時間：2024-03-08 14:39:38
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇光伏發(fā)展方向范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。
中圖分類號：TK514 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（c）-0128-01
由于全球經濟的飛速發(fā)展及人口的急劇增長，化石能源正在被逐漸耗盡，如：煤、石油、天然氣等，能源危機擺在世界各國面前。另一方面，由化石能源引起的環(huán)境污染與生態(tài)不平衡等問題也影響著社會經濟的發(fā)展，甚至可能成為影響人類生存的重大障礙。新能源的應用逐漸變成全球的熱點。其中，太陽能屬于一種最常用的可再生能源，不僅分布廣，無污染，而且可再生，被國際上認為是最好的能源代替品。
1 地區(qū)簡介
某鎮(zhèn)在長江下游南岸，土地總面積為10 km2，農戶有1696戶。其中，新建村落34439 m2，入住農戶189戶，戶均占地為126 m2。位于北緯31°46'42″～31°17'26″和東經118°21'38″～118°52'44″之間，屬于亞熱帶濕潤的季風氣候，年平均氣溫為15.7 ℃。峰值日照時數(shù)的均值是3.94 h，連續(xù)陰雨的天數(shù)按5天算，兩連續(xù)陰雨天數(shù)之間的設計最少按15天算。
該地年均能源消耗為：蜂窩煤為0.3/塊，電為0.58元/kWh，液化氣為75元/15 kg，該村最大的能源消耗是電費，年耗費12萬元，占到總消費的73.03%，節(jié)電勢在必行。
2 光伏發(fā)電原因與特點
太陽能光伏發(fā)電是借助太陽能電池產生的光生伏打現(xiàn)象直接把太陽輻射能變成電能的一種發(fā)電技術。按照應用場合不同，光伏發(fā)電系統(tǒng)有離網的光伏發(fā)電系統(tǒng)及并網的光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電受氣象條件的影響，出力的變化總是呈現(xiàn)一定的周期性，比如日變化與季節(jié)變化的周期性呈現(xiàn)；由于太陽能輻射的時空分布具有任意性與間斷性，使得光伏發(fā)電出力呈現(xiàn)出不連續(xù)性及不穩(wěn)定性。光伏發(fā)電的預報技術不僅是電網科學調度與進行發(fā)電規(guī)劃的根據(jù)，而且能減少光伏發(fā)電的出力波動對電網的不斷撞擊。
光伏發(fā)電能將太陽能電池的俘獲通過直接輻射、散射輻射或者反射輻射等方式直接變?yōu)殡姡Ｒ妰?yōu)點有：（1）沒噪音，沒公害，不會泄漏，無毒，不會引起溫室效應；（2）旋轉部件少，僅有跟蹤式外，難損壞，易安裝，易維護；（3）與能源危機和燃料市場的穩(wěn)定性無關；（4）發(fā)電組件的使用時間通常多于25年；（5）能回用；（6）適合偏遠無電區(qū)域，減少長距電網的設立和輸電損耗；（7）發(fā)電方式多樣，容易于建筑物進行集成；（8）建設光伏系統(tǒng)的能量能很快回收（當前能量的償還周期是6個月到3年），而且回收將越來越快。
3 光伏發(fā)電技術的現(xiàn)狀分析
（1）環(huán)境污染嚴重太陽能屬于綠色能源，但是太陽能的上游組件以及硅原料加工卻能產生很嚴重的污染。生產太陽能薄膜電池時，會產生四氯化硅、氯化氫及氫氣等廢氣。尤其是四氯化硅，假如不處理，可能會變成鹽酸等酸性物質從而污染土壤。許多歐洲國家都無力承擔太陽能制造引起的消極影響，因此，中國才會成為世界太陽能的制造中心；（2）產業(yè)化產品長時間出口 中國太陽能的光伏發(fā)電業(yè)里的眾企業(yè)多數(shù)自顧自發(fā)展、不夠團結，往往不能齊心對外。太陽能光伏發(fā)電行業(yè)之前并沒著力于各企業(yè)間的協(xié)作，面臨反傾銷危機的時候，合作很重要。可是，中國太陽能的光伏發(fā)電行業(yè)缺少一個大家都認可的組織或者協(xié)調機制去調和大廠與大廠、大廠與小廠之間的利益糾葛，單憑為數(shù)不多的光伏產業(yè)協(xié)會可以發(fā)揮的功用十分微弱。
4 光伏發(fā)電技術在我國的發(fā)展
我國首次研究太陽能電池是1958年，在1971年，第一次成功的將其應用于東方紅二號衛(wèi)星的發(fā)射，1973年以后，太陽能電池逐漸被用于地面工程。20世紀80年代初，我國的光伏工業(yè)剛剛起步，太陽能電池的年產量基本低于10 kW，且價格不便宜。20世紀80年代以來，國家開始關注光伏工業(yè)及光伏市場的發(fā)展狀況，中央和地方政府都在光伏領域有一些資金投入，這讓我國渺小的太陽能電池工業(yè)有機會發(fā)展同時在眾多應用領域成立了典范，例如微波中繼站、部隊的通信系統(tǒng)及水閘與石油管道的保護系統(tǒng)等等。
目前，我國致力于光伏發(fā)電技術的研究開發(fā)，相繼進行了晶體硅高效電池、非晶體硅薄膜電池與碲化鎘及銅銦硒薄膜電池的應用系統(tǒng)的主要技術的研究。尤其是“十五”期間，國家利用科技攻關與863計劃大力支持了一系列提高現(xiàn)有裝備的生產能力的工程，使得光伏發(fā)電技術得到很大發(fā)展，產業(yè)水平也相應提高，也使得我國光伏發(fā)電制造業(yè)水平與國際水平的差距減小。
就應用技術而言，國家“十五”期間計劃并實施了屋頂?shù)牟⒕W發(fā)電技術以及高壓并網發(fā)電技術的科技攻關，建設了一系列10～50 kW的屋頂系統(tǒng)，替我國2010年及2020年屋頂光伏的并網發(fā)電技術以及沙漠電站技術的成批發(fā)展奠定了基礎。對于產業(yè)化，現(xiàn)在國內光伏發(fā)電最常用的產品是晶硅電池和少數(shù)的非晶硅電池。到2006年年末，我國已經建立了10余個相當規(guī)模的、專門的光伏電池生產廠，每年生產的光伏電池組件多于200 MW。特別是它可以增強晶體硅光伏電池組件的封裝水平，年生產能力在10 MW及以上的光伏電池的封裝技術和它的配套設備已變成商業(yè)化的工業(yè)設備。
但是，現(xiàn)在我國批量生產的單晶硅、多晶硅及非晶體硅電池的效率通常比發(fā)達國家低一些，一般為11%～14%、10%～12%及4%～6%。此外，到2006年，中國還沒生產用于光伏系統(tǒng)的蓄電池。小功率逆變器的生產水平相對較高，但大功率的逆變器生產水平和國外的差距很大。
5 結語
受城市道路的照明需要及有關控制的影響，現(xiàn)在的太陽能路燈系統(tǒng)只是用于城市居民區(qū)、公園及農村鄉(xiāng)鎮(zhèn)等非主干路線。但資源危機一步步深化，太陽能一定會被重視。針對太陽能用于道路照明存在的質量好壞不一、轉換率低、亮燈率低等問題，國家可通過規(guī)范市場，制定專門的國家標準或者行業(yè)標準等辦法來解決。總體看來，太陽能路燈技術的使用利大于弊，可以節(jié)省能源，減少有害氣體排放。把太陽能發(fā)電技術應用于新農村建設，一定會推動經濟社會的可持續(xù)性發(fā)展，同時對目前我國正在進行的節(jié)能減排工程具有深遠的意義。
參考文獻
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）08-0225-01
一、光伏專業(yè)建設現(xiàn)狀
