当前，光伏产业所面临的困境是产业发展过程中所必须经历的周期调整，如果光伏企业能以此为契机不断创新技术、提高转换率、提升产品品质及调整产品结构，通过行业整合实现产业的调整升级，光伏产业在经历低潮之后必将会迎来新一轮的繁荣。
太阳能电池产量激增融资总额达历史最高
2006－2010年在国家政策和市场热情的双重刺激下，我国太阳能光伏行业进入持续爆发增长期，太阳能电池产量连续5年翻倍增长。据统计，2010年我国太阳能电池产量达8000兆瓦，占全球产量的50％，超越欧洲、日本为世界太阳能电池生产第一大国(见图1)。
近年来，在国家政策的大力扶持下，光伏产业得到迅速发展，形成了一条较为完整的产业链体系。光伏产业链包括多晶硅原料生产、硅片、硅锭生产、太阳能电池制造、组件封装、光伏产品生产和光伏发电系统等环节(见图2)。光伏行业重点上市公司如表1所示。
据统计，2005年至今中国光伏行业共披露76起VC／PE融资案例，融资总额达到21.21亿美元，平均单笔融资金额为2791万美元。其中，2008年共披露16起VC／PE融资案例，融资总额达6.56亿美元，融资企业数量及规模均达到历史最高水平。2011年至今已披露14起案例，融资总额达4.45亿美元。
资本市场方面，2005年至今，共有24家光伏行业企业在全球资本市场实现IPO，累计融资金额为39.68亿美元。从市场分布来看，其中7家企业登陆A股市场，另外17家则分布于以美国为主的境外资本市场。其中，2010年共有6家企业成功上市，融资总额为11.16亿美元，达到历史最高水平。2011年至今有3家企业实现上市，融资总额达5.44亿美元(图3、见表2)。
回报方面，2005年至今光伏行业IPO平均账面退出回报为7.21倍，2011年至今光伏行业IPO平均账面退出回报为21.7倍，达到历史最高水平。主要原因是高睿创投在亚玛顿(002623.SZ)获得了151倍的超高账面回报，如果将其剔除，2011年至今光伏行业IPO平均账面退出回报为3.22倍(见图4)。
产能过剩业绩变脸光伏行业步入寒冬
几年前，光伏产业还是头项光环的新兴产业，由于高利润、高补贴等行业优势，光伏行业经历了一轮“疯长”。2008年，我国光伏企业还不足100家，经过几年的快速发展，至今已膨胀至500余家。许多和太阳能毫不相干的企业和资本一哄而上，原有的光伏企业也不断发力，尽可能的多融资做大规模，试图通过“野蛮生长”的竞争手段来占领市场。据统计，中国今年的光伏组件总产能将达到30GW，而全球今年装机量预计只有20@W，产能过剩的问题集中凸显，使光伏行业迅速步入寒冬。
光伏行业的寒意，在上市公司的业绩中体现得尤为明显。在美上市的11家中国光伏企业除大全新能源(DQ.NYSE)和晶科能源(JKSNYSE)外，其余9家企业三季度净利润全部报亏，累计亏损4.6亿美元，盈利的两家企业利润额同比也有大幅下降。其中尚德电力(STP.NYSE)第三季度亏损1.164亿美元，成为国内亏损最严重的光伏企业。同时，国内上市的光伏企业第三季度业绩也出现显著下滑，向日葵(300111.SZ)、拓日新能(002218.SZ)第三季度均出现亏损(见表3)。
欧债危机、美国“双反”海外金融市场风雨欲来
过去几年间，我国太阳能光伏行业发展迅猛，2007-2010年，我国太阳能光伏电池产量连续4年居全球首位。产能过剩、市场萎缩、贸易壁垒，光伏行业在多年发展过程中积攒的“弊病”终于在今年集中爆发。导致这一系列问题的根本原因在于光伏行业“两头在外”的畸形结构。
所谓“两头”，一头是产业链上游的硅原料生产，另一头是产业链下游的光伏产品应用。原料方面，尽管我国是世界最大的硅原料出口国，但光伏行业所需的多晶硅的提纯核心技术主要掌握在国外七大厂商手中，它们几乎垄断了全球的多晶硅原料供应，我国每年仅从美国就要进口20多亿美元的多晶硅等原料。市场方面，作为全球最大的太阳能电池制造基地，我国相关企业的销售严重依赖出口。以2010年为例，我国太阳能电池产量达8000兆瓦，而同期我国太阳能光伏系统新增装机仅为520兆瓦，其余7480兆瓦全部用于出口，出口比例高达94％。原料供应没有话语权，终端市场主要在外，使得我国光伏企业长期受制于人，抵御风险的能力极差，欧美经济、政策稍有风吹草动，光伏行业就大风大浪。
