海盛娱乐-钱取不出来赫兹发现了光电效应后，人们意识到太阳光能是一种可转化成电能的巨大能量来源，光伏发电开始被提上议事日程。经过数十年的发展，当前，在全球范围内，已经形成较为明晰的光伏产业。我国光伏产业起步较早，在20世纪70年代，开始了在晶硅材料等方面的研究和生产，90年代中期，步入光伏发电产业稳步发展时期。进入新世纪以后，特别是2003年以来，我国在光伏行业诸多领域都取得飞跃式发展，光伏产业在我国某些地区已成为一大支柱性产业。 一、后补贴时代中国光伏产业前景堪忧 1、中国光伏产业发展对外依存度高 回顾我国光伏产业的发展历程，我们发现，长期以来，我国光伏产业进行的是一种“两头在外”的发展模式。即有近80%的原材料是从国外进口的，同时有超过90%的光伏电池组件出口到国外，我国光伏产业对外依存度非常高。图1反映了我国光伏产品年出口额变化趋势。图1 我国光伏产品逐年出口变化趋势 在中国的光伏出口目标地中，欧盟占据了重要位置，消纳了中国光伏出口产品总份额的近75%。 2、欧盟地区的光伏补贴政策拉动了中国光伏产业的发展 欧盟之所以能消纳如此多中国光伏产品，与其成员国政府出台的补贴政策有关。 德国一马当先，1990年，德国议会批准“购电法”，要求电力公司必须让太阳能等可再生能源发电上网，并按居民电力零售价格的65-90%收购全部电量，在2000年，德国政府颁布了“可再生能源法”，对“购电法”存在的问题进行改进，根据不同的可再生能源种类、规模和地点，决定上网价格，在固定的时间范围内，享受固定的上网电价。 西班牙也不落后，2001年制定了新“电力法”，规定电力公司必须高价购买太阳能电力；2011年，又通过了436/2004号法令，决定从2005年开始实施可再生能源固定上网电价政策，光伏发电系统的固定上网电价为0.44欧元/kWh，有效期25年。 出台类似光伏支持政策的还有意大利、希腊，等等。 这些光伏支持和补贴政策，有效鼓舞了业界建设光伏电站的信心。德国的光伏装机年新增容量从2003年的150兆瓦增加至2009年的3200MW；西班牙光伏装机年新增容量从2006年的88兆瓦增加至2008年的2511MW。剧增的光伏装机容量拉动了对全球光伏产品的需求。中国的光伏企业乘势而起，在制造业内积极投资扩产，实现了我国光伏产业的大发展，我国现已成为世界第一大光伏制造国。图2反映了近年来我国太阳能光伏电池产量一路攀升的趋势。图2 我国光伏电池年产量变化趋势3、欧盟各国紧缩光伏支持政策，中国光伏产业前景堪
山东省是我国太阳能大省,据山东省太阳能行业协会数据显示,2008年全省共有各类规模以上太阳能企业(含光热和光伏)387家,实现销售收入315亿元,走在了全国同行业的前列;2010年,再次将2008年、2009年的数据刷新。
山东拥有力诺、皇明、桑乐等行业领军企业和海尔、天丰、黄金等一大批太阳能二线品牌,形成了济南和德州两个太阳能核心产业基地,拥有国内最完整的太阳能光热产业链,是国内太阳能生产和应用最成熟的省份。从产业链角度看,在石英砂环节,力诺集团拥有一座可开采100年的石英砂矿山,临沂市又是我国著名的“石英砂之乡”,原料供给充足;在毛坯管生产环节,力诺集团毛坯管产量占到国内市场份额的51%,诸城天旭和兖州曜晖毛坯管产量也位居行业前列;在镀膜管生产环节,力诺集团镀膜管产量占到国内中高端市场的70%,皇明、桑乐、天旭等企业也都形成了较大的产能;在热水器生产环节,力诺、皇明和桑乐三驾马车并驾齐驱,占到国内市场份额的16%左右。
综合而言,山东省在太阳能光热领域的优势主要表现在:一是太阳能热水器名牌产品最多,在行业目前仅有的7个中国名牌中,山东省就占据了其中的3席,占到42.9%;二是光热产业链最完整,拥有目前行业唯一的从石英砂、毛坯管、镀膜管到集热器、热水器和热水工程的完整产业链;三是太阳能热水器产能最大,2008年太阳能热水器产能突破1000万平方米,占到国内总产量的30%左右;四是推广太阳能热利用产品最多,截至2008年,全省累计推广1000多万平方米,相当于欧盟15年、北美30多年的推广量;五是太阳能下乡中标企业最多,在全国中标的92家企业中,山东就达到了20家,占到中标企业总数的21.7%;六是太阳能技术水平最高,拥有行业首条全自动真空镀膜生产线和太阳能热水器生产线,中高温研发已经取得阶段性进展。
山东省在太阳能光伏领域起步较晚,目前尚不具备与江苏、河北、江西等光伏大省相抗衡的实力。但是随着2008年力诺集团太阳能电池片项目的投产,山东太阳能光伏产业后发优势逐步显现。特别是近两年,山东省太阳能光伏产业大动作不断,2008年7月17日,力诺300MW光伏电池片项目一期50MW正式投产,产品平均转化效率达到17%,位居行业领先水平;仅仅过了不到一个月,8月14日,中国光伏集团东营光伏太阳能有限公司在欧交所创业板Alternext市场成功上市,募集资金512万欧元,成为了我国第11家在海外上市的光伏企业;10月23日,由(香港)宇骏集团有限公司独资建设的太阳能硅片项目正式落户潍坊高新区,该项目计划在第一年内硅片切割规模达到60兆瓦,5年内达到1000兆瓦生产规模;今年4月18日,晟朗能源科技有限公司总投资达90亿元的光伏项目在济南市商河县正式开工建设,预计建成后将形成2000MW太阳能多晶硅、1000MW电池片及光伏组件产能;随后的5月16日,山东昂立天晟光伏科技有限公司总投资12.8亿元的光伏项目在枣庄高新区正式开建,项目全部建成后将形成100MW光伏电池片和100MW光伏组件的产能,年产值将突破30亿元人民币。预想这些项目均能够按期完工的话,山东省也必将在我国光伏产业中占据一席之地。
山东省太阳能产业发展独树一帜,在很大程度上与山东省对于太阳能发展的重视程度密不可分。早在2007年10月,山东省经贸委和财政厅就联合出台了《山东省太阳能集热系统财政补贴资金使用管理暂行办法》,对教育系统集中安装太阳能热水器给予30~50%财政补贴的优惠政策,最高补贴额为150万元人民币,这极大地促进了山东省太阳能光热产业的发展。在山东省集热系统补贴政策的带动下,山东省内多个城市出台了类似的补贴政策,如东营市政府大力实施“百村万户太阳能工程”,按照农户安装每台太阳能热水器1000元的标准给予财政补助,对集热面积达100平方米以上的太阳能集中供热工程,每平方米则给予500元的补助。德州市政府启动了太阳能集热系统财政补贴项目,对于新建太阳能集热系统,给予基础教育学校50%、其他学校和宾馆30%的补贴资金。在强制安装太阳能热水器方面,2008年至今,山东省包括济南、青岛、威海等在内的多个城市都出台了12层以下建筑必须安装太阳能热水器的“强装令”,为太阳能热水器在山东省内的普及起到了积极的推动作用。
2009年3月下旬,山东省经贸委和节能办联合《山东省关于加快新能源产业发展的指导意见(征求意见稿)》,提出打造济南和德州两大太阳能产业基地,拉长光热和光伏两大产业链,实现光热、光伏产业的协调发展,此外,该指导意见还制定了山东省太阳能产业发展目标,即到2011年,全省太阳能热利用产业销售收入达到550 亿元、太阳能热水器产量达到2600万平方米;全省太阳能光伏产业销售收入达到350亿元、光伏电池组件产量500兆瓦。
