【編者按】:無論從世界還是從中國來看,常規(guī)能源都是很有限的,因此人們開始大量利用可再生能源,光伏作為未來可再生能源中一種重要的方向逃净,得到了廣泛的應用與發(fā)展。
一棠雌、光伏發(fā)電
在國際上萨羽,光伏發(fā)電技術(shù)的研究已有100多年的歷史。光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能旬城。光伏系統(tǒng)可分為獨立光伏系統(tǒng)(各種帶有蓄電池的可以獨立運行的光伏發(fā)電系統(tǒng))和并網(wǎng)光伏系統(tǒng)(與電網(wǎng)相連并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng))钙径。
二、光伏發(fā)電的優(yōu)勢
光伏發(fā)電與傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)相比具有更多優(yōu)勢:
1. 太陽能資源十分豐富确缩,輻射到地球表面的能量巨大溃登,對于利用太陽能是十分有利的。因此太陽能光伏發(fā)電技術(shù)是資源最為豐富的發(fā)電技術(shù)。
2.太陽能光伏發(fā)電更為安全可靠犬捧,不會產(chǎn)生污染以及噪聲歹对,并且能夠比較靈活,能夠安全穩(wěn)定的運行强重。
3.光伏發(fā)電的應用使得邊遠以及特殊地區(qū)的用電問題得以有效解決绞呈,可以隨時隨地使用太陽能資源。
4. 光伏發(fā)電能夠與建筑物相結(jié)合间景,形成光伏建筑一體化的系統(tǒng)佃声,減少土地資源的浪費。
三倘要、歷史與現(xiàn)狀
太陽能光伏發(fā)電的歷史可以追溯到1839年法國物理學家貝克勒爾首次發(fā)現(xiàn)光伏效應圾亏。此后,各國科學家不斷探索封拧,1954年第一塊實用光伏電池問世志鹃,這意味著太陽能光伏發(fā)電逐步進入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的道路。
進入21世紀泽西,太陽能電池向全球擴展曹铃,成為一種重要的可再生能源。隨著可持續(xù)發(fā)展觀念在世界各國不斷深入人心捧杉,全球太陽能開發(fā)利用規(guī)模迅速擴大陕见,技術(shù)不斷進步,成本顯著降低募型,呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景指晾,許多國家將太陽能作為重要的新興產(chǎn)業(yè),太陽能得到更加廣泛應用债鼎。2000 年至 2016 年間替程,光伏產(chǎn)業(yè)以令世人驚嘆的速度向前發(fā)展渗蜀。全球累計裝機容量自 1,250MW增至 304,300MW蚂旁,年復合增長率高達 40.98%。
在我國历喊,光伏產(chǎn)業(yè)也呈現(xiàn)出前所未有的活力粤搂,在全球20個以上國家或地區(qū)建廠,產(chǎn)品出口至全球近200個國家和地區(qū)法竭,成為我國具有國際競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)辜色。
美國是最早研究與使用光伏技術(shù)的國家,美國光伏行業(yè)在技術(shù)革新與政府激勵補償政策的雙重刺激下多年來保持增長蚣殴。光伏電站裝機在美國光伏行業(yè)中占主導地位潜呻,其發(fā)展速度直接決定整個光伏行業(yè)發(fā)展情況。
日本是最早制定光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的國家岗宣, 2011~2016 年年均復合增長率達到54%蚂会, 在2016年以42.75GW 的裝機總量位居世界第二淋样,目前發(fā)展方向以非居民用電站為主。
作為東南亞最火熱的光伏市場之一胁住,越南正在以每年10%的能源需求增速趁猴,再加上其本身發(fā)展光伏能源的先天優(yōu)勢,吸引著各國光伏企業(yè)進入彪见。
光伏發(fā)電目前全面進入規(guī)睦芩荆化發(fā)展階段,中國余指、歐洲捕犬、美國、日本等傳統(tǒng)光伏發(fā)電市場繼續(xù)保持快速增長酵镜,東南亞或听、拉丁美洲、中東和非洲等地區(qū)光伏發(fā)電新興市場也快速啟動笋婿。