中國光伏產業(yè)產業(yè)規(guī)模迅速增長，在多晶硅、硅片、電池片、組件和光伏系統(tǒng)等光伏產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)中具有了一些自主知識產權，部分已達到國際領先水平，是世界最大的光伏市場。中國光伏不缺政策、不缺市場，缺的就是光伏方面的專業(yè)人才，如何培養(yǎng)現(xiàn)在發(fā)展需要的光伏人才一直都是一個值得認真探討摸索的課題。
目前很多高校、各中等職業(yè)學校都在加快光伏產業(yè)人才培養(yǎng)工作，力爭為光伏產業(yè)提供全方位、多學科、多層次的人才和智力支持。南昌大學太陽能光伏學院是我國最早在大學設立的光伏學院，為光伏人才培養(yǎng)提供了很好的榜樣。隨后，華北電力大學增設以太陽能光伏發(fā)電為主的“能源工程及自動化”專業(yè)，成為了國家級特色專業(yè)，側重于太陽電池設計與制造，光伏系統(tǒng)設計與搭建，光伏電站規(guī)劃、設計、施工、運行與維護以及太陽能發(fā)電新技術開發(fā)等方面的技術與管理能力的培養(yǎng)。合肥工業(yè)大學、上海電力學院、南開大學、四川大學等大學都陸續(xù)開設了光伏專業(yè)。
還有很多職業(yè)院校也加入了光伏人才的建設隊伍，江西太陽能科技職業(yè)學院（原江西中山職業(yè)技術學院）致力于太陽能光伏和光熱利用、新能源和節(jié)能減排等制造業(yè)專業(yè)發(fā)展。上饒職業(yè)技術學院開設了光伏發(fā)電技術與應用專業(yè)，注重光伏產業(yè)理論、應用知識和操作技能的培養(yǎng)，具有從事硅材料及光伏產業(yè)的高素質技能型專門人才。湖南理工職業(yè)技術學院的專業(yè)名稱為光伏發(fā)電技術及應用專業(yè)，側重于生產運行、技術開發(fā)、產品檢測與質量控制、生產技術管理、技術服務等工作的高素質技能型專門人才。揚州職業(yè)大學的專業(yè)名稱為光伏材料加工與應用技術，培養(yǎng)具有太陽能光伏產業(yè)及光伏材料基礎理論知識，掌握光伏材料加工與應用技術，能在光伏材料及相關行業(yè)從事生產運行、技術開發(fā)、產品檢測與質量控制、生產技術管理等工作的高素質技能型專門人才。無錫職業(yè)技術學院開設的的專業(yè)名稱為電氣自動化技術（光伏發(fā)電技術及應用），針對長三角地區(qū)特別是蘇錫常地區(qū)產業(yè)結構調整和提升的新特點，側重培養(yǎng)光伏系統(tǒng)安裝調試、光伏系統(tǒng)運行維護、小型光伏系統(tǒng)集成、光伏產品銷售等方面的能力。樂山職業(yè)技術學院開設了專業(yè)名稱為硅材料技術，培養(yǎng)光伏材料加工及應用。天津輕工職業(yè)技術學院的專業(yè)名稱為光伏發(fā)電技術及應用專業(yè)，光伏系統(tǒng)硬件電路設計，光伏工程現(xiàn)場施工及從事光伏電力系統(tǒng)的調試、維護、運行和管理工作。
二、對光伏專業(yè)人才培養(yǎng)模式的建議
隨著光伏產業(yè)的快速發(fā)展，光伏人才變得非常緊缺，這將制約我國光伏產業(yè)的大力發(fā)展。目前還沒有形成非常完整、成熟的光伏技術人才培養(yǎng)體系，人才的后續(xù)供給速度趕不上光伏產業(yè)發(fā)展的速度。因此，建立合理的光伏產業(yè)人才培養(yǎng)體系，為我國光伏產業(yè)輸送優(yōu)質專業(yè)人才，是我們高校面臨的一個新的機遇和挑戰(zhàn)。光伏產業(yè)是一個新興的產業(yè)，光伏專業(yè)是一個全新的專業(yè)，因此與學校特色相結合的太陽能光伏專業(yè)培養(yǎng)方向的研究有利于我校太陽能光伏專業(yè)人才培養(yǎng)方案和太陽能光伏專業(yè)人才培養(yǎng)模式的制定和實施。
本文主要針對光伏專業(yè)的人才培養(yǎng)提出幾點見解，以期為該專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制定和實施，為培養(yǎng)光伏產業(yè)發(fā)展所需的優(yōu)秀和創(chuàng)新性人才提供借鑒。
1.構建合理的課程體系
為滿足國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)和光伏經濟發(fā)展對高素質人才的需要，結合目前光伏崗位需求以及高校的辦學條件，需要構建合理的課程體系。現(xiàn)主要崗位群主要有單晶硅棒生產、太陽能電池片生產、光伏電池生產、光伏組件加工和光伏發(fā)電系統(tǒng)施工，其中前四個崗位人員需求量大，但對文化程度要求不高，很多初、高中生經過短時間培訓就能勝任。而在光伏發(fā)電系統(tǒng)施工方面由于我國起步較晚，目前國家對光伏電站建設的支持力度較大，此類光伏發(fā)電技術施工人才需求非常的急缺，需要系統(tǒng)地掌握儲能和光伏發(fā)電等新能源材料與器件相關的基本理論與技術，能進行新能源材料與器件制備、性能測試及設備運行與維護，在制定培養(yǎng)方案時可以對課程整合和調整。
在課程體系設置中，把重點放在硅棒制備工藝流程及原理、太陽能電池制造工藝流程及工作原理、光伏系統(tǒng)的工作原理和設計、CAD技術、電子線路知識和電氣控制技術知識，加強各種機械設備的操作技能、光伏材料和光伏系統(tǒng)檢測、PLC、單片機等控制器件基礎知識的培養(yǎng)[1-3]。
2.加強校內外實驗、企業(yè)實習基地建設
企業(yè)非常看重學生的職業(yè)素質，如愛崗敬業(yè)、吃苦耐勞、求知、學習能力、現(xiàn)場管理和組織生產的能力、團隊合作等，這些素質很難通過一兩門課程來培養(yǎng)，需要通過大量的校內外實驗和實習來進行職業(yè)素質教育。首先要培養(yǎng)學生們對光伏這個產業(yè)的興趣，認識到光伏行業(yè)的重要性和發(fā)展前景。其次通過實驗和實習重點加強學生對單晶硅片制造加工流程、光伏電池生產工作流程、晶體硅光伏電池組件制造工藝流程等認知和理解，增強學生對機械設備的操作技能，培養(yǎng)學生的學習能力、吃苦耐勞和敬業(yè)精神[4]。
3.構建高水平、高素質的師資隊伍
作為一門新開的專業(yè)需要有一個強大師資隊伍，上海電力學院有光伏行業(yè)最知名的教授之一，楊金煥，是中國光伏行業(yè)的元老之一。南開大學的光電子所是國家863計劃之一，他們研究的電池專門供給中國的衛(wèi)星做空間電池。四川大學的材料科學系馮良恒教授也是國內光伏行業(yè)領先學者之一，主攻碲化鎘太陽能電池。筆者認為，一個學科要發(fā)展，首先要有好的學術帶頭人。因此，要大力引進國內高水平大學師德好、學術造詣深的人才擔任新能源材料與器件的學術帶頭人。在此基礎上引進相關方向的優(yōu)秀青年博士，為現(xiàn)有師資隊伍注入一股具有活力與創(chuàng)造力的新鮮力量。采取老教師帶新教師的方法，盡快提升青年博士的教學水平與教學素質，使青年博士在掌握基本的教學技能的同時，充分發(fā)揮自身創(chuàng)造力的優(yōu)勢，加快整個專業(yè)的發(fā)展。
三、總結
光伏產業(yè)是一個新興的產業(yè)，光伏專業(yè)人才變得非常緊缺，光伏人才培養(yǎng)要結合目前光伏崗位需求以及高校的辦學條件，凝練出該專業(yè)的特色，制定合理的人才培養(yǎng)方案，構建合理的課程體系，建立科學的管理制度，提高人才培養(yǎng)質量，為光伏產業(yè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質光伏專業(yè)人才。
參考文獻：
[1]李文萱. 高職院校光伏專業(yè)建設的探索[J]. 滁州職業(yè)技術學院學報，2012， 11（2）： 35-37.