除了政策法规,山东省还从多个渠道对太阳能企业发展给予扶持帮助。2007年,力诺集团正式开工建设300MW光伏电池片项目,随后该项目被列入了山东省和济南市重点建设工程,得到山东省政府2000万元科研资金扶持;2007年元月,以皇明集团为太阳能产业核心的德州市正式获准举办第四届世界太阳城大会,2008年4月,山东省省长姜大明专门到德州调研太阳能产业,并明确表态将全力支持德州市举办世界太阳城大会,随后,山东省从人、财、物等各个方面都对德州市和皇明集团给予了重点支持。2009年4月份,山东省又在全国范围内率先成立了由省节能办主任任会长的山东省太阳能协会,该协会将对全省太阳能产业的发展给予指导和帮助。
太阳能作为一个新兴产业,市场发展远未成熟,目前的市场竞争格局并不能代表将来的发展趋势,因此,无论是目前行业的领军企业,还是刚刚进入的后起之秀,都应该认真研究太阳能行业发展趋势,科学制定本企业发展规划,认真搞好企业管理和科技创新,从而实现企业的健康、快速发展。下面结合自身的理解,对山东省太阳能光热和光伏行业的发展趋势进行逐一分析。
随着太阳能下乡和“能效标识”等工作的逐步开展,太阳能热水器行业的竞争将日趋激烈,其整个行业的竞争发展态势将和当年电视机行业的竞争态势相仿,缺乏核心竞争力的中小企业将逐渐退出历史舞台,最终形成十几家大型太阳能企业并存的局面,而这十几家太阳能企业,无论从生产工艺、产品质量和技术创新等方面都形成了自身独特的竞争优势。
凡是能够在激烈的市场竞争中生存下来的企业,都是具有核心竞争力的企业,都是对自身发展有准确定位的企业。纵观国内太阳能热利用企业,真正在技术领域形成核心竞争优势的,还是以山东的企业为多。一是力诺集团,依托德国PARADIGMA公司和清华大学雄厚的技术研发优势,在太阳能与建筑一体化和中高温应用领域优势明显,而这两点,正是太阳能热利用最核心的两个发展方向;二是皇明太阳能集团,依靠以章其初博士为核心的研发团队,在太阳能热水器生产设备的全自动升级上优势显著,而这,不仅提高了劳动效率,降低了生产成本,还使生产线大规模复制成为了可能;三是桑乐太阳能,以山东省科学院强有力的博士团队为后盾,在全自动数字化太阳能应用领域优势突出,该公司目前也是我国在新农村市场开拓领域最成功的企业。
以这几家企业目前的情势,倘若不出现大的决策失误或突发事件,都应该能够在激烈的市场竞争中发展起来。此外,海尔太阳能依靠海尔集团完善的销售网络渠道,将其在家电领域的竞争优势扩展到太阳能领域,或许能够取得较大的发展。其他诸如天丰、黄金等获得家电下乡资格的二线品牌,只有充分把握这次难得的发展机遇,科学决策、强化营销、加大研发,才可能后来居上,更上一层楼。
山东省在光伏领域起步较晚,发展较慢,尚未形成核心竞争优势。但正如前文所述,山东省太阳能光伏产业新建大项目不断,这又使我们对山东省光伏产业的发展充满了更多期望。但随着太阳能光伏发电成本的逐渐降低,行业内的竞争态势将日趋激烈,在经历一段时间的企业混战后,行业洗牌将在所难免。在硅片生产领域,倘若晟朗2000MW多晶硅片项目能够于2012年顺利投产,届时也至少是国内前五位的硅片生产企业,因为目前全球最大的硅片生产企业江西赛维LDK2009年的产能仍维持在1500MW。在晶硅电池片生产领域,力诺和晟朗都制定了宏伟的发展规划,但最终生存并发展起来的,是在技术进步、市场开拓、企业管理领域具有核心竞争力的企业,倘若两家企业能够在2012年前形成1000MW产能的话,也将会有机会进入中国前十强,目前无锡尚德的产能已达1000MW,产量为497MW。在薄膜电池生产领域,省内主要有孚日光伏和威海中玻两家企业,而孚日光伏最具发展潜力,它生产的是CIGSSe薄膜太阳电池,今年第三季度产能将达到60MW,最终将形成240MW产能,据有关证券机构评估,该企业成为中国First solar的机会为70%,仅次于天威薄膜的90%,这充分说明了该企业在薄膜领域强劲的发展态势。在太阳能工程领域,力诺和华艺将是山东省光伏工程参与市场竞争的核心力量,力诺集团正在积极筹建1.6MW光伏发电工程,又与日喀则行署签约10MW光伏发电项目,这充分说明集团在光伏工程领域的优势;华艺集团自主研发的自动跟踪电站方面比固定安装的光伏系统发电量可提高40%,目前年产能可达500MW,市场竞争优势明显。
有消息透露,国家发改委已批准全球最大光伏发电站――鄂尔多斯2GW光伏电站可以进行前期筹备;同时项目主要投资方之一――美国福思第一太阳能在国内注册成立了全资子公司福思第一太阳能北京管理咨询有限公司,它有可能成为美方未来在华投资的主体。
今年年初以来,随着光伏产业的需求增大,行业迎来一个高速发展期,多晶硅、光伏组件等价格一路上涨,未来随着新能源产业的不断发展,光伏产业将继续维持高增长。
根据9月20日Solarbuzz:布的报告,今年第二季度全球光伏需求量为3.82Gw,同比增长54%。预计全球全年光伏新增装机容量达到15GW。
今年第二季度,德国市场需求2.3Gw,占全球需求的60%,仍然是全球最大的光伏需求市场。意大利市场需求规模尽管只有约250MW,但同比增长127%,呈现爆发式增长的趋势。此外法国和美国市场也有强劲的增长势头。第二季度中,全球多晶硅、硅片和电池组件均供应紧张,行业的产能利用率在75～87%之间。在产业链各个环节中,以硅片的供应最为紧张。行业内主要企业的订单情况已将明年上半年排满,个别企业甚至将订单排至2012年。我们认为对行业未来景气度的预计不必悲观。2011年第一季度对于行业的发展无疑是关键的时期。届时垒球最大的光伏市场德国将进一步削减光伏上网电价补贴。由此可能引发对明年市场需求下降的担忧。但是我们认为光伏发电成本也处于快速下降的通道中,光伏成本的下降幅度不但能弥补补贴的下降,甚至可能大大超出市场的预期。一方面目前的市场行情对于业内成本领先的多晶硅和电池组件厂商来说,利润空间仍十分丰厚,未来可承受的降价空间较大;另一方面,电池片生产的工艺不断提高、国内多晶硅厂商在关键技术上逐步取得突破,将带动成本的快速下降。未来光伏行业会处于价跌量增的发展趋势中,优势企业必然通过成本降低和规模扩大持续成长。
多晶硅和光伏组件价格维持上涨趋势。根据彭博新能源数据显示,光伏组件均价本月小幅上涨,接近1.4欧元/W,并创一年以来的新高。组件价格持续上涨主要是在明年补贴削减的预期下,下游电厂为获得今年较高的补贴集中赶在今年进行安装,造成短期内的需求旺盛。但是若明年欧洲上网电价补贴削减,目前的组件价格将无法维持。预计在年底前后,组件价格将回到下降通道。
多晶硅和光伏组件价格维持上涨趋势。根据彭博新能源数据显示,光伏组件均价本月小幅上涨,接近1.4欧元/W,并创一年以来的新高。组件价格持续上涨主要是在明年补贴削减的预期下,下游电厂为获得今年较高的补贴集中赶在今年进行安装,造成短期内的需求旺盛。多晶硅平均价格连续6个月上涨,9月份均价达到约60美元/Kg。市场上多晶硅绝大部分是以长协价交易,只有少部分现货交易。目前多晶硅涨价的主力是现货市场,部分多晶硅现货价格已突破90美元/Kg。多晶硅现货价格上涨也主要是短期内供应紧张所致。如果明年组件价格下跌至1.2欧元/W,并且欧元汇率维持在8.7人民币/欧元,据我们测算,下游硅片厂商和组件厂商能够承购的多晶硅价格最高约为110美元/Kg。因此我们认为多晶硅现货价格即便短期仍惯性上涨,也很难冲过110美元/Kg。而作为市场主力的长协合约价格很可能维持在50～60美元/Kg之间。
