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1、上海电力学院毕业设计（论文）本科毕业设计（论文）题 目： 光伏产业发展研究以无锡尚德为例 院 系： 经济与管理学院 专业年级： 公共事业管理2009级 学生姓名： 张晓澜 指导教师： 孙海彬 2013年6月2日目录引言11.光伏产业2-61.1光伏产品特点和产业优势31.2国内光伏产业应用政策3-41.3无锡尚德调查实证分析与评价4-62.国内外光伏产业政策对比分析与评价7-152.1国外光伏发电应用现状以德国、日本为例7-82.1.1补贴政策7-82.1.2贷款政策82.1.3税收减免政策82.2国内制约光伏产业发展因素8-152.2.1光伏市场的不足8-92.2.2光伏政策缺失9-102.
2、2.3光伏并网问题102.2.4产业结构和发展模式上的错误10-122.2.5公共意识与宣传12-153.光伏并网策略及应用研究16-3.1光伏并网系统16-173.2光伏并网系统的优缺点17-183.3光伏并网策略18-203.3.1我国对光伏并网系统的要求183.3.2光伏并网点的选择183.3.3并网对电网谐波影响18-193.3.4控制方案193.3.5孤岛检测19-203.4光伏并网应用方案20-213.4.1住宅式光伏并网系统203.4.2大型光伏电站203.4.3风电、光电一体化发电系统203.4.4微网发电技术20-214.中国城市规模化光伏发电应用条件分析22-244.1光伏
3、发电城市规模化实现的意义22-234.2光伏发电城市规模化开展的基本条件23-244.2.1基础条件234.2.2产业条件234.2.3工程技术条件234.2.4政策条件23-24结论25致谢26参考文献27光伏产业发展研究以无锡尚德为例摘要：本文通过对现今世界电力、煤碳能源稀缺现状的分析，提出了我国大力发展光伏发电的必要性和紧迫性。首先，文章从光伏产业的特点和优势出发，表明了文章的意义在哪里，再通过无锡尚德事件，分析研究的我国光伏产业发展上的问题。然后，对国内外政策工具和政府选择进行对比（以德国、日本为例），找出了本文需要解决的重点问题，最后从光伏产业、市场、政策等几方面寻求出路，提出诺干建
4、议，加深社会对光伏发电的了解，加大市场的需求。另外通过对光伏发电并网技术研究，以及大电网应对光伏接入措施的分析，指出了中国城市规模化光伏发电的可能性和应用条件，为光伏发电的推广搭桥铺路。关键词：光伏发电、并网技术、智能电网、城市规模化Shanghai photovoltaic applications Policy Research Abstract:By the analysis of the modern worlds electricity, coal energy scarcity status, I proposed that it is necessity and urgency
5、of our country to develop photovoltaic power. First of all,the article through the advantages and features to express the means of the article,then,i introduced some successful projects about PV industry in our country,and the views on Photovoltaic power generation from the community. Next,to compar
6、e foreign policy tools and policy options with our country(such as Germany and Japan),i will find the key issues should be solved.Finally,from PV industry;policy and market,i will propose some suggestion to deepen the understanding of the social on the photovoltaic power generation, and to increase