2011年以来，随着欧洲债务危机的深化，德国、意大利等欧洲国家纷纷下调了对光伏产业的补贴(见表4)。原本占据世界光伏装机70％以上、占中国光伏电池出口80％的欧洲市场需求的大幅下降，使中国光伏企业的处境更加艰难。
雪上加霜的是，2011年10月中旬，SolarWorld等7家美国太阳能电池生产商联名提出申诉，要求对中国出口到美国的光伏电池展开反倾销和反补贴调查，并征收超过100％的高额惩罚性关税。11月9日，美商务部宣布对中国输美太阳能电池立案，展开针对中国清洁能源产品的首个“双反”调查，尚德，英利等14家国内光伏企业抱团应诉。12月3日，美国国际贸易委员会就美对华太阳能电池反倾销和反补贴案做出损害初裁，认定中国输美太阳能电池对美国内产业造成实质损害。如果“双反”最终成功，欧盟很可能也会效仿跟进调查，这将给中国光伏行业带来沉重的打击。
行业整合、政策引导国内市场再造生机
危机本身也是机遇，市场竞争的加剧必然带来整个行业的整合，产能与效率较低、管理水平低下、经营理念过时的企业将面临淘汰的风险。如果能以此次行业整合为契机，加强光伏行业资金、品牌及人才的集中度，促进整个产业的调整升级，长期来看有助于光伏行业的可持续发展。
2011年以来，国家有关部门了一系列光伏相关政策，加大对光伏行业的政策支持，促进其朝着更加有序、健康方向发展的政策意图较为明显。其中，《多晶硅行业准入条件》通过建立行业准入制度，引导和规范国内多晶硅产业健康发展：《产业结构调整指导目录
(2011年版)》首次将新能源作为单独门类列入指导目录的鼓励类，并力推太阳能；《关于做好2011年金太阳示范工作的通知》明确了中央财政将继续安排资金支持实施金太阳示范工程；《关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》确定了全国统一的上网标杆电价；《国家采取综合措施调控煤炭和电力价格》文件将可再生能源电价附加标准提高了一倍。
2011年欧洲国家削减光伏补贴，海外市场需求波动，造成国内光伏行业进入低谷，市场在外的矛盾显得越发明显。在这种大背景下，开拓国内市场引起了越来越多光伏企业的重视。2010年全球太阳能光伏系统新增装机16629兆瓦，我国为520兆瓦，仅为全球的3％。而同期我国太阳能电池产量达8000兆瓦，产能过剩、国内安装率低、出口依存度过高既是光伏行业当前面临的无奈困境，却也可以看作是未来我国光伏企业发展的巨大空间。尽快启动国内市场，不仅可以为我国光伏产品提供市场，也可以为产业继续发展壮大构筑可靠基础。
寒冬中的朝阳细分领域存投资机会
我国光伏行业要度过寒冬，必须摆伏原料和产品“两头在外”的尴尬境地，创新技术降低多晶硅的生产成本，同时大力挖掘国内市场以吸收消化快速增长的产能。即将出台的《可再生能源发展“十二五”规划》有望将“十二五”期间太阳能发电装机目标上调至1500万千瓦，是此前规划的500万千瓦的三倍之多，其中光伏发电装机目标由此前的900万千瓦上调至1400万千瓦。同时，在中国可再生能源规模化发展项目成果总结会上，国家能源局透露2012年初将形成并实施可再生能源电力配额制，光伏发电上网难瓶颈有望突破，可见国家大力发展光伏产业的决心仍未改变。此外，全国统一上网电价的出台以及可再生能源电价附加提高等一系列的政策动向也预示着国内光伏市场即将大规模启动。由此可见，光伏产业链的两端即多晶硅以及光伏发电系统存在一定的投资空间。