与火力发电系统相比，太阳能光伏发电的优点主要是：从环境效益上说，太阳能光伏发电污染排放少，不会有资源枯竭的危险，使用者心理上更容易接受，符合现代人绿色环保的能源理念。从经济效益上说，太阳能光伏发电能源质量，不需要消耗燃料、不受地域限制，设施一旦投放，即可就地发电，经济效益显著。从技术角度而言，太阳能光伏发电技术已经日趋成熟，无机械传动部件，操作、维护简单，运行稳定可靠，一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电，加之自动控制技术的广泛采用，维护成本低。
从环境效益上来说，光伏生产最重要的一个环节就是多晶硅的生产。多晶硅行业是个重污染的行业，国内尾气回收工艺不尽完善，晶硅副产品是四化硅是高毒物质，倾倒或掩埋四氯化硅将造成寸草不生土地几百年都无法使用等巨大的环境风险。
从经济效益上来说，虽然太阳能光伏一点投入使用后便会产生巨大的经济效益，但是在前期投入上，投入成本仍然是巨大的。他能量密度低、需要占用大量的土地资源，且受气候因素和地理位置的影响较大。再者，太阳能电池组件成本高昂，目前仍然达不到将其进行民用普及的水平。
从技术角度来说，目前太阳能光伏技术已经日趋成熟，但是目前太阳能电池生产成本迟迟不能降下来也可以说是一个技术难度。为了降低成本，现在普遍采用多晶硅代替电池中的单晶硅。多晶硅材料制备的新技术、快速掺杂表面处理技术、提高硅片质量等是当前的主要技术问题。
未来太阳能能源肯定是重要的能源供应来源，当光伏发电在电网电源中的比例达到一定规模时，必须考虑其对电网电压频率控制的影响，必须对光伏电站进行科学合理的调度运行控制。光伏发电的大规模接入增加了电网的安全稳定控制难度，如何利用光伏发电并网智能化技术提高电网安全稳定水平是突破的重点之一。
过去几年内，我国光伏产业界抓住欧美国家光伏市场的快速增长的机遇，利用国内人力和资源成本较低的比较优势，实现了迅速起步与发展壮大。但受全球光伏产业的产能迅速扩张以及金融危机影响，未来世界光伏市场将呈现供过于求的趋势，使光伏产业面临大规模洗牌。最近我国光伏企业已普遍停止扩产、削减产量。在这个洗牌过程中，利润率最高的环节也将逐渐转向下游的光伏发电运营业，使得出售光伏电力比出售光伏组件和系统具有更长远稳定的回报，这也是传统光伏产业界(光伏设备制造业)日益重视、极力呼吁启动国内光伏市场的根本原因。光伏产业没有形成一个权威机构管制，缺少长远发展规划实践，相关技术人才匮乏，研究力量薄弱，高端实验设施落后。
独立光伏发电系统由于不与公共电网相连接，因此其建设地点一般选在与电网隔离的偏远地区，比如海岛、移动通讯站及边防哨所等。储能元件是独立光伏发电系统中不可缺少的，这是由于太阳能发电一般选择在白天，然而负荷用电是全天24h实施，这就需要在光伏系统中设置必要的储能元件。在气象环境影响下，其供电可靠性很难得到保障，然而对于偏远无电地区而言这一系统的建立已然产生十分重要的社会价值。
关于光伏建筑的一体化应用主要表现为两个方面：通过在建筑物屋顶安装光伏器件的方式实现电网与光伏阵列的并联，进而构成光伏建筑一体化系统；通过建筑和光伏器件集成化的方式于屋顶位置设置光伏电池板，利用光伏玻璃幕墙替代原有幕墙，提高墙面积屋顶的太阳能吸收量，这就同时实现了建材功能与发电功能，是对光伏发电成本的有效控制。与此同时，在墙体外饰材料研究方面也出现了全新的彩色光伏模块，这在充分利用太阳能光伏发电原理的同时也使得建筑物外观更具美学欣赏价值。
所谓的混合型光伏发电系统是将多种发电方式相互融合并应用于光伏发电系统的过程，混合型光伏发电系统的构建旨在发挥不同发电模式的技术优势，扬长避短，从而更加有效地提高电能的利用率。例如光伏发电经常会受到天气状况的影响，在冬季风力较大地区，就可通过光伏发电和风力发电的混合模式，尽可能减少天气变化对发电系统的影响，进而达到控制负载发电率的目的。
作为半导体材料制作而成的组件，LED与光伏发电的结合可实现电能至光能的转化。这一半导体照明技术不仅有着环保、节能、高效的技术优势，并且照明周期较长，且易于维护。光伏发电在LED照明系统中的应用突出了光生伏特效应的技术原理，通过太阳能电池实现对太阳能至电能的转化，再借助LED照明系统将其转化为最终的光能。由于LED照明和光伏发电技术同是直流电，因此转化过程并不需要借助变频器，这明显提高了整个过程的执行效率。除此之外，在可充放蓄电池的辅助下，光伏发电在LED照明中的技术优势必将更加突出。
太阳作为一种高效环保的绿色能在未来一定会得到光伏的应用。通过加大资金投入和政策扶持力度和企业的创新研发力度，一定能够降低光伏发电系统成本。现阶段光伏技术最关键的问题，就是要提高电池效率和降低成本。通过采用更先进的电子器件及高效模块降低特定系统平衡成本；通过高效的生产方案、通用型材料的增用以及新蓄电池的观念等手段降低电池成本；通过引进先进封装技术及提高电池工作效率来降低特定模块的生产成本。最后，通过降低电池成本一定会降低太阳能光伏发电的整体成本。
当太阳能光伏生产的整体成本降低之后，未来的民用太阳能产业一定会大行其道，将在通信和工业应用、农村和偏远地区得到广泛应用。太阳能光伏建筑一体化亦是未来的一个发展趋势，对于城市而言可以有效节约土地资源，提升高层建筑利用率。西部地区太阳能资源丰富地区农村光伏发电站的建设可以与风能发电系统互补满足农村基本用电要求。另外太阳能庭院灯，太阳能路灯等都将为家庭和市政建设节约能源。
太阳能光伏发电是一种清洁能源，零排放、无污染，且其技术日趋成熟、成本不断下降，已经适合规模应用，今后，太阳能光伏发电必将在公共建筑或民用建筑中广泛应用，光伏发电也将成为我国的一种常规能源。
综上所述，在现有技术的基础上，生产企业必须深入的加快研发节奏，降低生产成本，提高产品质量。政府方面更加需要推进绿色能源普及使用的进程，制定强有力的产业政策和法规条文，保障光伏产业的发展。伴随着人民环保意识的增强，我们相信在市场改革和政府政策的联动作用下，我国的光伏发产业必定能稳步健康发展。
随着火力发电的发展，各种化石性燃料被大量消耗，这些不可再生能源储备日益减少，能源紧张问题和环境污染问题已经成为限制人类社会继续发展的瓶颈，积极开发和利用清洁能源，已经势在必行。在这样的背景下全球能源互联网理念得以产生和发展。太阳能具有清洁无污染、投资成本小、不受地域限制等优势特点，因此受到社会各界的广泛关注。能源互联网在我国还是一个新概念，它对我国能源产业的改革具有战略性的指导意义，对国内能源产业的能源再生规划发展、加强能源的充分利用、促进能源市场的开放和能源产业的优化升级都有重要的现实意义，对国民经济发展创造新的增长点，在全球化进程中跟上时代的脚步。利用太阳能光伏发电，是能源互联网的重要组成部分，已经成为清洁能源的重要开发领域。从长远发展的角度来看，光伏接入电网系统并予以运行，技能解决能有持续利用问题，又能降低能源消耗成本、减少环境污染，对社会经济的发展和自然环境的保护有着极为深远的意义。光伏并网在我国华北、西北等地区已经得到初步实验应用，但是由于光伏发电受天气变化影响，波动性较强，对电网继电保护、供电质量、系统调控管理都会产生影响，这些问题都亟待解决。
尽管太阳能就可再生、清洁无污染的优点，但是大规模的太阳能光伏电力系接入常规供电网络系统，在带有优势作用的同时，也会带来各种负面作用。