7、the demand of the market .Besides,through the Photovoltaic power generation grid technology research and the analysis of large grid cope photovoltaic access measures, I pointed out the possibility and application conditions of large-scale photovoltaic power generation in Chinas urban,for promoting o
8、f photovoltaic power generation. Keywords:photovoltaic power generation;Grid technology ;Smart Grid;Urban scale 引言随着近年来中国GDP的高速发展，对能源需求的增加以及受到环境污染问题的制约，加快可再生能源的发展已经成为了全球发展可持续能源战略的重要举措，光伏发电因其自身的特点无污染、无危害、大容量、可再生的特点，光伏产业成为了我国近10年来主要的发展对象之一。自2008年的金融危机起，我国对光伏发电扶持力度逐年加大，经过30年的努力，我国光伏产业迎来了新的阶段。2009年太阳能光电
9、建筑应用财政补助资金管理暂行办法的电价补助；金太阳示范工程（并网发电光伏项目的补助）以及2010年的新能源发展规划，无一不表明，光伏产业将成为我国新能源的一大支柱。不仅如此，随着政策的陆续出台，我国的光伏产业已进入政策扶持阶段。无论是发电技术的提高，发电成本的下降，还是薄膜电池的新发展，再结合国外的优秀经验，预计到2015年，我国的光伏发电装机规模将会超过3000w，光伏发电将会进入一个新的时期。与此同时，光伏发电仍面临着许多艰巨的难题。相对普通发电的高成本，资金来源的单一，政策的不完善，设备技术的不足，尤其是光伏市场的落后，使得光伏产业难以走向城镇，走向并网。小企业与家庭住户对光伏发电的无人
10、问津，使得国内市场无法开辟，难以实现城市型光伏发电示范区。因此，本文尝试通过从将光伏产业、光伏市场、光伏政策三方面结合起来，使发电技术提高，成本降低，以政策法规为前提，使用户市场得以推广，解决由政府单方面提供资金的尴尬，达到光伏发电城市规模化的应用。 01. 光伏产业光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，通过硅材料，将光能直接转变为电能，然后通过逆变器向用户或电网输送的技术。以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为“光伏产业”，包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。因为太阳能的永不枯竭，光伏发电将成为人类未来能源的主要途径之一，这也预示着光伏产业的
11、普及和兴盛的必然性。1.1光伏产业产品特点和产业优势主要有以下几个特点（1） 碳零排放、零污染。与煤电、油电、天然气发电以及风力发电相比，光伏发电在发电过程中无废弃物，无噪音，无有毒物质，碳排放量接近零，不会对大气造成任何污染，提高了空气质量，保证了人们的身体健康。（2） 丰富的蕴藏量，资源永不枯竭。据专家学者统计，与有限的煤炭资源相比较，太阳能资源保守估计为2.1万亿千瓦，即使是百分之一的开发量就可基本满足我国一年的发电总量。而比起风力发电、水力发电的地理限制而言，太阳能更是无处不在，只要太阳照的到，就能有光伏产业的立足之地。（3）能源经济占地少，促进环境保护。相较于其他发电的大型设备占地面
