力小的少補助;二是搭建好政銀企融資平臺,探索對有效益、有市場、有訂單、有信譽的“四有企業”實施封閉貸款的可能性;三是制定規范屋頂業主與光伏業主責權利的法律文本,確保不扯皮;四是制定新建廠房、大型建筑的建筑標準,為安裝光伏發電提供基礎;五是協調監督并網服務,地方政府要做好“老娘舅”、做好“協調員”。四要抓好試點示范與推廣。五要結合分布式光伏發電建設,積極擬定“新城鎮、新能源、新生活”規劃,創新新型城鎮化、新能源的發展模式。
關鍵詞:PDCA循環理論;項目管理;應用
中圖分類號: C93 文獻標識碼: A
一、引言
項目管理是基于一系列項目管理計劃、程序、標準和準則,以投資控制、進度控制、質量控制為中心的管理活動。我國的項目管理至今已有20多年的歷史,通過項目管理的實施,大大降低了項目投資并有效縮短了工期,因此項目管理得到了很好的推廣與發展。PDCA循環理論是以提升管理質量為目標的促進管理實施的基本方法。PDCA循環理論的應用對推動項目科學化、高效化、規范化管理都能起到積極作用。在實際操作過程中,須遵循“PDCA”管理運行模式,依據PDCA循環理論為項目的兩個管理重點――事前預防和持續改進提供服務,從而明確項目管理的根本目標。在對具體項目進行詳細調查和研究并在掌握充分的信息資料后,可以采用 PDCA循環法對項目全過程進行分析,從而確保項目的順利實施和項目管理的質量。
二、PDCA循環理論概述
1、PDCA循環理論意義、具體實施步驟和方法
PDCA是保障活動有序進行的一項合乎邏輯的工作程序,在廣大企業項目管理中得到了普遍應用。PDCA的意義分別是:策劃(Plan)、執行(Do)、檢查(Check)、總結或改進(Action)。首先,策劃是指預先安排和計劃,明確要做什么、怎么做、何時做、誰負責做;其次,行動是指根據策劃展開實施,按照預計的情況確保整個運行過程符合策劃,確保策劃實施達到預期結果;再次,檢查是指對實施的過程展開檢驗,并制定相應的解決或保障措施,以確定管理計劃能否順利進行,保護措施能否起到作用;改進,是指當系統運行之后,通過總結實施經驗,對現有的組織進行完善和調整,確保管理始終具有合理性、時效性。
PDCA循環理論在應用時,各階段主要步驟及相應的管理方法詳見下表:
階段 階段實施步驟 階段管理手段、方法
P階段 1、分析現狀、發現管理中的問題 排列圖法、直方圖法、控制圖法、KJ法、工序能力分析、矩陣圖法等、因果分析圖法、關聯圖法、散布圖法、矩陣分析法、目標管理法、系統圖法、過程決策程序圖法
2、分析管理中出現問題的內外原因
3、深入原因分析影響管理的主要因素
4、按照管理問題制定具體措施
D階段 5、按照策劃要求執行措施 系統圖法、關聯圖法、過程決策程序圖法、矩陣圖法
C階段 6、分析策劃執行的結果 控制圖法、系統圖法、排列圖法、過程決策程序圖法
A階段 7、展開效果調查 標準化、制度化、KJ法
8、綜合分析未解決的問題
2、PDCA循環法在項目管理應用中的適應性
PDCA循環法是一個循環的、動態的過程,它要求不斷分析、總結,并通過不斷發現問題及解決問題,達到提升項目質量的管理目標。而項目管理也是一個動態的管理過程,管理人員須實施主動的動態控制及事前控制。動態控制的關鍵在于跟蹤分析整個項目計劃的執行情況,并隨時注意進行動態化調整。事前控制也是主動控制,它須借助管理計劃來實現。管理計劃是否可行、目標計劃是否具有針對性、管理質量能否達到預期效果,這些內容都須借助管理過程來實現。管理目標也可以分成幾個階段來完成,PDCA循環法將管理分成計劃、執行、檢查以及總結(改進)四個階段。計劃是項目管理的第一步,是對項目合同、項目管理目標等進行全面了解后,制定與項目實施目標相一致的項目管理目標。執行則是在實施項目的過程中,按照項目管理計劃,進行管理實施及目標控制。檢查則是根據項目實施情況進行檢驗和分析,主要檢查管理計劃的執行效果,以便及時調整。總結(改進)是進行項目管理的第四步,是對前一階段的檢查進行分析和總結,若發現管理漏洞,則立即制定可行的應對方案,并將問題與解決方案列入下一個循環管理中。
三、PDCA循環理論在具體項目管理中的應用
1、項目背景
XX太陽能光伏發電項目是寧夏太陽山20MWp光伏并網發電工程。項目位于寧夏吳忠市太陽山移民開發區境內,由寧夏XXX太陽能發電有限公司與國外合作方中國碳基金共同投資建設。本工程擬采用多晶硅電池組件,全部為固定式安裝。逆變器采用500kW容量,升壓變低壓側采用雙分裂繞組1000KVA變壓器,高壓側電壓等級為35kV。電站接入系統采用35kV電壓等級送出。該項目周期較長,可以借助PDCA循環理論對其進行全過程的動態化管理。
2、項目實施
(1)計劃階段
這一階段的主要內容包括根據國家、區域法律法規,制定太陽能光伏發電項目管理方針和目標、確定項目管理的組織機構和不同崗位的具體職責以及項目程序文件。
首先,太陽能光伏發電項目的進度與質量以及投資是重點管理環節。管理人員需要在這一階段對項目過程進行詳細的跟蹤,可運用列表比較法、前鋒線比較法、S形曲線法、橫道圖比較法、香蕉曲線法等方法對該項目進度進行控制,找尋項目設計中存在的成本偏差。其次,問題找出之后,就需要針對偏差采用因果分析法、專家意見法等方法分析其原因,以便能夠有針對地解決問題并編制與項目相一致的可研報告,保證項目按照原有設計方案順利進行。最后,明確項目管理出現的問題后,還須對其進行優化改善,以為項目管理計劃的執行做好準備。
(2)執行階段
這一階段的主要內容包括編制太陽能光伏發電項目不同階段的文件,并根據制定的文件一一執行。執行階段是PDCA循環法中最核心的階段,這一階段是太陽能光伏發電項目目標制定與實施的完整過程。由中外雙方太陽能光伏發電項目監管人員對項目全程進行監督考核,并通過定期檢測、評估、提議等途徑向項目負責人反映項目管理情況。
(3)檢查階段
采用正確的評估方式對上一階段的情況展開合理評價,確保上階段的執行行為符合制定文件的要求,檢查的范圍涉及分包商、施工現場、聯合合作商。在這一階段,項目管理負責人所要進行的就是對設計的每一個階段進行成本檢測,以便及時明確項目管理的效果,如某一執行環節是否超出預計執行計劃,或者某一材料的支出資金是否超過成本預算、某一環節的執行質量是否達標等。
(4)處理階段(改進階段)
對以上階段的執行情況展開評價,及時發現執行階段出現的問題和原因,比如程序問題、文件出現不合理、文件的可操作性、執行人員自身問題等。處理階段作為承上啟下的一個環節,在太陽能光伏發電項目管理中起到的是分析與總結的作用,即分析項目管理控制中的不足,總結項目管理取得的成效、經驗。通過經驗總結之后,對該項目的項目管理有一個詳細的了解,并提出一定的問題解決方法。
四、結論
PDCA循環理論的四個階段相互銜接、密不可分,各個循環都應解決存在的問題,以為下一個循環提供升級基礎。它通過動態、往復、循環的管理過程,一步步地進行項目管理,最后有效提升項目管理的質量。在應用PDCA循環理論時,首先須明確循環理論的意義與要求,在詳細分析項目的基礎上,將循環理論的四個階段融入項目管理的各個過程中,并明確各個管理階段負責人的各項管理任務,促使循環理論成為各個部門監督管理、提升管理質量的方法,從而讓PDCA循環理論的效用達到最大值,讓項目管理的效益達到最大值。
參考文獻
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1設計流程與要點分析
1.1發電量預測