1.1 对电力系统继电保护的影响和解决措施 首先，依照当前实际发展情况来看，小规模的光伏接入对电力系统继电保护运行造成的影响微乎其微，但是，如果大容量光伏系统接入低压极有可能导致类似短路抗组这类的参数变化，一旦出现系统故障，由于光伏电源的影响，短路电流会产生不能预期的变化，进而会极大地影响系统继电保护的灵敏性以及选择性。另一方面，是对继电保护系统配置的影响。因为在未来发展阶段，随着能源互联网覆盖范围的逐渐扩大，接入光伏的电力系统会越来越多，对继电保护系统也提出了更高的要求，不但要做好协调配置，而且要做到保证不同电源的顺利接入以及特高压电网的正常运行，在继电保护系的智能性和灵敏性方面不断优化更新。
1.2 对电力系统供电质量的影响和措施 太阳能由于受到天气状况的影响，其能源供给带有明显的不稳定性，对光伏系统也会产生干扰，从而使供电频率和电压等都不能满足现实需要，电能质量不达标，对生活生产和人们的生活都造成影响。如果光伏接入常电网，利用类似电力电子逆变器这样的手段可以对供电网络电能质量起到帮助作用，但是在未来能源互联网深入发展的时候，这些措施就很难再起到作用，“源-网-荷-储”将成为供电系统保证供电稳定的首选，因为通过它可以有效降低光伏接入的负面影响。
1.3 对电网调控管理模式的影响和措施 调度管理系统关系到电网的正常稳定运行，光伏系统接入对电网调度控制中心的影响更为直观显著，由于电压和调度范围的变化，光伏大规模接入电网后，在电网的建设、调整、运行等方面都会造成困扰。因此，在新的能源发展背景下，电力企业应顺应时展潮流，对自身的调度管理工作模式进行合理创新，在传统的工作基础上融合能源互联、智能优化以及集成协调，创立新的能源互联网电力系统的电网调控模式。
随着全球能源形势日趋紧张，对环境造成的破坏日益凸显，太阳能以其取之不尽、用之不竭、无污染等特有优势成为新能源中的宠儿，因而太阳能光伏发电作为一种可持续的能源代替方式，在近几年得到迅速发展。
光伏电站是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统，主要由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备组成，利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。其产品主要分为三个方面：一是为无电场合提供电源，主要为广大无电地区居民生活生产提供电力，还有微波中继电源、通讯电源等，另外，还包括一些移动电源和备用电源；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等；三是并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。
光伏电站建设发电具有明显的优势：首先，太阳能取之不尽，用之不竭，不用担心太阳能枯竭不足问题，同时太阳能的安全性和可靠性有保证，属于干净无公害的清洁能源，没有噪声污染或污染物排放等，有利于环境保护和可持续发展；其次，光伏电站建设不受资源分布等的地域限制，可与屋顶相结合，既节省空间又有效利用屋顶、墙面等本来闲置浪费的空间，同时在生产过程中无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；最后，光伏电站发电能源质量高，建设周期短，获取能源花费的时间短，使用者从感情上容易接受。
我国地域辽阔，太阳能资源丰富，具有发展光伏电站的巨大优势，同时，国家一系列扶持政策和补贴办法的出台，使国内光伏市场开始启动，各发电企业开始大规模建设规划光伏并网电站项目。根据专家预测，太阳能光伏发电在今后的世界能源消费中所占的比重将越来越大，伴随着部分常规能源的枯竭，太阳能光伏发电将成为21世纪世界能源供应的主体，到21世纪末期，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，其中太阳能发电将占到60%以上。由此可见太阳能光伏产业有着广阔光明的发展前景，必将在今后的能源领域中占据重要地位。
首先，在项目策划与决策阶段，要对光伏电站项目投资的必要性、可行性进行科学论证和多方案比较，编制项目申请报告及选址规划，获得政府相关支持性文件，对选址进行测量和初步勘察，并进行当地气象资料、电力系统、经济发展情况、相关取费规定及当地光伏政策等的资料收集，编制可行性研究报告并进行严格审批；其次，在光伏电站建设项目准备阶段，应招标选定设计单位进行项目初步设计，完成EPC总承包招标、评标、定标、合同签订等工作；再次，在光伏电站建设施工阶段，应通过对勘察设计进行重点管理，提高项目的技术水平、可靠性和经济效益，通过采购管理提高项目质量、塑造自身核心竞争力，通过施工管理进行进度控制、费用控制、质量控制和安全管理，保证光伏电站的质量和经济效益；最后，在光伏电站工程项目竣工验收阶段，对项目的相关档案资料、质量和造价等进行管理，使其顺利投产运行，为日后维护管理和产生经济效益打下坚实基础。
光伏电站运营管理模式主要有三种：第一种是承包商建设电站，项目业主管理电站模式，业主在电站建设初期投入工作，在电站全部竣工验收前完成庞大的人员培训计划和维护网络建设计划，管理成本大，需要政府在资金和政策方面给予大力支持；第二种是总承包商成为业主并经营管理电站模式，总承包商在项目建设的同时利用项目建设资金完成的机手的培训和运程监控管理系统，待项目竣工验收合格后，使机手成为高素质专业维护管理人员，使运行维修网络系统正常运转，实现远程监控管理；第三种是由当地政府管理电站模式，由业主选择承建商，并组织工程竣工验收，验收合格后产权全部移交业主，业主与政府签订管理合同，由政府进行用电管理。
光伏电站运行与维护的安全适用、技术先进、经济合理，能够保证光伏电站的正常运作和延长光伏电站使用寿命，提高经济效益。首先，应保持光伏组件的清洁，对其进行定期检查，发现问题及时调整更换，使光伏建材和光伏构件符合生产需要，防止意外事故发生；其次，对直流汇流箱、直流配电柜进行维护，防止其出现变形、锈蚀、漏水、积灰等现象，使其性能稳定可靠；最后，对控制器、逆变器，交流配电柜及线路等进行维护，对其进行常规保养，对蓄电池进行均衡充电，使其保持正常运作，每年至少一次对数据传输系统中输入数据的传感器灵敏度进行校验，对系统的A/D变换器的精度进行检验。同时，要提高光伏电站维护人员的专业技能和安全意识水平，要求他们在工作之前做好安全准备，断开应断开开关，确保电容、电感放电完全，必要时应穿绝缘鞋，戴低压绝缘手套，使用绝缘工具，工作完毕后应排除系统可能存在事故隐患。
面对日益紧张的能源消耗和日趋严重环境污染，发开利用清洁能源成为全球可持续发展的不二选择，太阳能发电正在逐步得到研发投产，光伏电站建设是开发利用太阳能的有效途径。电力企业应加快研发力度，加强对光伏电站建设管理，选择适合的运营管理模式，重视光伏电站的维护，促使光伏电站解决全球能源危机，提高企业经济效益和市场竞争力，促进企业和社会的健康可持续长远发展。
[1]王长贵.中国光伏产业的发展与挑战[J].太阳能，2008（09）.
[2]凌霄.甘肃酒泉光伏电站项目的投资策划与分析研究[D].西安建筑科技大学，2012.