12、积而言，光伏发电则要小了近10倍，这不但是生产成本的降低，更是土地资源的大量节省，使得光伏发电的应用更加的灵活和广泛，有利于推广。尤其是把我国的沙漠地区建成太阳能基地，不仅能节省土地资源，保护了生态环境，更为将沙漠建设成绿洲提供了有力条件。（4） 产业成本低，经济优势明显。随着今年来全球光伏发电的高速发展，晶体硅产业和光伏发电技术日趋完善，发电成本大大降低，建筑房顶、外墙等平台的符合开发利用比其他的可再生能源的经济优势更加显而易见。1.2国内光伏产业应用政策近十年来，随着光伏产业持续走高，我国政策对光伏产业的扶持力度也在不断加强中，其中主要包括对光伏发电装机容量的规定、对太阳能光电建筑的财政补
13、助、对并网光伏项目的资金补助以及光伏上网电价的明确。（见图1）图1.我国主要太阳能光伏政策图2.我国各省市推出的光伏补贴支持政策不难看出，其中主要是对各地“太阳能屋顶计划”建设成本和并网发电项目的补助。这些政策的目的都是政府为吸引社会各界投资光伏产业，尤其是针对各城市企业对太阳能建筑项目的投资，例如崇明生态岛的光伏技术应用。这种太阳能与建筑一体化的设计结合降低了成本、提高效率的同时，也使得建筑更加美观。其次，政策还涉及到了对太阳能薄膜电池和晶硅电池竞争力的研究。目前，市场上晶体硅约占九成，薄膜电池因其转换率过低，导致竞争力不足。但是近五年,在国家关于产能过剩的政策下，新型碲化镉薄膜电池发展持续
14、走高，从转换率上看，最新的碲化镉薄膜电池转换率达到了13%，为晶体硅的7成左右，但是其生产成本仅为晶体硅电池的1/3，较低的工业成本、简单的工艺水平加上不低的转换率，薄膜电池发展前景一片光明。但是有优势就有劣势，低产量的碲无法满足太阳能电池市场增产的需求；另外重金属镉有可能会有排放污染的问题。所以我认为在未来几年，晶体硅电池仍将占据市场主导地位。1.3无锡尚德调查实证分析与评价自从3月18日，无锡尚德向人民法院递交破产重组之后，3月20日，曾经的光伏巨人就此倒下了，究其原因，有企业自己本身决策上的错误，有国际和国内环境的影响，也有国家政策的不支持以及产业本身结构链上的问题。主要总结为以下几点：
15、（1） 产能过剩自2009年以来，由于国内政策的大力扶持，大量光伏产业如雨后春笋一样崛起，正是由于大规模发展的原因，导致产品大量增加，价格大幅降低。无锡尚德本身也吃了价格的亏，连续两次签订高成本购买晶体硅合同，导致企业本身资金链短缺，加上美国本地光伏产业的“双反”申请，更加雪上加霜，也成为了这次无锡尚德破产重组的最根本原因。（2） 产业与市场倒挂自2005年-2010年以来，我国光伏产业在世界市场占有率从8.02%迅猛增加到了44.46%，看似已经奠定霸主地位，但是事实却并非如此。90%以上的产品靠出口国外市场谋取利润，而近年来国内市场却迟迟无法有所斩获，一方面是成本过高的原因，另一方面却是政
16、府没有对国内市场的开发给予合理有效的政策引导和政策扶持，使得国内光伏产业强势的发展和低迷的国内消费市场形成了巨大矛盾，国际市场成了中国光伏产业的唯一出路。（3） 三头在外，产业链价值低端和高出口相对的是高进口，2005年-2009年，近80%的原来进口来自国外，加上光伏电池组件的大比例出口，可以说中国光伏产业的“生命线”其实早已捏在了别人的手里。不仅如此，关键技术设备的低劣更是我国光伏产业的致命伤，在全球光伏产业链里，我国始终处在最末端的位置，主要生产电池封装、光伏组件，使得我国只能将产业优势集中与成本、数量的层次上，核心技术的缺失限制了产业潜在客户的发展。（4） 贸易摩擦由于2008年的世界
17、金融危机，国外的光伏产业大量萎缩，为了维护本国产业市场，迫于中国产业“霸王”式的倾销，美国首先对我国做出了“双反”的初裁，认定我国产品的进入低于合理价格，对本国产业造成了损害，同时，这条导火索引起了欧洲的反弹，使得我国的光伏产业对外求生之路更加艰难。(5) “无锡模式”的政府缺失问题早在无锡尚德发迹之时，凭借无锡市市长青睐有加，为施正德到处牵线搭桥，不但拉到多笔大单子为尚德的发展铺平了道路，更是廉价提供地产、资源，政府与企业的双赢局面使得地方政绩和企业发展实力都大大增加，一时间各地纷纷效仿。但事实是，胜利并没有这么简单，面对当地政府的倾囊相助，各个企业自然也要投桃报李，为了追求高回报速率，盲目