四誉裆、發(fā)展趨勢
(一)政策變化
2019年5月30日,國家能源局發(fā)布了《關(guān)于2019年風電列啃、光伏發(fā)電項目建設有關(guān)事項的通知》捶卧,明確優(yōu)先推進無補貼的平價上網(wǎng)項目建設,再開展需要國家補貼項目的競爭配置工作屉馋,這對風電光伏行業(yè)來說將是一個重大轉(zhuǎn)變疲飘。
隨著光伏行業(yè)的發(fā)展,受制于當?shù)叵{及電力傳輸?shù)戎萍s伶段,國內(nèi)地面電站的新增數(shù)量已明顯下降婴悠。與此同時越來越多的光伏企業(yè)開始把目光投向海外。
近年來汞坚,東南亞各國在可再生能源領(lǐng)域也作出了相應努力罐闰,泰國、印尼等國的光伏規(guī)模出現(xiàn)一定增長梦立,越南則在計劃建設風電項目噪芭、簽發(fā)關(guān)于發(fā)展太陽能發(fā)電項目鼓勵機制的決定。東南亞地區(qū)政府補貼光伏項目港遇,鼓勵利用可再生能源楞艾,并且由于地理位置靠近中國,受到中國企業(yè)的關(guān)注龄广。
新興市場擴大以及平價競爭上網(wǎng)將成為未來新的趨勢硫眯。
(二)技術(shù)發(fā)展
1.從分布式發(fā)電到建設集中式電站
集中式大型并網(wǎng)光伏電站就是集中建設大型光伏電站,發(fā)電直接并入公共電網(wǎng),接入高壓輸電系統(tǒng)供給遠距離負荷,可以降低成本,減少運輸損耗两入。越是規(guī)模大的光伏發(fā)電站戈盈,其光伏系統(tǒng)的成本越低。
2.光儲一體化電站
對含儲能環(huán)節(jié)的光伏電廠進行光儲一體化調(diào)控谆刨,快速控制塘娶,滿足有功輸出最大化,“削峰填谷”響應電網(wǎng)調(diào)度需求痊夭,實時保障電網(wǎng)調(diào)度要求刁岸。儲能系統(tǒng)的使用能緩解充電時對電網(wǎng)的沖擊,盡可能提升電網(wǎng)質(zhì)量她我。
3.云存儲虹曙、云計算、數(shù)字孿生番舆、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的應用
新信息技術(shù)的使用可幫助光伏電廠實現(xiàn)智能化露您,幫助光伏電廠實現(xiàn)智能化運維監(jiān)控,提供發(fā)電預測等分析功能吗修,降低并網(wǎng)難度烙欧,提高發(fā)電效率。
在國內(nèi)鼠泊,上海上科信息技術(shù)研究所順應光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢耙侵,進行光伏系統(tǒng)集成開發(fā),與中國電建上海能源裝備有限公司聯(lián)合建立與運作能源裝備智能化聯(lián)合實驗室耽坤”︹郑基于數(shù)字孿生的光伏電廠智能化平臺,將智能電網(wǎng)瘸酒、物聯(lián)網(wǎng)植碳、云計算等技術(shù)緊密結(jié)合,為解決光伏電廠加入儲能環(huán)節(jié)后的優(yōu)化調(diào)功分配問題和分級分層的控制問題钙幼,建立面向光伏電廠光儲一體化的分級多目標調(diào)功算法模型雳唧。通過該平臺可有效掌握光伏電站完整信息,提高運維效率捂齐,加快決策蛮放,保障光伏電廠安全缩抡、穩(wěn)定奠宜、高效、經(jīng)濟的運行瞻想。
五压真、未來展望
第四次工業(yè)革命將全面展開,以光伏為主的清潔能源、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)正全面發(fā)展滴肿。通過現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)岳悟、人工智能及大數(shù)據(jù)分析技術(shù),實現(xiàn)包括光伏在內(nèi)的多種能源的集中運維管理泼差,打造智慧的能源生態(tài)圈贵少。在未來,社會將構(gòu)建全新的能源物聯(lián)網(wǎng)體系堆缘,進入低碳甚至無碳時代滔灶。
(微言創(chuàng)新 朱東亮 劉曉影)
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