中圖分類號：TK315 文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
由于光伏發(fā)電站的發(fā)電功率在很大程度上是由光照強度決定，這會使得輸出功率產生間接性與不穩(wěn)定性。而且光伏發(fā)電采用大量的電子氣和電網連接起來，會造成三相電壓的不平衡、閃變三相指標的不穩(wěn)定等情況。研究光伏發(fā)電技術已經成為一種新型研究中的主導內容。在光伏發(fā)電項目的施工及運行的過程中，會對環(huán)境造成較大的破壞，施工期的擾動及運氣期的有害物質，使得原生植被、地下水、土壤等受到很大程度的破壞。因此光伏發(fā)電站的工作人員需要具有一定的專業(yè)知識，能夠結合環(huán)保意識，進行很好的運營維護，對施工過程及發(fā)電廢棄物進行有效的處理。本文通過分析國內外光伏發(fā)電站環(huán)境影響的研究情況，并提出光伏發(fā)電站在環(huán)境方面的評價因子。
二、光伏發(fā)電技術
所謂的光伏發(fā)電技術是利用半導體界面的光生伏特效應將太陽能轉換為電能的的技術。這種技術主要是使用太陽能電池，該電池是一種受到封裝保護，采取串聯(lián)的方式得到大面積太陽能電池組件，并且在整個過程中要結合功率控制器，最終形成光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電的主要優(yōu)點是能夠在較大范圍的地域范圍內使用，因為陽光是普照大地的。而且光伏系統(tǒng)存在一定程度的可靠性與安全性，并沒有噪聲存在，對于燃料的消耗也較少，這在很大程度上減少污染情況。
采取光生伏特效應的原理進行光伏發(fā)電，其表現(xiàn)出的優(yōu)點較為突出。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，主要存在太陽能電池板、控制器以及逆變器三部分。各部分都是通過一定的電子元器件組成，并不包含機械部件。光伏發(fā)電過程中所使用的設備較為可靠精煉，存在較長周期的壽命，并且具有較為方便的安裝維護。從理論的角度分析，光伏發(fā)電技術可以存在與任何無電源的場合，主要涉及的元件是太陽能電池，有單晶硅、多晶硅、非晶硅和銅銦鎵硒薄膜電池等。如果將光伏發(fā)電系統(tǒng)按照電力系統(tǒng)的關系進行劃分，主要包括獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網光伏發(fā)電系統(tǒng)。一般是在遠離電網的邊遠地區(qū)設立獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)，或是應用于野外移動式便攜電源中，能夠在很大程度上解決無電的問題。并網光伏發(fā)電系統(tǒng)是與電力系統(tǒng)連接在一起的光伏發(fā)電系統(tǒng)，像其他類型發(fā)電站一樣，可為電力系統(tǒng)提供有功和無功電能 。
三、光伏電環(huán)境影響研究
1、國外光伏電站環(huán)境影響研究
通過一定的調查研究發(fā)現(xiàn)，太陽能發(fā)電技術存在較少的不利方面，能夠采取各種有效措施將不利因素的數(shù)量進行減少。太陽能發(fā)電技術的潛在環(huán)境影響，在很大程度上受到設備損失的影響。比如在太陽能發(fā)電技術運營以及更換的階段，總會存在一定程度的視覺影響和噪聲。光伏發(fā)電產生的環(huán)境影響一般是良性的，不會出現(xiàn)很大程度的噪聲、火災、化學污染等。城市環(huán)境中可再生能源技術中很重要的一項技術就是太陽能光伏發(fā)電技術，能夠在很大程度上替代現(xiàn)存的建筑覆膜物質。而且該技術能夠很好的應用與自然景區(qū)以及國家公園中，不存在電纜塔以及電線阻礙的情況。光伏發(fā)電產生的環(huán)境影響主要是體現(xiàn)在以下幾個方面，土地使用、常規(guī)和意外污染物的釋放、視覺影響、消耗自然資源、空氣污染、噪聲干擾、廢棄物管理等方面。
2、中國光伏發(fā)電系統(tǒng)在水土保持方面的問題
我國在實施太陽能光伏發(fā)電的過程中，要充分重視水土保持的相關內容，在最大程度上保證水資源不受到污染，土壤結構不受到破壞，這樣才能充分保障光伏發(fā)電系統(tǒng)的良好發(fā)展。
光伏發(fā)電系統(tǒng)產生的廢棄物會使環(huán)境受到很大程度的破壞，地下水受到污染的可能性也是很大，如果廢棄物流散到土壤中，將會使很大面積的土壤結構喪失其本身的功能，其結構會受到較大程度的破壞。這將會造成水土保持方面的內容出現(xiàn)較為嚴峻的問題。主要是因為光伏發(fā)電系統(tǒng)使用的能源是蓄電池，蓄電池很大部分是鉛酸蓄電池，其中含有大量的鉛、銻、鎘、硫酸等有毒物質。因此光伏發(fā)電站的工作人員需要具有一定的專業(yè)知識，并結合環(huán)保意識，在最大程度上保證光伏發(fā)電站的科學、合理的運營維護，并對光伏發(fā)電產生的廢棄物進行有效的處理。由于邊遠地區(qū)主要使用節(jié)能燈作為用電設備，但是其燈管主要使用稀土三基色熒光粉和液體汞，一旦燈管發(fā)生破碎，就會在很大程度上污染環(huán)境，而廢棄物污染水源、土壤的可能性也是極大的，主要是因為居民將光伏發(fā)電系統(tǒng)產生的廢物直接投擲于河道中、與地下水相通的地方或是土壤中。由于這些蓄電池和燈管的壽命都不長，更換的頻率比較高，如果不能妥善處理將會污染當?shù)氐沫h(huán)境，污染當?shù)氐乃磁c破壞當?shù)氐耐寥澜Y構。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，進行水資源與土地資源的保護是至關重要的。人們的生活與是不能離開水資源以及土地資源，如果水都受到污染，土地受到破壞，那么人類的生存就會受到極大的壓力，而且會增加自然災害的可能性。
四、光伏電站主要評價因子的確定
通過國內外光伏發(fā)電項目環(huán)境影響的比較，光伏電站對環(huán)境的影響，主要包括環(huán)境空氣、地面水、生態(tài)、聲、電磁、固體廢物等幾個方面。其中，施工期主要環(huán)境影響有對周圍生態(tài)環(huán)境造成的植被破壞、土壤松動，取土、棄土產生的揚塵和灰塵造成空氣問題，施工噪聲，施工人員的生活污水和生活垃圾問題。光伏建筑一體化及位于城市地區(qū)的光伏電站施工期主要環(huán)境影響為噪聲、揚塵、灰塵造成的空氣問題；遠離城區(qū)建設的光伏電站施工期主要環(huán)境影響為噪聲、植被破壞、土壤松動等生態(tài)影響。運行期主要環(huán)境影響有逆變器中的開關電路及升壓站會產生電磁干擾和噪聲問題，損壞或廢棄的蓄電池進行更換產生的固體廢物問題，運行期含油廢水、生活污水及太陽能電池板沖洗水產生的廢水問題。
光伏建筑一體化及位于城市地區(qū)的光伏電站運行期主要環(huán)境影響是光污染及噪聲、電磁輻射、固廢等；遠離城區(qū)建設的光伏電站運行期主要環(huán)境影響是噪聲、電磁輻射、固廢等。根據(jù)光伏電站的容量等級、升壓站的電壓規(guī)模及國家豁免電壓等級低于35kV變電站的變壓器等電磁環(huán)境類評價要求，確定電磁輻射評價因子在運行期是否作為主要評價因子。服務期滿后，光伏建筑一體化及光伏電站最主要是廢舊的太陽能電池板及蓄電池回收與處理問題。根據(jù)施工期、運行期及服務期滿后產生影響的對象、范圍、持續(xù)時間、危害性等對遠離城區(qū)的光伏電站、城市地區(qū)的光伏電站以及光伏建筑一體化評價因子進行分析(見表1)。
五、結語
光伏發(fā)電技術是利用半導體界面的光生伏特效應將太陽能轉換為電能的的技術。光伏發(fā)電所體現(xiàn)的優(yōu)點是很突出的，但是在光伏發(fā)電技術應用的過程中，會對環(huán)境造成一定程度的影響。如果人們賴以生存的水資源都受到破壞的壞，那么就會給人們的生活帶來極大的壓力。因此我們在發(fā)展一門新技術，實現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的過程中，要充分保證環(huán)境資源不受到破壞，不要對重要的水資源進行污染。這樣才能保證新技術的長期持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