18、的发展，错误的投资决策，给尚德又添了一把火。其次，在尚德面临破产重组之际，政府企图注入资金使得尚德国有资产化，又造就了企业与政府之间不可调和的矛盾。通过这次的美国“双反”事件，无锡尚德以及无数的“无锡模式”企业举步维艰，我们就可以看到，这种不正常的政策扶持是无法真正使一个企业在市场竞争机制下存活下去的。而且恰恰相反，国外政府对政策扶持上的看法与我们截然相反。德国加大了光伏发电上网电价的补贴力度，美国政府则是批准了光伏项目30%税收减免，相比之下，我国的贷款、土地优惠政策，并没有给予企业更多的实惠，反而使得尚德陷入了被“双反”的尴尬局面。正是对于不同补贴方式上理解的不同，光伏巨人就此落下神坛。所
19、以要解决目前光伏企业的困境就要做到以下几点：（1）政策支持首先，当务之急，政府应该转变补贴的方式，应该根据所处区域的不同，对分摊电价、税收减免进行差异化补贴，加大对中东部地区家庭光伏用电上网电价的补贴，降低对产品出口的依赖性，充分挖掘国内市场的潜力。另外，政府应当积极参与到国际贸易规则的制定中去，增加中国的话语权，为企业在国际竞争中减少阻力。（2） 行业整合在面对外部市场危机时，松散的组织企业加上个别省级光伏产业协会依旧无法改变局面，因此，一个统一的行业联盟势在必行。一方面可以协调国内企业间复杂的利益关系，另一方面政府可以配合制定相应的行业制度，行业标准，不妨让一些技术领先，有一定规模的大企业
20、先发展起来，让光伏产业做到有迹可循，有法可依。（3） 企业自主创新降低光伏发电成本是解决当前局势的根本举措，因此企业自主创新、加强核心技术的掌握显得尤为重要。企业可以通过学校、科研单位、社会引进大量先进技术和先进科技人才，真正掌握属于自己的知识产权，克服光伏电池转换率和光伏设备制造上的难题，形成以大批科技创新企业为骨干，以国内市场为导向的新型产业结构和体系。2、国内外光伏产业应用政策对比分析与评价目前，相比于传统发电，光伏发电成本仍是几倍不止，市场驱动力的不足使得光伏产业发展缓慢，因此政府扶持成为了推动光伏市场发展的主要力量。日本与德国的成功证明了在政策稳定持续的扶持加上市场本身的推动，光伏产
21、业发展前景远大。在实践中，有着许多政策工具来促使企业、居民加大对光伏产业的投资、对光伏设备制造技术的研究以及对住宅式太阳能的利用，来达到市场机制健康持续的发展。2.1国外光伏发电应用现状-以德国、日本为例从1994年开始，日本正式确定了光伏发电在未来国家电力构成中的主要地位，并且为其发展制定了“阳光计划”，使得日本住宅式光伏发电系统装机量增加了数百倍。德国则于2001年制订了与“全网平摊”相配套的可再生能源上网电价法，并于2004年正式确定了上网电价，这使得德国一举超过了日本，成为了世界上最大、发展最快的光伏市场。我希望借助这两个国外成功案例政策的分析，找到我国现今政策上的不足。2.1.1补贴
22、政策目前，针对采用光伏发电的企业，政府主要提供以下三种类型的财政支持：第一类是投资补贴，给予光伏发电系统和配套工程系统安装直接进行补贴；第二类是上网电价的补贴；第三类是混合补贴，结合前两者混合执行。每个国家的国情不同，所以补贴政策也不尽相同。德国规定了固定的上网电价，在这种模式下，发电企业有义务回购企业及个人通过太阳能发电产生的电力，而政府则针对这部分电力给予财政上的补贴，并且对于不同规模的发电设备，补贴的力度也不同（主要面向30千瓦以下的设备）。日本则是对光伏设备初装费用的补贴，可以减轻家庭一次性投资的负担，这样做的好处是可以加大来自个人家庭的需求，扩大了国内市场的需求，不用依赖于国外市场也
23、就意味着发展的稳定和主动权的掌握。我国目前采取的是针对企业的投资补贴政策，由国家财政部、科技部、国家能源局于2009年共同发布的金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法中明确规定了对光伏并网项目补助发电系统及配输电工程总投资的50%，偏远无电地区独立发电者补助达到70%。2.1.2贷款政策政府为了避免使用者无法负担初期巨大的安装费用，通过贷款或贷款担保的方式提供资金给发电企业和家庭。首先，德国对光伏系统安装补贴的特点是贷款时间长，达到10-30年，利率固定，长达10年，对支持改善住房，安装太阳能发电供热设备的使用者，可获得额外的优惠现金贷款。日本则采用了贷款利息补助的方式促进融资。我国的可再生能