多晶硅方面，根据中国有色金属工业协会硅业分会统计显示，11月份我国多晶硅主流价格保持在20万元／吨23万元／吨，价格持续下跌的情况已得到好转并逐步实现理性回归，但目前的价位已跌破绝大部分企业成本线。因此，多晶硅要摆脱过度依赖进口的局面，相关企业须从技术创新入手，不断降低生产成本，创造溢价空间，提升产品竞争力。目前，保利协鑫和洛阳中硅已经通过各种渠道引进技术辅助自主研发，率先开启冷氢法生产多晶硅，大幅降低了多晶硅的生产成本。此前，投资人也表示目前多晶硅成本过高，如果有新技术的突破，相信具有投资价值。
光伏发电方面，现在光伏行业正在经历的寒冬，从另一个角度看很可能催生光伏发电的春天。一方面，光伏组件价格的大幅下降降低了光伏发电的成本，为实现平价上网创造了条件；另一方面，《完善太阳能光伏发电上网电价政策》的出台，正式提出了中国太阳能发展的补贴机制，解决了长期以来困扰光伏发电的成本问题，吸引了大批企业投资国内光伏电站建设。
关键词：光伏产业，发展方向，存在的问题
一、光伏产业发展的必要性
1.化石能源、核能
集中式的大型发电站都存在一个问题，从发电厂将电能输送给用户的过程将会产生输电损耗，一般会超过电厂输出发电量的10%。我国目前的能源结构采用火力发电和核能，这种大型发电厂都造成极大的浪费。
（1）化石能源
对于资源缺乏的国家和地区，需要从资源丰富的国家进口煤炭、石油，在运输的过程中将会增加成本，同时也将本国的命脉握在了别人手中。化石燃料在使用过程中还会产生大量二氧化碳、粉尘、硫化物等，特别是煤炭，虽然煤炭相比于石油、天然气储量最多，价格野相对便宜，但对环境造成的污染也是最大的。随着大家对生态环境的重视以及煤、石油、天然气的有限性，化石能源的使用会收到限制。虽然目前也采取“煤炭气化”提高燃烧值，“碳捕捉和封存”来降低燃烧过程产生的二氧化碳，但无疑这样的做法也会增加发电成本。
（2）核能
核电站建设周期长，资金投入高，核废料的产生不但增加处理成本还会给环境带来潜在的危险。核电站废弃以后还需要大笔的资金处理核电站，所需要的资金接近核电站的建设费用。在提炼核能反应堆原料的过程中，也需要大量的传统能源，也就是说核能发电也会产生二氧化碳，并不是不产生任何二氧化碳。另外，核发电的主要原料铀的储量约为475万吨，目前每年消耗约7万吨[1]，也就是说按照目前的消耗速度，核能还能维持不到70年的时间。
2.其他可再生能源
风能与太阳能一样，存在发电量不可控、不稳定的缺点，另外风力发电机主要以大型为主，除了太阳能-风能路灯外，城市也不太可能建设大型的风力电机。
生物质能的利用主要通过生物质发电，乙醇燃料以及生物柴油[2]。生物质发电主要原料为农作物秸秆及农林废弃物，收集困难，产业化技术水平不高。乙醇燃料主要原料为粮食，就目前我国现状将粮食大量生产乙醇燃料不太现实。生物柴油原料为动物或植物油脂，加工技术还有待进步，另外含油作物种植也面临占用土地的矛盾。
水力发电也是清洁的可再生能源，2014年我国水电发电量占全国总发电量的19.2%。目前，我国水电开发容量已达到技术可开发量的52%左右，发电量占到技术可能量的40%左右。水力发电修建大坝会对整个生态环境造成破坏，而且水力发电储量也不能完成满足经济发展需要。
因此，综合对比各种能源，未来的能源主要是可再生能源，而太阳能储量大、分布广泛，是未来必不可少的一种能源形式。
二、未来光伏产业的发展方式
1.分布式光伏电站将成为主要形式
著名的电器工程学家爱迪生就预言：未来的发电是分散式的，虽然光伏产业发展之初，大多数的光伏科学家也将发展的重心放在大型光伏电站及聚光式光伏电站。上世纪德国提出的“千家光伏屋顶”以及后来的“十万家光伏屋顶”，美国的“百万屋顶”计划，特别是日本的“阳光”计划，在2008年日本个人住房光伏发电量占日本总装机容量的80%以上，成为日本光伏发电的主体。光伏系统由于其独特性可以建设任意大小的发电站，那么未来更多的就是建设中小型的分布式光伏电站，也就是将光伏电站与建筑有机的结合在一起。这样的结合，不另外占用土地面积，维护方便，当地发电当地使用没有输电损耗，可以将光伏组件部分替代建筑材料节省成本，同时光伏系统覆盖在建筑表面还能起到保温隔热的作用降低建筑能耗。