[1]趙斌，李晶，許洪華，等．GB／Z19964—2005．光伏發(fā)電站接人電力系統(tǒng)技術規(guī)定[S】．北京：中國標準出版社，2005．
[2]周軍．建筑物雷電防護技術的應用p】．濟南：山東大學，2007．
[3] 鄭軍，胡東升．光伏電站的防雷接地技術陰．民營科技，2011(3)：51．
[4]張躍．云南德援光伏電站的防雷接地技術【J】．太陽能，2006，(6)：33-34．
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.125
1 智能運維技術的現(xiàn)狀
目前，光伏監(jiān)測的共同方案是配置一套局部監(jiān)測，功能相對較弱，只有實現(xiàn)對各電廠的單獨監(jiān)控，不能使集團投資者及時和全面的了解投資和建設所有電廠信息。電站運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)缺乏，統(tǒng)計數(shù)據(jù)往往以電子文檔形式提交管理者，不利于管理者直觀分析。傳統(tǒng)電站監(jiān)控系統(tǒng)還無法及時、準確地發(fā)現(xiàn)電站故障信息，通常由運維人員從本地監(jiān)控平臺上讀取、申報，人力成本投入高、故障響應速度慢，嚴重影響光伏系統(tǒng)發(fā)電收益。一些光伏電站建設地點偏遠、運維人員經驗不足、運維操作不規(guī)范，易引發(fā)安全事故[1]。
基于光伏運維云平臺的光伏電站運維管理系統(tǒng)――― iSolarCloud 將云存儲與大數(shù)據(jù)相結合，引入到電站的管理終端中，可實現(xiàn) 100 GW + 電站接入，便于對所有電站進行集中管控。iSolarCloud不僅可以建立一個完整的管理平臺，規(guī)范電力設備管理系統(tǒng)，使用平臺構建和發(fā)展規(guī)范化的操作和維修團隊，提高電廠的運行效率，降低發(fā)電成本（能源levelizedcost，LCOE），和促進電力設備資產管理的透明度，實時控制發(fā)電站的地位，對電廠運行數(shù)據(jù)進行深度挖掘，支持決策，電力光伏電站，證券化，提高光伏發(fā)電廠的資產價值[2]。
2 智能運維管理技術
從時間、空間、設備、多維監(jiān)控、維護、管理、報警、分析、判斷、評價、一體化的電廠運行，光伏電站績效評價指標來達到分析的目的，可以實現(xiàn)[3]：
1）判斷光伏電站建設質量是否滿足標準，達到設計要求。
2）自動體檢，及時發(fā)現(xiàn)隱患，及時向業(yè)主對光伏發(fā)電廠的健康狀況進行報告，分析并確定故障的類型和位置。
3）由于地理環(huán)境、氣候特點的光伏電站，電站規(guī)模利用收集到的數(shù)據(jù)來預測發(fā)電量，以確定最佳的阻塞程度和耐受性的除塵方法的發(fā)展，最好的經濟周期、成本等，實現(xiàn)收益的最大化。
4）結合未來網絡信息共享，利用周邊光伏電站信息結合當?shù)氐臍庀髷?shù)值預報數(shù)據(jù)，通過數(shù)字信息、互聯(lián)網、云計算等技術，實現(xiàn)局地瞬時功率預測，準確預測未來時間的發(fā)電量，使能量調度更精細化。
5）給運行人員、檢修人員、管理人員等提供全面、便捷、差異化的數(shù)據(jù)和服務。
6）為今后優(yōu)化光伏電站設計建設、電站設備規(guī)劃、新設備接入、維護、更新、系統(tǒng)部件運行最佳匹配、故障早期預判提供依據(jù)支撐。
3 能運維技術的發(fā)展方向
1）數(shù)字化光伏電站。第一是對目前的光伏發(fā)電部分進行智能化、集中化改革，使常規(guī)逆變器不僅僅是一個發(fā)電部件，而是一個綜合電力變換、遠程控制、數(shù)據(jù)采集、在線分析、環(huán)境適應能力等為一體的智能控制器，成為電站的傳感末梢與區(qū)域集控中心；第二，基于現(xiàn)有的RS485低速傳輸通道的升級，整個電廠形成一個融合的語音和視頻通信，快速靈活的部署和維護的免費高速互聯(lián)網，信息高速公路鋪設站流量；最后，采集了電站的完整信息上傳到云存儲，利用大數(shù)據(jù)分析和挖掘引擎，實現(xiàn)了電站的智能化管理和對電站性能的連續(xù)優(yōu)化[4]。
2）讓電站更簡單。真正的逆變器直流母線箱冗余系統(tǒng)設施，沒有保險絲，風扇等易受傷害的部件，實現(xiàn)簡單和標準的電源輸送；電站的各個部分可以滿足砂、鹽霧、高溫、高濕度、高海拔等環(huán)境復雜，25年免費維修，對質量的要求，運行可靠，施工操作和維護更加容易，最大限度地保護客戶的投資。
3）全球自動化運維。除了最初的投資和關注的金額，隨著電廠存量的規(guī)模的增加，越來越廣泛的電廠分布，25年的電廠運行和維護生命周期的重要性逐漸增加。數(shù)字化光伏電站平臺能夠為智能光伏電站提供解決方案，提供面向全球的、全流程的智能化管理和運維手段，提升運維效率，降低運維成本，使全球化的運作和維護逐步實現(xiàn)，充分發(fā)揮手術效果的規(guī)模。全數(shù)字發(fā)電廠、發(fā)電廠，使更簡單的操作和維護自動化等創(chuàng)新理念，創(chuàng)造“智能光伏電站智能化、高效、安全可靠的解決方案，最大限度地提高電力控股和管理客戶價值[5]。
4 總結
國家政策，以促進國內光伏市場的快速增長，對規(guī)模化，規(guī)模化，智能化的方向，加劇了對光伏發(fā)電廠技術創(chuàng)新的需求。結合新技術、新材料、新設備、新方案和多技術的融合，使未來的智能光伏發(fā)電廠日新月異，今天的法律是明天的現(xiàn)實。
參考文獻：
[1]許映童.以數(shù)字信息技術助力打造智能光伏電站[J].太陽能，2014（08）：9-12.
[2]智能光伏電站解決方案技術白皮書[J].太陽能，2014（08）：31-33.
中圖分類號 S625 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）07-0185-02
光伏農業(yè)是近年來在國內外新興的一種產業(yè)模式，是通過在農業(yè)設施棚頂安裝太陽能組件發(fā)電、棚下開展農業(yè)生產的形式，將光伏發(fā)電與農業(yè)設施有機結合，以期達到“1+1>2”的產業(yè)融合效果。同時，光伏農業(yè)也極大地吸收了最新的光伏與農業(yè)技術，有效促進了2個產業(yè)的健康發(fā)展與技術進步。在經營模式上，除了基本的光伏發(fā)電與農業(yè)生產外，還可結合觀光采摘、鄉(xiāng)村旅游、民俗文化游、科普基地、田園景觀等形式，提高單位土地的收益，最大限度地利用土地資源，增加生態(tài)效益和社會效益，提高農民收入，有效帶動地方經濟發(fā)展。
1 光伏農業(yè)設施的主要模式及其優(yōu)缺點
1.1 光伏春秋大棚
光伏春秋大棚是將太陽能組件支架立于春秋大棚的北側，使組件發(fā)電與棚內種植生產互不干擾，達到有機結合。一般情況下，太陽能組件支架高度在5.3 m左右，遠高于正常春秋大棚（3.0～3.2 m）的高度，為避免南側組件對北側大棚及太陽能組件遮擋，需要加大南北方向春秋大棚的間距，造成大棚建設土地利用率降低；同時，為了有效利用土地，太陽能組件支架與大棚結合緊密，在極端天氣條件下，組件板上降雨沖刷、板上融雪沖壓會對大棚棚膜及棚架造成破壞；此外，為了定期清洗太陽能組件，也需要在大棚南側預留水車通行道路，降低了土地種植利用率。
1.2 光伏日光溫室
光伏日光溫室分為架式與平鋪式光伏日光溫室，架式光伏日光溫室是將太陽能組件支架立于日光溫室的北側，使組件發(fā)電與棚內種植生產互不干擾。一般情況下，日光溫室太陽能組件支架高度在6.2 m左右，遠高于正常日光溫室脊高（3.4～4.8 m）的高度，為避免南側太陽能組件對北側溫室及組件遮擋，需加大南北方向溫室間距，造成溫室建設土地利用率降低。同時，因支架防風、建造成本、組件維護等考慮，架式光伏日光溫室的脊高一般就低不就高[1]。
