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光伏发电技术经济分析及发展预测

添加时间:2017/10/02

  摘要:本文首先对当前光伏发电技术进行综合分析,了解光伏发电技术的基本原理及使用情况,重点分析研究光伏发电的成本,在此基础上深入研究光伏发电的发展前景,希望通过本文的研究能够更加全面的掌握当前光伏发电的基本情况,同时对未来光伏发电技术的发展前景进行预测,更好的指导未来光伏发电技术的发展。
  
  关键词:光伏发电;经济性;发展预测
  
  1引言
  
  近年来随着经济社会的不断发展,全球能源消耗不断增加,传统能源储量越来越少,经济社会发展与环境保护之间的冲突愈加严峻。研究可持续利用的新能源逐渐成为全球关注的焦点。太阳能是一种清洁无污染,可持续利用的能源,光伏发电也是当前新能源研究的重点项目。国内也不断完善关于光伏发电的相关政策,鼓励光伏发电技术的发展。但是光伏发电技术属于新兴技术研究,实际应用发展中存在诸多问题,大量的机构参与到光伏发电产业中,许多资金涌入,却没有实现良好的经济效益,造成严重的资源浪费。因此在现阶段加强对于光伏发电技术经济分析及未来发展趋势的研究具有重要的现实意义,能够在发展光伏发电技术的同时全面了解光伏发电技术的经济性,分析未来光伏发电产业的发展前景,从而更好的实现光伏发电的经济效益,促进光伏发电产业的良好发展。
  
  2光伏发电技术分析
  
  光伏发电技术的基本原理就是借助半导体材料的光伏效应将自然界中的太阳能直接转化为可以利用的电能,属于比较先进的固态发电技术。根据技术类型不同,可以将光伏发电技术分为晶硅电池技术、薄膜电池技术和聚光太阳电池技术三种不同的类型。
  
  2.1晶硅电池技术
  
  晶硅电池技术是当前光伏发电产业中应用较为广泛的一种发电技术,理论研究比较成熟,商业化生产效率也比较高。目前使用的晶硅电池技术又细分为多晶硅和单晶硅两种。单晶硅电池的使用寿命长达20年左右,能够实现20%左右的太阳能转化。常年的应用研究使得单晶硅电池的生产技术固定成型,能够比较合理的利用空间底面。多晶硅电池的制作成本低于单晶硅电池,但是光电转换效率和使用寿命都不如单晶硅电池。
  
  2.2薄膜电池技术
  
  薄膜电池技术最大的特点就是利用薄膜材料,这种技术属于新型光伏发电技术,理论应用不够成熟,只有小规模的产业化应用。当前根据使用材料的不同可以分为多元化合物薄膜电池和硅基薄膜电池两种类型。硅基薄膜电池是以硅材为基础材料,具有成本低、质量轻等优点,而且在弱光条件下也能实现较好的发电效率,可以进行大规模的生产加工。但是这种技术整体的光电转换效率比较低,只有7%左右,经济性不高。多元化合物薄膜电池诸如硫化镉、砷化镓、铜铟硒和碲化镉等类型的薄膜电池都有其自身的限制,实际应用比较少。比如说铜铟硒薄膜电池虽然性能比较好,但是铟、硒两种元素储量稀少,不适合大规模开发使用,而硫化镉中的镉元素毒性比较大,会严重污染环境。
  
  2.3聚光太阳电池技术
  
  聚光太阳电池技术是一种技术高,转换率高,成本高的“三高”产品。借助聚光作用,利用光学系统替代传统的太阳能电池,能够将光电转化效率提升至40%以上,发电量能够达到传统太阳能电池的1.3倍。
  
  对比分析可知,三种电池技术各有优缺点:晶硅电池技术成熟,转换率和空间利用率都比较优秀,但是成本比较高;而薄膜电池虽然成本比较低,但是占地面积大,光电转换效率不高;聚光电池属于高新技术,成本昂贵,使用范围局限于航空航天等高精尖领域,具体情况如图1所示。
  