2.行业、企业标准将进一步完善
建立完善且与产业发展适应的光伏产业标准体系是光伏产业健康发展的必要条件，包括光伏产业基础通用标准、光伏制造设备、光伏材料、光伏电池和组件、光伏电源并网电能质量等多方面。我国目前也陆续出台了相应的标准，但与国际相比还不完善，另外还需要根据我国的具体情况做一些相应的调整，以适合我国光伏产业的发展。
3.光伏电池将趋于多样化
既然未来主要发展方向为分布式的光伏电站，特别是与建筑结合在一起，为了满足发电及建材的双重要求，必然对光伏系统提出多样化的需求，包括太阳电池原材料多样化、形状多样化、颜色多样化以满足人们对于美观、安装维护方便等方面的要求。
三、我国光伏产业未来发展需要注意的几点问题
1.人才的培养
我国光伏产业的发展比较晚，在2002年之前除了一些特殊领域，光伏还没有作为大规模应用的电源，到2002年底全国装机容量累积只有6兆瓦，因此更加没有系统的人才培养方案。光伏产业大规模发展需要大量的专业人才，包括改进生产工艺、改进太阳电池结构提高发电效率、寻找替代原材料、系统设计安装、系统维护都需要专业人才。同时由于各企业产品质量良莠不齐，需要专业的质量检测人员对产品进行检测，让消费者能够买到合格的产品。
2.加大对相关知识的普及、培训
要大规模的普及，必须要让所有人对光伏产品有一定了解，就我国目前的情况来看，除了光伏发展比较好的几个地区以外，人们对于光伏完全不了解，这就需要政府以及光伏从业者提高宣传力度，让人人了解光伏。
3.成本进一步降低
光伏一直以来都被认为是“昂贵”的代名词，虽然严格意义来讲，在2011年就已经实现了个别地区光伏发电成本与化石能源发电成本一致，但要大规模使用光伏电池还需要做进一步努力，可以通过改进生产工艺、提高电池发电效率、提高使用寿命、降低辅助材料成本、光伏系统的合理设计与安装，从整个系统上实现成本降低，从而降低光伏发电成本。
4.相关基础设施完善
光伏材料、太阳电池、光伏组件质量是否合格需要相应的检测设备，光伏发电要及时并网需要完善的电网结构、电能质量检测以及电能合理调节，只有这些基础设施也能够得到完善，光伏产品质量才能得到保证，光伏发电才能随时发电随时上网，也才能吸引更多的人安装光伏电池。
5.与其他可再生能源的协调
要满足全球所有的电力需求，需要安装300亿千瓦的光伏系统才能满足全球电力需求，而安装数亿光伏系统所需要的面积仅相当于半个法国[1]，因此，寻找足够的安装面积并不是问题，真正的挑战是光伏系统发电的不稳定性。一直以来限制光伏产业发展的主要原因除了价格以外就是光伏发电的不稳定性，在冬季太阳辐射强度下降的情况下，发电量也会降低。有效的解决方案就是将太阳能发电与其他的可再生能源发电结合起来，包括风力发电、生物质能发电、水力发电等构成一个综合性混合能量系统，由于它们之间具有互补性，这样的组合不仅会是最清洁的能源结构还是成本最低的能源结构。
四、总结
在日益严峻的能源形势和生态环境形势压力下，太阳能光伏产业前景广阔，未来光伏产业的发展更多的是呈现分布式以及多样化的发展方式，我国虽然取得了显著的成就但要实现大规模的普及作为主要的能源利用形式，还有很长的路要走，需要光伏专业人士一起的努力。
参考文献：
【关键词】太阳能光伏发电；光伏发电现状；光伏发电前景发展
1.太阳能光伏发电
1.1太阳能光伏发电系统
太阳能光伏发电系统由太阳能电池阵、蓄电池、逆变器、负荷以及控制器等组成，以太阳能电池阵列为核心。太阳能电池阵分为平板式和聚光式。太阳能电池用半导体材料制成，当太阳光能投射到半导体上之后，半导体会吸收太阳光能进而激发出其内部的电子和正电荷，此时电荷的定向移动形成电流，半导体内有电流流过，称为“光伏效应”。目前应用较广的太阳能电池有单晶硅、多晶硅和非晶硅等，而近年来也出现了用硅以外的化合物材料如磷化铟、砷化镓等做成的太阳能电池。
