隨著現(xiàn)代經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展,能源消耗速度不斷增加,我國電力市場面臨著巨大的運營壓力,電力緊張是我國目前許多城市中的常見問題。因此,研發(fā)可再生能源發(fā)電技術(shù)對于解決我國電力供應(yīng)壓力具有重要作用。但是我國在光伏發(fā)電項目中的發(fā)展速度滯后于西方國家,主要原因在于缺乏有效的經(jīng)濟效益評價方式,未能對光伏發(fā)電的價值進行深入了解,并且也未能形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,導致其在市場中的應(yīng)用受到限制。因此,文章主要針對光伏發(fā)電技術(shù)的經(jīng)濟效益進行分析,并對其未來發(fā)展進行預(yù)測。
一、光伏發(fā)電技術(shù)的優(yōu)點
光伏發(fā)電技術(shù)突出了綠色環(huán)保的特點,太陽能是一種綠色能源,人們將該產(chǎn)業(yè)稱為我國重要的朝陽產(chǎn)業(yè)。政府對于光伏發(fā)電技術(shù)的研發(fā)也非常重視,并給予了大量的幫助與政策性支持。聯(lián)合國氣候變化框架公約參加國于1997年在日本京都提出的《京都議定書》中提到,各參與國需要積極落實開發(fā)清潔型能源。而太陽能就是一種非常典型的清潔型能源,能夠有效降低溫室氣體的排放。中東作為世界石油主要的供應(yīng)地區(qū),政治形勢一直處于動蕩狀態(tài)。為了保障我國能源供應(yīng)的穩(wěn)定性,需要大力開發(fā)清潔型能源,從而保障市場對能源的需求。我國是一個人口眾多的國家,人均資源占有率少,例如石油、煤炭等,因此需要積極開發(fā)各種可再生性資源,例如太陽能、水能等,才能保障能源供應(yīng)的持續(xù)性與穩(wěn)定性。目前歐美許多國家都推出了大型光伏發(fā)電計劃,從而推動光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。光伏發(fā)電作為一種綠色環(huán)保的發(fā)電模式,將在未來的城市供電中起到重要的作用。
二、光伏發(fā)電技術(shù)分析
1.晶硅電池技術(shù)
晶硅電池根據(jù)數(shù)量可分為單晶硅電池和多晶硅電池,該技術(shù)由于發(fā)展時間長,因此已經(jīng)比較成熟,且形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。在現(xiàn)代市場中常見的單晶硅電池的光電轉(zhuǎn)化率大概為20%,目前已知的實驗室最高效率為25%。單晶硅電池的使用壽命非常長,至少超過15年,最長的可達25年。單晶硅電池在工業(yè)生產(chǎn)與社會生活中得到了廣泛的應(yīng)用。多晶硅電池的生產(chǎn)工藝雖然在很多方面與單晶硅電池有相同的地方,但是多晶硅電池技術(shù)的光電轉(zhuǎn)換率較低,限制了其的發(fā)展。目前市場中常見的多晶硅電池的光電轉(zhuǎn)化率僅為18.5%左右,實驗室最高效率也僅有20.5%。此外,多晶硅電池的生產(chǎn)成本雖然低于單晶硅電池,但使用壽命比單晶硅電池要少得多。
2.薄膜電池技術(shù)
根據(jù)材料類型的不同,薄膜電池可以分為多元化合物硅基薄膜電池和硅基薄膜電池,但是該技術(shù)由于發(fā)展時間短,仍有許多問題存在且產(chǎn)業(yè)規(guī)模小。硅基薄膜電池在該技術(shù)中具有較好的發(fā)展前景,具有成本低、能耗低的優(yōu)勢,能夠在惡劣的條件下發(fā)電,但是也存在著比較明顯的特點,即光電轉(zhuǎn)化率較低。目前國際市場中生產(chǎn)的硅基薄膜電池的光電轉(zhuǎn)化效率均較低,僅有6~8%。多元化合物薄膜電池也可以分為不同的類型,包括硫化鎘薄膜電池、銅銦硒薄膜電池等,其中銅銦硒薄膜電池的光電轉(zhuǎn)化率較低,具有成本低廉且性能良好的優(yōu)勢,但由于其制造資源稀缺,因此規(guī)?;a(chǎn)受到限制。
三、光伏發(fā)電成本分析
光伏發(fā)電經(jīng)濟效益的確定與其生產(chǎn)成本有著密切的相關(guān)性。光伏發(fā)電成本主要是由初始投資成本和維護成本決定的。此外,稅收以及相關(guān)政策對于發(fā)電成本也有一定的影響。光伏電站初始建設(shè)內(nèi)容包括許多方面,例如各種配套設(shè)備及變電設(shè)備,其中以光伏組件的購入成本最大。光伏電站的發(fā)電量主要受到發(fā)電效率和太陽能資源的影響,此外,線路損耗以及運行方式對于發(fā)電量也有直接影響。我國光伏發(fā)電市場發(fā)展時間短,投資補貼與特許招標是光伏發(fā)電項目中的重要內(nèi)容,一些經(jīng)濟分析沒有充分結(jié)合這些因素進行考慮。單個聚光光伏電站的建設(shè)成本雖然低于單個薄膜光伏電站,但是其建設(shè)成本要高于大規(guī)模地面晶硅光伏電站。薄膜光伏電站的單位建設(shè)成本雖然低于晶硅光伏電站,但是其發(fā)電效率也低于晶硅光伏電站,且每度電的生產(chǎn)成本要高于晶硅光伏電站。
光伏發(fā)電成本可分為三部分:設(shè)備購入成本、運營成本與間接費用,其中購入成本主要包括光伏組件及配套設(shè)施的購入成本、土地租賃費用等;運營成本主要包括電氣控制費用、設(shè)備維護費用等;間接費用包括建設(shè)過程中產(chǎn)生的設(shè)計費用、意外費用以及貸款利息等。要想降低光伏發(fā)電成本,需要從提高發(fā)電效率、降低初期投資成本并且延長組件的使用壽命,才能夠推動光伏發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
四、光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展前景
從我國目前的整體情況分析,光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展得到了提升,每度電的生產(chǎn)成本下降,并且光伏發(fā)電在城市并網(wǎng)中起到了重要的作用。此外,光伏發(fā)電容量得到有效提升。我國目前光伏發(fā)電僅占據(jù)電力消費的1%左右,而發(fā)達國家已經(jīng)達到2~3%左右,仍有一定的差距存在。需要從成本、技術(shù)以及政策方面給予支持,從而推動光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
五、結(jié)束語
光伏發(fā)電作為一種綠色環(huán)保的發(fā)電技術(shù),在現(xiàn)代社會中具有較高的應(yīng)用價值。我國光伏發(fā)電技術(shù)面臨著一定的機遇與挑戰(zhàn),需要通過市場、設(shè)備、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)方面的調(diào)整與完善,從而推動光伏產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,才能夠縮短我國與發(fā)達國家之間的差距,保障我國電力市場的可持續(xù)發(fā)展。(作者單位為國家電投集團西安太陽能電力有限公司西寧分公司)