摘要:太陽(yáng)能是取之不盡，用之不竭的可再生能源，具有廣闊的發(fā)展前景。新疆太陽(yáng)能資源十分豐富，年輻射照度總量居全國(guó)第二位，現(xiàn)階段生產(chǎn)的太陽(yáng)能技術(shù)產(chǎn)品有應(yīng)急備用電源、正弦逆變電源、電源轉(zhuǎn)換器等，可建成太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)、離網(wǎng)(獨(dú)立)電站等， 為新疆的太陽(yáng)能發(fā)電提供了發(fā)展的空間。并且太陽(yáng)能對(duì)建筑節(jié)能有非常突出意義。

關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能;伏光發(fā)電技術(shù) ; 離網(wǎng)電站;節(jié)能;供暖

太陽(yáng)能是清潔無(wú)污染的可再生能源，取之不盡，用之不竭，具有廣闊的發(fā)展前景。本文分析新疆太陽(yáng)能資源的分布狀況，并在發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出新疆太陽(yáng)能發(fā)展和利用的趨勢(shì)，對(duì)新疆從事太陽(yáng)能產(chǎn)品的企業(yè)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

1新疆太陽(yáng)能資源狀況

新疆太陽(yáng)能資源十分豐富，全年日照時(shí)數(shù)為 2550-3500小時(shí)，日照百分率為60%-80%，年輻射總量達(dá)5430～6670MJ/M2，年輻射照度總量比我國(guó)同緯度地區(qū)高10%～15%，比長(zhǎng)江中下游地區(qū)高15%-25%。居全國(guó)第二位，僅次于西藏高原。全年日照大于6小時(shí)天數(shù)為250-325天，日照氣溫高于10℃的天數(shù)普遍在150天以上。

新疆太陽(yáng)能資源，主要分布于五大區(qū)域(天山南麓、天山北麓、東疆東部、北疆中部、北疆北部，依據(jù)太陽(yáng)輻射量分為四個(gè)資源帶。東疆東部為資源豐富帶，太陽(yáng)能年輻射照度大于660萬(wàn)千焦/平方米，相當(dāng)于156千卡/平方厘米。

天山南麓為資源次豐富帶，太陽(yáng)能年輻射照度為580-620萬(wàn)千焦/平方米，相當(dāng)于140-150千卡/平方厘米。天山北麓為資源較豐富帶，太陽(yáng)能年輻射照度540-580萬(wàn)千焦/平方米，相當(dāng)于130～140千卡/平方厘米。北疆中部、北疆北部為資源亞豐富帶，太陽(yáng)能年輻射照度500-540萬(wàn)千焦/平方米，相當(dāng)于 120-130千卡/平方厘米。詳見(jiàn)表1。

2新疆太陽(yáng)能行業(yè)的技術(shù)運(yùn)用情況

2.1現(xiàn)階段生產(chǎn)的技術(shù)產(chǎn)品

2.1.2應(yīng)急備用電源

應(yīng)急備用電源是為了電力保障和消防安全而設(shè)計(jì)的一種應(yīng)急電源，在供電電網(wǎng)斷電后可即刻自動(dòng)接替電網(wǎng)對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行緊急供電。

應(yīng)急備用電源采用先進(jìn)的單片機(jī)控制技術(shù)，采用微處理器控制，適應(yīng)于電感性、電容性及混合性的負(fù)載設(shè)備，如電梯、水泵、風(fēng)機(jī)、辦公自動(dòng)化設(shè)備、家用電器、監(jiān)控投備、應(yīng)急照明等。性能穩(wěn)定，安全可靠，使用壽命長(zhǎng)，可廣泛用于金融系統(tǒng)、安防、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、車站、會(huì)展中心、體育場(chǎng)館、政府機(jī)關(guān)、商場(chǎng)、超市、高層建筑、人防、工業(yè)設(shè)備等場(chǎng)所。

2.1.2正弦波逆變電源

采用專用微電腦SPWM控制技術(shù)設(shè)計(jì)，適應(yīng)各類性質(zhì)的負(fù)載使用。廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、電信系統(tǒng)、航空航天、銀行證券交易所、金融管理、辦公自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)控制、醫(yī)療衛(wèi)生、鐵路、軍事科研等各個(gè)領(lǐng)域。

2.1.3電源轉(zhuǎn)換器

采用PWM高頻逆變技術(shù)，可將DCl2V/24V直流電轉(zhuǎn)變成AC/220V交流電，具有極性反接保護(hù)、蓄電池欠壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)等多種保護(hù)功能，產(chǎn)品體積小、重量輕、轉(zhuǎn)換效率高、便于攜帶。用于車，船、野外郊游、戶外作業(yè)、水上作業(yè)、高空作業(yè)、旅行、邊遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)等場(chǎng)所用以解決日常基本用電或應(yīng)急用電。