1)氣象資料北京項目所在地的經緯度為北緯398°,東經1163°。其氣象數據資料可以通過中國氣象科學數據共享服務網或者美國太空總署NASA氣象數據庫獲得。本文氣象數據來源于NASA氣象數據庫。北京地區各月平均太陽輻射數據,北京地區等效月平均無太陽或黑天數據,北京地區各月平均最高最低氣溫數據分別如表1~表3所示。2)傾斜面光伏陣列太陽輻射度的計算方法在選擇某一日期光伏陣列的最佳傾角(日均太陽輻射度最大時的角度)時,需要根據資料中得到的水平面上的太陽輻射量,換算成相應傾角上的太陽輻射量。Klein提出各向同性模型,將傾斜面上的太陽輻射總量分成直接太陽輻射量、天空散射輻射量和地面反射輻射量計算。但各向同性模型只適用于傾斜面正朝向赤道的情況,而不能計算傾斜面斜朝向的情況。在此基礎上,Hay提出了各向異性模型,被公認為簡明實用。太陽光入射光板示意圖如圖2所示。因為計算過程較為復雜,在工程上通常使用經驗公式(1)近似計算。式中:為項目所在地的緯度,δ為太陽的赤緯角,可由庫伯公式來計算,即δ=2345×sin(360/365×(284+n)),n=1~365,為一年中某日的日期序號。3)光伏系統的效率能量在光伏系統的每個環節都會產生損失。太陽能經光伏陣列轉化為電能傳輸過程中的損失包括組件匹配損失、太陽輻射損失、偏離最大功率點損失以及直流線路損失等。光伏陣列效率約為85%。逆變器的轉換效率可取為95%,交流并網效率可取為95%。因此,光伏系統的總效率約為η=85%×95%×95%=77%。4)系統安裝功率Pp的估算一般來說,屋頂光伏系統安裝功率最大的限制因素就是屋頂的面積。實際工程中,可以根據擬選用的主流的光伏電池板制造廠家的產品進行大體估算。例如,北京地區可以按照40~50W/m2進行估算。工程的實際安裝功率還要根據業主的實際需求以及光伏電池板的排布形式來最終確定。需要指出的是,系統安裝功率Pp是在標準測試條件(光照強度1000W/m2的太陽光照射在傾角為37°的斜面上)下得到的峰值功率,而不是實際的發電功率。5)發電量計算根據1)~4)得出發電量估算公式:6)關于光伏陣列的傾角光伏陣列傾角的控制有以下5種方式:水平安裝、固定傾角安裝、每月調節、單軸跟蹤和雙軸跟蹤。有研究表明,北京地區固定傾角安裝的光伏陣列全年發電量比水平安裝增加18%,每月調節的光伏陣列全年發電量比固定傾角安裝增加3%,單軸跟蹤方式和雙軸跟蹤方式的全年發電量分別比固定傾角安裝增加20%和30%。但考慮到非固定傾角光伏陣列的機械損耗以及維護費用等,其經濟及環保效益并不突出。若要得到光伏陣列的每月最佳傾角,可以根據氣象資料進行計算。一般來說,陣列傾角可取項目所在緯度值。傾角在±10%之內變化,太陽輻射量相差不大。
1.2系統組件選型
1)光伏組件選擇從表4可以看出,晶體硅的轉化效率較高。而多晶硅一般比單晶硅價格便宜。具體選擇時應根據項目的實際情況進行合理選用。2)光伏組件串并聯計算本著先計算光伏板串聯數再計算并聯數的原則,光伏組件串并聯數計算方法為:串聯數Ns=Ui/Us,Ui為逆變器輸入電壓,Us為光伏電池板的額定電壓。并聯數Np=Pp/(P1Ns),Pp為系統安裝功率,P1為一個光伏電池板的額定功率。3)并網逆變器的匹配選型并網逆變器的選型要遵循三個匹配原則,即功率匹配、電壓匹配和電流匹配。根據經驗,光伏系統的最大輸入功率應為光伏陣列總輸出功率的085~12倍。電壓匹配可根據式(3)和(4)確定。
1.3系統設計
1)光伏電池板的布置光伏電池板的布置主要是根據現有的排布面積(如屋頂面積)解決光伏電池板前后布置的間距問題。固定傾角安裝方式下,假定太陽能光伏板面向正南方。工程上約定:光伏電池板的前后間距設置應能保證冬至日9:00~15:00前排陰影不落在后排的光伏電池板上。冬至日上午9:00太陽高度角、方位角、當地緯度及時刻的關系如式(6)~(8)所示:式中,α為當地冬至日上午9:00的太陽高度角;β為當地冬至日上午9:00的方位角,其值取為公式計算值;L為安裝完畢后當地冬至日上午9:00光伏電池板最高點所在的垂直于水平面的直線的垂足與最高點的投影之間的長度;D為安裝完畢后當地冬至日上午9:00前后排光伏電池板最高點所在的垂直于水平面的平面之間的長度,也即是所求;H為安裝完畢后當地冬至日上午9:00光伏電池板最高點所在的垂直于水平面的垂線段的長度;δ為赤緯角,冬至日為-233°;φ為當地緯度,北京地區為398°;t為時角,正午為0°,上午為負值,下午為正值,每一小時為15°。以北京地區為例,當地緯度為398°,光伏電池板傾角取為398°,則計算可得:α=142°,β=-421°,D=293H。2)系統防雷方案光伏系統內各設備應采取防直擊雷和雷電波侵入的措施。將光伏組件安裝支架和基礎鋼筋等均可靠地與接地網相連接。為防止感應雷、浪涌等情況造成過電壓而損壞設備,其防雷措施主要采用裝設SPD防雷保護器。太陽能光伏電池串列通過電纜接入直流防雷配電單元,配電柜內配置光伏專用防雷器。充分利用每個太陽能光伏電池組件支架的鋼筋作為自然接地體,根據現場實際情況及土壤電阻率敷設不同的人工接地網,以滿足接地電阻的要求,重點區域加強均勻布置以滿足接觸電勢和跨步電壓的要求。
2其他需要注意的問題
1)遮擋設計工程選址時應盡量選擇無遮擋的區域設置光伏系統。當礙于實際條件無法避開時,應該盡量使陰影落在同一個串聯組上而不是多個串聯組。若陰影落在同一個串聯組上,即使該組串全部被陰影覆蓋,也只是損失一個系統。而若陰影落在多個串聯組上,即使每個組串僅僅是被陰影覆蓋很小一部分,也可能造成全軍覆滅。發電量的降低與陰影面積不成正比。2)火災危險控制光伏并網系統發生火災時會在其斷開的端口產生較大的電壓差,而且由于光伏電池板光電能量轉化的繼續混亂進行,給火災的撲滅帶來了很大難度。設計選型時應注意選擇符合國家標準的技術先進的產品,選址時應考慮系統通風散熱問題,易燃易爆物品禁止堆放在系統附近。
3結束語
全球氣候變暖以及酸雨、光化學煙霧的一系列環境問題使得人類不斷探索新的低碳經濟,而太陽能作為一種新型的環保清潔能源,以其在分布、技術、安全性的極大優勢具有廣闊的發展前景和市場。目前,我國太陽能光伏發電產業發展迅速,但光伏企業的發展模式比較落后,技術含量低,同時受到后補貼時代的影響,太陽能光伏產業的投資存在很大的風險,因此,要正確認識光伏產業的投資風險,并提出合理的解決方案,積極發展太陽能光伏產業。
2.太陽能光伏產業投資風險及決策
2.1我國太陽能光伏產業發展狀況
截至2015年底,我國光伏產業制造總產值超過2000億元,我國光伏發電裝機容量將達到4300萬千瓦左右,1―9月,我國光伏相關企業投資807.9億元,同比增長35.8%。同時,我國光伏產業在自主研發新技術的道路取得很大成就,高效多晶硅電池平均轉換率、單晶硅電池平均轉換率以及漢能薄膜發電技術達到國際領先水平。但我國太陽能光伏企業的投資存在很多風險,國內市場的狹隘,歐盟補貼政策的淡化,以及電價、補貼政策等影響我國光伏產業的發展。
2.2太陽能光伏產業投資風險
2.2.1投資領域技術風險
目前,世界上90%以上的太陽能光伏電池是由單晶硅或多晶硅為原料生產,而晶硅電池和薄膜電池是光伏產業的主要技術路線,目前我國硅片技術仍存在很大的風險。以多晶產業為例,中國國內在多晶硅原料生產技術比較滯后,國內產量供應不足,對國外的依存度高,改良的西門子法是我國進行多晶硅生產采用的主要技術,工藝簡單落后,與發達國家相比耗能高,同時,四氯化硅的高排放和高污染問題也是阻礙多晶硅技術發展的主要問題。
2.2.2補貼政策市場風險
在2015年國家補貼標準中,分布式光伏電補標準為0.42/千瓦時(含稅),一類資源區上網電價0.9/千瓦時,二類資源區上網電價0.95/千瓦時,三類資源區上網電價1.0/千瓦時,中國光伏產業的發展嚴重依靠政府補貼,但預計2016年光伏發電補貼將有所下調,因此急切需要光伏產業提高生產技術,完善企業管理,同時補貼政策的下調也增加了光伏產業的投資風險。
2.2.3時局變化政策風險
2008年全球金融危機,歐盟主要國家為節省開支,調整縮減光伏支持政策,2009年初,西班牙的國內太陽能產業補貼規模縮減為500兆瓦,2010年一月,德國屋頂光伏系統和地面光伏系統上網電價下調15%,等等。歐洲光伏補貼政策的淡出,導致光伏產業的后補貼時代來臨。對于長期以出口為向導的中國光伏企業來說,光伏產業的后補貼時代一方面使國內國內中小型光伏企業因為競爭力薄弱而淘汰,另一方面與國外光伏產業的競爭加劇,國際貿易摩擦不可避免。
2.3太陽能光伏產業投資決策
2.3.1基于PEST模型下發達國家的太陽能光伏產業分析
PEST即政治(political system)、經濟(Economice)、社會(Social)、技術(Technological)的總稱,為明確目前企業的狀態,分析企業面臨的風險,都會采用不同的分析方法,但都會考慮政治、經濟、技術、社會的因素。政治、經濟、技術、社會等因素是影響太陽能光伏產業發展的主要因素.