24、源法虽然也有相关的规定，但是补贴力度大相径庭。2.1.3税收减免对光伏系统同采取投资补助方式的我国和日本，也都制定了相应的税收减免政策。日本住宅用户可以享受太阳能设备安装费用的10%（不超过30万）。我国仍没有具体优惠数字。2.2国内制约光伏产业发展的因素从上述对无锡尚德案例的分析，我们列举了一些公司发展过程中的问题，但是归根究底这些问题可以归结为市场开发、政策扶持、技术改进、产业调整和群众引导这五个大难题。其中主要有以下几个制约因素：光伏市场的发展落后于光伏产业，落后于世界水平政府政策制度上的缺失，规定缺乏可操作性光伏并网技术的落后，缺少规模试验化的经验产业本身结构和发展模式上的错误向公众推
25、广的力度小、形式单一2.2.1光伏市场的不足我国的光伏市场近年来平稳发展，但是相比于我国的光伏产业发展速度来说，市场发展速度、发展规模明显跟不上，打破了市场与产业之间的平衡，07、08连续两年安装量仅为生产量的2%，这样的不平衡发展造成的后果就是光伏产业抛弃国内市场，几乎完全依赖于国外市场的需求，产业的生命线也握在了别人手里。造成这种现象有以下几个原因：（1） 光伏系统选择我国目前的光伏系统主要采取的依旧是离网发电系统，因此光伏市场主要应用在以独立系统为主的农村电气化、通信和太阳能电池组件等方面。截然相反的是，早在2008年世界并网光伏发电就已经占据市场95%的份额，（我国在北京“绿色奥运”的
26、概念下，建设了一批示范性并网光伏系统）可以说不解决并网问题，国内光伏市场就绝不可能起死回生。（2）投资资金来源单一我国的光伏市场所开发的项目主要有两种模式：第一种是国家投资建设的示范性项目工程和国内外合作工程，例如“西藏无电县建设”，“送点下乡”、“光明工程”等，其应用领域主要分布在农村和偏远地区，以及少量的具有科技效应路灯、广告牌。第二种则是用于提供微信通讯、燃料输送等阴极保护系统的能源，主要有大型国企承包，属于商业化市场。但是两者的资金来源全是政府本身，这种单一资金来源的市场发展模式并不能对光伏市场起到一个积极带动作用，没有企业和家庭用户的参与限制了市场的规模和提升空间。只有政府引导扶持和
27、企业自主发展相结合，才能从根源上改变市场活性，形成良好的市场机制。2.2.2光伏政策的缺失国民经济决定了财政补贴政策，政策力度决定了光伏市场的发展，而后由市场拉动了国民经济，形成了一个可持续发展的循环体系。但是目前情况并不如人意，政府制定的大量补助政策的的确确促进了我国光伏市场的超高速发展，在世界挤进前三，但是市场并没有能够把资金引入国家，形成了一个循环断链。这主要还是由于光伏产业终端集中在国外市场，导致了国内市场萎缩，经济发展速度减缓。导致这种情况的原因正是政策制度上的缺失，企业靠政策赚了钱，落进了自己的口袋。（1）总量目标的控制这是我国可再生能源法的核心内容之一，光伏发电总量的控制限制了市
28、场的容量，这并不是坏事，它可以避免在光伏事业建设热潮中，国家的规划与电网的衔接脱离政府的预期和控制，不会额外增加国家的财政支出，给社会带来负担。遵循总量目标的控制是发展的大前提。（2）上网问题这同时也是市场的问题，即谁来购买光伏电量。由于缺少具有针对性的“光伏发电电力配额”法律规定，导致电网企业、发电企业缺乏并网的义务和积极性。（3）上网电价问题 “光伏发电上网电价”规定的缺失由来已久，而在这场“尚德双反”事件中叶扮演者一个重要的角色。没有规定上网电价，就无法对上网电价进行补贴，这使得目前比较高昂的发电成本问题无法有效解决，正是这种与国外补贴看法上的不同成为了这次我国光伏企业“灾难”的决定性因
29、素。所以如何转变补贴方式，完善上网电价规定及相应配套规定成为了重中之重。（4）光伏项目投资、融资的问题在我国可再生能源法第26条明确表示了国家对光伏发电项目的优惠政策，如减税免税政策、贷款贴息政策等，但是却并没有制定一套实际的操作流程和操作规则，相比于国外，政策力度也有所欠缺。这使得大量的中小型企业难以通过融资的方式开展光伏项目，造成了大规模并网光伏发电难以做到商业化，给市场发展带来了阻力。（5）缺少法律保障由于可再生能源巨大的发展潜力，国家为了快速发展光伏市场，制订了主要的一些补助政策，却缺少了相应的管理监督机制。检查机制以及违规、违法操作的惩罚措施。长此以往，在缺失法律法规保障的前提下，谁