2.2太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)分為太陽(yáng)光伏電站和戶用光伏兩種電源系統(tǒng)，光伏電站有并網(wǎng)電站和離網(wǎng)兩種方式。目前，光伏電池的應(yīng)用正在逐步從解決邊遠(yuǎn)地區(qū)和農(nóng)村用電向全社會(huì)的替代能源過(guò)渡。國(guó)際上，光伏應(yīng)用的發(fā)展主要向兩個(gè)方向發(fā)展，一方面是以戶為單元的屋頂計(jì)劃，每戶安裝3-5千瓦的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。另一方面是向大型光伏電站發(fā)展。后者也在改變以往在戈壁、沙漠建設(shè)大型光伏系統(tǒng)的傳統(tǒng)觀念，開(kāi)始在都市的公益建筑物興建大型并網(wǎng)發(fā)電光伏系統(tǒng)。在并網(wǎng)發(fā)電的同時(shí)，還要同建筑體融合，起到很多附加功能的作用。新疆的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)采用先進(jìn)的DSP數(shù)字電路處理技術(shù)及正弦波脈寬調(diào)制控制技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各種需要交流電源的太陽(yáng)光伏發(fā)電站，具有逆變效率高、空載損耗低、保護(hù)功能完善、優(yōu)異的電磁兼容指標(biāo)、超強(qiáng)的抗過(guò)載能力、異常狀態(tài)告警等諸多功能。在新疆的“十一五”規(guī)劃中電力建設(shè)是其中的重要內(nèi)容之一。如瑪納斯電廠三期擴(kuò)建工程、察汗烏蘇水電站項(xiàng)目，阜康發(fā)電廠一期工程等加快全疆電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)、西部農(nóng)網(wǎng)完善工程和無(wú)電地區(qū)電力建設(shè)等項(xiàng)目，而這些重點(diǎn)工程項(xiàng)目就為新疆的太陽(yáng)能發(fā)電提供了發(fā)展的空間。

2.3分布式的太陽(yáng)光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)

分布式的太陽(yáng)光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)是本世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的新技術(shù)之一;戶用光伏電源的主要市場(chǎng)是在電網(wǎng)覆蓋區(qū)域的城鎮(zhèn)建筑.、鄉(xiāng)村、別墅等，在新疆新能源公司內(nèi)的100千瓦太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)等示范工程和100千瓦以上相關(guān)理論分析。100千瓦太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)所采用的太陽(yáng)電池組件包括單晶硅、多晶硅和CIS薄膜太陽(yáng)電池以進(jìn)行對(duì)比性實(shí)驗(yàn)。在太陽(yáng)電池的應(yīng)用中，太陽(yáng)電池的成本約占系統(tǒng)成本的一半，其他部分包括逆變器、控制器、蓄電池等占據(jù)了另一半。但并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究將使控制部分變得簡(jiǎn)單，省去了大量的蓄電池(同太陽(yáng)電池20-25年的壽命相比，蓄電池的壽命約為5-8年，在太陽(yáng)電池的使用過(guò)程中需要多次更換和修理)的費(fèi)用，因此可以使太陽(yáng)電池的應(yīng)用成本進(jìn)一步降低。

2.4離網(wǎng)(獨(dú)立)電站

離網(wǎng)(獨(dú)立)電站的主要市場(chǎng)是遠(yuǎn)離電網(wǎng)的鄉(xiāng)村、通訊中繼站、公路和鐵路道班、陰極保護(hù)、旅游景區(qū)等。在新疆烏魯木齊的河灘快速路上采用了太陽(yáng)能光伏技術(shù)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用于城市用電、路燈、草坪燈、公共照明、綠地灌溉等交通運(yùn)輸項(xiàng)目工程節(jié)能離網(wǎng)示范工程。為珠穆朗瑪峰上移動(dòng)通訊設(shè)備的供電系統(tǒng)也是采用了新疆新能源有限責(zé)任公司提供的太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備。另外新疆新能源有限責(zé)任公司還與殼牌公司合作的“光明工程”等項(xiàng)目工程為分散居住的農(nóng)牧民家庭、邊防哨所、野外工作隊(duì)、地震和氣象觀測(cè)站、公路標(biāo)志、信息站等提供太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備。在未來(lái)5年，新疆將投資580億元的公路建設(shè)資金。這為新疆太陽(yáng)能行業(yè)的發(fā)展提供了很好的時(shí)機(jī)。