国家和上海都高度重视产业结构调整和经济转型工作，部署推进新能源产业发展，促进产业能级提升及资源节约型、环境友好型社会建设。同时，上海积极关注国内外光伏产业态势，与兄弟省市共同推进我国光伏产业发展，成效显著。以下是本刊记者采访上海市经济和信息化委员会主任李耀新的访谈录。
财经界：光伏产业是一个新兴的产业，请李耀新主任简单介绍一下世界光伏产业发展的历史变化及其发展特点和前景。
李耀新：太阳能光伏发电是新能源产业的重要领域，上世纪以来，美日欧等国家和地区加大光伏产业推进力度，2000-2008年全球光伏市场年均增长50%，2008年后特别是2012年来，全球光伏产业进入调整期。国内外光伏产业发展的主要特点有：
1、发达国家加强光伏产业规划和政策支持。美国自1974年起陆续颁布推动能源可持续发展的法令，1997年起实施“百万太阳能屋顶”计划；2010年奥巴马政府对绿色能源制造业提供23亿美元税收优惠，发放给132家企业183个绿色能源制造项目。日本1993年制定“新阳光计划”，2003年出台可再生能源配额制法；2006年颁布“新国家能源战略”，提出到2030年的能源结构规划。德国1990年、1998年分别提出“千屋顶计划”、“十万屋顶计划”，2004年《新可再生能源法》规定了光伏发电上网电价，推动光伏产业快速发展。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国也纷纷制定光伏产业发展计划，并投入巨资开展技术开发，加速产业化进程。
2、全球光伏市场波动和竞争加剧。由于各国光伏产能迅速扩张导致供过于求，以及受到国际金融危机等影响，2008年后光伏市场产品价格逐步下滑，太阳能组件制造企业普遍亏损。在此背景下，全球贸易保护主义抬头，2011年美国对中国光伏企业发动“双反调查”，2012年美国商务部终裁对中国光伏企业征收反倾销税、反补贴税；2013年6月，欧盟基于“双反调查”，对中国光伏企业执行11.8%的临时税率，近期中欧就中国输欧光伏产品贸易争端达成价格、出口数量等承诺安排；印度也对来自中国、美国等的太阳能电池组件发起反倾销调查。
3、国内光伏产业发展面临困境。我国光伏产业2004年后快速发展，从无到有、从小到大，从粗放发展到技术提升、结构优化发展，2007年至今光伏电池产量居世界首位，产能占全球60%，成为全球最大光伏产品输出地。我国光伏产业最大挑战在于“两头在外”，多晶硅材料约50%从国外进口，光伏电池生产设备主要依靠进口；光伏电池产品90%出口国外，其中60%出口欧盟。受美国“双反”影响，我国对美光伏产品出口下降八成，欧盟市场对国内光伏企业影响更大。在国外市场低迷及国内市场未启动背景下，我国光伏产业出现严重产能过剩，2011年四季度以来半数以上电池组件企业停产，2012年以来制造环节全线亏损，企业普遍融资困难，当务之急是调整产业结构、淘汰落后产能、开发国内市场。
4、光伏产业发展前景分析。据欧洲光伏工业协会EPIA预测，太阳能光伏发电21世纪将成为能源供应主体，预计2030年、2040年占世界总电力供应比重分别达到10%、20%以上，21世纪末占比达到60%以上。根据各国光伏发电技术路线和装机容量规划，美日欧2020年装机量将是2010年的4倍左右，2030年装机量是2020年的6倍左右。同时，随着节能要求及环境约束收紧，火力发电成本将呈上升趋势；而光伏组件出货量每翻一番平均售价下降约20%，能源转换率可望提升至30%以上，光伏发电设备成本尚有30%下降空间。预计全球光伏市场过剩产能经整合重组将重拾升势，可再生能源将逐渐发挥对传统能源的替代作用。
财经界：上海也是我国光伏产业发展比较快的地区，目前发展情况及其发展趋势如何？ 上海在光伏产业方面的引领企业有哪些？
李耀新： 1、上海发展光伏产业具有技术研发、服务集成、金融资源组件、EPC总承包、电站运营到装备研发等垂直一体化的光伏产业链；建成上海、内蒙、江苏三大产业基地，具备4500吨多晶硅、500MW电池片、500MW组件的产能。承担了上海世博会太阳能应用总体规划研究及永久性场馆太阳能应用设计，建设了世博中心兆瓦级光伏电站、酒泉卫星发射中心问天阁风光互补照明系统、部级“光明过程”等项目，参与上海虹桥枢纽太阳能光伏发电项目建设。同时实施全球化发展战略，与美、德、意、韩等国光伏运营商成立合资公司，提高光伏产品市场份额，持续提升海外业务竞争力。
2、加强技术研发应用做精做强企业。积极打造产业链核心技术研发平台，依托上海太阳能工程技术研究中心，累计投入1亿多元，加强硅材料、BIPV组件、聚光电池、薄膜电池、硅电池、PECVD等产品的技术研发，拥有相关专利超过30项。正在加快双面胶带电池组件、标准成本组件、抗PID组件等新产品的研发；探索应用3D打印技术提高电池组件转换效率，应用离子注入技术提高装备生产水平；将在连云港电池组件制造厂应用自动化焊接机器人，预期生产线%产能，进一步降低生产成本、提高生产质量。
3、以集成服务为主的盈利模式。当前光伏制造环节普遍亏损，产业链利润向电站建设运营环节转移，其中电站项目授权开发、EPC建设、电站项目开发商环节毛利率分别为3.5%、7%和10.15%。航天机电正从光伏制造商向电站运营商转型，以电站项目建设为突破口，拓展综合集成业务，已累计建设国内外600多座光伏电站。2011年、2012年，航天机电在光伏系统集成市场排名全球第15位、国内第6位，预计2013年将进入全球光伏系统集成市场前十位。
4、具备多样化融资支持路径。随着国内外光伏行业陷入困境，银行收紧对光伏企业贷款，电站项目融资困难，光伏企业IPO受阻，VC/PE投资案例大幅下降。航天机电具有强大的金融支撑服务能力，由航天集团提供财务支持，搭建海内外融资平台；已申请使用国家开发银行44亿元授信额度，通过资本市场融资累计约40亿元；与上实集团加强战略合作，组建合资公司收购运作国内外电站项目；探索组建新能源产业发展基金等。
财经界：上海光伏产业如何面对国际国内严峻形势，结合产业结构调整，因地制宜，再创佳绩，引领我国光伏产业健康稳定发展。
李耀新：根据国内外光伏产业发展格局及上海产业链整体情况，上海必须在把握技术升级规律、成本结构、产业链细分和价值分析的基础上，确立融入世界、服务全国、发展自身的定位。坚持核心高端引领，发挥核心技术研发、高端装备制造、集成配套服务等优势，形成在全国的产业龙头地位和引领作用；坚持引进开发并举，把握发展空间、载体和资源，一手抓结构调整优胜劣汰，一手谋市场可持续发展；坚持创新发展模式，推动建立行业联盟，加强国内外合作，提升产业链优势，努力打造上海光伏产业核心竞争力。发展目标是到2015年，形成3-5家有较强市场竞争力的龙头企业，光伏产业链核心装备技术水平和产业规模保持国内领先，进一步提升光伏总集成总承包等现代服务业发展优势，推动能源结构转型，促进经济社会可持续发展。
1、研究制定城市能源发展路线月国际能源署（IEA）太阳能光伏路线图报告，描述了光伏技术发展现状及到2050年的发展前景。国内相关机构和省市也开展了光伏产业发展路线图的研究和制定工作，分阶段明确光伏技术发展路线、产业格局及政策措施等。上海在资源能源缺乏、环境约束趋紧的背景下，更需从长远发展的角度，规划制定包括太阳能光伏在内的能源发展路线图，明确新能源替代的总体部署、领域空间、阶段步骤、载体主体和资金支持政策等，加快建设资源节约型、环境友好型城市。
2、加强核心技术和高端装备研发。根据未来技术升级发展路线，加强超前谋划和技术装备研发。如在卷对卷薄膜太阳能电池领域，空间电源所已建成柔性薄膜电池卷对卷中试生产线；多层非晶硅、微晶硅领域，理想能源开发的PECVD和LPCVD设备性能达到国外一流进口设备水平，售价仅为进口设备一半。下一步，上海将依托承担的国家重大专项及本市战略性新兴产业重点专项，支持N型晶硅电池、异质结、离子注入等新一代光伏技术发展，加强产业链配套，扩大首台套应用；通过引进消化吸收再创新，促进从生产技术到产业技术的跨越，推动技术产业化、生产规模化发展。