平鋪式光伏日光溫室是將太陽能組件在日光溫室棚體頂部或棚體坡面上間隔安裝，以保證棚下作物有足夠的受光率，滿足作物光合作用的需求，棚體建設與棚間距可基本按常規(guī)日光溫室設計，土地利用率與常規(guī)日光溫室基本相同。同時，為滿足棚下作物光合作用的需求，一是太陽能組件要有一定的透光率，一般為10%～40%，降低了單位面積太陽能組件的光轉化率；二是太陽能組件要在棚體上間隔安裝，不能滿棚鋪裝，影響了單棚發(fā)電量。
1.3 光伏聯(lián)棟溫室
光伏聯(lián)棟溫室是以一定透光率的太陽能組件安裝在連棟溫室的南坡，適合喜陰與耐陰作物的生長，特別適合發(fā)展食用菌產業(yè)。光伏聯(lián)棟溫室所用覆蓋物南方地區(qū)多用棚膜或PO膜，北方多用PC板或浮法玻璃。
常規(guī)聯(lián)棟溫室一般是東西排跨、南北開間，而光伏聯(lián)棟溫室因太陽能組件采光及結構需求，一般是南北排跨、東西開間，棚內如種植高秧作物會影響采光或通風[2]。
1.4 牧光互補設施
牧光互補設施是將太陽能組件安裝在開放式或封閉式的聯(lián)棟框架結構上，框架下進行畜牧或禽類養(yǎng)殖，框架高度可根據(jù)養(yǎng)殖需求進行設計，一般在1.5 m以上，能起到遮蔭避雨的效果，單位面積土地利用率與投資效能高。
1.5 漁光互補設施
漁光互補設施是通過打樁將太陽能組件架設在湖泊、魚塘、灘涂濕地等水面上，太陽能組件組成開放式矩陣，組件支架要與水面保持一定的距離，以免影響魚類生長及養(yǎng)殖作業(yè)。該模式能提升湖泊、魚塘、灘涂濕地等水面資源的使用效能與經濟效益，開拓了光伏發(fā)電的新模式，豐富了光伏發(fā)電與農業(yè)產業(yè)結合的內涵，真正實現(xiàn)了“1+1>2”的產業(yè)融合效果。
該模式太陽能組件的遮蔭會降低水體溫室效果、削弱水下植物的光合作用、降低水體含氧量，造成個別魚種生長緩慢，如果水體深度不夠，甚至會造成在北方地區(qū)難以越冬。
2 光伏農業(yè)產業(yè)的優(yōu)勢與特點
2.1 優(yōu)勢
以棚頂發(fā)電、棚下種植為主要結構特征的光伏農業(yè)概念一經提出，立即受到了全世界的廣泛關注，在中國也得到了迅猛發(fā)展，光伏農業(yè)廣泛地融入了現(xiàn)代工業(yè)、農業(yè)、生物、信息、管理等多學科的先進技術與理念，將第一、二、三產業(yè)高效結合，在不改變土地性質、節(jié)約土地資源的前提下使光伏發(fā)電與農業(yè)融合發(fā)展，開創(chuàng)了新型產業(yè)模式。
2.2 特點
（1）土地利用率高。光伏農業(yè)項目不額外占用耕地，不改變土地使用性質，在同一片土地上實現(xiàn)光伏發(fā)電與農業(yè)并行發(fā)展，可以節(jié)約土地資源，實現(xiàn)土地增值，屬于高效的設施農業(yè)項目。
（2）投資與生產規(guī)模大，對運營與管理的要求高。光伏農業(yè)項目的投資總額、占地面積、生產規(guī)模都遠高于一般的農業(yè)項目，對農業(yè)產業(yè)的制度建設、生產技術水平、過程管理、成本控制、銷售渠道的建立與穩(wěn)定都提出了更高的要求與標準，這樣企業(yè)才能獲得穩(wěn)定的預期收益，得到長足發(fā)展[3]。
（3）適宜采用現(xiàn)代高新技術進行規(guī)模化生產與運營。光伏農業(yè)因其投資、生產規(guī)模大，投資回收與運營成本壓力大，同時因其設施設備規(guī)范、占地面積大，便于將現(xiàn)代農業(yè)工程技術、生物技術、生產技術、信息技術、電站運營與管理技術等融入光伏農業(yè)的設計與日常生產運營中，適合規(guī)模化發(fā)展高端無公害有機農產品的生產，再結合品牌化運營，能將現(xiàn)代科技的優(yōu)勢發(fā)揮出來，大幅提升運營效率與市場影響力，提高產品附加值，克服產業(yè)短板，這樣才能按預期收回投資、獲取收益，支撐高額投資與運營成本。
（4）光伏農業(yè)設施使用年限長。光伏農業(yè)大棚使用年限一般要求25年，比傳統(tǒng)農業(yè)大棚使用時間長，一方面可以充分發(fā)揮設施的使用效能，降低年攤銷成本，另一方面適宜開展生長周期長、附加值高的作物生a。
（5）適合電網達不到的偏遠地區(qū)發(fā)展農業(yè)生產。在國家電網達不到、沒有電力供應的地區(qū)，可發(fā)展光伏農業(yè)大棚設施，既可滿足灌溉、照明、溫控、補光等農業(yè)生產用電需求，也可帶動地方經濟發(fā)展、增加農民收入、降低貧困人口。
（6）部分棚型與地區(qū)太陽能組件對農業(yè)生產產生一定影響。太陽能組件平鋪在溫室頂部，或溫室坡面的棚型不利于采光，或區(qū)域光照資源不充足，均會造成棚內光照條件不均勻或相對較弱，對棚內作物生長會產生一定影響。同時，太陽能組件在工作狀態(tài)下可產生熱量，在冬季可提升棚內溫度，但在夏季會造成棚內溫度過高，作物越夏困難。
3 光伏農業(yè)發(fā)展存在的問題
近幾年，光伏農業(yè)產業(yè)獲得了快速發(fā)展，光伏農業(yè)設施與生產模式也不斷豐富、完善，光伏農業(yè)項目的前期設計、標準化施工、光伏與農業(yè)相關技術的應用與融合都獲得了實質性發(fā)展，國家相關政策的支持力度也逐步加強，但是從整體上講，我國光伏農業(yè)的發(fā)展仍處于起步階段，還有不少問題亟待解決，未來還有很長的路要走。
3.1 缺乏成熟的理論體系
光伏農業(yè)沒有成熟系統(tǒng)性的產業(yè)研究成果與體系，商業(yè)模式、盈利模式、運營模式、管理模式、融合發(fā)展等還處在探索與發(fā)展階段。
3.2 光伏與農業(yè)的融合還處于探索階段
目前，多數(shù)光伏農業(yè)項目光伏與農業(yè)并沒有真正融合，不是光伏企業(yè)搞農業(yè)，就是農業(yè)企業(yè)在做光伏，光伏農業(yè)企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略、光伏與農業(yè)產業(yè)布局、業(yè)務比重、管理制度、業(yè)務流程、人員配置等還停留在或者偏重在企業(yè)的第一產業(yè)（光伏或農業(yè)），并沒有將2個產業(yè)真正地同等對待，沒有根據(jù)2個產業(yè)的特點與實際，分別制訂、建立可行的發(fā)展戰(zhàn)略、制度體系、專業(yè)團隊，或者更高層級地建立可充分兼顧、推動、管控光伏與農業(yè)2個產業(yè)健康發(fā)展的制度系統(tǒng)與專業(yè)團隊。只有做到這些，光伏農業(yè)才有真正發(fā)展與成功的可能性[4]。
3.3 光伏農業(yè)政策還需要進一步明確與豐富
國家對光伏農業(yè)的優(yōu)惠政策還是停留在單一針對光伏發(fā)電或者農業(yè)上，沒有針對光伏農業(yè)產業(yè)融合的相關優(yōu)惠政策。而光伏農業(yè)的健康發(fā)展，絕不是僅對單一產業(yè)的扶持，更需要系統(tǒng)性、綜合性的支持與推動。
3.4 光伏農業(yè)項目用地自然條件相對較差
因國家土地政策的要求，光伏農業(yè)項目不能占用基本農田，只能在一般農田等自然條件相對較差的土地上開展農業(yè)生產，這類土地種養(yǎng)殖條件比基本農田差，有些甚至水質或水源都難以保障，造成農業(yè)生產投入大，產量及品質不高，農業(yè)部分效益不理想。
3.5 光伏農業(yè)項目管理層級多，結構相對復雜
光伏農業(yè)項目跟常規(guī)農業(yè)項目比投資較大，管理層級多，管理人員數(shù)量大，人工效能不高，管理效率低，不能真正滿足農業(yè)生產的實際需求。
3.6 光伏農業(yè)項目投資建設速度快，農業(yè)生產與團隊建設滯后