3太陽(yáng)能對(duì)建筑節(jié)能與農(nóng)村建設(shè)的影響

建筑業(yè)，交通運(yùn)輸和工業(yè)一直是三大耗能用戶，建設(shè)部制定了《建筑節(jié)能技術(shù)政策1996—2010》，為太陽(yáng)能利用發(fā)展奠定了重要的政策基礎(chǔ)。在建筑節(jié)能中，太陽(yáng)能熱利用部分還包括太陽(yáng)能空調(diào)制冷、采暖和熱水工程綜合系統(tǒng)，戶式中央空調(diào)采暖和熱水系統(tǒng)，以及地板采暖系統(tǒng)。在建筑能耗中，采暖，制冷，空調(diào)和熱水占75%。因此太陽(yáng)能對(duì)建筑節(jié)能有非常突出意義。在新疆，用于建筑的太陽(yáng)熱利用系統(tǒng)的主要是太陽(yáng)熱水器和被動(dòng)太陽(yáng)采暖技術(shù)，這即影響城市景觀，又增加工程安裝的造價(jià)。徹底解決的辦法是預(yù)先將太陽(yáng)能裝置的布置考慮到建筑設(shè)計(jì)中去，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能系統(tǒng)與建筑的一體化。目前，在江蘇，浙江，安徽，山東和北京等地已有一些太陽(yáng)熱水器生產(chǎn)廠商主動(dòng)聯(lián)合當(dāng)?shù)氐慕ㄖO(shè)計(jì)院進(jìn)行太陽(yáng)熱水器與小區(qū)住宅一體化設(shè)計(jì)的試點(diǎn)和示范。這對(duì)推動(dòng)新疆太陽(yáng)能對(duì)建筑節(jié)能的發(fā)展提供了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。

中國(guó)太陽(yáng)能熱利用進(jìn)展與農(nóng)村建設(shè)。到2006年底，中國(guó)已發(fā)展了600萬(wàn)畝太陽(yáng)能溫室種植蔬菜，在西北有30萬(wàn)臺(tái)太陽(yáng)灶為農(nóng)戶提供炊事能源，已建成 750萬(wàn)平方米的被動(dòng)太陽(yáng)房，和安裝了1500萬(wàn)平方米的太陽(yáng)熱水器。

4新疆太陽(yáng)能企業(yè)在太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)與研究

新疆新能源股份有限公司成立于2000年9月，主要有新疆特變電工股份有限公司、清華大學(xué)企業(yè)集團(tuán)、區(qū)投資公司、上海宏聯(lián)這四家大股東。新疆特變電工股份有限公司占有其中60%，目前，新疆新能源股份有限公司在太陽(yáng)能應(yīng)用領(lǐng)域上全國(guó)排名第一。目前，新疆新能源股份有限公司在新疆特變電工股份有限公司的大力支持下，正在籌建多晶硅總產(chǎn)量可達(dá)12000噸/年的擴(kuò)建工程，其一期工程為1500噸/年多晶硅。這個(gè)項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)迄今規(guī)模最大的多晶硅項(xiàng)目。

在新疆特變電工股份有限公司等四家控股公司的大力支持下為新疆的太陽(yáng)能發(fā)展解決了技術(shù)開(kāi)發(fā)與資金支持這兩個(gè)在太陽(yáng)能行業(yè)發(fā)展中的核心問(wèn)題，為新疆的太陽(yáng)能行業(yè)發(fā)展提供了很好的發(fā)展平臺(tái)。2008年，僅新疆烏魯木齊就有300萬(wàn)平方米的房地產(chǎn)建設(shè)工程項(xiàng)目，近40億元的用于城市基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目。大量的建設(shè)項(xiàng)目以及國(guó)家對(duì)節(jié)能降耗的政策也必然對(duì)解決太陽(yáng)能發(fā)展的資金問(wèn)題和提供更成熟的太陽(yáng)能產(chǎn)品起到重要的作用。

5結(jié)論

新疆太陽(yáng)能的發(fā)展具有獨(dú)特的資源優(yōu)勢(shì)和地理優(yōu)勢(shì)，目前太陽(yáng)能在新疆的發(fā)展前景良好，既有新能源股份有限公司和新疆特種變壓器廠等大型高新企業(yè)的技術(shù)和資金支持，也有政府的全力政策和資金的扶植，相信新疆的太陽(yáng)能發(fā)展在國(guó)家和自治區(qū)“十一五”發(fā)展規(guī)劃的引導(dǎo)下，必將有更大的發(fā)展。