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近年来,欧、美等发达国家和地区纷纷加快光伏产业发展,目前已进入到实质性开发利用阶段。我国也在《可再生能源中长期规划》中提出:将投入950亿元,到2020年把太阳能发电总容量提高到1800兆瓦。
并网发电,实现太阳能利用的规模化、商业化,已成为目前各国探索太阳能利用的主流趋势。日前,我国第一个10兆瓦荒漠式太阳能光伏发电项目――中节能尚德石嘴山50兆瓦太阳能光伏电站一期10兆瓦项目,在宁夏回族自治区石嘴山市郊的荒漠中建成并开始并网发电,标志着我国光伏产业发展进入了一个新阶段。
并网发电需解决诸多技术难题
走进这座太阳能发电站,记者没有看到冒着滚滚黑烟的大烟囱,也没有听到隆隆作响的机器轰鸣声,只见3.7万块太阳能电池板组成的阵列,在贺兰山脚下的亘古荒漠中井然有序地向前延伸。
据电站负责人介绍,这座由中国节能投资公司与无锡尚德集团合作建设的太阳能发电站,规划占地面积两平方公里,总装机容量为50兆瓦,将于2011年全部建成。电站采用与国际先进技术同步的技术,每34块太阳能电池板连成一个组串,形成的直流电汇集到汇流箱;所有电池板产生的直电流从汇流箱传到逆变器,并转变为交流电,最后经过升压变为上万千伏的高压电,并入公共电网。
在电站总控室,记者在监视屏上发现,当天空中有薄云时,电站的发电功率达到8000千瓦时(度)左右,当一片乌云飘来遮挡时,发电功率立马降至2000千瓦时左右,而电站设计的满发功率(最大功率)为10000千瓦时。
当太阳能电站发电量不稳定时,会不会对公共电网造成影响?“目前还没有大的影响,因为这座太阳能电站规模仍较小,发电量也少,公共电网可以对并网电流进行自动调控。”技术员告诉记者,当太阳能电站的发电规模很大的时候,一方面,电站本身要加装“无功补偿”设备,以减小电站对公共电网的影响;另一方面,公共电网也要改造成智能电网,以便对并网电流进行智能化调控。
据了解,我国以中国节能投资公司为代表的光伏发电企业,目前正尝试将风电、光伏发电、柴油发电合理搭配发电的“风、光、柴互补”方式来解决这一难题。在通常情况下,风电白天发电量较小,晚上发电量较大,而太阳能发电与之恰好相反。将二者搭配起来发电,可产生较为均衡的发电量;此外,再用柴油发电机对电站的发电量进行微调,即可实现较为平稳的电流输出。
太阳能电站很环保
太阳能是一种清洁能源,然而,生产太阳能电池板要使用多晶硅,而多晶硅的生产本身能耗不低,因此有人怀疑这座太阳能发电站是否节能、环保。据专家测算,多晶硅太阳能电池的能源再生比达到1∶8.56,用1度电能生产出8.56度电,由此推算,这座电站的太阳能电池只要在太阳下照晒两年多时间,就能收回所有生产太阳能电池的能耗。“与同为10兆瓦发电量的燃煤火力发电站相比,这座太阳能光伏电站每年还可减排二氧化碳约1.6万吨。”
太阳能光伏电站被称为“无人值守电站”,正常运作仅需2―3名工作人员。据介绍,工作人员一是在总控室对电站进行监控,解决一些突发性问题;二是清理太阳能电池板,灰尘多了、有污渍了,用水或扫帚就能清扫干净,维护比较简单。
这座电站的设计寿命为25年,到了电站的寿期,太阳能电池板的效能将衰减至20%。“实际上,只要更换新的电池板,电站仍可正常使用。”中国节能投资公司太阳能事业部项目经理秦中钦表示。
大规模、商业化发电是主流趋势
我国太阳能资源十分丰富,年均太阳能辐射量为1050―2450千瓦时/平方米,与美国类似,优于欧洲和日本等地区。在我国的新疆、西藏、宁夏、甘肃等地,年均光照量达到3000小时以上。
然而,光伏并网发电成本高昂,在中短期内与传统电力相比较并无优势。根据光伏电池发电成本测算,目前太阳能并网发电的成本约为火电等常规电源的数倍。如何实施合理的产业政策补贴、形成产业规模,使太阳能发电变得“便宜好用”,成为推动我国光伏产业发展不可忽视的重要因素。
据中国节能投资公司副总经理李龙生介绍,这座太阳能电站的并网电价为1.09元/千瓦时,年均收益率为8%,12年左右可收回投资成本。有业内专家表示,“光伏产业是一个新兴产业,具有一定的环境公益属性。如果没有政府推动,没有政策的有力支持,不可能由市场本身来推动发展。”
据了解,石嘴山市原是宁夏的煤炭生产基地,经过多年开发利用,资源几近枯竭。因此,对于发展光伏产业,石嘴山市政府给予了有力的政策支持,如这座太阳能电站的用地就是由石嘴山市政府无偿划拨。“目前石嘴山市已基本形成包括硅料、硅片、电池片、电池组件、应用系统等5个环节的较为完整的光伏产业链,加之拥有年均光照量为3680小时的丰富太阳能资源,对光伏产业发展起到很好的支撑作用。”石嘴山市市委书记李文章表示,发展光伏产业,对于推动当地经济结构调整,培育新的经济增长点,实现资源枯竭型城市的成功转型具有重要意义。
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