在政治上,以美國為例,美國政府對太陽能的政策支持已經實施了30年,包括能源部的陽光活動計劃、洛杉磯的太陽能利用計劃等,2015年9月,奧巴馬政府提供1.2億美元以推動美國太陽能的發展,主要是為了降低太陽能系統成本的新設備和技術,推動新的光伏電池和組件性能,用于將為電力、制冷、烹飪提供太陽能發電的項目。2015年12月,太陽能減稅優惠法案延長5年。政府提供金融優惠政務,主要包括太陽能項目的貸款和項目的擔保,美國能源部推出為12個發電項目提供總額約為130億元的“貸款擔保項目”。在經濟方面,2015年,全國光伏市場迅速增長,新增裝機容量超過50GW,同比增長16.3%,累計光伏容量超過230GB。傳統市場如日本、美國、歐洲的新增裝機容量分別達到9GB、8GB、7.5GB,依然保持強勁發展的勢頭。新興市場不斷涌現,光伏產業在東南亞、拉丁美洲的發展迅速,印度、智利、墨西哥、泰國等裝機規模迅速提升。在社會角度上來說,發展新興清潔能源一直是各國貫徹落實可持續發展道路的重要戰略,同時也是各國能源戰略的重要方向。太陽能作為一種清潔可再生資源,開發利用可以有效減少石油燃料的燃燒污染,發展前景開闊。
2.3.2我國光伏產業投資決策
(1)完善市場控制機制,發揮市場調節作用。通過挖掘國內強大的市場內需,競爭淘汰落后產能,提高行業的整體水平和企業核心競爭力,啟動多元化的太陽能發電市場,一方面實現太陽能市場的就地消化,為當地生產生活提供清潔能源,另一方面加快電網建設,解決發電用電供需不平衡問題。
(2)企業技術與管理。延長光伏產業價值鏈中附加值較高環節的產業線,實施好對太陽能電池生產的統籌規劃,合理制訂硅原料提純生產企業的產業計劃。同時要在多晶硅的大規模合成、四氯化硅氫化、高效提純、低耗電還原等技術方面實現突破,持續加大對先進技術的吸收借鑒和創新,縮小國內與西方發達國家光伏技術上的差距。
(3)政府政策扶持。太陽能開發和使用成本較高,太陽能光伏產業的發展需要政府的扶持。政府在經濟、財政、稅收等方面給于支持,積極穩定的推動財政補貼、購電價格、稅收優惠等政策,同時加快農村、郊區、山區的政策支持力度和資金支持力度,為當地生活提供清潔能源。豐富太陽能的利用形式,積極推廣太陽能溫室大棚、太陽能光伏發電廠、光電建筑以及清潔能源循環利用等。
關鍵詞:太陽能光伏發電并網 應用技術安裝施工建筑節能
1. 工程概況
由深圳市華昱投資開發(集團)有限公司投資建設的6KWp太陽能光伏并網工程項目位于深圳市坂田街道伯公坳路1號華昱機構大院內。該項目總安裝容量6KWp,采用60塊Nexpower生產的95W非晶硅薄膜太陽電池組件通過5串12并連接方式,采用施耐德GT2.8型號并網逆變器兩臺,采用室內安裝,系統配直流配電箱1套和交流配電箱1套。整個項目與樓頂建筑結合與一體。光伏發電就近并入220V配電系統的低壓配電端,供辦公大樓的零耗能辦公室空調用電,本工程將光伏系統與建筑節能理念完美結合(如圖1所示)。該項目工程的施工單位為深圳市大族激光科技股份有限公司,工程於2010年7月20日開工,至2010年7月31日竣工,大樓通電后項目于2010年9月2日正式并網發電。
圖1
2.總體設計方案
2.1本次項目以深圳市華昱投資開發(集團)有限公司六樓東側頂部建筑架空屋面形式為安裝場地,總共建設功率為6KWp的光伏并網發電系統。
2.2太陽能發電部分總體設計方案框圖如下(如圖2所示):白天有日照時,太陽能方陣發出的電經并網逆變器將電能直接輸到交流電網上。此光伏發電系統采用了60塊95Wp的非晶薄膜太陽電池組件,采用5串12并連接方式;系統選用了兩臺型號為GT2.8AU的并網逆變器將直流電變成符合要求的交流電供用戶側負載使用;并網逆變器經過交流配電箱NLACB-01后,接入低壓配電并網點。
圖2(系統原理圖)
2.3光伏發電系統設計方案
本項目采用瑞士專業的光伏設計軟件,對整個光伏發電系統進行了詳細的分析與設計。設計階段我們結合深圳當地的氣候特點,針對太陽電池方陣安裝的三個方向(分別為:正南、南偏東45°、南偏西45°)的發電量進行深入分析(詳見表1及圖3),最終太陽電池方陣決定采用正向朝南的安裝方式,組件安裝傾角為當地最佳傾角23°(由于業主方考慮到整個屋頂美觀性最終采用光伏組件與水平面1°傾角),光伏系統共采用60塊95Wp的非晶薄膜太陽電池組件通過5串*12并方式進行系統串并聯連接,由2臺施耐德公司生產的GT2.8系列太陽能光伏并網逆變器,系統總安裝容量為6kWp。(詳見圖4:太陽能電池方陣接線圖)
不同方向的發電量分析 表1
圖3
整個太陽能光伏并網系統由太陽電池組件、直流匯線箱、并網逆變器、交流配電箱、防雷系統組成;同時由1套數據采集監控系統完成對整個光伏并網發電系統的數據采集。
本項目的太陽能并網發電系統采用光伏建筑一體化技術,把太陽能轉化為電能,不經過蓄電池儲能,直接把電能送上電網。與離網太陽能發電系統相比,該技術無溫室氣體和污染物排放,所發電能饋入電網,以電網為儲能裝置,省掉蓄電池,可比獨立太陽能光伏系統的建設投資減少35%―45%,降低了發電成本。同時,省掉蓄電池可提高系統的平均無故障時間,減少蓄電池的二次污染。光伏電池組件與建筑物完美結合,既可發電,又能作為建筑材料和裝飾材料,使建筑物科技含量提高、增加亮點。
3.施工具體操作細節
3.1組件支架安裝
按照施工圖紙,組件支架連接處采用無縫焊接。焊接完畢通過防銹處理,支架組裝完成后形成統一平面。(詳見圖5:基礎鋼結構裝配圖)
3.2太陽電池組件安裝
太陽電池組件平行插入兩根H型鋼材固定的導軌內,H鋼高度100mm,電池組件厚度35.3mm,不夠部分用泡沫墊將組件底部墊起。 保證電池組件整個形成平面,太陽電池組件不與支架發送直接接觸,達到保護太陽電池組件目的。(詳見圖6:工程總裝配圖)
3.3屋頂密封
電池組件間用泡沫棒填充后用黑色耐候膠密封,組件與鋼支架銜接部分用黑色耐候膠密封。縫隙較小部分用泡沫墊填充后用耐候密封膠密封。電池組件方陣有一塊空缺部分用玻璃板密封,四周打耐候密封膠。
3.4組件線路安裝
五塊組件串聯之后主線進入設備間。主線穿過方陣和設備間的90PVC線管,12組主線按照設備編號進入設備間。主線銜接部分用防水膠帶和絕緣膠帶捆綁。
3.5設備間安裝
設備間用鍍鋅線槽,線槽有線出入部分開孔。直流線纜按照編號進入直流配電箱。
3.6 設備運輸
安裝包括電池組件運輸,支架鋼結構運輸,基本材料運輸。(設備運送到工地后從一樓到樓頂)
3.7 系統施工流程如下:
4.施工管理
施工單位組織精干力量,挑選比較優秀的管理人員組成項目經理部,由項目技術負責人主持編制《施工組織設計和方案》,并經施工單位技術負責人審核后,報請甲方現場技術負責人審查通過。
我們在施工現場建立了完善的質量保證體系和安全管理體系,把質量責任落實到每一個員工,實行質量與經濟掛勾制度,在施工中嚴格執行“三檢”制度,并切實把好原材料質量關;從開始施工至結束施工始終按照設計圖紙和有關設計變更文件進行施工,嚴格遵守《建筑法》、《建設工程質量管理條例》和國家現行施工質量驗收規范;按照《建筑工程施工質量驗收統一標準》GB50300―2001的新規范進行質量驗收,沒有違反工程建設標準強制性條文,沒有發生質量事故和人員傷亡事故。
5.工程質量情況分述如下
5.1鋼結構施工工程
圖7(鋼結構竣工圖)
整個項目施工完成后剛結構平整,達到預期安裝效果,屋頂結構合理。整個樓頂鋼結構采用12個立柱支撐,保證安裝完畢鋼結構形成完整平面。同時為了防止塵土影響整個系統發電效果,系統采用1度傾角保證在下雨天雨水能順利將屋面塵土進行沖刷帶走。
整個系統鋼結構采用無縫焊接連接,焊接完畢用防銹漆進行處理,系統采用2套無動力風機,將屋面熱量及時帶走。無動力風機采用鑲嵌式安裝。
5.2建筑電氣分部工程
設備掛式安裝在大樓六樓配電間。電氣部分由太陽電池組件,直流配電箱、施耐德公司生產的GT2.8系列太陽能光伏并網逆變器2臺、交流配電箱組成。我們對發電系統的每個環節都做檢驗記錄。主要包括系統設計、安裝、布線、防水工程、防雷接地、設備工作特性試驗、數據采集系統等,截止到目前所有設備運行正常。詳見圖8(光伏系統并網設備安裝示意圖)
6.太陽能光伏發電系統配電房及設備操作及維護的主要注意事項
6.1 光伏并網發電系統設備的操作
6.1.1 系統通停操作
6.1.1.1 系統通電的操作
(1)先打開太陽能直流配電箱將斷路器開關合上;
(2)再打開交流配電柜將斷路器開關合上,并網逆變器自動啟動與市電并網,同時并網逆變器將直流電能轉換為交流電能輸送到電網供辦公室空調等設備用電。
(3)在并網逆變器正常工作狀態,不能隨便關合交直流開關。
(4)直流匯結箱開關要處于正常開啟狀態。
6.1.1.2 系統停電的操作
太陽能供電系統并網后,只要設備不出系統故障,不能人為停電,如必須停電,按以下步驟操作停電。
(1)先將配電房太陽能直流配電柜直流開關斷開。
(2)再打開交流配電柜將斷路器開關斷開。
6.1.2 直流匯結箱操作
如果停止逆變器的直流輸入,將直流匯結箱的直流斷路器全部斷開。
6.1.2.1 浪涌保護器:提供光伏組件的防雷保護。
6.1.2.2 直流斷路器:直流輸出的開關。
6.1.2.3 正輸入:光伏陣列的正極輸入。
