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3分钟看懂光伏!
日期:2022-09-29   [复制链接]
责任编辑:yutianyang_tsj 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
1839年, 19岁的法国科学家亚历山大·埃德蒙·贝克雷尔发现,光线中的电流略大于黑暗中的电流——他将这种现象被命名为光生伏特效应(简称“光伏效应”)。

1958年光伏被应用在美国发射的人造卫星上,1971年,我国首次成功将太阳电池应用于实践一号上。

早期光伏成本高昂效率低下,被认为根本就不适合大规模建发电场。

一、光伏政策变迁


1、2009年,我国启动金太阳工程,正式拉开光伏发展大幕。

2、2013年,国家发改委发文,对2014年1月1日及以后投运的光伏电站,正式开始进行补贴。

对于集中式光伏发电项目,根据各地太阳能资源条件和建设成本将全国分为三类太阳能资源区,三类资源区燃煤机组标杆上网电价分别为每千瓦时0.9元,0.95元和1元。

对于分布式光伏发电项目,实行全电量补贴政策,电价补贴标准为每千瓦时0.42元(含税)。

补贴期限原则上为20年。

3、2018年5月31日,国家三部委联合印发《关于2018年光伏发电有关事项的通知》,提出:“暂停普通地面电站指标发放”、“分布式光伏规模受限”、“调低上网电价”。

新投运的光伏电站标杆上网电价每千瓦时一类、二类、三类资源区标杆电价分别降低为每千瓦时0.55元、0.65元和0.75元;分布式补贴标准调整由原来的0.42元/千瓦时调整为0.37元/千瓦时(含税)。

这对光伏行业来说是沉重的打击,业界称为“531”新政。

4、2020年,一类、二类、三类资源区标杆电价分别降低为每千瓦时0.35元(含税)、0.4元、0.49元,工商业分布式光伏发电补贴标准调整为每千瓦时0.05元;纳入2020年财政补贴规模的户用分布式光伏全发电量补贴标准调整为每千瓦时0.08元。

5、2021年,实行平价上网,不再补贴。

与光伏补贴政策相对应的,是光伏装机成本的快速下降,2009-2020年,光伏成本下降了90%。

二、中国光伏发展有多快?


2014年10.6GW;

2015年15.13GW,增速42.7%;

2016年34.54 GW,增速128.3%;

2017年52.78GW,增速52.8%;

2018年44.26GW,下降16.1%;(受“531”政策影响)

2019年30.11 GW,下降32%;

2020年48.2GW GW,增速60.1%;
2021年54.88 GW,增速13.9%%。

三、光伏产业链

光伏电站可以分为集中式光伏电站和分布式光伏电站。

集中式光伏电站即大型光伏电站,由太阳能电池方阵、汇流箱、直流配电柜、逆变器、交流配电柜、太阳跟踪控制系统、电网接入系统(升压、计量等设备)、监控及通讯装置、防雷接地装置等设备组成。


分布式光伏电站是小于6MW的光伏电站,可以是户用光伏电站、工商屋顶光伏电站等,主要由组件、支架、逆变器、汇流箱和电表组成。


1、光伏组件

光伏组件由电池片、EVA胶膜、玻璃、背板、焊带、硅胶、铝型材、接线盒组成,寿命极长,至少能用25年。


胶膜封装保护电池片,玻璃为电池组件提供足够的机械强度,背板绝缘防水耐老化,焊带连接电池,硅胶密封,铝型材是框架,接线盒将产生电能输出至用电器或其他设备,而电池片是整块光伏组件最重要的环节。

电池片的原材料是硅,由硅石中提取硅料,从硅料到电池片是套复杂的工艺流程。

(1)、传统电池片

传统电池片要经历铸锭-切片-制绒-扩散-刻蚀-镀膜-丝网印刷-烧结-分选9个步骤。

铸锭是将硅料放进硅晶炉中融化,拉成硅棒;

切片是用金刚线将硅棒切成硅片;