3、鼓励推进光伏发电项目建设应用。据测算，微网分布式新能源储能系统可使楼宇每年节电30%-40%以上。下一步，上海将围绕建设低碳、节能城市，推动大型电站、光伏建筑一体化（BIPV）、分布式发电等项目建设，依托基地园区挂牌建设分布式发电示范区；在世博最佳实践区、新兴产业馆、工博馆等，组织推进一批太阳能光伏示范应用项目；探索建设新能源充电站，实现能耗自我平衡和余电并网，发展城市BIPV产业。
伴随着经济的快速发展，能源的需求量不断攀升，人们的环境保护意识也逐渐提高，继而绿色环保能源的推广应用已成必然趋势。低碳环保的太阳能被各行各界广泛利用，太阳能光伏景观（PV Landscape）的概念从而兴起并得到学界广泛的关注，它的设计与实践对环境以及人们的生活都具有极大的意义。
从理念层面而言，太阳能景观就是一种由光伏发电技术支撑，将景观要素与光伏要素结合的设计。[1]光伏景观设施的设计，主要以更好地规划人们的生活环境为主要目的，将光伏景观设施与环境相适应，提高光伏景观设施的外观设计美感，加强视觉效果，将便于向市场推广。光伏景观设施的设计不仅仅带给人们一定的美学享受，同时对于光伏行业的发展有着极其重要的现实意义。总之，光伏景观设施的设计适应当今时展的潮流，有着很好的应用前景和发展趋势。
第一，传统的光伏景观设施都是将光伏光电板隐藏在人们的视线之外，并没有将高科技光伏设备融入装饰领域，没有把它作为装饰的主体。另外尝试将光伏光电板直接暴露在人们的视线焦点上的光伏景观设施，并没有和谐地融入装饰领域，过于突兀，美观欠缺。第二，在全国范围内，把光伏设备运用在景观雕塑、景观小品等设计中的实际工程项目，寥寥无几，景观设计与光伏设备应用设计的道路仍需拓展。国外的光伏设计大多都是针对某一个项目量身定做的，尺寸大，花费也大，这样的设计在中国运用的较少。第三，光电板的功能要求光伏景观设施必须被放置在可以常年接收到阳光的位置，但是在施工不合理的情况下，一些树木遮挡了某些光伏设施使其无法发挥节能的作用，而成为了摆设。第四，光伏景观设施的设计中，往往忽略了背景及周边环境的设计，以不同的设计风格混杂在一起，破坏了整体的视觉效果。
太阳能光伏景观的外形设计主要分为两个设计层次：材料与构件，前者着重体现它的色彩和质感，后者着重体现它的形态与功能。
光伏材料分为晶硅和非晶硅，晶硅的基本原色是深蓝色、黑色和深灰色，非晶硅则是灰色、棕色和黑色。光伏材料作为装饰材料在色彩的选择上，若需要改变颜色和肌理，可以通过镀膜技术。在质感上，光伏材料是半透明状的，具有一定的透光性，在光伏景观中可呈现虚实对比作用，若需要加上底板，可以根据设计需要选择不透明、半透明或者透明材料，但要避免眩光造成的光污染。光伏材料在模板中以多种网格状的排列和拼接方式呈现，非晶硅可加工为弯曲形状，其不同的间距、大小、形状会呈现不同的肌理。
在光伏构建与各种材料进行搭配设计，如何呈现自然美观的视觉效果，笔者从天然石材、清水混凝土、玻璃等六个方面，对光伏材料作为装饰材料与各种材质的搭配后的视觉效果和实际运用情况进行了总结归纳，见表1。
太阳能景观设施的外观要与功能相结合，才达到整体视觉的均衡美感，而根据其所处环境的不同对其设计还有更为具体的要求。太阳能景观设施设计的基本原则可以大致归纳为因地制宜兼具美育、保障材料、结构、工艺及形态的安全性、避免光伏构建被遮挡和保证设施的耐久性且方便日后维护等四个方面。设施的造型和功能尽量因地制宜的同时，还的功能。
笔者选取了太阳能景观设施四大分类中的一些主要内容，对这些太阳能景观设施的设计原则进行概括整理，见表2。
太阳能光伏景观设计既能达到节能发电的功能，又能提供精美的外观享受，是可持续和低碳景观的必然趋势。设计研究也正在迅速发展，但是仍然出现了许多问题，未来在设计与技术上有待深入和提高。
[2] 秦文展.我国低碳文化建设的基本途径探析[J].市场论坛，2012（1）：9-10.
自1839年发现“光生伏打效应”和1954年第一块实用的光伏电池问世以来，国外太阳能光伏发电取得了长足进步。单晶硅电池的实验室效率已经从20世纪50年代的10%提高到目前25%，多晶硅电池的实验室效率也达到20.4%，非晶硅薄膜电池实验室效率达到10.1%，碲化镉太阳能电池实验室效率达到16.4%，铜铟镓硒太阳能电池实验室效率达到20.3%[1]。以美国SunPower和日本Panasonic为代表的高效电池组件制造商的光伏产品效率已达到24%。日本的太阳能光伏发电系统形成了成熟的技术和产业体系，尤其是住宅建筑的太阳能光伏发电系统，已成为最大的太阳能光伏发电系统的设置用户。目前高效单晶组件产品的成本已低于传统单晶组件产品，但还高于多晶产品，高效电池技术在全球范围内蓄势待发[2]。
目前，世界光伏技术呈现的特点是经济越发达的国家对光伏产业越重视，其技术发展也就越先进。在欧洲，德国、法国的光伏技术处于领先地位;在亚洲，日本走在前面，尤其是福岛核电站事故后，绿色可再生能源成为日本发展的主流，日本的太阳能光伏发电系统已形成了成熟的技术和产业体系，户用电源系统发展迅速，已成为太阳能发电的重要组成部分。中国也紧跟发展步伐，分布式电站和户用电站将成为我国的主要支持方向。
我国光伏电池的研究始于1958年，自1981年开始，光伏电池及其应用开始列入国家的科技攻关计划，通过“六五”到“十一五”六个五年计划，在光伏电池器件及应用技术方面取得了可喜成绩;2000年之后，国家科技部启动了国家863计划和973计划，分别对光伏发电的产业化技术和基础性研究给予支持，尤其在晶体硅电池领域，重点加强对单晶硅电池技术、多晶硅铸锭技术、高效电池技术、晶体硅电池产业化技术以及特殊太阳电池组件的开发[3]。目前，单晶硅电池的实验室效率最高24%，产业化单晶硅电池的最高效率已经超过20%;多晶硅电池的实验室效率最高达19.5%，产业化多晶硅电池的效率已经达到18.5%。
在世界光伏市场拉动下和国家队发展新兴产业的支持和促进下，我国光伏制造业从小到大、从弱到强，已经成为全球太阳电池和组件的最大制造国。总体看，一是我国晶硅电池/组件在性价比上具有国际竞争优势;二是多晶硅材料不具有晶硅电池/组件那样的竞争优势，特别是成本处于劣势。我国现有一部分多晶硅制造企业由于成本高于国际平均水平而不得不停产，因此针对提高多晶硅性价比的技术是我国多晶硅的奋斗目标;三是在原辅材料及设备制造方面，有些材料，如封装玻璃、切割液、密封胶等，基本满足了国内的市场需求。但有些材料，如组件封装材料EVA和背板材料TPT等与国外还有一定差距。我国光伏设备制造为满足国内需求做出了重大贡献，但高端设备与国际相比还有一定差距。高端原辅材料及高端设备制造技术水平的全面提升是我国光伏产业的重要战略任务之一。
河北光伏产业起步较早，具备较好的产业基础和竞争力。目前，河北省光伏产业水平和规模在全国处于“第一梯队”。由《河北省高新技术企业统计报表》可知河北从事光伏产业的高新技术企业有30余家。虽然河北省有一些在全国具有较大影响力的光伏企业，比如晶龙集团、英利集团，但河北光伏行业也存在着各光伏企业科技发展水平总体差异较大的现实情况。
2012年行业危机对河北省光伏产业形成严重冲击。资料显示，当年河北省太阳能电池产量3 321.4MW，同比增长26.69%;主营业务收入累计200.11亿元，同比增长-33.48%，利税总额-27.24亿元，增产不增收，亏损额逐月加大，部分以光伏产业为电子信息领域发展重点的地市亏损局面较为严重。即便如此，主营业务收入占河北省光伏行业近30%的晶龙、英利集团等一批太阳能光伏重点企业，在2012年的行业危机中却逆市上扬。
河北以晶龙集团和英利集团为代表的光伏企业在国内外技术和市场方面都占有重要地位。晶龙集团以生产单晶硅和单晶硅太阳能电池见长，英利集团在多晶电池及多晶硅铸碇方面发展迅猛。
晶龙集团旗下子公司晶澳公司开发了许多高效率、低成本的量产工艺和技术，打通了电池和组件量产中的技术环节，率先将所有产线上单晶电池（P型）效率提高至19.5%以上，单晶组件功率提升至270W以上，多晶电池效率提高至18.0%以上，多晶组件功率提升至260W以上。由于较好的产品品质、有竞争力的生产成本，在欧盟“双反”背景下，晶澳能够获得超过50%的欧盟进口配额（晶硅电池）。从2010年开始，晶澳研发N型电池技术（Bycium，倍秀）已有4年基础，目前Bycium实验室批量效率达20.5%，最高到20.9%。凭借业内领先的制造技术水平以及优秀的电池技术研发能力，为低成本、高质量、高功率N型单晶产品的规模化量产提供富有竞争力的解决方案。