6.1.2.4 負輸入:光伏陣列的負極輸入。
6.1.2.5 輸出:直流匯結箱的輸出(至逆變器)。
6.1.3 逆變器操作
按系統通電的操作進行并網,一般情況下逆變器無需維護保養,通電后自動運行。逆變器具有自動運行停止功能:早上太陽上升,日照強度增大,使光伏組件輸出功率達到條件時,逆變器自動啟動。日落時運行停止。如果出現故障顯示為紅燈,綠燈正常工作。
6.1.4 交流配電箱操作
6.1.4.1兩個電表:分別記錄兩臺逆變器輸出交流電量。
6.1.4.2 浪涌保護器:防止交流過電流/電壓對系統影響,保護逆變器正常運行。
6.1.4.3 斷路器:左邊并排兩個斷路器分別為兩臺逆變器交流輸出切斷開關,右邊一個斷路器為并網點切斷開關(緊急情況下使用)。
6.2光伏并網發電系統設備的維護
6.2.1 光伏組件的維護
所有的光伏組件對維護要求非常低。如果組件弄臟了,即可用肥皂、水和一塊柔軟的布或海綿清洗玻璃。對于較難去除的污垢要用一種柔和的不含磨損劑的清潔劑來清洗。另外,要檢查太陽能電池組件表面是否有裂紋、電極是否脫落。適時用萬用表檢測組件的開路電壓與短路電流,看是否與說明書上的參數一致。
太陽能電池組件最少每半年要進行定期清洗,經常清洗可提高系統5%發電量。
6.2.2 直流配電箱的維護
日常檢查外殼是否腐蝕、生銹和檢查布線是否損傷。
如直流輸入發生故障應依次檢查直流端的開關及接線端,確認直流匯結箱中的開關電源是否擊穿或損壞,然后再檢查太陽能電池方陣是否有電流松動現象。浪涌保護器是否被雷電擊穿(一般浪涌保護器只能承受三次左右雷擊,雷擊后需更換以免造成其他設備損壞。)
6.2.3 逆變器的維護
日常維護和檢修:檢查外殼是否腐蝕、生銹;檢查是否有異動振動,異常聲音;檢查指示燈狀態(綠燈正常運行,紅燈設備故障)。
6.2.4 交流配電箱的維護
日常維護和檢修:檢查外殼是否腐蝕、生銹和檢查布線是否損傷;檢查全部裝置是否有異動振動,異常聲音;檢查電源電壓主回路電壓是否正常。
6.2.5 太陽能設備操作使用的注意事項
6.2.5.1 由于太陽能并網供電系統:直流>500V,交流220V必須指定專業操作人員,應按有關安全標準進行操作,以免造成人身傷亡和設備故障。
6.2.5.2 太陽能并網供電系統為無人值守站,定期巡檢查看設備運行狀態。
7. 經濟、環境、社會效益分析
7.1經濟效益分析
7.1.1 年節電量及節約用電節約用電:年節電量為6138 kwh,年節約用電費約0.5萬元。
7.1.2 年節省一次性能源合約2.3噸標煤。
7.1.3 減少城市電力建設資金投入量5萬元
7.2環境效益分析
7.3社會效益分析
7.3.1本項目單純按照發電量計算,其經濟效益是較低;與常規能源對比,費用仍然較高。這也是制約太陽能光伏發電主要因素。然而,我們應該看到,治理常規能源所造成的污染是一項很大的“隱蔽”費用,一些國家對化石燃料的價格進行補貼。
7.3.2 太陽能發電雖然一場投入很大,單其運行基本沒有成本。而對于并網發電而言,運行故障相對較小。
7.3.3 本項目太陽能與建筑節能理念相結合,其未來發展前景巨大。
7.3.4 用太陽能發電作為常規能源的補充,遠期大規模應用。許多發達國家光伏發電已逐步替代傳統能源。據權威預測,到2030年光伏發電在全球總發電量中將占到5―10%。
8. 結束語
近幾年來,華昱集團一直在進行節能建筑、生態人居等健康住宅探索,尋求持續發展之路。并與華中科技大學于2009年合作開發建設的生態建筑試驗房,通過技術、經濟分析比較確定節能設計方案,并取得良好的試驗效果。該太陽能光伏并網工程項目所在地華昱集團總部零耗能辦公室為該公司第二階段的節能建筑試驗場所,該零耗能辦公室充分利用光伏并網發電系統、地源熱泵系統、動態空氣墻、室內舒適度調節系統、室內地板送風系統等節能技術,其中光伏并網發電系統為節能的較大亮點。華昱集團總部生態零耗能辦公室采用光伏建筑一體化技術,該技術既能滿足建筑結構要求,提升建筑美感,又具有光伏發電功能,對節能減排、保護生態環境具有重要意義。
這一切源自于近期日本電力行業一重大消息。5月5日,日本最后一臺運行的北海道電力泊核電站3號機組停運,至此50座反應堆全部停運,日本開始邁入“無核時代”。而在福島危機前,日本政府規劃到2020年核能占總能源消費的比例高達45.4%。因而,從某種意義上說,對于這樣一個經濟發達、電力需求大,資源匱乏的國家而言,棄核并不值得興奮。
于是,日本政府不得不尋找新的能源形式以補給電力空缺,利好政策隨之而出。4月下旬,日本采購價格估算委員會公布了2012年7月之后將實行的可再生能源上網電價補貼政策。其中,規模大于10kW的太陽能發電系統上網電價補貼為稅前42日元/kWh,稅后40日元/kWh(約合3.3元),補貼時間20年;對于10kW以下的項目,補貼為42日元/kWh(約合3.15元),補貼時間10年。
對于尋找新興市場以斬獲新增長點的中國光伏企業而言,日本的上網電價政策出臺無疑給制造商們注入一針強心劑。據日本光伏能源協會統計,2012年第一季度日本國內太陽能電池和組件出貨量激增38%,至392MW。畢竟這里的電價是市場老大德國的三倍,失之可惜,在日本市場的布局紛紛展開。
“日本市場相對封閉,不論是通信還是制造行業都難以進入。日本市場的排外性決定中國光伏企業短期內只能分得一些羹。”多位業內人士向《能源》雜志記者如此表示。
密集布局
4月5日,當日本上網電價出臺一周后,英利對外宣布在東京設立日本區域總部。和英利如出一轍,天合光能、阿特斯也在日本設立子公司。
除了這些光伏巨頭,一些第二梯隊的光伏制造商也緊隨其后。4月12日,海潤光伏公告稱,在日本投資設立全資子公司海潤光伏日本株式會社,注冊地址為日本福岡市博多區,主要從事太陽能電池、組件、半成品及其他應用產品的研發、制造、銷售和進出口相關業務及太陽能電站的投資、運營等。
值得一提的是,中國光伏企業在日本的快速布局看重的是7月份即將爆發的大型電站市場。而在此前的40年間,日本國內光伏市場主要以住宅系統為主。據Solarbuzz的亞太光伏市場季度報告顯示,2011年內,住宅市場占到了市場總量的86%。
較高的電價補貼讓中國的光伏制造商看到了商機,大型電站的投資回報率(IRR)有可能高達20%。
海潤光伏宣告成立日本子公司的同一天,天華陽光和上海超日太陽能簽署《合作開發光伏電站項目協議書》,雙方約定在2012 年日本光伏市場合作建設100MW的項目,其中超日太陽負責優質組件的提供及部分金融服務;天華陽光負責項目開發、投融資和EPC服務。
早在2007年,蘇維利所掌控的天華陽光便進入日本市場,并于去年完成日本第一個開發項目——愛知縣鹿島的787KW光伏電站。此次,與超日太陽能雄心勃勃的合作,看似是產業鏈優勢互補,卻引發了業界的質疑。
“在日本,獲取項目和土地并不是十分容易,特別是對外資有著嚴格的把控。”一位熟悉日本市場的市場人員如此說道。
的確,不論是進入日本市場最早的尚德,還是今年一季度出貨量最大的晶澳,都對下游的延伸保持謹慎。以尚德為例,雖已進入日本市場長達6年之久,團隊已達80多人,但在日本市場的收獲依然甚少,2011年出貨量僅50MW左右。這與其當年2GW多的整體出貨量相比,顯得微不足道。
據英利市場部客戶經理肖亞東介紹,其日本分公司以銷售組件和戶用小型應用系統為主。
在上述業內人士看來,看似繁榮的日本市場,對外國企業門檻設置甚高,并不值得大家一擁而上。
高準入門檻
國內光伏企業蜂擁去日本淘金,并非外界想象的那么簡單。對于組件企業而言,要想進入日本,必須得到其復雜的流程認證。
在日本市場,主要有兩種認證:由日本太陽能光電協會(Japan Photovoltaic Energy Association)頒發的日本住宅頂部太陽能系統JPEC認證以及日本電氣安全環境研究所JET(Japan Electrical Safety& Environment Technology Laboratories)頒發的太陽能組件JET認證。
如果中國制造商要想進入日本地面電站市場,首先需得到JET認證。而在國內,目前拿到此認證的企業僅為7家:尚德、阿特斯、天合、英利、賽維LDK、索日以及Upsolar。
2月23日,索日新能結束了漫長的等待,獲取來之不易的JET認證,拿到進入日本市場的通行證。值得一提的是,這一通行證審批花費了整整3年時間,而且是從年初至今唯一獲取JET的企業。即使是制造業大佬英利也用了一年半的時間。
“今年大概會有5家公司拿到JET認證。中電光伏也等待了很久,七八月份應該會有結果。” 中電電氣(上海)太陽能科技有限公司亞太區銷售經理崔娟娟說。
崔娟娟將申請JET的過程總結為痛苦而漫長,“報備的材料一定要選擇行業中最好的,比如TUV萊茵,UL認證都齊全的輔材,且最好是美國日本的品牌。”
不難理解,在日本,太陽能發展成為一個流通渠道嚴密的成熟市場,和通信、汽車等工業產品一樣,外國產品的進入極為困難,更何況目前在住宅中作為家電一部分的太陽能系統。
25年的質保期,讓日本消費者對外來品牌非常謹慎。即使是中國組件價格優惠,優勢并不明顯。“在日本市場,產品最重要的是品質和服務,價格排最后。”崔娟娟如是說。