1.2太阳能光伏发电原理
太阳能光伏发电，是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式。可以说是当今太阳光发电的主流。太阳能光伏发电也即是太阳能电池发电。太阳能电池是利用半导体p—n结的光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件。由于单个太阳能电池不能作为电源使用，而要用若干片电池组成的电池阵进行发电。
2.光伏发电方式现状
2.1光伏发电耗能
太阳能作为一种永久性资源，带来的经济效益是无可估量的。我国有着十分丰富的太阳能资源。据估算，陆地表面每年接收的太阳辐射能约为5×1019kJ，约相当于1700亿t标准煤的热值。和火力发电、水力发电、核能发电等发电方式不同，光伏发电依托太阳能得天独厚的自然存在，基本来源几乎不耗费任何经济成本。光伏发电中，因为应用到太阳能光伏发电系统即太阳能电池阵、蓄电池、逆变器、负荷以及控制器等组成的系统，因此发电方只需要付出硬件的经济成本即可利用太阳能资源进行光伏发电，以满足各个行业对电能日益增长的需求。
2.2光伏发电的能效利用现状
2.2.1光伏发电的能效利用状况
光伏发电的能源利用效率是指光伏发电过程中，付出的太阳能光伏发电系统投入所带来的经济产出量即发电量。用太阳能的转换效率来衡量光伏发电的能效利用状况。太阳电池的转换效率就是电池电功率和入射光功率的比值。由于电池板的不同，不同材料的能效利用率也不同。现有情况来看，单晶硅电池板的能效利用效率在18%左右（实验室可达到22%以上），多晶硅电池板的能效利用效率在16%左右（实验室可达到20%以上）。从此数据来看，光伏发电在能效利用状况上情况不是很理想，尽管每年的光伏发电装机量逐年递增，仍应该从能源利用效率上找出最根本的解决办法。
2.2.2光伏发电能效利用存在的问题
第一，由于电池板硅片未达到规模生产、生产设备及工艺落后、部分原材料需要进口、硅片生产能力不足，需要外购硅片等原因太阳能电池成本偏高，硅片生产能力不足。光伏发电市场开发的主要障碍是太阳能电池的生产成本偏高。太阳能电池售价的高低是影响光伏发电系统价格的关键。如果中国太阳能电池行业在近期仍无较大进步的话，形势是不乐观的。
第二，硅片本身的成本问题。目前，太阳能电池的成本为整个系统成本的主要部分。降低硅材料的生产费用，是降低太阳电池成本的关键。多晶硅电池的材料成本比单晶硅电池的材料成本低，应作为研究的重点。可研究多晶硅材料制备的新技术、快速掺杂表面处理技术、提高硅片质量的新技术新工艺等。最大功率点跟踪控制技术的日益完善，也会为光伏发电提供更强的竞争实力。
第三，系统配套能力差。光伏发电的平衡系统包括：蓄电池、逆变器、控制器等)。由于尚未形成规模生产；缺乏统一的质量标准；没有权威的质量监测中心；成本高，质量差；产品开发跟不上市场需求等原因，中国在专用控制器、逆变器及专用直流灯具等方面的配套能力一直很差，中国在光伏发电系统部件水平以及光伏平衡系统的效率和成本方面与国外有着较大差距，应予以充分重视并及时改进。
第四，生产规模小。我国太阳电池制造厂的生产能力约为0.5～1兆瓦/年，比国外生产规模低一个多数量级。加之市场培育和发展迟缓，缺乏市场培育和开拓的支持政策、措施。使光伏发电的规模停留在小数量上。
3.光伏发电方式的未来发展趋势
3.1国家政策下光伏发电前景展望
在未来，太阳能光伏发电、太阳能电池用硅锭/硅片以及高效低成本太阳能电池组件及系统控制部件的产业化成为可再生能源和新能源高技术产业化专项支持的重点领域之一。太阳能是洁净无污染的巨大能源，最大限度地开发利用太阳能将是人类新能源利用方面的科技发展方向。随着世界能源的日趋紧张和光伏发电技术的不断发展，廉价的非晶硅太阳电池的生产技术也日渐成熟。太阳能光伏发电技术非常契合国家新能源优化发电的举措，加之太阳能光伏发电的清洁、廉价等性能，未来光伏发电将呈现良好的发展态势。