英利集团的Panda（熊猫）电池源于ECN的n-Pasha电池，熊猫电池量产后电池光电转换效率在19.5%～20.0%，组件功率在270W～275W，开创了国内N型太阳能电池的新发展方向。但熊猫电池为了为了平衡成本，未采用特别复杂的流程。其与传统P型单晶电池技术主要差异如下：需要以少子寿命较高的N型硅片作为衬底，前表面进行硼扩获得PN结结构，需要应用前表面钝化技术和背表面钝化技术，背面需要金属Ag栅线收集电流，流程相对复杂、辅料成本较高。
多晶硅原材料、硅片的制备、高效太阳能电池制备等几个关键领域的技术发展情况是：
改良西门子法加低温氢化技术是目前全球多晶硅原料的主流科技方向，在提高效率、降低成本特别是降低电消耗方面效果显著。我国90%以上是改良西门子法，改良西门子法加低温氢化技术是我国行业发展的基本态势。
3.2.1 晶体硅的制备。晶体硅分为单晶硅和浇铸硅，两条技术路线年。市场的占有率与两种方法在不同时期所产生的科技进步紧密相连。浇铸硅产量大成本低，但是制备电池的转换效率相对较低;单晶硅产量低、成本偏高，但转换效率是目前光伏电池中最高的。欧洲屋顶电站最兴旺的时候，也是单晶硅在世界市场占有率最高的时候。中国光伏发电的发展初期阶段主要以地面大型电站为主，由于不受占地面积的限制，浇筑硅因其成本较低得到了长足的发展。随着分布式电站的实施，单晶硅还会重新占据上风，两条技术路线的竞争也还会长期存在。
在单晶硅制备中，目前全球主要采用的是P型掺硼晶硅制作，光照10小时后会产生5%～8%不可恢复效率衰减，该难题长期困扰着光伏界，河北省科学家研发低光衰掺镓硅单晶，平均消除6%光衰，成本降低6%。
3.2.2 硅片的切割。线切割技术的问世，完全取代了内圆切割，实现了切割技术的升级换代。随着科技的不断进步，金刚线切割技术已经问世，不仅切割速度是常规线倍，而且冷却浆液无污染，避免了线切割后的砂浆废液后处理，具有很好环保效果。冷却方式的革新，推动了线切割的更新换代，金刚线切割技术是未来的发展主流。
高效太阳能电池的制备技术分为：碲化镉薄膜电池、非晶硅薄膜电池、铜铟镓硒薄膜电池、染料敏化柔性电池、晶硅电池。晶硅电池以转化效率高、成本低占据了市场的主流，目前的市场占有率达到85%以上，成为光伏发电的主要技术。相比而言，薄膜电池成本高、效率低，投资巨大。
晶硅电池的发展近几年有了突破性的进展，量产效率已超过20%，2012-2014年科技部资助的863计划把中国晶硅电池的转化效率提高到了一个崭新的阶段，达到国际先进水平。继续提高晶硅电池的转化效率，是目前光伏发电的研究的主流方向和目标。
背接触电池技术、二次印刷技术、大功率高效低衰减光伏组件技术是目前最新的科技动态和发展方向。
本部分对光伏领域的专利进行分析，从发展规模、发展趋势、主要国家技术领域和主要机构技术分布等方面考察光伏技术发展态势。研究对象为全球光伏技术的相关专利，专利数据来源于中国科技信息研究所专利分析数据库，通过关键词与分类号的组配检索下载建成“光伏产业专题专利数据库”，并基于该数据库进行相关分析。由于专利数据的延迟性，导致2010年和2011年的专利数据不完整，因此下文分析中这两个年度的内容仅供参考，不做结论。
20世纪60-70年代光伏技术处于发展初期，总体专利申请量较小，每年的专利申请数量基本维持在10之内;直到20世纪70年代末，光伏技术越来越受到重视，专利申请数量开始逐步增长，最高的年份是1983年，达235项;20世纪80年代中后期光伏技术发展出现波动，表现为专利申请数量开始小幅回落，这种回落的态势一直持续到20世纪90年代中期，由每年200余项降到不足百项;从1995年开始光伏技术开始进入上升阶段，稳步、平缓的发展一直持续到2001年，该年专利申请量达306项;在2002年增长速度有一个小幅回调之后，光伏技术度专利申请量出现了新一轮的、真正的高速发展期，全球专利申请数量迅猛增长，在2002年到2005年4年间，专利申请数量翻了一番，由每年近300项上升到600余项，在2006年到2009年的4年间，专利申请数量又翻了一番，由每年不到1 000项增长2 085项。
美国、中国、韩国、日本、英国、法国、德国、中国台湾、加拿大、澳大利亚这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%，其中美国和中国均占24%，日本占20.5%，韩国和德国分别占有8%左右的份额。
在六大技术领域中，结晶硅专利申请量最多，其次为化合物薄膜和薄膜硅，化合物结晶及染料敏化最少。其中结晶硅专利申请起始年限最早在20世纪60年代。
中国在光伏技术领域的专利申请量总量位于世界领先地位，在结晶硅和化合物薄膜方面研发实力强，专利申请数量超过了其他国家，而化合物结晶核方面研发能力弱，专利数量较少;美国在不同领域的技术分布态势和全球技术分布一致，专利申请量最多的是结晶硅，薄膜硅和化合物薄膜专利申请数量相近，位于其次，染料敏化方面的专利申请数量最少;日本在结晶硅和薄膜硅两个领域的专利申请数量相近，且为最多，其次是化合物薄膜专利申请数量，染料敏化方面的专利申请数量最少;欧洲和德国的光伏技术专利分布相似，它们的专利申请数量远低于前三个国家，专利申请量最多的是结晶硅，薄膜硅和化合物薄膜专利申请数量相近，位于其次，化合物结晶的专利申请数额位于倒数第二，不过在染料敏化和有机半导体方面，这两个地区存在明显差异，德国染料敏化专利数远大于欧洲，而欧洲的有机半导体专利数远大于德国;韩国在专利申请量最多的是结晶硅，其次化合物薄膜，薄膜硅和有机半导体专利申请数量相近，位于再次，最少的染料敏化和化合物结晶的专利申请数额。
光伏技术领域主要专利申请机构全球排名如图2，在前20位的排名中，日本机构有12家，占60%;美国机构有4家，占20%;韩国和德国分别有2家机构。其中，专利申请数量最多的3个机构分别是日本的三洋电力、佳能和三菱集团，其次是德国西门子;再次是德国默克集团、日本夏普、日本昭和壳牌石油、美国RCA以及美国应用材料公司;剩余的11家机构光伏专利申请量差别不大。从中看出，日本科研机构在光伏领域具有很强实力，不仅拥有光伏专利的机构数量多，而且机构拥有光伏专利的数量也多;德国虽然只有2家机构进入全球20强，但这2家机构拥有的专利数量都在排名前5位。中国虽然拥有光伏专利总数很多，但没有一家机构能进入全球20强。
中国光伏专利发展动向如图3，在20世纪90年代中期之前中国光伏技术仍处于发展初期，总体专利申请量较小，每年的专利申请数量基本维持在1～2项;在1995年-2004年的10年间，中国光伏技术稳步发展，专利申请量逐渐增加，这比世界光伏技术增速发展的时间晚20年;2005-2010年是中国光伏技术线年间光伏专利申请数量增长了7倍，在2010年达到顶峰。
由世界和中国光伏领域技术发展趋势图的分析，初步认为从生命周期上看，光伏技术已经走过萌芽期和成长期，正处于成熟期。
通过对近10年中国光伏技术专利申请情况的统计分析，不同类型的光伏技术在中国的发展情况各有不同。结晶硅和化合物薄膜起步稍早，在2002年已经开始进入新一轮较长时期的快速增长阶段，在经过4年的稳步增长之后，接下来又有5年的飞速发展阶段，2010年的专利申请数是2002年的几十倍到上百倍;薄膜硅的发展趋势类似于结晶硅，只是该领域专利申请数最多的年份是2009年，早结晶硅1年;化合物结晶在2002-2007年度6年间，专利申请数量保持较稳定的状态，在2008年有一个突然急速增长，之后的4年就维持在这个较高专利申请数状况;有机半导体专利申请数在这些年变化不大，前几年保持稳定状态，后几年又保持在比前面稍高的一个稳定状态;染料敏化起步稍晚，从2006年起一直处于稳步增长的趋势。