如此看來,除了復雜認證這一層有形門檻,要想進入日本市場,中國太陽能制造商還有很多無形門檻需要克服,而在此間日本文化中的謹小慎微也體現得淋漓盡致。
據崔娟娟介紹,日本組件的訂單細化到每個技術環節,不僅需要工廠的檢查方法和流程,而且要系統的數據,比如抗風抗壓抗鹽抗腐蝕等。
對于這一點,蘇美達輝倫太陽能董事長蔡濟波也深有體會。這個組建產能僅有500MW的企業,從去年也開始涉獵日本市場。
通過京瓷太陽能前創始人的牽線搭橋,蔡濟波更深一步了解日本市場。“日本市場剛剛啟動,很有潛力,封閉性很強,我們已經進入,有一些價格優勢,但他們對質保有很高的要求。”
為了獲得客戶的信任,他把工廠生產流程中的每個環節都進行拍照,展示給日本客戶。在蔡濟波看來,組件在日本市場銷售,需要尋找親密的合作伙伴,依托其強大的渠道,打造品牌并非易事。
三條通道
日本這個向來強調自給自足,被看成是全球最難進入的市場,正在悄然發生改變。2008年以前,日本光伏市場基本由本土組件制造商壟斷,其中包括夏普、京瓷、松下和三菱這些全球著名的企業。隨著日本市場的重啟,進口組件數量不斷增加,2011年進口組件比例達到20%左右。
在此期間,非日本的組件制造商也慢慢摸索到了一條打造日本市場的秘訣——依賴日本本土的知名分銷商或者商開發市場。
以2012年一季度出貨量排名較前的晶澳為例,其在日本市場主要是依托兩大分銷商來銷售產品。這一策略也基本在業內得到了共識。據一名業內人士透漏,日本Westinghold公司曾找到國內某知名組件商合作,因為其不愿意降低價格、堅持自己打造品牌,至今在日本市場收獲甚少。
“很多中國光伏企業都用自己的品牌搶占日本市場,而且想直接切入終端消費者,殊不知日本是一個渠道非常嚴密的成熟市場。只有組件是你的牌子,逆變器支架等周邊設備還是要配日本本土品牌。不借助成熟的渠道,系統一千瓦1000美金終端市場也沒人會裝。”崔娟娟感慨道。
即使是最早進入日本市場的尚德、阿特斯等巨頭在日本依然有本土的分銷商。
2009年,阿特斯進駐日本,從那時起,瞿曉鏵對日本市場極為重視。從最初的不到10人團隊一直發展到目前40多人。在2011年日本市場外來組件的份額中,阿特斯和尚德占據了半壁江山。
“阿特斯成長較快的原因,在于他們和分銷商的緊密合作,并且對其進行參股。但去年業績有所下滑,并且在日本市場遲遲沒有推出高效組件。”上述業內人士對記者表示。
據瞿曉鏵介紹,下一步阿特斯專注的是整體方案解決,逐步由組件銷售向系統集成、電站延伸。
在蔡濟波看來,中國企業做系統集成,應該沒準備好。日本對儲能系統要求非常高,雖然日本市場非常先進儲能系統,價格昂貴。在某些情況下,不如和系統集成商進行合作。
“在日本市場主要有三種銷售模式:一種是和系統集成商合作;二是尋找強大的分銷商或獨家商;還有一種就是建立分公司,打造自己的銷售團隊。”崔娟娟總結道。
值得注意的是,有些企業在設立日本分公司,建立自己的銷售隊伍后,可能會與之前的合作伙伴有所沖突。
面對這樣一個“挑食”者,即使是世界巨頭也不得不放低身段,為獲取日本市場份額,firstsolar也成為了東芝的代工者。
給日本市場代工,似乎不失為一條有效的策略。“如果我是老板做日本市場,公司做不到尚德阿特斯天合英利第一梯隊,我就專注于0EM(貼牌生產)開發,做光伏中的富士康。打造自己品牌投入太大,一年只賣20-30MW,還不如做0EM每年50-60MW的利潤。”崔娟娟如此調侃道。
(1)建設周期短
我國目前有著超過150MWp的光伏發電站,而這些發電站從建設到竣工所花費的時間非常短,基本可以在半年內完成一座光伏發電站的建設。
(2)接入系統電壓不高
光伏電站的開閉站(升壓站)建設難度受到接入系統電壓等級高低的影響,在電力系統中,大多數光伏電站接入電壓等級保持在35kv,目前也有接入電壓等級為110kv或220kv,所以在建設開閉站(升壓站)方面相對要簡單一些。
(3)設備購置費用占總投資的比例大
僅以20MWp級固定式光伏電站為例,該類電站建設中有60%-70%的資金用于光伏組件設備的購置,有5%-8%的資金用于逆變器設備的購置,有4%-5%的資金用于購置固定式支架,可見,在總投資中設備購置費用需要花費大量的資金,站到了總資金比例的75%-80%左右。
(4)地勢比較偏遠
從我國的大部分地區來分析,適合于光伏發電的地區主要在西北地區以及華北地區,特別是華北的北部,這主要是由于光伏發電必須要在地勢比較廣闊并且平坦的地方,所以,在場站的選址方面就必須要偏遠。
(5)項目工程施工隊作業面的要求比較大,且平坦集中
以20MWp級為例,需要400000—600000萬平方米的面積,同時電站的場地相對要比較平坦,并且也必須比較集中。
2光伏電站工程建設項目管理的重要性
光伏電站工程是我國電力事業發展過程中的重要組成部分,因此做好建設項目的管理工作從一定程度上能夠有效的提高電站工程的施工質量,從而確保工程建設的順利有序開展,因此在項目建設過程中,要將管理工作水平進行提高,采取有效措施進行改進與完善,從而更好的適應項目建設的正常開展,減少由于管理不當而導致的各類問題。
3光伏電站的工程建設項目管理策略
3.1構建項目管理配套經營監控機制
經營監控機制的監理對于全面提高項目的管理水平具有重要的輔助作用。因此,在工程項目的建設過程中,企業必須要以市場為導向,根據項目建設的實際情況,將項目建設管理作為重要的內容,建立起相應的經營監控機制,并且將經營監控機制有效的運用到建設項目的管理工作當中,只有這樣,才能夠有效的促使項目管理工作中,相關管理人員以及工作人員都能夠各司其職,在自己的工作崗位上,做好自身的工作,想各方面的監督管理工作有效的落實到位,并且能夠根據項目建設的實際進展情況及時的進行管理調整,提高管理效率。
3.2加強項目成本管理與控制
成本管理工作是項目管理過程中一個非常重要的組成部分,做好成本管理工作能夠在很大程度上確保企業的經濟效益,特別是能夠通過科學有效的手段進一步減少施工過程中不必要的費用支出,這是非常重要的額。在成本管理的過程中,電站工程建設施工的各個環節,都需要予以設計,從預測、施工、審核、監控等全方面進行施工成本的控制,同時還要有效的把控施工工期,減少施工材料的不必要浪費,最終將成本管理工作落實到電站工程建設的各個方面。
3.3構建現代化企業人力資源管理體系
在電站項目的實際管理過程中,人員的有效管理也是必不可少的,管理人員必須要意識到人力資源管理在項目管理過程中的重要性,特別是在項目施工過程中,能夠有效的樹立起全新的人員管理理念,采取科學的人力資源管理辦法全面提高人力資源的管理水平。這就需要在項目工程的實際管理過程中,根據實際的人事安排需要,有效的調整人員結構,將工程人員合理的安排到各自擅長崗位,進而更加充分有效的發揮其作用,最大限度的提升人力資源的使用價值。另外,在此過程中,還要建立以人為本的用人機制,在實際的工程建設過程中,為施工人員創造良好優越的工作環境,讓員工能夠感受到團隊的溫暖,另外,還要建立一定的員工激勵機制,通過有效的激勵手段更加有效的提高施工人員的工作熱情,將他們的工作積極性、主動性發揮到極致。
3.4提高項目經理個人綜合素養
項目管理人員是工程管理的重要核心部分,做好項目管理,項目管理人員的責任是非常巨大的,因此,提稿管理人員的個人業務素質對于全面提高工程管理水平是非常重要的。項目管理人員要具備一定的業務水平,能夠根據工程建設的全局觀念,制定相應的管理制度以及管理方法,針對質量、安全、進度以及人員等情況給予合理的安排與完善。另外,項目管理人員還要定期進行相應的崗位培訓,盡可能的提高業務水平,有效保障管理能力能夠得以全面提升,只有這樣,才能從大局上提高管理水平,推進工程建設的順利有序進行,為提高光伏電站工程的施工質量奠定一定的管理基礎。
3.5優化創新光伏電站工程項目管理制度
在項目管理過程中,項目部門的重要性不言而喻,是重要的經濟管理組織。企業必須根據工程項目特點、性質,合理安排項目部門工作人員,提高人力資源利用率,確保一系列工作順利開展。在此基礎上,企業必須全面、客觀分析主客觀影響因素,優化創新項目管理制度,加大制度建設力度,充分發揮各項管理制度的作用,有效規范、約束工程項目施工一系列管理行為。企業管理人員要根據內部各部門運營情況,以建筑市場為導向,借助全新的管理制度,優化完善項目管理模式,規范管理工程項目,要從不同角度入手,有效處理企業經理、工程項目負責經理二者之間的關系,還要協調好內部各職能部門和工程項目經理部門之間的關系。
3.6光伏電站工程的施工安全管理
安全管理是工程項目管理過程中的重中之重,電站工程建設要以工程安全作為最基本的準則,將工程的安全管理落到實處,特別是在工程建設過程中,要采取切實有效的安全管理辦法,全面提高工程建設的安全管理水平,這就需要相關施工技術人員做好工程的安全預估工作,并且將工程施工過程中所存在的事故隱患進行一一排查,在施工的過程中也要堅持有效的安全監督責任,做好對于工程設計、勘查以及施工的時時安全管理工作,一旦發現任何安全隱患,立即叫停,并及時采取有效措施給予改進與完善,避免安全事故的發生。
3.7光伏電站工程的施工進度管理