光伏農業(yè)項目推進速度快，分布范圍廣，統(tǒng)一管理難度大，農業(yè)生產與經營風險高。常規(guī)農業(yè)項目是首先在一個地點啟動生產，在主要生產品種、生產技術、管理制度與體系流程、銷售渠道等方面逐步成熟與穩(wěn)定后，根據(jù)市場或企業(yè)發(fā)展的需要，在同地或異地逐步擴大生產規(guī)模，新增產能能夠使用或借用原有管理與銷售體系，企業(yè)生產與經營風險低。而光伏農業(yè)的發(fā)展與項目地點的選擇很大程度上受光資源、國家政策導向、各地光伏發(fā)電政策、企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略等諸多因素的影響，造成光伏農業(yè)項目建設、啟動速遞快、分布廣、土壤氣候條件差異大，而農業(yè)生產技術水平、體系建設、團隊建設、銷售渠道、發(fā)展方向、戰(zhàn)略規(guī)劃等遠遠跟不上項目建設的速度與需求，造成農業(yè)生產、銷售與管理易出現(xiàn)混亂局面。
4 產業(yè)發(fā)展對策
（1）建議國家農業(yè)、能源部門、相關科研機構、協(xié)會、企業(yè)設立專項資金，深入系統(tǒng)地研究光伏農業(yè)產業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展方向、運營規(guī)律、系統(tǒng)性行業(yè)標準及相關問題的解決措施，奠定光伏農業(yè)產業(yè)健康融合發(fā)展的理論基礎。
（2）光伏農業(yè)企業(yè)應依據(jù)光伏與農業(yè)融合發(fā)展的產業(yè)特點與實際情況，結合企業(yè)項目分布區(qū)域、各區(qū)域氣候等自然條件、項目地政府的政策導向、國內外農業(yè)產業(yè)情況等綜合因素，組織專業(yè)團隊深入分析、研判、制訂企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃，明晰各自的發(fā)展方向。
（3）光伏農業(yè)企業(yè)應結合自身發(fā)展需求、產業(yè)分布情況、戰(zhàn)略發(fā)展方向，分別建立能夠有效監(jiān)督管理協(xié)調光伏發(fā)電與農業(yè)產業(yè)的制度體系、管理流程、專業(yè)團隊，使2個產業(yè)的管理與專業(yè)團隊在獨立運行的基礎上，能夠相互支撐、融合發(fā)展。
（4）針對光伏農業(yè)項目土地等自然條件不足的問題，光伏農業(yè)企業(yè)應加大現(xiàn)代光伏與農業(yè)高新技術的引進力度與研究，通過現(xiàn)代科技的應用與創(chuàng)新，引入先進的管理理念，開展規(guī)模化的現(xiàn)代農業(yè)生產，向科技、管理、規(guī)模要效益，不斷增強企業(yè)發(fā)展后勁。
（5）光伏農業(yè)產業(yè)要重視、秉承清潔、生態(tài)、有機、安全的發(fā)展理念，通過種植、養(yǎng)殖過程的全程監(jiān)控，采取標準化的生產與控制流程，通過科技手段，生產安全放心的農產品，并適時開展品牌化運營，提升農產品的附加值與知名度。
（6）要重視專業(yè)團隊建設、人才的引進與培養(yǎng)。光伏與農業(yè)產業(yè)要有各自獨立的管理與生產團隊，不能一支隊伍管兩塊業(yè)務，甚至外行管專業(yè)的事，真正做到專業(yè)人士負責專業(yè)的事，規(guī)避生產與運營的人為風險。
（7）農業(yè)不同于光伏產業(yè)，很多生產、管理、產品品質、銷售過程與環(huán)節(jié)難以進行有效的管控與標準化，管理者的個人經驗、專業(yè)技術水平、責任心、管理水平、對企業(yè)的忠實度等對生a銷售過程與結果影響巨大，應適時開展農業(yè)績效考核制度，調動生產人員與銷售人員的積極性，推動光伏農業(yè)企業(yè)良性發(fā)展。
（8）注重規(guī)避農業(yè)生產與經營風險，特別是光伏企業(yè)在開展農業(yè)項目的初期要注意把控農業(yè)項目的推進速度與規(guī)模，避免盲目冒進。要將農業(yè)產業(yè)放到與光伏產業(yè)同等重要的位置，在農業(yè)團隊建設、制度體系、管理流程、生產技術與管理水平、銷售渠道、自然條件改良等方面沒有成熟完善之前，不宜同時異地多點大規(guī)模建設光伏農業(yè)項目、啟動農業(yè)生產。
（9）要研究設計將多個光伏農業(yè)基地統(tǒng)一協(xié)調發(fā)展，降低生產與運營成本，提升產品供應能力，延長供應時間，擴大市場占有率，提升規(guī)模效益。
5 參考文獻
[1] 房裕東，黃紹華，秦樹香，等.光伏農業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景分析[J].長江蔬菜，2015（18）：35-40.
歷史的經驗告訴我們，如果中國繼續(xù)沿著依靠大量消耗資源快速發(fā)展經濟的老路，雖然一方面促進了經濟的發(fā)展，但也會大量地排放各種污染氣體，給環(huán)境造成越來越大的壓力。所以我們必須要選擇綠色的、低碳的一條新的發(fā)展道路，十二五規(guī)劃提出發(fā)展的主線是要加快經濟方式的轉變。
“十三五”規(guī)劃綱要明確提出要推動能源消費、供給、技術、體制四個方面的革命，到2020年非化石能源占一次能源消費比例達到15%。
這個目標之下，諸多難解之處尚需破局：新能源發(fā)展還較多依賴財政支持，社會爭議較大的內陸核電重啟、特高壓電網建設路徑有待相關部門進一步統(tǒng)籌規(guī)劃。同時，棄風棄光等長期制約新能源發(fā)展的老問題尚未得到有效解決。
國家能源局副局長鄭柵潔表示，“十三五”電力規(guī)劃圍繞調整優(yōu)化轉型升級展開，將調整電力結構，優(yōu)化電源布局，升級變電網，增強系統(tǒng)調節(jié)能力。顯然，或將近期出臺的“十三五”電力規(guī)劃在強調發(fā)展目標的同時，調整結構、補齊短板將會成為重頭戲。
《財經國家周刊》對于這些熱點話題一直保持高度關注，并結合各方人士從經濟、技術等不同領域給出的訴求和解決方法，推出了這組“問計電力‘十三五’”的報道。
電力結構或將大變
在經濟新常態(tài)下，中國電力行業(yè)“擴張保供”的傳統(tǒng)發(fā)展模式正在發(fā)生革命性轉變――例如被強力壓縮的火電行業(yè)。這也是“十三五”電力規(guī)劃區(qū)別于以往任何五年規(guī)劃的特點之一。
“十三五”推進電力供給側結構性改革，關鍵是要有效控制煤電新開工規(guī)模，優(yōu)化增量結構。這亟須國家層面通過規(guī)劃建立新的游戲規(guī)則，依法依規(guī)進行統(tǒng)籌平衡和總量約束。
已經明確的消息是，“十三五”前兩年將暫緩核準新建煤電項目，后三年根據(jù)國家總量控制要求，合理安排分省新增煤電裝機規(guī)模。未來5年，中國煤電投產裝機控制在10.5億千瓦左右。根據(jù)國家能源局對2019年煤電規(guī)劃建設風險預警的結果顯示，即便到2019年，能夠新建火電的省份也僅僅4個。火電“急剎”已成為必然。
與火電命運截然不同的是，“十三五”期間中國風電、光伏、水電、核電將迎來更大的發(fā)展機遇，將成為“十三五”電力規(guī)劃的一大亮點。
據(jù)悉，國家能源局已初步考慮，在“十三五”電力規(guī)劃中將2020年風電裝機目標確定為2.5億千瓦，相當于在2015年基礎上翻一番。光伏裝機目標則更為宏大，到2020年計劃實現(xiàn)總裝機1.5億千瓦的目標，這是截至2015年中國既有光伏裝機總量的3倍。
水電是中國目前開發(fā)程度最高、技術相對成熟的清潔可再生能源，在“十三五”期間將發(fā)揮更加重要的作用。期間，將建設西南大型水電基地。預計到2020年，我國常規(guī)水電裝機達到3.5億千瓦左右。核電在確保安全的前提下，預計到2020年裝機容量達到5800萬千瓦，在建容量達到3000萬千瓦以上。
第一重要的是解決問題
中國能源生產和消費呈現(xiàn)典型的逆向分布特點，可再生能源也不例外。近年來，風電、光伏、水電迅速發(fā)展的同時，棄電問題日益嚴重。國家能源局7月公布的數(shù)據(jù)顯示，2016年上半年，風電平均利用小時數(shù)917小時，同比下降85小時;平均棄風率21%，同比上升6個百分點。