30、也难以保证光伏市场能否健康的成长。2.2.3光伏并网问题光伏并网技术主要包括太阳能电池技术，解决高效率低成本能量转换问题；逆变器技术，解决了光伏并网交直流转换问题；光伏控制技术，这也是目前我国最欠缺的，可以说这是光伏系统中最核心的部分。其次还包括如孤岛检测、保护装置、储能技术等。在目前我国的经济条件下，我们还无法做到如美国、德国、日本那样直接对新型太阳能电池、控制器、逆变器等进行开发投资，所以我们应该按照改革开放时的作风，吸引国外的先进技术企业参加到我国大规模光伏并网示范项目中，在合作中掌握技术，突破自我。光伏并网问题在下一章节会做详细介绍。2.2.4产业结构和发展模式上的错误自从2007年以
31、来，中国光伏电池连续4年蝉联第一，成为世界最大的光伏产业制造基地，这种看似良好的发展前景使得国内许多公司纷纷上马投资光伏项目，这种盲目乐观使得我国光伏产业面临着巨大的市场风险。（1）产品结构不合理。我国虽然是世界最大的光伏电池制造基地，但是依旧有大量的光伏原料是进口的，其中多晶硅占50%，银浆更是达到了100%，主要测试装备、控制器都是依赖国外。（2）市场结构不合理。目前我国生产的低端太阳能组件占世界60%，其中95%出口国外，而国内消费不到10%，光伏发电装机总量只有不到世界的1%。严重依赖国外市场为国内光伏产业发展留下了隐患。（3）技术结构的不合理。我国生产的主要优势在于低价值的光伏电池和
32、组件的生产上，依靠巨额的出口数量赚取成本上的差额。这种低端的产业结构链只会让我国光伏产业停滞不前，甚至被淘汰。只有早日掌握光伏控制设备、检测设备制造技术，配合我国的价格优势才能成为真正意义上的制造强国。（4）发展模式问题在“十一五”规划期间，我国主要发展偏远地区小型光伏发电站的建设，用于解决无电池的供电和通讯问题。到了2008年，我国提出了“绿色奥运”，首次将光伏产品应用到建筑物上，为光伏产业发展开了好头。到了2010年，更多借鉴国外光伏屋顶系统的技术和经验，在一些经济水平高，城市现代化完善的城市，开始了在公益性建筑和道路设施建设上的应用。国内的光伏总装机量、发电总量都得到了一定的提升。但是显
33、然这样的发展模式并不能真正意义上的让光伏发电融入日常生活，国家严重低估了普通家庭住户的购买力。在上海，安装一套家用3kw的光伏发电设备需要组件（1.5万）、控制器（0.13万）、蓄电池（2.53万）、支架线缆（0.45万）、逆变器（0.38万）、人工辅料费（0.4万），共5.49万。相对于上海一套房产均价百万元朝上的价格来说，这点花费并不是不能接受的。光伏发电市场属于政策导向型市场，政策力度越大，目标群体投资比率和力度也越大，由于政府在政策制定上缺失了对家庭用户态度和认知上的考虑，使得政府不了解用户的投资意愿，用户缺少了解光伏发电优势的渠道，导致了国内市场迟迟无法开辟。因此，政府应该在接下来光
34、伏产业发展过程中，改变发展模式，将市场方向由国外转向国内，补贴方式从对光伏企业土地、贷款等投资补贴转换成对上网电价的补贴，通过媒体、网络等多方位宣传光伏发电优势和政策，从根本上解决目前“三头在外”的尴尬局面。2.2.5公共意识与宣传在我国，平均每年要增长几千万平方米的住宅面积，但是只有少数豪宅采用建筑一体化光伏系统，这恰恰反映了我国居民对于环保问题和能源危机问题的公众意识远远落后于客观形势。所以，为了打开国内光伏市场，增加社区居民的购买需求，这就要求我们了解居民对于光伏发电的了解有多少；投资光伏发电所关注的问题是哪些；还有政府的宣传方式、宣传手段有哪些。下面我将引用一份上海地区（除静安、崇明以
35、外的15个区）的调查样本（包括问卷调查、结构访谈调查）：表1为问卷调查表数据；表2为结构访谈表数据。表1调查样本基本情况（单位：%）调查对象家庭用户户主发放问卷1520回收有效问卷1262有效回收率83%性别男46.8女53.2年龄35岁以下57.335-553356岁以上9.7住房户型别墅5.8老式公房23高层一室户8.8高层两室户30.7高层三室户25.8高层四室户3.9其他2家庭月收入5000以下37.65000-1000039.910000-1500014.615000-200003.920000以上4所处行业计算机9.4建筑业6.6政府机关7.1教育、培训13.4媒体、出版4.8电力