從一定意義上來分析,施工進度管理是工程順利進行的重要保證,也是確保工程建設效益的重要條件,在工程建設過程中,施工企業要根據工程建設的實際情況制定相應的進度安排表,并嚴格按照進度安排表進行施工,在施工過程中一旦發現任何問題也要及時給予解決,同時,對于施工進度管理,還要加強監督管理力度,依據施工進度表有效推進施工的進度管理,對阻礙施工進度正常進行的相關情況要及時給予調整與解決。制定光伏電站工程施工進度計劃表還要根據設計方案來制定,在清楚施工材料準備情況、施工順序及施工內容的安排的基礎上,將施工進度計劃表作為開展施工進度管理工作的重要方式,通過檢查施工的進度檢查來發現其在施工進度管理工作中存在的問題。
4結語
相比于其他發電工程項目,尤其是相比于傳統的火力、水利發電,光伏電站的建設有著更加復雜的特點,需要投入大量的高新技術和設備。通過項目管理,能夠有效地控制工程建設的進度和資金等,有助于提升工程建設效果和質量。為此,項目管理人員應當不斷總結經驗教訓,加強對光伏電站建設的管理,從而推動我國實現可持續發展的目標。
作者:羅永新 單位:內蒙古能源發電投資集團新能源有限公司
關鍵詞:項目化教學;課程改革;《晶硅電池片生產技術》
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)26-0026-03
一、《晶硅電池片生產技術》課程實施項目化教學的必要性
近年來光伏產業在我國得到蓬勃發展,特別是晶硅電池片加工,其產量已連續四年穩居世界第一。雖然光伏產業在我國得到快速發展,但是光伏專業人才培養卻相對滯后。常州工程職業技術學院于2011年開設“光伏材料加工與應用技術”專業,其中《晶硅電池片生產技術》課程是高職光伏專業的一門操作性很強的專業基礎課,課程主要研究內容為將硅片經過復雜的物理和化學處理過程加工成具有光伏效應的電池片。通過該課程的學習,學生的綜合職業技能培養和職業素質培養起著主要支撐功能。由于傳統教學方法在高職人才培養過程中存在許多不足[1],這就需要探索適合光伏人才培養方式的教學方法。
項目化教學(Project-oriented Teaching)作為一種創新性實踐教學模式,源自于美國,在德國得到廣泛推廣,其是把整個教學過程分解為一個個具體的工作情境,從而設計出一個個項目教學案例,教學在實際項目的帶動進行展開。項目化教學注重培養學生的職業綜合能力,讓學生直接參與到項目過程中。在教師的引導基礎下,學生完成所有教學項目,在項目化教學過程中學生需要掌握授課計劃涵蓋的所有教學知識點。同時保證了“教、學、做、評”等相結合,理論與實踐一體化,從而實現最終教學效果[1]。
我院開設的《晶硅電池生產技術》課程以高職教育理念,即“理論以夠用為度,強化操作技能訓練”為基礎,遵循“實際、實用、實踐”的基本教學規則,采用了基于工作情境的項目化教學法,該教學法注重全面培養學生的職業素養,可使學生主動參與到教學過程中,實現“教、學、做”相結合,實踐與理論相統一,實現由重視理論知識教學向重點強調操作技能教學的轉變[2]。
二、《晶硅電池片生產技術》項目化方案設計
通過教師走訪光伏企業、行業專家,了解企業的生產工作流程,及應具備的專業能力和素質。在此基礎上,召集相關教師、行業專家與光伏企業技術人員,結合《晶硅電池片生產技術》課程內容,在遵循由簡單到復雜的原則基礎上,確定教學項目。根據課程特點,我們設計的項目分為兩大類,即課內項目(見表1)和課外項目。每一個學習項目其實就是晶硅太陽能電池片生產一個工序,在項目的設計過程中,按照電池片加工過程先后順序,學習情境中的任務是根據車間工作崗位進行劃分。課內項目是實際生產中的典型工藝流程,在項目化實施過程中學生的學習與實踐更具有針對性和實操性,在項目完成過程中可掌握更貼近于生產一線的實際操作技能。在課內項目基礎上,補充一些課外項目,課外項目能夠保證學生相關知識體系的完整而課內項目又無法涵蓋的部分。
三、《晶硅電池片生產技術》課程的項目化方案分析
項目化方案執行過程就是教學任務實施過程,其不僅培養學生學習能力過程,也是讓學生獲取專業知識與技能的過程,其是項目教學核心環節[3]。在項目化開始實施時,首先要確定項目小組及成員。為了讓學生更加深刻感受晶硅太陽能電池企業生產過程,盡快與實際工作崗位銜接,在項目化教學過程中引入企業的管理運營模式,建立一套完整的行政管理體系,在崗位設計過程中設置車間經理、領班、組長等職位;其次是教學項目分配。小組項目確立后,由各組長負責組織項目論證,開展小組討論,擬定項目實施規劃等。課堂項目要求以每位同學準備為主,小組內合作為輔。
下面以“學習情境2”中的“單晶硅片制絨液配制”項目為例進行闡述。在實施項目化教學過程中,學生負責信息的收集、方案的確定、項目的實施及最終的評價等,學生在項目化教學教學過程中其作絕對主體作用,而教師在項目化執行過程中起到引導者、指導者和監督者身份。項目化教學實施過程如下:①明確任務,教師將“單晶硅片制絨液配制”分配給各學習小組,并分析該項目的終極教學任務是使學生能從事單晶硅片制絨工序工藝崗位。具體教學任務是使學生掌握單晶硅片制絨四個方面的知識與技能:制絨目的、制絨原理、制絨液組成及各化學品作用、制絨影響因素;②任務分析,各個項目小組依據自己的項目內容進行自學習,主要通過教材、參考文獻、標準、專業網站等,獲取關于項目任務的相關知識內容,查閱一些相關聯的專業資料,最終完成項目報告;③制定計劃,在任務分析基礎上,每位小組成員都要制定項目計劃,列出項目執行的內容、順序、各階段劃分和所需實驗耗材等。各項目組從多種方案中優化出最佳的“單晶硅片制絨液配制”方案,最后以小組的形式作出決策;④實施計劃,項目小組開始配制單晶硅片制絨液,并記錄所有項目實施過程;⑤總結分析,項目小組在單晶硅片制絨液配制完成后總結項目實施過程中存在的問題及原因,并優化項目計劃;⑥成果評定,為了檢驗教學效果和促進教學目標的落實,同時為發現在項目化教學中出現的一些不足,教學效果評價是項目化教學中非常重要的一環。項目化教學評價由兩部分組成,即項目化結果性評價和過程性實施評價。過程評價主要包括學習態度、儀器操作規范、成果質量、組內同學合作情況和6S完成情況。過程性評價采用自評、互評、教師點評等方法[4]。在各個項目完成時對學生理論知識與實踐技能測試是結果性評價主要內容,其主要采用試卷測試方式進行。其組成部分見表2所示。通過以上實施過程,可以做到“教”“學”“做”“評”四個環節環環相扣,交互進行,形成一個有機整體。
四、實施效果
通過項目化教學過程實施,有助于培養學生的學習興趣、分析問題與解決問題能力綜合能力、嚴謹的職業態度和團隊合作意識,增強學生的知識應用能力,學生的綜合素質得到顯著提高,“工學結合,能力為本”的現代職業教育的教育理念得到充分貫徹,課堂教學的成效得到大幅度提升。
參考文獻:
[1]姜大源.職業教育學研究新論[M].北京:教育科學出版社,2007.
[2]張榮,羅沖.高職《市場營銷》課程項目化教學的實踐[J].職教論壇,2012,(2):28-30.
[3]朱紅雨.高職項目化教學中教學情境創設的實踐[J].職教論壇,2011,(11):29-31.
[4]侯文順,胡英杰.關于項目化教學改革的考核評價探索[J].遼寧教育行政學院學報,2008,25(10):12-13.
關鍵詞:太陽能光伏幕墻建筑一體化
前言
2006年1月1日,我國實施《可再生能源法》,此后相繼出臺《可再生能源發電有關管理規定》、《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行方法》、《可再生能源產業指導目錄》等。2009年,財政部、住房和城鄉建設部《關于加快推進太陽能光電建筑應用的實施意見》(財建[2009]128號)《、太陽能光電建筑應用財政補助資金管理暫行辦法》(財建[2009]129號)、《關于印發太陽能光電建筑應用示范項目申報指南的通知》(財辦建[2009]34號),對太陽能光電建筑應用進行補貼支持。其中《太陽能光電建筑應用財政補助資金管理暫行辦法》規定,支持項目應滿足以下條件:
1、單項工程裝機容量應不小于50kWp。2、發電效率:單晶硅應超過16%,多晶硅應超過14%,非晶硅應超過6%。3、優先支持光伏組件與建筑物實現構件化、一體化。4、優先支持并網式太陽能光電建筑應用項目。5、優先支持學校、醫院、政府機關等公共建筑應用光電項目。
太陽能光電建筑應用系統成本主要包括兩個部分:一是太陽能電池組件成本;二是安裝應用成本,包括設計施工、平衡系統、電網接入等。2009年的補助標準確定為20元/瓦,占目前系統成本的近50%。
太陽能光伏發電與建筑一體化有以下主要優點:1、有效利用建筑表面(屋頂和墻面),省去支撐結構,節省土地資源。2、可原地發電、原地使用,節約送電網投資和減少損耗。3、BIPV系統舒緩夏季高峰電力需求,解決電網峰谷供需矛盾。4、建立多元化的有彈性的能源系統。5、國家政策補貼和電價優惠可以給用戶帶來實惠。6、避免墻面溫度和屋頂溫度過高,改善室內環境,降低空調負荷。7、光伏建筑一體化還會提高建筑工程的工業化程度,使建筑工程變成一種高度機械化、自動化的高效率制作產業。但要做好太陽能光伏發電與建筑一體化,卻要解決一系列問題,包括技術層面和政策層面。
一、我國太陽能資源的分布
1、當地全年太陽能資源