對于核電來說，在全社會用電量增速下滑的背景下，同樣出現(xiàn)了消納問題，裝機規(guī)模提升的同時，必須破解制約產業(yè)發(fā)展的消納問題。
中國工程院院士、國家能源咨詢專家委員會副主任、電力專業(yè)委員會主任杜祥琬向《財經國家周刊》記者表示，在追求發(fā)展目標和解決當下行業(yè)問題的選擇之間，“十三五”應該把解決問題放在首位，這是實現(xiàn)電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本。
國家能源局新能源和可再生能源司新能源處副處長表示，正在編制的“十三五”電力規(guī)劃對于風電、光伏的規(guī)劃重點不是裝機量和并網目標，而是保持政策的穩(wěn)定性和重點解決限電問題。結構和布局調整將成為“十三五”實現(xiàn)風電、光伏裝機目標，緩解棄光、棄風問題的重要舉措。
對于風電來說，政策指引向中東部、南部發(fā)展將成為明顯趨勢，到2020年，中東部和南方地區(qū)陸上風電裝機達到6000萬千瓦。單一項目裝機功率小，能夠就近接入電網在當?shù)乩玫姆稚⑹斤L電更受到特別重視，計劃到2020年，分散式風電裝機超過1000萬千瓦。
光伏產業(yè)的變化將呈現(xiàn)“冰火兩重天”。國家能源局擬在“十三五”大力推進分布式光伏發(fā)電，在擬新增的1億千瓦裝機中，分布式光伏將占到60%，超過6000萬千瓦，而地面集中式光伏電站發(fā)展規(guī)模將受到限制，
調結構補短板
隨著煤、石油等傳統(tǒng)能源的日益枯竭和環(huán)境污染的加劇，新型清潔能源受到了人們的重視，其中最受矚目的當屬太陽能電池。太陽能電池是可以直接將光轉換為電能的裝置，且轉換過程中不產生任何污染。晶體硅（多晶和單晶）占據(jù)主流市場地位，未來10-15年將仍然以晶體硅為主。
一、太陽能電池結構簡介
太陽能電池是一種把光能直接轉變?yōu)殡娔艿陌雽w器件，是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心器件，其發(fā)展水平直接決定了光伏發(fā)電的發(fā)展水平。對太陽能電池材料一般的要求有：
（1）半導體材料的禁帶不能太寬。
（2）要有較高的光電轉換效率。
（3）材料本身對環(huán)境不造成污染。
（4）材料便于工業(yè)化生產，且材料性能穩(wěn)定。基于以上幾個方面考慮，硅是最理想的太陽能電池材料，這也是太陽能電池以硅材料為主的主要原因。
晶體硅太陽電池占太陽電池的87.4%，其優(yōu)異特性已被廣泛認同。目前，晶體硅太陽能電池制造工藝多基于P型硅晶片，經由硅片清洗、絨面織構、熱擴散制p-n結、等離子增強型化學氣相沉積（PECVD）制氮化硅減反射膜、正、背面厚膜漿料絲網印刷及燒結制金屬化電極等一系列過程來實現(xiàn)。為了使硅太陽電池產生的電能可以輸出，必須在電池上制作正、負兩個電極。
近年來，盡管薄膜太陽能電池和染料敏化太陽能電池均已取得許多重大技術突破，但也必須看到，大多數(shù)這類太陽能電池仍處于實驗室研制階段，其技術水平、效率水平和市場接受程度仍無法與晶硅電池相比。在已實用化的太陽能電池中，晶硅電池一直占據(jù)著太陽能電池市場的壟斷地位。據(jù)EPIA預測：至少到2020年，晶硅光伏組件仍將占據(jù)光伏技術的主導地位（到那時其仍將占約50%的市場份額）。因此晶硅電池仍將是未來光伏市場的主流產品。
二、晶體硅太陽電池的種類
晶體硅電池主要分為單晶硅電池、多晶硅電池和帶狀硅電池，成本較高，但工藝和材料技術成熟，且硅材料對環(huán)境和人體無害、光電轉換效率較高、穩(wěn)定性高、壽命長，硅基（多晶硅、單晶硅）太陽電池仍是光伏市場的重要產品，占市場的80%以上。單晶硅是集成電路硅片的重要材料，同時也是重要的光伏材料。
單晶硅太陽電池使用的硅原料主要為：半導體硅碎片、半導體單晶硅的頭、尾料，半導體用不合格的單晶硅以及專門為生產太陽電池制備的單晶硅。多晶硅太陽電池采用低等級的半導體多晶硅或專門為太陽能電池使用而生產的鑄造多晶硅等材料。而帶狀硅電池制備不需要切片，可使材料利用率得到大幅提高，從而降低電池材料成本。帶狀硅生長的主要方法有條帶法、蹼狀法、定邊喂膜生長法等。帶狀硅太陽電池轉化效率約為15%，略低于單晶硅電池。
三、晶體硅太陽電池的應用及發(fā)展
1.在高效率低成本晶體硅電池研發(fā)方面中國走在了世界前列。從2009年開始，在全球排名前十的中國光伏制造企業(yè)都投入巨資開發(fā)高效率低成本的晶體硅太陽電池，取得了豐碩成果，有的已經開始大規(guī)模商業(yè)化生產。例如英利集團研發(fā)的“PANDA（熊貓）”太陽電池技術、尚德電力的“PLUTO（冥王星）”電池技術、天合光能的“HONEYULTRA”電池技術、晶澳太陽能的“PERCIUM（博賽）”電池技術、阿特斯電力的“ELPS”電池技術、海潤光伏的ANDES技術、中電光伏公司的WARATAH和QSAR技術等高效率低成本的電池效率都已超過或接近20%，這些技術代表了高效率低成本晶體硅太陽電池的發(fā)展方向。
2.晶體硅太陽電池正朝更薄更高效率的方向發(fā)展，正向很多常規(guī)技術發(fā)起挑戰(zhàn)。在未來的工業(yè)化生產中將需要高度的自動化來降低碎片率，以及良好的鈍化和陷光技術來克服晶體硅光吸收系數(shù)小、硅片變薄的情況。而隨著產業(yè)生產設備及產業(yè)技術的改進，將有越來越多的實驗室技術走出實驗室，走向產業(yè)化、低成本地實現(xiàn)晶體硅電池效率的改進，這是晶體硅電池的發(fā)展方向之一。
3.晶硅原材料的成本約占晶硅電池組件總成本的13%，其高昂的市場價格成為阻礙光伏產業(yè)發(fā)展的首要因素，因此，在不影響電池效率的前提下，降低晶硅原材料的成本是降低晶硅電池組件成本的關鍵。多晶硅原材料價格的降低主要依靠多晶硅原材料生產技術的進步來實現(xiàn)。目前生長多晶硅材料的主要方法為冶金法和西門子法。這兩種方法中，冶金法比傳統(tǒng)的西門子法及改良的西門子法的能耗低很多（約低25%的能耗），且西門子法產生的Cl2、Sicl4等會對環(huán)境造成嚴重污染，所以未來一段時間內冶金法會被更廣泛地采用。另一方面，開發(fā)低成本、低污染的新型晶硅材料生長技術，將成為這一領域的主要挑戰(zhàn)和首要任務。
4.太陽電池的效率與硅材料的電阻率及少子壽命有著極其密切的聯(lián)系。理想的太陽電池基底應該是低電阻率和高少子壽命。然而在廣泛使用的直拉（CZ）單晶硅中，由于存在摻雜元素與雜質元素的相互作用，以及一些雜質元素如鐵的空穴捕獲截面積遠大于電子捕獲截面積的情況下，少子壽命直接與摻雜濃度及電阻率相關。此外，在常規(guī)工業(yè)太陽能電池中起重要作用的鋁背場，其效果也與基底電阻率有關。為了降低光致衰減，目前單晶有向高電阻率發(fā)展的趨勢。
5.提高轉換效率和降低成本是太陽能電池制備中考慮的兩個主要因素，對于硅系太陽能電池，要想再進一步提高轉換效率是比較困難的。因此，今后研究的重點除繼續(xù)開發(fā)新的電池材料外應集中在如何降低成本上來，現(xiàn)有的高轉換效率的太陽能電池是在高質量的硅片上制成的，這是制造硅太陽能電池最費錢的部分。因此，在如何保證轉換效率仍較高的情況下來降低襯底的成本就顯得尤為重要。也是今后太陽能電池發(fā)展急需解決的問題。
總之，近年來，太陽光伏產業(yè)發(fā)展迅速，很多國家開始逐漸實行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經濟發(fā)展的新動力。在眾多材料的太陽能電池中，晶體硅電池工藝和材料發(fā)展日漸成熟，而且考慮到自然環(huán)境和對人體健康的影響，晶體硅太陽電池正向著更加環(huán)保的方向邁進，可以預料晶體硅太陽電池今后仍是太陽能電池研究的主流方向。開發(fā)太陽能電池的兩大關鍵問題是提高轉換效率和降低成本。隨著對太陽能發(fā)電的深入研究和應用，必將使太陽能發(fā)電技術得到進一步發(fā)展。
參考文獻
[1]王文靜.晶體硅太陽電池制造技術[M].社機械工業(yè)出版社，2014，5.