36、业3.7退休9.7其它45.3表2 调查样本基本情况（单位：%）电费支出压力很大12.9压力一般44.4压力较小25.4没有压力17.3政策了解程度非常了解2.1比较了解8.4一般了解27.6不太了解55.9根本不了解6投资意愿设备因素20.9长期收益16.9政府扶持力度售后服务节能环保20.2预期回收成本时间5年以内48.36-10年3211-15年10.115年以上9.6补贴政策补贴政策29.8配套服务政策25.5维护费用政策27.5宣传政策4.6监管政策11.6根据以上数据我们可以清楚看到，大部分居民对电费支出感到有一定压力，但并不会影响正常生活；其中超过60%的居民对相关光伏政策缺乏了
37、解，关注焦点主要集中于设备投资、费用补贴政策和成本回收时间。在进一步调查中发现，对光伏政策缺乏了解的调查者对政策的执行力表示怀疑，认为政策缺乏相应的推广渠道、宣传力度不足；部分居民认为大政策虽好，但是缺乏具体的细则规划，使得政策难以持续，政府与居民之间缺乏互动；只有少数对光伏政策有了解的居民认为政策切实可行。所以我认为国内市场迟迟无法开辟的原因主要在于居民公共意识形态的形成以及政策宣传低效率。要做到居民公共意识的提高，就要按以下几个步骤进行：（1）完善光伏政策细则要求和指导方案。（2）通过媒体、报纸、广播等专访类节目宣传光伏政策，深入剖析这些政策内容，能给用户带来何种收益 。（3）在学校、国企
38、央企等一些大型企业，使用建筑一体化光伏系统，让员工、学生可以切身感受到光伏发电的效果和优势，加强对这些政策制度的了解。（4）开辟专门的网站和电话热线服务，提供在线咨询服务，加强民众与政府之间的联系互动，充分了解民众的投资意愿，一次决定相应的补贴方式，另外政府还可以采纳民众的优秀建议进一步完善政策。这样有着民众支持的政策才是光伏发电持续发展的根本，才是打开国内市场的第一步。（5）树立典型。对一些成功安装光伏系统的社区进行宣传，让光伏发电融入居民的生活观念，明白光伏发电与生活息息相关。（6）开办一些新能源工业博览会，让更多民众可以了解新能源，同时一些新型的能源汽车也更能引起居民的兴趣，无形中提高了
39、民众环保、节能减排的意识。（7）树立环保意识，提高社会责任感。这方面短时间内是很难提高的，应该从学校教育开始，教导学生一种主人翁的精神，培养一种“社会是我家，人人的爱它”的社会责任感。3.光伏并网策略及应用研究光伏产业的发展主要依靠的是自身产业链的优化，国家政策的宏观调控以及市场的开辟，而这三者的根本便是技术的提高。只有技术的提高才能改变我国目前依靠光伏电池及组件低质量、高出口的特点，转而制造控制器、逆变器等核心设备，让企业做到产业垂直一体化，达到产业链优化的目的；只有技术的提高才能满足政府逐年降低现有的补贴金额力度，转而加大向居民投资的一次性补贴和上网电价补贴；只有技术的提高才能促进光伏发电
40、成本的下降，满足低端用户的经济承受能力，顺利打开国内市场，真正形成良好的市场机制。一切的问题在于技术，而目前我国没有资金可以自主研发高端控制技术等，所以光伏并网策略及应用的研究是首要问题。3.1光伏并网系统光伏并网即是将发电和配电融为一体，典型的光伏并网系统结构包括：光伏阵列、DC-DC变换器、逆变器和集成继电保护装置，见图3所示。变换器将光伏电池所发电能逆变成正弦电流并入电网中。通过DC-DC升压斩波变换器，可以在变换器和逆变器之间建立直流环，升压斩波器根据电网电压大小提升光伏阵列电压达到一个合适的水平，同时DC-DC变换器也作为最大功率点跟踪器。控制器控制光伏电池最大功率点跟踪、控制逆变器
41、电网电流的波形和功率，使向电网转送的功率与光伏阵列所发的最大功率电能相互平衡。逆变器用来向交流系统提供功率，继电保护系统保证光伏系统和电力网络的安全性。图3.光伏并网系统3.2光伏并网系统优缺点光伏并网发电的优势：（1）能源效益。在夏季用电高峰时间段内，并网发电有效降低了电网负荷峰值和变压器温度，提高了系统工作容量，可以创造出平时3-4倍的价值。（2）发电高效率、高质量。并网发电做到了发电和输配电的一体化，电量不足可以用电网的电作为补充，若电量过剩则可以提供给电网的其他用户，发电质量稳定得到了保证，也解决了离网发电供电调度上的不便。（3）分布优势。光伏系统具有灵活性和小型模块化的特点，可以独立