我國太陽能資源的地區分類概況,如圖1所示。
2、當地氣候狀況
當地的氣候狀況也是影響太陽能光伏幕墻應用的重要因素。
圖1我國太陽能資源分布圖
(1)溫度:環境溫度對太陽能光伏電池的效率有影響,一般來說,溫度越高效率越低。因此,在嚴寒、寒冷地區的氣候可以使得溫度的影響效應降低;而在炎熱氣候條件下應采取一定的措施,使得太陽能電池板的溫度不至于過高。
(2)抗風、雪荷載、防雨等:光伏幕墻作為建筑構件,還應該根據項目當地的氣候條件,綜合考慮抗風、防雨、雪荷載等問題。
(3)遮陽、采光的需求:通過光伏組件與玻璃幕墻的結合,通常會形成幕墻上的非透明或半透明部分,因此光伏幕墻具有一定遮陽的功能,同時也降低了玻璃幕墻的透光性能。不同氣候區的建筑對遮陽和采光的需求不同,因此光伏幕墻的設計也應有所不同。
3、當地緯度和各個朝向的太陽能照度情況
太陽能光伏幕墻的受光面與太陽的相對位置是決定光伏幕墻接受到的太陽能大小的重要因素。太陽位置常用兩個角度來表示,即太陽高度角β和太陽方位角A。
在當地條件下,幕墻上接受太陽能的大小則是由幕墻的安裝朝向的方位角和傾角決定的。
4、周圍建筑物遮擋
光伏幕墻安裝在建筑物上,可能會出現被周圍建筑遮擋的情況。如果部分太陽能電池被遮擋,被遮擋的電池把功率以熱的方式耗盡,降低整體發電效率。時間過長易導致故障產生,造成整個光伏電池組件損壞。因此,光伏幕墻應安裝在日照最多,陰影最少的地方;并且盡量保證組件上部和下部的空氣流通,以保持盡可能低的溫度。在建筑密度較高的城市,建筑應用光伏幕墻應結合建筑所在地塊建筑現狀和規劃,采用計算或實驗的方法對遮擋問題進行預測,盡量避免周邊建筑對光伏幕墻的遮擋。若存在太陽光大面積被遮擋的情況,則不適宜安裝光伏幕墻。
二、太陽能電池組件的選用
1、各種電池的能源轉換效率
(1)實驗室轉換效率。目前各類太陽電池的實驗室轉換效率記錄見表1。
表1 目前各類太陽電池的實驗室轉換效率記錄
電池種類 轉換率(%) 研發單位 備注
單晶硅電池 24.7 澳大利亞新雨威爾大學 4cm2面積
背接觸采光單晶硅電池 26.8 美國SunPower 公司 96倍聚光
CaAs多結電池 40.7 SpectroLab 333倍聚光
多晶硅電池 20.3 德國弗蘭霍夫研究所 1.002cm2面積
InCaP/CaAs 30.28 日本能源公司 4cm2面積
非晶硅電池 12.8 美國USSC公司 0.27cm2面積
CIGS電池 19.9 美國可再生能源實驗室 0.41cm2面積
CdTe電池 16.5 美國可再生能源實驗室 1.032cm2面積
多晶硅薄膜電池 16.6 德國斯圖加特大學 4.017cm2面積
納米硅電池 10.1 日本鐘洲公司 2um膜(玻璃襯底)
染料敏化電池 11.0 EPFL 0.25cm2面積
HIT電池 21.5 日本三洋電機公司
(2)實際轉換效率。實際市場上銷售的太陽能電池轉換效率達不到實驗的數據,實際效率如表2。
表2目前各類太陽電池的實驗室轉換效率的記錄
電池種類 轉換率(%)
單晶硅電池 17%
多晶硅 15%
非晶硅 12%
(3)溫度對效率的影響。當溫度升高時,光伏電池的發電效率將下降。不同的光伏電池,溫度系數有些差別。非晶硅電池的溫度系數要比晶體硅電池小,即非晶硅電池受溫度的影響比晶體硅電池小。在常見的光伏電池中,效率受溫度影響情況如下:單晶硅最大;多晶硅中等;非晶硅較小。
2、基于建筑一體化設計,電池組件的選用原則
在建筑光伏一體化設計中,對于建筑不同部位選用不同光伏電池的原則如下:
(1)多晶薄膜、非晶硅薄膜電池在建筑一體化設計中比較有優勢,宜采用與建筑屋面、墻面、玻璃幕墻相結合的多晶薄膜、非晶硅薄膜電池。(2)應按照地區,將太陽能電池板與屋面,東、南、西向墻面相結合。(3)根據建筑要求確定合適的玻璃性能(如采光)及結構(如夾層、中空、異型)。(4)根據抗風等要求確定玻璃的強度要求(鋼化、厚度)。
3、光伏組件需要解決的問題
(1)組件的生產問題。在光伏組件的生產中,應根據電池的特性選用面板玻璃,考慮透光性能、厚度、強度、平整度等。在夾膠生產工藝方面,應選用專用的膠片,并在組件邊緣采用專用密封膠密封。在彎曲成型方面,應注意電池的彎曲能力。在電池焊接、聯接、合片、引出線等工藝設計中要重點關注成品率。
(2)組件的安裝與使用問題。光伏幕墻組件在設計中應把安裝方式作為重點之一。這其中包括組件固定方式,光伏幕墻的水密性,安裝、使用中的損壞問題,光伏組件背后的散熱問題等。
在設計中還應充分考慮光伏幕墻的建筑使用要求和在壽命期的一系列問題,包括:與建筑外觀的協調;透光性能;應考慮玻璃在夏季的升溫問題及熱炸裂問題;冬季玻璃構造的保溫能力;光伏電池的效率衰減;光伏電池組件的使用壽命;組件的清洗、維護等。
4、比較適用于太陽能光伏幕墻的電池
(1)非晶硅太陽能電池。非晶硅太陽能電池無毒、無污染,技術成熟,多用于玻璃幕墻,特別適合在新建建筑使用。技術特點如下:
①對散射光、折射光、直射光等各種光源都有良好的吸收效應,穩定電流輸出,長時間光電轉換。②沒有半導體效應,不隨光照時間長產生溫度升高,發電效應不降低,更適合用于熱帶地區。③比晶體硅電池組件容易維護和清潔,不會因為部分陰影而導致整塊電池組件發電效果大幅度下降。④薄膜太陽能電池造價是晶體硅電池的一半,而且不受原材料瓶頸的限制,適合于廣泛實用。⑤非晶硅太陽能電池光電轉換效率已達到13%。⑥制備工藝相對簡單,原材料消耗少,比較便宜等優點。⑦非最佳角度陽光下的工作情況好于單晶硅太陽能電池,可自由裁剪,可充分利用合成的產品。
(2)銅銦鎵硒太陽能電池(CIGS)。銅銦鎵硒太陽能電池(CIGS)為柔性薄膜,用于曲面造型幕墻,突破平板限制。電池高效、低成本、性能穩定,可大規模工業化生產。技術特點如下:①轉化率高:可以和傳統的單晶硅媲美,小面積可達19.9%,大面積可達11.2%。②性能穩定,無污染。③制造成本低。④使用壽命長。⑤柔性薄膜,用于曲面造型幕墻,突破平板限制。
三、一體化構造的確定
1、光伏幕墻的基本構造
光伏幕墻系統除了具備太陽能電池陣列、功率調節器等設備外,作為建筑的一部分,還應具備以下功能的構造:(1)作為建筑的護結構,應采取一定的措施,達到基本的隔熱保溫的要求。具體來說,光伏幕墻的傳熱系數、遮陽系數及內表面溫度等參數應達到相關要求。(2)電氣絕緣性能。(3)防水防潮。(4)作為建筑構件,將受到風荷載、雪荷載等外力的作用,應具備一定的強度,保證建筑的護結構不受到破壞,同時應具備一定的剛度,以保證不至于變形。(5)作為玻璃幕墻或采光頂時,還應滿足建筑采光的需求,應具有一定的透明度。
2、BIVP的設計原則
(1)與建筑能完美結合,是建筑藝術與創意設計。光伏組件給建筑設計帶來了新的挑戰與機遇,畫龍點睛的BIPV設計會使建筑更富生機,環保綠色的設計理念更能體現建筑與自然的結合。(2)結構安全性。光伏組件與建筑的結合,結構安全性涉及兩方面:一是組件本身的結構安全,如高層建筑屋頂的風荷載較地面大很多,光伏組件受風變形時是否會影響到電池片的正常工作等。二是固定組件的連接方式的安全性。組件的安裝固定需對連接件固定點進行相應的結構計算,并充分考慮在使用期內的多種不利情況。建筑的使用壽命一般在50年以上,光伏組件的使用壽命也在20年以上,BIPV的結構安全性問題不可小視。(3)發電性能(主要功能),并電網匹配。(4)通風、保溫、隔熱、散熱、采光、遮陽。(5)根據建筑功能需要,考慮發電用途。通常發電的用途包括:照明、抽水、空調、上網等。
3、BIPV的各種形式
目前,BIPV通常采用以下形式,在每種形式下,建筑要求如表3。
表3BIVP的各種形式
序號 BIVP形式 光伏組件 建筑要求
1 光伏采光頂 雙玻璃光伏組件(透明) 建筑效果好、結構強、采光性好、遮風擋雨、隔熱保溫
2 光伏屋頂 光伏屋面瓦 建筑效果好、結構強、遮風擋雨、隔熱保溫
3 光伏幕墻(透明) 雙玻璃光伏組件(透明) 建筑效果好、結構強、采光性好、遮風擋雨、隔熱保溫
4 光伏幕墻(非透明) 雙玻璃光伏組件 建筑效果好、結構強、遮風擋雨、隔熱保溫
5 光伏遮陽板 雙玻璃光伏組件 建筑效果好、結構強
6 屋頂光伏組件 普通光伏組件 建筑效果好
7 墻面光伏組件 普通光伏組件 建筑效果好
BIPV較適合的建筑部位有屋頂、風雨棚、立面幕墻、大型遮陽百葉等位置。各種情況分析如下:(1)光電幕墻:只要地區合適、朝向合適,便可以采用太陽能光電幕墻。(2)光伏屋頂:屋頂為不透明,太陽能電池板能很好與其結合。直立鎖邊屋面板系統,BIPV配置合理有很好效果。BIPV形式玻璃采光頂。(3)風雨棚:風雨棚使用BIPV有優勢:①覆蓋面積大,且有最理想的太陽輻射角;②外觀形狀單一規整,方便太陽能板的布設;③維護和檢修非常方便。(4)電動遮陽百葉BIPV:①能根據太陽高度角進行調節,獲得最大太陽輻射量;②太陽能電池板能和遮陽百葉在外觀上能很好融合;③機械化程度高,BIPV應用將更加廣泛和合理。(5)墻面:南向、東西向墻面,若無遮擋,也是很好的位置,可取得較好的效果。
4、太陽能光伏幕墻工程應解決的問題
太陽能光伏幕墻需要結合建筑的總體規劃設計,考慮環境、需求等一系列問題。