[2]中國標準出版社.地面用晶體硅太陽電池總規(guī)范作[M].中國標準出版社，2013，5.
[2] 諸振華. 光伏產業(yè)戰(zhàn)略性經濟發(fā)展分析[J]. 時代金融，2013（2）：105-110.
[3] 劉星. 中國光伏產業(yè)危中有機，發(fā)展態(tài)勢依然明朗[J]. 電氣技術，2013 （2）：T3-4.
[4] 譚沖. 基于產業(yè)集群理論的遼寧光伏產業(yè)發(fā)展路徑研究[J]. 科技管理研究，2013（20）：137-139.
[5] 楊靈，李裕豐. 論中國光伏產業(yè)集群創(chuàng)新機制之對錯[J]. 現(xiàn)代商業(yè)，2013（1）：63-64.
[6] 吳茜薇，王振波. 金融危機背景下中國光伏產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策[J].首都師范大學學報（自然科學版），2012（1）：54.
[7] 工業(yè)和信息化部賽迪研究院光伏產業(yè)形勢分析課題組. 2013年中國光伏產業(yè)發(fā)展形勢展望[J].電器工業(yè)，2013（2）： 7-11.
能源是經濟和社會發(fā)展的重要物質基礎。工業(yè)革命以來，世界能源消費劇增，能源的大量消耗，帶動了經濟和社會的快速發(fā)展，但是同時也引發(fā)了大量的環(huán)境問題，資源遭到嚴重破壞，生態(tài)環(huán)境不斷惡化，特別是溫室氣體排放導致日益嚴峻的全球氣候變化，人類社會的可持續(xù)發(fā)展受到嚴重威脅。
改善能源結構、增加能源供應、保障能源安全、保護生態(tài)環(huán)境、促進經濟和社會的可持續(xù)發(fā)展，已經成為全球經濟和社會發(fā)展的一項重大戰(zhàn)略任務。
1.全球可再生能源發(fā)展概況
1.1可再生能源資源種類
可再生能源包括水能、生物質能、風能、太陽能、地熱能和海洋能等。
1.1.1水能
水能是人類最早應用于生產生活的能源之一。水利發(fā)電是目前最成熟的可再生能源發(fā)電技術，在世界各地得到廣泛應用。到2005年底，全世界水電總裝機容量約為8.5億kw。目前，經濟發(fā)達國家水能資源已基本開發(fā)完畢，水電建設主要集中在發(fā)展中國家。
1.1.2生物質能
生物質能是最原始的能源之一。現(xiàn)代生物質能的發(fā)展方向是高效清潔利用，將生物質轉換為優(yōu)質能源，包括電力、燃氣、液體燃料和固體成型燃料等。生物質發(fā)電包括農林生物質發(fā)電、垃圾發(fā)電和沼氣發(fā)電等，到2005年底，全世界生物質發(fā)電總裝機容量約為5000萬kw，主要集中在北歐和美國。生物燃料乙醇年產量約為3000萬噸，主要集中在巴西、美國；生物柴油年產量約為200萬噸，主要集中在德國。沼氣已是成熟的生物質能利用技術，在歐洲、中國和印度等地區(qū)已建設了大量沼氣工程和分散的戶用沼氣池。
1.1.3太陽能
太陽能是利用包括太陽能光伏發(fā)電、太陽利用方式。光伏發(fā)電最初作為獨立的分散電源使用，近年來并網光伏發(fā)電的發(fā)展速度加快，市場容量已超過獨立實用的分散光伏電源。
1.1.能
風能利用以風電為主，包括離網運行的小型風力發(fā)電機組和大型并網風力發(fā)電機組，技術已基本成熟。近年來，并網風電機組的單機容量不斷增大，隨著風電技術的進步和應用規(guī)模的擴大，風電成本持續(xù)下降，經濟型與常規(guī)能源已十分接近。
1.1.5地熱能
地熱能利用包括發(fā)電和熱能利用兩種方式，技術均已比較成熟。到2005年底，全世界地熱發(fā)電總裝機容量約900萬kw，主要在美國、冰島、意大利等國家地熱資源豐富的地區(qū)。
1.1.6海洋能
海洋能潮汐發(fā)電、波浪發(fā)電和洋流發(fā)電等海洋能的開發(fā)利用也取得了較大進展，初步形成規(guī)模的主要是潮汐發(fā)電，全世界潮汐發(fā)電總裝機容量約30萬kw。
1.2可再生能源開發(fā)利用現(xiàn)狀
從目前可再生能源的資源狀況和技術發(fā)展水平看，今后發(fā)展較快的可再生能源除水能外，主要是生物質能、風能和太陽能。
水能開發(fā)的技術已經相當成熟。發(fā)達國家的水能開發(fā)基本上已經完成，發(fā)展中國家的水能開發(fā)是今后較長時間的一項重要可再生能源開發(fā)任務。
生物質能利用方式包括發(fā)電、制氣、供熱和生產液體、固體燃料，將成為應用最廣泛的可再生能源利用技術。
風力發(fā)電技術已基本成熟，經濟性已接近常規(guī)能源，在今后相當長時間內將會保持較快發(fā)展速度。
太陽能發(fā)展的主要方向是光伏發(fā)電和熱利用。近期光伏發(fā)電的主要是市場是發(fā)達國家的并網發(fā)電和發(fā)展中國家偏遠地區(qū)的獨立供電；太陽能熱利用的發(fā)展方向是太陽能一體化建筑，提高太陽能供熱的可靠性，在此基礎上進一步像太陽能供暖和制冷的方向發(fā)展。
制約可再生能源產業(yè)發(fā)展的主要原因是可再生能源的生產成本偏高，因此要提高可再生能源在能源結構中占有的比例，關鍵是在可再生能源開發(fā)利用中依靠科學和技術的進步。
2.我國可再生能源發(fā)展概況
2.1我國可再生能源資源發(fā)展的政策
可再生能源的開發(fā)利用，對增加能源供應、改善能源結構、確保能源安全、促進環(huán)境保護具有重要作用，是解決能源供需矛盾和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。我國擁有較為豐富的可再生能源資源，國家政策向大力發(fā)展可再生能源傾斜，可再生能源正在成為中國能源優(yōu)先發(fā)展的領域。
節(jié)約能源，促進能源多元發(fā)展，是實現(xiàn)全球能源安全的長遠大計。2005年，我國政府制定了《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》，把能源技術放在優(yōu)先發(fā)展位置，按照自主創(chuàng)新、重點跨越、支撐發(fā)展、引領未來的方針。加快推進能源技術進步，努力為能源的可持續(xù)發(fā)展提供技術支撐，形成先進技術的研發(fā)推廣體系。
2.2我國可再生能源開發(fā)利用現(xiàn)狀
從各種能源的實際出發(fā)，我國在《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中提出，到2020年可再生能源消費量達到總能源消費量15%；到2050年，我國煤炭、石油與水能的份額大體不變，約占40%、20%和6%；天然氣與核能將會增加，天然氣由3%增至10%，核能由約1%增至9%，剩余的15%差額要依賴于風能、太陽能與生物質能等非水的可再生能源來解決。從電力供需方面看，發(fā)電裝機容量中煤電份額仍保持39%，氣電份額略有增長，由2%增至5%，水電將由23%降至15%，核電則由增至11%，其余約30%的缺額約7億kw，幾乎要全部依靠非水可再生能源發(fā)電的發(fā)展。降低煤的份額和增大可再生能源及核能的份額，將是我國能源結構調整的主要發(fā)展方向。
參考文獻：
[1]劉全根.世界海洋能開發(fā)利用狀況及發(fā)展趨勢[J]. 能源工程. 1999（02）
[2]Wolfgang Palz，周鑫發(fā).新能源與可再生能源在未來能源系統(tǒng)中的地位[J]. 能源工程. 1997（01）