3.2光伏发电方式整体未来发展趋势
从技术的层面来说，将光能转化为电能的光伏发电技术是一项非常重要的技术手段。它能够实现人类向可持续的能源系统转变。相对而言，目前这项技术的发展还处在初期阶段，到2030年之后将会有很稳定和很高的增长率，会成为更加可行的电力供应者。随着科技发展，行业内预计2030年以后发电成本会继续降低。一些技术如晶体硅、薄膜以及一些新光伏发电系统材料将会在市场上大量涌现。如果这些新举措得以成功实施，模块的转换效率将进一步提高。最终，光伏模块的转换效率将达到30%～50%，从而使太阳辐射能量可以高效的利用。安装在阳光充足地区的1m2最高效的光伏模块每年将发电1000kWh。
从应用领域来看，由于之前的光伏发电市场主要是在通信领域和边远地区。在国家和行业大力提倡光伏发电措施下，应用的范围可以随着光伏发电系统成本的降低，将向光伏水泵，海岛，工业领域以及屋顶发电系统发展。而随着常规电力日趋紧张，光伏发电必然向公共电力规模发展，屋顶光伏发电系统，大型独立光伏电站(100kW以上)，中心并网电站(100kW到1MW级电站)以及大型风光互补电站必然会在公共电力中占到更大的份额。电动汽车的发展也会给光伏发电带来新的机会，如汽车空调、太阳能快速充电系统以及光伏制氢系统等。在更远的将来，光伏发电有可能得到像沙漠电站甚至宇宙发电等更大规模的应用。
3.3光伏发电方式在建筑构件上的重要应用
我国的太阳能资源相当丰富，且分布范围较广，太阳能光伏发电的发展潜力巨大。我国的建筑物能耗约占全国能源消费总量的28%，将太阳能光伏发电系统与建筑相结合，提供建筑物自身用电需求，实现建筑物零能耗，可以大大改变我国建筑物高耗能的现状。目前，我国政府已把太阳能光伏发电列入《中国21世纪议程》，这将推动我国光伏发电技术的应用和发展，扩大光伏发电在建筑中的应用规模。光伏发电与建筑相结合的工程非常具有开拓性。在相关部门加强推广应用太阳能、制定相关政策和积极扶植，建筑部门加快太阳能利用的措施下，光伏发电与建筑物构件相结合，有效地利用太阳能光伏发电能量，满足建筑物对电能等能源的需求，减少国家支柱发电手段的负担，使能源利用效率最大化。
4.结束语
进入21世纪以来，在能源短缺与需求增加的双重制约下，能源问题不仅表现在常规能源的匮乏不足，同样化石能源的开发利用带来了一系列环境问题。而国家要能源问题，实现可持续发展，要依靠科技进步开发利用可再生洁净能源。太阳能其独具的优势是国家大力发展的必要前提。充分利用太阳能光伏发电，必将有效节约能源，而太阳能资源也将成为世界范围内的主导能源。
参考文献：
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【关键词】：微电网光伏发电系统；控制；稳定性
【abstract】:thepowergrid(pv)powersystemcanwellsolvetheenergyshortages,conveyingtheefficiencyislow,theenvironmentalpollutionproblem,isthe21stcenturynewdevelopmentandwillusetechnologymass,isthemeasureofacountry'scomprehensivepowerimportantindex.Thispaperbasedontheauthor'spracticalexperience,adetailedexplanationofthepowergrid(pv)powersystemofthedefinitionandcharacteristics,thepowergrid(pv)powersystemcontrolmodeandthepowergrid(pv)powersystemofhighstability,etc.