制绒是将硅片放入氢氟酸中,使其表面化学腐蚀,产生绒面结构,目的是降低太阳光的反射率,增加光吸收;

扩散在硅片表面进行磷扩散,形成P-N结;

刻蚀去除磷边,防止短路;

镀膜是镀一层氮化膜,减少反射增加效率,镀膜后硅片变成蓝色;

丝网印刷是印上金属电极,就是我们看到的光伏板上的线;

烧结是将电极和硅片连在一起;

分选不同效率的电池片归类。

(2)、HJT电池

HJT有6道工序,清洗制绒、非晶硅沉积、TOC导电膜成积、丝网印刷、固化、测试分选,HJT是全新的生产线。

HJT最高效率27.5%,但如果HJT采用叠层和钙钛矿技术,可使最高效率提升到30%以上。

(3)、TOPCON电池

TOPCON有11道工序,硼扩散、BSG刻蚀、清洗制绒、磷扩散、边绝缘、PSG刻蚀、减反镀膜、背部多晶硅、湿法刻蚀、丝网印刷、烧结、测试分选,工序多制作复杂,TOPCON工序是在PERC工序基础上再加工,改造原有PERC产线即可投入使用。TOPCON最高效率是28.7%

(4)、HPBC电池

HPBC的基础技术仍然是PERC,在P型基础上采用IBC技术。HPBC理论效率是29.4%,实验室极限效率在28%。

2、光伏电站其他组成部分

(1)、逆变器。光伏产生的是直流电,需要用逆变器逆变成交流电。

逆变器主要分为集中式逆变器和分布式逆变器,分布式逆变器又可以分为组串式、集散式与微型逆变器,集中式逆变器和组串式是应用最多的逆变器。逆变器的质保期不少于5年。

集中式逆变器系统总功率大,主要应用于大型地面光伏电站,组串式逆变器应用于工商业及户用光伏电站,集散式逆变器兼具集中式和组串式特点,在山地领跑者等项目中受到一定规模的应用,微型逆变器是对每块光伏组件进行单独的最大功率峰值跟踪。

(2)、光伏支架。光伏支架是光伏电站的重要组成部分,它可以固定和支撑光伏组件,保护光伏组件免受大风等因素破坏,它在光伏电站的全生命周期内也不需要更换。

(3)、汇流箱用于大型光伏电站汇流直流电连接逆变器,交流配电柜用来控制电源保护设备,升压站将逆变器发出的电能汇集后升压送出。

四、硅料为什么涨价

硅料是硅片的原材料,自2021年初开始,硅料一路高歌,从80元/kg涨至305元/kg,涨幅达到280%,硅料的暴涨引发一系列连锁反应,下游硅片涨电池片涨组件涨最终光伏系统成本上扬。

硅料上涨的原因简单来说是因为供不应求,产能短期内无法释放。

硅料技术门槛高、投资金额大,投产周期长、产能弹性小、生产管控难度大,投产周期长意味着一旦紧缺需要通过较长时期的等待才会有新产能释放去平衡供求关系、产能弹性小意味着紧缺到来时不能通过加班加点来增加产出。

于是,硅料涨价了。

但央视在节目中提到,国内几大硅料生产企业的产能从去年十月份以来陆续释放,预计2022年国内硅料产量将达到去年的两倍左右。

五、中国光伏的世界地位

我国光伏的主要环节在全球占比超过2/3,多晶硅、组件产量分别连续11年、15年位居全球首位。

我国光伏装机量从2012年底的6.5吉瓦迅猛增至2021年底的306吉瓦,连续7年位居全球首位。

六、未来光伏空间

国家能源局局长章建华表示,“十四五”时期风电光伏要成为清洁能源增长的主力。

2021年我国光伏新增装机容量54.88GW,同比增加13.9%。

根据中国光伏行业协会发布的《中国光伏产业发展路线图(2021年版)》,为实现2030年中国非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右的目标,“十四五”期间,我国光伏年均新增光伏装机或将超过75GW。

原标题:3分钟看懂光伏!
 
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