從經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)角度闡述光伏發(fā)電的必要性和可能性

1、光伏發(fā)電的必要性和可能性,從經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)角度闡述,目錄,·目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展 ·經(jīng)濟(jì)性分析·預(yù)期電價(jià),,,目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展,第一種：晶體硅光伏發(fā)電，分為單晶硅和多晶硅。第二種：薄膜電池，優(yōu)點(diǎn)是材料用量少，最大的缺點(diǎn)是光電轉(zhuǎn)化率只有晶體硅的一半。主要品種有：非晶、納米晶、微晶等硅薄膜、銅銦鎵硒組成的薄膜、碲化鎘薄膜、銅鋅硒硫錫組成的薄膜等。第三種：太陽(yáng)能煉硅+跟蹤+聚光+高效聚光

2、硅電池,,,目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展,,,目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展,硅基太陽(yáng)能電池：無(wú)遮光的背接觸結(jié)構(gòu)提高短路電流過(guò)異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)提高開(kāi)路電壓,,,,目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展,硅基太陽(yáng)能電池：2015年12月16日 天合光能宣布，經(jīng)第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)測(cè)試，天合光能光伏科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，再次打破P型單晶硅太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄，電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)22.13% 。,,,,目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展,天合光能首席

3、科學(xué)家Pierre Verlinden博士表示：“ 我們相信這是目前世界上最高效的大面積可量產(chǎn)化的P型單晶硅太陽(yáng)電池。它展示了P型電池的巨大潛力。 ”,,,目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展,第二類：薄膜電池：2015年12月09日 Solar Frontier（日本東京）攜手日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO），通過(guò)使用CIS技術(shù)能效達(dá)22.3%，再次打破世界紀(jì)錄。,

4、,,,目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展,“此項(xiàng)技術(shù)研發(fā)成果令人驕傲，這是CIS首次突破22%能效大關(guān)--其他薄膜或多晶硅技術(shù)從未超過(guò)22%的能效。此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)步使我們向?qū)崿F(xiàn)30%的能效目標(biāo)更邁進(jìn)了一步。 ”,,,目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展,第三類電池-鈣鈦礦光伏電池：2009年首次被用于太陽(yáng)能電池中, 效率只有3

5、.8% 2011年后人們對(duì)該電池的研究取得一系列突破短短兩年內(nèi), 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率先后超越有機(jī)太陽(yáng)能電池(11%) 和染料敏化電池(13%）2013年其光電轉(zhuǎn)化效率超過(guò)15%2014年5 月已經(jīng)實(shí)現(xiàn)19.3%，有望可達(dá)到單晶硅太陽(yáng)能電池25%的水平,,,目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展,,,目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展,鈣鈦礦光伏電池：2009年首次被用于太陽(yáng)能電池中, 效率只有3.8% 2011年后人們對(duì)該電池的研究取得

6、一系列突破短短兩年內(nèi), 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率先后超越有機(jī)太陽(yáng)能電池(11%) 和染料敏化電池(13%）2013年其光電轉(zhuǎn)化效率超過(guò)15%2014年5 月已經(jīng)實(shí)現(xiàn)19.3%，有望可達(dá)到單晶硅太陽(yáng)能電池25%的水平,,,目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展,鈣鈦礦光伏電池：2015年12月8日澳大利亞Dyesol公司宣布由瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的Michael Graetzel 和Anders Hagfeldt教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出新

7、型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池能效達(dá)21.02%，再次打破世界紀(jì)錄。,,,,目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展,鈣鈦礦光伏電池：2015年12月21日《產(chǎn)業(yè)化前奏：大面積鈣鈦礦光伏電池創(chuàng)紀(jì)錄》華中科技大學(xué)武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室陳煒副教授,,,目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展,“全面解決了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池高效率、遲滯現(xiàn)象、器件穩(wěn)定性、大面積器件均勻性和一致性等重要問(wèn)題 ”,目錄,&