【keywords】:powergrid(pv)powersystem;Control;stability
中图分类号：V242文献标识码：A文章编号：
一、引言
随着社会经济的迅猛发展和人们生活水平的提高，能源问题成为阻碍经济进一步发展的最大因素，开发新能源与挖掘可再生能源是当今社会的一个研究热点。在此背景下，微电网光伏发电系统应运而生，它为解决能源危机提供了高效实用的途径。微电网光伏发电系统是采用的清洁无污染的、无噪声的、可再生的太阳能，这种系统能够很好的解决分布式发电系统中的大规模接人的难题。因此，这是一种比较理想的能源形式并且具有十分巨大的发展空间。
微电网光伏发电系统可以同时满足多种电能质量的不同要求，也可以提高供电的稳定性和可靠性，是对现在大电网的一个优化和升级。国外的微电网光伏发电系统已经得到了较好地发展，而国内的研究工作刚刚起步，本文将具体阐述微电网光伏发电系统的一些相关技术，为今后微电网发电系统的发展提供依据。
二、微电网光伏发电系统的简介以及特点
微电网是由负荷和微型电源组成的不可控、部分可控或者全控的系统，它能够同时提供热能和电能，实现冷、热、电的同时供应。微电网的微型电源是通过相应的电力电子器件控制和转换能量，它能够同时满足不同用户对于多种电能质量的要求以及供电安全等，且微电网使用的能源为可再生能源。【1】
微电网光伏发电系统的特点如下：
（1）各发电系统独立性高，每一个使用单元可以根据自己的需求自行控制，这样就可以避免大规模的停电事故，能够较好的保证安全性和可靠性。
（2）在输送配电时损耗较低，并且不需要建设配电站，大大的减少了成本，也节约了土建面积和费用。
（3）微电网光伏发电系统能够快速启动，具有靓号的调峰性能，同时使用简便、维护简单，使用周期长。
（4）微电网光伏发电系统使用的是绿色能源，安全、清洁、无噪音、可再生、分布广、易获得、成本低、方便使用等。
（5）微电网光伏发电系统具有较小的体积、轻便的质量、简单的结构，容易安装，易于运输，修建方便等。
三、微电网光伏发电系统的关键技术
第一，电力电子变换器。现在微电网光伏发电系统的并网逆变器一般采用DC—DC—AC结构。这种结构可以很好地升高输入的直流电压，从而轻易实现升压和降压的变换，也可以直接将多功率的系统整合成为一个单级系统。【2】
第二，微电网光伏发电系统的网络拓扑结构。根据地区绿色光能的分布随机性、可用性、可负荷性、可预测性等提出光伏发电系统的网络拓扑。
第三，微电网光伏发电系统的并网控制。控制微电网光伏发电系统的能量来源以及变流器的并网，严格控制并网时候的相互耦合以及协调问题，并且提升无盲区孤岛检测法和防伪孤岛检测技术。
第四，微电网光伏发电系统的能量管理。优化不同运行方式下的发电单元、用户负载和储能单元，以满足安全性、可靠性、质量性、经济性的运行要求。
第五，微电网光伏发电系统安全性和可靠性。仔细详细分析每一个独立单元的稳态和动态特性，合理控制直流分量的注入、漏电和孤岛问题。
四、微电网光伏发电系统的原理以及控制措施
微电网光伏发电系统是由太阳能电池组件、直流配电柜、计量装置、光伏汇流箱以及配电系统等组成。通过太阳能光伏阵列将太阳能直接转变成直流电能，然后经光伏汇流箱将多路直流电能汇流成一路输出，再经过并网逆变器将直流电能逆变成交流电，最后输送到交流母线上，完成电力输送。【3】
微电网光伏发电系统控制策略主要从以下三个方面控制：
（1）联网运行模式中光伏发电系统控制策略。采用最大功率点跟踪控制技术（MPPT）对光伏发电系统进行控制，常用的方法有：恒电压法、电导率增量法、扰动观察法和模糊观察法等。其原理是通过监测光伏电池实时输出功率，然后通过改变阻抗来实现输出最大功率，能够保证光伏电池持久的最大输出功率状态。其中扰动观察法凭借简单的算法、较少才参数和准确的结果成为当前的常用方法，主要是通过反复的改变和扰动光伏电池的输出电压，并检测出相应的电流，然后计算出当期的功率，通过观察、对比、分析，然后做出调整，实现功率的最大输出。【4】
（2）微电网光伏发电系统孤岛运行模式控制策略。首先扰动空占比，测量出当前的功率，然后与扰动前的功率以及参考功率作对比，对不正确的运行，采用限功率控制方法加以调整，一般是对光伏电池逆变器采用下垂特性V/f方法控制。
（3）微电网光伏发电系统直流侧电压控制。直流侧电压控制是以微电网光伏发电系统功率平衡为目的，即实现输入和输出功率的平衡。将光伏电源输出的最大功率作为有效功率的参考，采用MTTP的输出模式，最终实现直流侧电容电压的运行稳定。