  3光伏发电成本分析
  
  3.1发电成本及其影响因素
  
  光伏发电成本主要包括前期的初始投资和后期的运行维护、企业税收等。其中前期投资是光伏发电成本的主要构成部分,初始建设过程中各种设备的购买安装以及光电厂的建设等都属于初始投资。材料设备的运行质量一方面会对初始投资产生影响,也会对后期运行中的维护成本产生影响,而且会直接影响到运行效益。
  
  3.2单位电量成本
  
  发电成本的分析还要包括光伏发电项目投入使用后的生产成本,也就是产生单位电量需要消耗的成本。单位电量成本的分析不能仅从技术对比单方面进行,还要考虑到国家政策,相关补贴等。虽然从技术对比上,聚光光伏电站比晶硅光伏发电的单位电量成本低,但是综合政策影响及实际运行情况,晶硅光伏发电已经比较成熟,整个运行成本比较低,实际单位电量的成本也会低于聚光光伏电站。
  
  3.3度电成本变化
  
  成本是制约光伏发电产业发展的重要因素之一。随着技术的不断进步,光伏发电技术电池转换效率不断提高,基础设备成本不断降低,而且电池组件的使用寿命也不断延长,光伏发电系统的度电成本能够不断下降,具备更多的成本优势。
  
  4光伏发电发展前景分析
  
  要想更好的发展光伏发电产业,必须对未来的发展前景进行准确的分析判断,指导当前光伏发电技术产业的发展,提升光伏发电技术的经济性,实现光伏发电产业的良好发展。
  
  4.1多种技术共同发展融合
  
  从上文分析可知,当前光伏发电技术主要包括晶硅电池、薄膜电池和聚光电池三种类型,而且各有优缺点。未来三种技术会同时发展,晶硅电池技术以其低成本高效率的优势会逐渐成为市场的主导;而薄膜电池和聚光电池虽然当前技术不成熟,成本比较高,未来随着研究的不断深入,成本会逐渐降低,可能会出现多种技术融合利用的局面。
  
  4.2光伏微电网技术逐渐成熟
  
  光伏微电网技术逐渐发展成熟,并与先进的储能装置结合使用,可以脱离主网独立运行。这种技术未来在比较偏远的地区和一些对于用电可靠性要求比较高的用户中会得到广泛的使用。
  
  4.3技术愈加成熟,规模不断扩大
  
  未来随着光伏发电技术研究的不断深化,光伏发电技术会越来越成熟,光电厂的建设规模也会逐渐扩大。在适合发展光电产业的地区,会于更对的光电项目投入运行,而且光伏发电的成本会逐渐下降,并网运行技术会更加成熟,更多的光伏发电量会直接并入大电网进行使用,光伏发电量在电力供应中的比例也会越来越高。相应的一些福利补贴政策会逐渐减少、取消,这也对光伏发电投资机构提出更高的要求,需要不断提升自身生产经营能力,提高光电企业运行效益,促进光电产业的独立发展。
  
  5结语
  
  通过本文的分析可知,光伏发电技术是当前环境下一种重要的新能源技术,发展光伏发电技术具有重要的意义。当前光伏发电技术有多种不同的发展形式,各有优缺点,在发展光伏发电的时候要根据实际情况选择合适的技术。光伏发电技术的经济性会受到投资成本、运行成本、发电效率以及技术发展等多方面因素的影响。未来光伏发电技术将趋向于多元化发展,相关技术会愈加成熟,规模也会不断扩大。光伏发电产业相关人员要不断加强对于光伏发电技术以及发展形势的研究,不断完善光伏发电技术,制定更加合理的发展方案,更好的发挥光伏发电技术的优势,缓解能源紧张局势,借助先进技术,把握发展趋势,促进我国光伏发电产业的良好发展,实现经济社会的可持续发展。

  参考文献:

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  [2]杜娟.光伏发电技术经济分析及发展预测[J].中国集体经济,2016,(19):151-152.
  [3]刘跃伟.太阳能光伏发电技术及其应用[J].中国高新技术企业,2015,(9):58-59.
  [4]赵玉文.太阳能利用的发展概况和未来趋势[J].中国电力,2003,36(9):63-69.