8、#183;目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展 ·經(jīng)濟(jì)性分析·預(yù)期電價(jià),,,經(jīng)濟(jì)性分析：光伏電站 成本 分析,,,,經(jīng)濟(jì)性分析：光伏電站 成本 分析,,光伏電池的造價(jià)取決于其裝機(jī)容量。目前，光伏電池的直接造價(jià)為0.5＄/W，市場(chǎng)價(jià)格約為10元/W 。 以裝機(jī)容量為10KW的分布式光伏發(fā)電為例，造價(jià)為100000元，年利率取4.5%，光伏電池的使用年限為15年，則可根據(jù)公式（1-1）計(jì)算得該電站的年成本為1.03萬(wàn)

9、元。,,,經(jīng)濟(jì)性分析：光伏電站 收益 分析,,生產(chǎn)實(shí)際中，往往用光伏電站的裝機(jī)容量和該地區(qū)年有效利用小時(shí)數(shù)來(lái)計(jì)算光伏電站的年發(fā)電量： 其中Pn是光伏電池裝機(jī)容量，即額定輸出功率（KW）。Hfp是該地區(qū)年有效利用小時(shí)數(shù)，是將全年的太陽(yáng)輻射總和換算成1000KW 恒定太陽(yáng)輻射后對(duì)應(yīng)的小時(shí)數(shù)。,,,經(jīng)濟(jì)性分析：光伏電站 收益 分析,,,光伏電站的收益是年發(fā)電量乘以上網(wǎng)電價(jià)，并加上政府的補(bǔ)貼，當(dāng)前，我國(guó)為了鼓勵(lì)可再生能源上網(wǎng)，將光伏

10、發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)定為：,,,經(jīng)濟(jì)性分析：收益分析（算例）,,,以浙江杭州的裝機(jī)容量10Kw的光伏發(fā)電站為例：計(jì)算得電站年成本為1.03萬(wàn)元年有效利用小時(shí)數(shù)為1514小時(shí)以當(dāng)前上網(wǎng)電價(jià)1.0元/kwh計(jì)算，年利潤(rùn)為1514h*10KW*1.0元/Kw*h-1.03萬(wàn)元=4840元。實(shí)施平價(jià)上網(wǎng)后，光伏上網(wǎng)電價(jià)以火電上網(wǎng)電價(jià)0.32元作為參考，年收益為1514h*10KW*0.32元/KW*h=0.484萬(wàn)元，減去1.03萬(wàn)元的年成本

11、，凈虧損5155元。,目錄,·目前技術(shù)水平與最新的技術(shù)進(jìn)展 ·經(jīng)濟(jì)性分析·預(yù)期電價(jià),,,經(jīng)濟(jì)性分析：合適平價(jià)上網(wǎng),,,從上面的計(jì)算可以看出，光伏發(fā)電在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)性較好，主要原因是光伏發(fā)電較為環(huán)保，國(guó)家有鼓勵(lì)政策。 然而，以當(dāng)前的成本平價(jià)上網(wǎng)，虧損明顯。光伏發(fā)電當(dāng)前成本較高，究其原因，是光伏組件的轉(zhuǎn)化效率太低。光伏電站的另一個(gè)環(huán)節(jié)逆變器當(dāng)前效率基本都在98%以上，而光伏組件的效率僅僅不到20%。

12、 通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算，可以得出當(dāng)光伏系統(tǒng)的成本降為5元/W（依照上節(jié)的算例，不同地區(qū)會(huì)有差異）時(shí)，平價(jià)上網(wǎng)才不虧損。,,,經(jīng)濟(jì)性分析：合適平價(jià)上網(wǎng),,,可以看出，無(wú)論是民用、商業(yè)光伏屋頂，還是光伏電站，光伏組件的成本基本相同，而光伏平衡系統(tǒng)（包括逆變器、變壓器等）則具有規(guī)模效益。 對(duì)于光伏電站來(lái)說(shuō)，光伏組件的成本的下降需要材料技術(shù)的革新。 而光伏平衡系統(tǒng)（BOS）的成本有望進(jìn)一步降低，據(jù)GTM Research組織預(yù)測(cè)，