结晶硅发展趋势图很清晰，在经过30多年的少有起伏的持平和平缓发展阶段后，进入一个快速发展期，然后又开始回落。具体来说，结晶硅起步较早，开始于上世纪60年代中期。在1964年到1974年期间，结晶硅技术处于起步期，每年的专利数不超过5项;1975年到1985年结晶硅专利申请数开始稳步增长;但到1986年突然开始出现回落，这种回落振荡期一直延续到90年代中期;从此之后，结晶硅技术进入不断发展阶段，这种发展有个鲜明的特点，先是平稳发展然后就有一个急速增长期，1996年到2004年就是稳步发展期，随后的5年就是急速发展期。整个发展趋势看，结晶硅技术已走过初始期、增长期，目前应该处于成熟期阶段。
在结晶硅专利全球分布中，中国、美国、日本、德国、韩国、中国台湾、澳大利亚、加拿大、法国和英国这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%，其中中国占27%，美国23%，日本18%，韩国和德国分别占9%和7%的份额。
薄膜硅的技术发展趋势较简单，经过长期持续稳定，进入发展阶段，又迅速回落。具体可分为3个阶段：1984年到2004年的20年间，都处于平稳期，每年的专利申请数量基本稳定在同一数值;从2005年开始的5年，薄膜硅专利申请数开始逐年增长，5年增长了近5倍。
在薄膜硅专利全球分布中，日本、美国、中国、韩国、德国、中国台湾、澳大利亚、法国、加拿大和英国等10个国家拥有全球专利申请数的97%，其中日本31%，美国25%，中国占17%，韩国和德国分别占6%的份额。
化合物薄膜专利申请数在1984年到1995年间基本稳定在相同水平;从1995年之后的连续10年都是一个平缓的发展阶段;到2005年就进入了快速发展阶段，每年化合物薄膜的专利申请数量都有大幅增长。
在化合物薄膜专利全球分布中，中国、美国、日本、韩国、德国、中国台湾、加拿大、法国、澳大利亚和英国等10个国家拥有全球专利申请数的94%，其中中国占30%，美国24%，日本14%，韩国和德国分别占8%和6%的份额。
5.1 河北光伏产业链最为完整，不仅有晶体制备和硅片加工，还有光伏电池封装设备生产。河北晶龙实业集团、晶澳太阳能有限公司、天威英利新能源有限公司、光为绿色新能源股份有限公司等企业是河北省光伏产业的代表性企业，产业创新能力较强，在全国光伏企业名列前茅，具有较强影响力。但同时河北省光伏企业技术创新水平差别很大，仅有少数几个企业实力较强，大部分企业技术创新实力不足。
5.2 从世界和中国光伏领域技术发展趋势分析，初步认为从生命周期上看，光伏技术已经走过萌芽期和成长期，正开始步入成熟期。美国、中国、韩国、日本、英国、法国、德国、中国、加拿大和澳大利亚这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%。中国在光伏技术领域的专利申请量总量位于世界领先地位，在结晶硅和化合物薄膜方面研发实力强，而化合物结晶核方面研发能力弱。
5.3 河北是光伏大省，代表性企业在中国光伏界具有举足轻重的地位，拥有引领潮流的科研成果也较多。因此，支持这些企业将突破性科研成果实现产业化对河北省乃至全国光伏产业的发展都具有重大意义。可将典型企业多项先进技术集成形成拳头产品、优秀品牌进行推广，通过以点带面推动河北省光伏技术的进步。
[2]高一翔，高子涵.未来太阳能光伏发电技术发展前景分析[J].电子世界，2012（10）：13.
[3]钟史明.太阳能光伏发电概述与预测[J].热电技术，2012（4）：1-8.
[4]肖沪卫.专利地图方法与应用[M].上海：上海交通大学出版社，2011.
基金项目：本文由石家庄经济学院博士科研启动基金、石家庄市软科学项目与中国科学技术信息研究所科研项目共同资助。
在现代社会中，传统的能源结构早已经不适应也不能够满足当今社会的发展需求，例如天然气、煤炭、石油等能源，现在勘探已知的储备最多可以支撑200年的发展需求。再者化石燃料的大量使用早已经使环境不堪重负，每年排除的二氧化碳等温室气体加快了全球变暖能厄尔尼诺现象的发生，造成全球大面积酸雨的形成，严重破坏了生态环境，同时也为我们的子孙后代埋下了巨大的生存隐患。所以说无论是从解决全球能源危机来说还是从解决环境保护角度问题来说对新能源的开发利用都已经迫在眉睫。迄今所开发的清洁能源有核能、水能、风能、潮汐能、地热能、太阳能等，在这些新开发的能源中太阳能的利用是最具有持续性也是现在开发利用最好的能源[1]。对太阳能的开发利用在已经步入实用阶段，而太阳能转换为电能是最为常见的使用方法，也是技术实现比较容易的手段。随着光伏组件生产工艺水平及并网技术逐渐提高，建设光伏电站的条件越来越成熟，发改委在2007年《可再生能源中长期发展规划》中决定建设为期5年的180万兆瓦中短期建设目标[2]。基于这样的背景，位于青海省贵德县的尼那水电站拟投建安装容量为8.448MW，占地面积约360亩的大型光伏并网项目，本文以此为背景介绍光伏组件的现状及未来发展状况。
太阳能电池是迄今为止全世界使用最多的光电能量转换装置，自从1941年有关光伏电池的报道以来，1954年成功研制转换效率为6%左右的单晶硅光伏蓄电池。在70年代之前，太阳能电池的造价昂贵、转换效率较低，在70年代以后随着工艺水平与转换效率的提高，太阳能光伏电池的使用才越来越多，但是与常规的发电手段相比较而言，成本仍然难以让人接受[3]。
目前来说，整体各种类型的光伏蓄电池转换效率为：非晶硅电池14.5%（初始）、12.8%（稳定），单晶硅电池24%（4cm2），多晶硅电池18.6%（4cm2），InGaP/GaAs双结电池30.28%（AM1），碲化镉电池15.8%。从上世纪60年代，国内也开始光伏电池的研究，当然也取得了不少让人值得骄傲的成绩。目前来说，我国的光伏电池转换效率为：多晶硅电池14.5%（2cm×2cm）、12%（10cm×10cm），非晶硅电池8.6%（10cm×10cm）、7.9%（20cm×20cm）、6.2%（30cm×30cm），二氧化钛纳米有机电池10%（1cm×1cm）、单晶硅电池20.4%（2cm×2cm），多晶硅薄膜电池13.6%（lcm×1cm，非活性硅衬底）。
从1999年开始到现在大约16年的时间里光伏组件平均每年增长约15%，并且到现在为止呈现增速越来越快的趋势。从产业的发展方面来看，无论是从提高工艺水平、扩大建设规模、提高系统的可操作性来说都是为了更好的降低系统组件成本。到07年为止，我国的光伏电池总计产量首次超越日本与欧洲，可商业化利用的光伏电池的转换效率从10%～13%提高到18%～20%，成为制造光伏电池的世界性工厂，到2011年为止，国内电池的海外出货量达到全世界的60%，根据《2013-2017年中国光伏发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》的数据显示，截止到2015年全球累计安装容量超过70000兆瓦，新装机容量为27500兆瓦是2014年的1.5倍[4]。虽然说我国的光伏电池产量已经是世界首位，但是这种以清洁环保著称的能源并没有在自己国家中得到很好的开发利用，加上长年的对外出口，使得我国光伏产业过多的依赖海外市场，所以推动内需，在国内大量推广光伏项目、加大光伏市场的开拓显得尤为重要。伴随着国内大规模生产线的逐年递增，自主产品的质量与性能也在逐年提高，所以利用自主品牌的光伏组件作为项目的主要组件足以，同时也是为了促进国内产业的发展，展示国内品牌的发展成果[5]。
目前来说，单晶硅、多晶硅光伏组件仍然是市场的主体部分，单晶硅的转换效率一般在17%左右，多晶硅的转换效率一般在19%左右。如图1所示为单晶硅硅片，如图2所示为多晶硅硅片。
从第一块光伏电池研发出来之后，晶体硅电池一直是行业内的霸主地位，至今无人撼动，其成熟的技术、较为简单的工艺制造在以后的几十年里也不会被其他结构组成的光伏电池所取代，当然全世界各国的专家学者也在努力降低生产成本、提高光伏组件的转换效率，也取得了很多成绩。我国科学家在04年研制出了新型硅晶体光伏电池，其转换效率可以达到25%左右，紧随其后日本科学家在07年也研制出了转换效率高达23%的HIT太阳能光伏电池。晶体硅电池的转换效率的不断提高，使得晶体硅电池在光伏电池中的地位越来越牢固。如图3所示为光伏组件由晶体硅电池组成的实物图。