(1)與建筑外觀協調一致。(2)城市區大樓彼此遮蔽陽光。(3)建筑物的緯度、方位,以及環境干擾。(4)與建筑物結合一體,設計與施工均較復雜,技術要求度很高。(5)造價昂貴,投資大,業主缺少投資動力。(6)晶體硅模板背部因通風較差,溫度上升,發電效率可能降低10%以上。(7)垂直設置,將減少約40%的發電量。(8)當陰影遮蔽一片模組的一部分時,將減少整片模組及其他串聯模組的發電量。(9)電氣聯接、電網聯接、電量計量、電氣保護等。
5、太陽能光伏幕墻工程問題的解決途徑
(1)通過對光伏幕墻接受的太陽輻細計算,避免大樓彼此遮蔽陽光的問題。(2)規定清洗時間間隔,定期清洗,以解決空氣質量不好等環境問題。(3)行業開展共同研究,編制相關的行業技術規程,不斷提高光伏建筑一體化的設計與施工技術。(4)采用薄膜電池,通過規模化生產降低成本,優化電網系統。(5)在夏熱地區使用,應有夏季的背部通風措施(60℃以下),并進行溫度計算,減少溫升問題。(6)垂直設置時,應進行經濟分析,確定采用的電池、系統等,縮短投資回收期。(7)進行光照陰影計算,確定最佳安裝位置。同時,采用弱光性能好的薄膜電池,減少陰影的影響。(8)制定配套的設計標準及技術指南,優化電氣設計。
四、結語
摘 要 新能源產業是保定市重大支柱產業。自2011年以來,新能源產業遭遇發展寒冬,全球光伏市場迅速萎縮,風電產業重新洗牌;行業面臨著前所未有的壓力與挑戰。在此背景下,試探討保定市新能源產業發展現狀,總結繼往經驗教訓,進而對推進新能源產業的發展路徑提出展望與可行性建議。
關鍵詞 中國電谷 新能源產業 保定 風電 光伏
2006年,保定市提出“中國電谷”發展戰略,依托保定高新區新能源產業優勢,建設世界級的新能源及電力技術創新與產業基地。但自2011年以來,面對歐債危機、全球宏觀經濟形勢和全歐美“雙反”等不利因素的影響,新能源產業增速放緩,面臨著前所未有的巨大挑戰,主要是全球光伏市場迅速萎縮。市場供大于求的現狀導致企業間競爭加劇,價格暴跌,呈現全行業虧損,光伏組件和基本原料價格不斷跳水,企業經營壓力增大,再加上美國和歐洲針對中國光伏產業的“雙反調查”,令中國光伏企業雪上加霜,產業面臨嚴峻貿易保護挑戰,給光伏企業帶來巨大沖擊。二是風電產業重新洗牌。受運輸成本、風場資源及市場影響,國內風電產業重新洗牌,風電企業經營困難。風電行業增長空間日益萎縮,市場的過度競爭、行業技術門檻的提高必然帶來整個行業的整合,風電產業仍處于調整期。在此大背景下,我市新能源產業仍然繼續保持了平穩持續發展。為此,我們走訪了保定國家高新區,對我市新能源產業進行了調研,并梳理如下:
一、新能源產業發展態勢良好
保定市充分利用以國家、省大力支持戰略性新興產業發展的向好環境,變壓力為動力,化危機為契機,大力培植龍頭企業、發揮龍頭企業完整的產業鏈和領先的創造力,準確把握行業發展趨勢,有效控制產品成本,深入挖掘市場潛力,創新推動技術升級。光伏產業處于國內領先地位。形成了以英利集團為龍頭,相關企業70余家的聚集態勢。擁有太陽能光伏產品研發、制造、應用完整的產業鏈,并在光熱發電、太陽能電站、太陽能建筑一體化技術領域取得突破,構成了完整的產業體系。領軍企業英利集團,建成國內唯一的全產業鏈晶硅電池生產體系,2012年實現銷售收入130億元,出口創匯12.3億美元,全年組建出貨量超過2200兆瓦,同比增長40%。隨著六九硅業項目投產、天威薄膜實現量產、巨力集團1G瓦光伏電池項目啟動,中國電谷在光伏制造產業化、規模化、國際化方面已經處于國內領先地位。風電裝備產業形成完備體系。已形成以國電聯合動力公司、天威風電、惠德風電為龍頭,由30多家風電葉片、整機、控制系統及相關配套生產企業等核心設備制造產業鏈條組成的產業集群,在葉片生產規模化的帶動下,建立了較為完整的風電裝備產業鏈。保定?中國電谷近年來建成了多個風電整機及葉片研發檢測中心。電力自動化設備制造業發展加快。以世界著名的超大變壓器制造商天威集團為龍頭的輸變電產業、以風帆鋰電為龍頭的新型儲電產業和以三伊電子、天河電子等為代表的高成長性電力設備制造企業集群快速發展,同時加強戰略合作,吸引了日本三菱、美國江森、中國國電、中國兵裝、中航集團等知名企業投資入駐,電谷產業集聚效應充分顯現。創新能力突出。截至目前,高新區擁有4個國家級重點實驗室,6個國家級企業技術中心,10個省級企業技術中心,25個高新區級企業技術中心;取得國家、行業標準200余項,專利超過3000項,多項成果已經達到國際、國內領先水平,擁有新能源領域多項第一。政策平臺形成強大支撐。“太陽能之城 ”、“中國電谷、低碳保定”已經成為保定市亮麗的城市名片。中國電谷的輻射帶動優勢,得到了國家發改委、科技部、國家能源局等部委的高度評價與支持,近年來先后獲批國家新能源高技術產業基地、國家可再生能源產業化基地等8個國家級稱號。被世界自然基金會確認保定市為中國低碳城市發展項目首批啟動城市等。
二、主要經驗和做法:
在市委、市政府的正確領導下,國家高新區針對新能源產業面臨的形勢,緊緊圍繞“產業集聚、創新驅動、突出特色”的發展思路,把創新作為贏得競爭的核心動力,全面提升產業自主創新能力和核心競爭力,壯大產業集群,發展具有區域特色的新能源產業。
(一)攻堅克難,全力推動主導產業
保定國家高新區全力推動新能源高技術產業基地建設,明確將新能源與能源設備產業作為實現跨越式發展的第一支撐來培育。新能源與能源裝備產業取得了跨越式的發展,極大地拉動了高新區經濟增長,成為保定高新區轉變增長方式的重要載體。針對新能源產業面臨的問題,為應對挑戰,扭轉不利局面,高新區多措并舉,開展“百家企業大調研”、“重點企業走訪會診”等活動,加強對企業經濟運行監測力度,加快重點項目建設,全力推動高新區經濟發展,保持主導產業實力穩定增長,在全球光伏產業大面積關停的情況下,英利集團保持了正常生產,實現全年全球發貨量第一。
(二)項目帶動,加速高技術產業化進程
保定高新區加快重點項目建設,推進項目建設實現新突破,連續幾年省市重點項目數量、總投資居全市第一,呈現出“投資規模大、產業結構優、技術含量高”的特點,建立健全了重點項目考評獎罰制、目標責任制、黨政領導責任制、互看聯查制、重大項目承包責任制等八項制度,強力推進項目建設。百家院校、百家央企項目惠陽科技工業園和中國樂凱集團新材料產業園項目都進展順利。重點項目的建設帶動了高新區經濟發展,加速了高新技術產業化進程。
(三)創新驅動,增強核心競爭力,
保定高新區于2011年啟動創新型特色園區建設,目前各項工作正按照建設方案穩步推進,同時新能源與智能電網裝備創新型產業集群建設不斷推進,品牌影響力與日俱增。知識產權管理工作再上新臺階。通過培訓、宣傳、引導等各種方式鼓勵企業加強自主創新,提高知識產權保護意識,目前取得各類國家標準及行業標準200多項,專利4000多項,多項成果達到國際、國內領先水平。
(四)加強創新平臺建設,推動跨越升級
保定國家大學科技園建設正式啟動。華電、河大、農大、金融學院和軟件技術學院五所院校入駐,創立了一園多校、聯合創新的發展模式,成為“中國電谷”又一自主創新基地、產學研合作示范基地和戰略性新興產業培育基地。目前入駐企業70家,達產后可實現年產值30億元。光伏發電技術和風力發電技術兩個國家重點實驗室建設進展順利。“風能仿真與檢測認證技術重點實驗室”正式獲批得國家能源局授牌,并成功試運行;中科院國家光伏檢測實驗室正式交付使用。以創新平臺為載體,保定高新區圍繞重點產業及特色產業,開展高新技術產品研究、關鍵技術開發、重大共性技術攻關,高新技術成果不斷涌現。
三、進一步加強新能源產業發展
(一)進一步發揮新能源產業聚集優勢。進一步加強創新體系建設,加大對企業技術創新的支持力度,對企業技術創新給與獎勵,大力培育新能源企業的自主創新能力,引導企業加大技術研發投入,突破核心技術瓶頸,形成持續創新能力。
(二)推動新能源產業向高端環節拓展。針對新能源裝備制造業國際市場降低補貼、國內市場競爭激烈的嚴峻形勢,一方面通過持續推進技術創新、實施重大項目帶動、培育高成長性企業、優化調整空間布局措施,著力推進新能源及能源產業,在科技創新和掌握核心技術方面實現率先發展,在完善產業鏈條和構建產業體系方面實現率先發展,在促進產業聚集實現集約發展方面實現率先發展,在加快人才培養強化人才支撐方面實現率先發展,在構建服務體系搭建服務平臺方面實現率先發展,在智能電網光伏應用方面實現率先發展,引導高端要素向新能源領域集聚,全力打造保定新能源之城。
四、推進新能源產業發展的有關建議
盡管新能源產業目前遭遇發展瓶頸,面臨著前所未有的巨大壓力,但根據我國能源發展狀況及發展規劃,新能源產業仍然有良好的發展前景,光伏發電和風電仍然是最具市場潛力、最具發展前景的新能源產業。因此,建議省政府出臺相關扶持政策和措施, 幫助企業渡過難關,使我省光伏和風電產業在行業洗牌、整合過程中保持競爭優勢。
(一)優先支持省內新能源產業發展
中國電谷光伏、風電產品在質量、性能等方面均處于行業領先水平,建議省政府在采購新能源設備過程中,對省內企業、產品給予全力支持。
(二)加強對重點創新平臺
建議省政府對重大創新平臺(國家重點實驗室、檢測中心等)給予重點支持,將其列入重點科技支撐項目,并給與一定的資金和政策支持。