42、安装在各个商场、住宅等建筑物屋顶，巨大的装机量可以做到电网分布的有效改善。光伏并网不足：（1）并网发电成本高。要做到发电输电一体化，首先要保证电压的稳定、频率稳定以及相同的相位，这就要求精确的校时相配和高昂的进口控制设备，由于目前缺少具体上网电价补贴政策，成本难题难以解决。（2）地域限制。地理位置的不同导致了日照强度的不同，部分地区由于太阳能的不充足，会不同程度的限制光伏发电。（3）光伏电池转换率。光伏电池主要分为第一代晶硅电池（市场份额：80%）、第二代薄膜电池（19%）和第三代的聚光电池（1%）。我国单晶硅电池平均转换率达到16.5%，但是价格相对昂贵；与此相比薄膜电池价格便宜，转换率也在
43、逐步提升中，但是目前相比前者仍旧差距甚远；聚光光伏组件理论转换率达到了前所未有的40%，但是受限制于技术问题，市场竞争力不足。（4）光伏系统的复杂性。光伏系统运行时容易受到外部环境因素的影响，孤岛效应检测盲区大等问题难以解决。3.3光伏并网策略光伏发电等分布式发电系统的加入，使得电网中的供电源变得多而分散，功率潮有可能反向（从分布式发电单元流向发电站）。在电网中，分布式发电功率越大，对电网的影响越大。3.3.1对于光伏并网发电系统，我国主要有以下几点要求：（1）电压偏差。在电网中，公共连接点的电压偏差GB/T 12325-2008的相关规定，同时公共连接点的电压波动应满足GB/T 12326-
44、2008的规定。（2）电压不平衡度。按照三相电压不平衡规定，公共连接点的负序电压不平衡度不超过2%，短时不得超过4%。其中有光伏电站引起的不平衡度不得超过1.3%，短时不得超过2.6%。（3）直流分电。光伏并网系统按规定运行时，向电网馈送的直流电量分量不应该超过其交流额定值的0.5%。3.3.2光伏并网点的选择根据光伏并网容量的不同，并网点有着对应的选择。一般容量上兆的大型光伏并网系统，建设在郊区光照充足的地方，连接中、高压电网提供电力（10kv、35kv）；容量大于10kw的光伏并网系统则接入国内大型企业和建筑群屋顶，同时为了避免中性线输出电流过大，应该接入低压三相电网（400V,50HZ）
45、；剩下的小容量并网系统一般安装在居民楼、小型办公楼楼顶，接入低压配电侧单相电网（230V，50HZ）。3.3.3并网对电网谐波影响（1）光伏并网总容量所占系统比例越高，系统电能质量越低，因此，光伏并网总容量所占比例越小，对电网谐波影响越小。（2）光伏并网在馈线末端接入时，会严重导致负荷节点电压畸变，因此，并网位置应在系统母线和者馈线中间位置的组合。3.3.4控制方案随着光伏电站规模等级的不断提升，在满足电能质量的基础上，更要主动的对电站进行调度和控制。电网对光伏发电输入容量控制模式主要有以下3种：（1）正常运行。在这种控制模式下，光伏并网系统不受限制，电能直接通过逆变器输送给电网，光伏电池工作
46、效率达到最高。（2）受限运行。此模式下，由操作员按照设置的预期输入功率，持续更改入网分配电量，达到主动负荷控制的目的。但是由于电力持续波动，蓄电池在弥补光伏发电和分配入网电量之间不平衡时发生的反复充放电过程，会减少电池寿命。（3）均衡运行。控制系统通过使用一个低通滤波器确保电力均衡，并控制电网逆变器，达到缓解电力波动，向电网传输更多高质量电能的目的。3.3.5孤岛检测光伏发电系统和电网并联工作，当电网发生故障时，要求系统能够及时发现并且切断两者之间的连接，以防止故障部位负载处于供电状态，损坏设备。未解决这种孤岛效应的保护措施叫做孤岛检测，目前分为被动式检测和主动式检测两种。（1）被动式检测。依据：利用电网断电瞬间，逆变器的输出功率和局部负载功率的差异，导致逆变器输出端电压值和频率的变化。优点：检测方法简单方便，不会干扰系统运行。缺点：如果恰好电网断电瞬间，逆变器输出功率和局部负载功率平衡，那么该检测方法失效。保护方式：电压相位跳动、3次电压谐波变动、频率变化率（2）主动式检测。依据：对逆变器增加一个干扰信号，当电网断电后，逆变器输出端