微电网光伏发电系统现在多采用电网电压前馈和电流跟踪技术控制，即为二级控制，第一级采用DC/DC控制，起到升压作用和维持最大功率，第二级采用DC/AC控制，作用是将第一级的直流电压转变为同频的交流电，然后入网。这种控制方法可以较大范围维持电压和功率在可控制范围内，主要是通过改变负载的变化和光照的强度来实现控制的。【5】
微电网光伏发电系统的稳定性是受多方面影响的，例如：太阳辐射度、日照强度、电压输出、环境温度、发电量等等。只有充分考虑这些影响因素并加以严格控制，才能保证系统运行的稳定性、安全性和经济性。
五、结语
微电网光伏发电系统较好地解决了分布式发电与大电网两者之间的接入问题，使分布式发电的各项优势得到了充分的发挥，同时也给每一个用户单元带来了多方效益。这种系统是与我国可持续发展的战略目标相符合的，也能较好的适应我国的电力发展方向和发展需求。
节能与环保是当今时代的主题，也是促进微电网光伏发电系统发展的强劲动力，与传统发电方式相比，微电网光伏发电系统具有更高的安全性、环保性、经济性、可控制性、可再生性和高质量性。因此，加大微电网光伏发电系统的研究力度和使用范围是解决能源危机的有效途径之一。
【参考文献】
[1]王成山，肖朝霞，王守相.微网中分布式电源逆变器的多环反馈控制策略[J].电工技术学报，2009，24(2):100-107.
[2]BARSAL15，CERAOLOM，PELACCHIP.ControltechniquesofdispersedgeneratorstoImprovethecontinuityofelectricitysupply[C].ProceedingsofPowerEngineeringSocietyWinterMeeting:Vo12，Jan27231，2007，NewYork，NY，USA:7892794.
[3]丁明，杨向真，苏建徽.基于虚拟同步发电机思想的微电网逆变电源控制策略[J].电力系统自动化，2009，33(8):89-93.
[4]LasseterRH.Mierogrids.2002IEEEPowerEngineeringSocietyWinterMeeting.NewYork，
关键词：太阳能电池；光伏产业；主要特点；主要问题；对策建议
中图分类号：F426.6文献标识码：A
原标题：我国太阳能电池产业发展现状、问题及对策浅析
收录日期：2013年10月7日
尽管随着全球各国对可再生能源利用的重视和规划，世界太阳能电池需求不断增加促进了太阳能电池行业的稳定发展，我国的可再生能源规划及信息产业政策也对行业发展起到较强的稳定作用。但是，也应该看到我国太阳能电池行业仍然处于初期发展阶段，有其自身的特点。
一、我国太阳能电池出口的主要特点
（一）月度出口量逐月攀升，出口均价持续回落。2013年以来，我国太阳能电池月度出口量环比持续增加，6月当月出口5，738万个，同比增加34.2%，环比增加9.5%。与此同时，出口均价大幅回落，6月当月为每个14.5美元，同比下跌46.8%，环比下跌9.8%。
（二）主要以一般贸易方式出口。2013年上半年，我国以一般贸易方式出口太阳能电池2亿个，增加65.7%，占同期我国太阳能电池出口总量的78.6%；以加工贸易方式出口4，962万个，增加4.2%，占19.7%。
（三）外商投资企业出口占主导。2013年上半年，我国外商投资企业出口太阳能电池1.8亿个，增加58.9%，占同期我国太阳能电池出口总量的73.1%；民营企业出口6，174万个，增加28.2%；国有企业出口597.5万个，减少23%。
（四）对欧盟出口大幅减少，对日本等新兴市场出口倍增。2013年上半年，我国对欧盟出口太阳能电池5，522万个，减少42.5%；对日本、加拿大、韩国、中国香港和印度分别出口3，825万、3，012万、2，892万、2，699万和2，641万个，分别增加3.6倍、1.4倍、1.1倍、1.5倍和1.4倍；上述六者合计占同期太阳能电池出口总量的81.7%。
二、我国太阳能电池出口出现量增价跌的原因
（一）国际市场需求提升拉动出口增加。随着光伏发电成本的下降以及对清洁能源需求的上升，光伏产业正从单纯依赖欧洲市场转向全球化，日本、韩国、印度等新兴市场逐渐成为需求的主要驱动力。据太阳能市场研究机构NPDSolarbuzz预测，在新兴市场的带动下，2013年上半年全球光伏需求达到15GW，较去年同期提高9%。国际市场需求提升拉动我国太阳能电池出口增加。
（二）国际市场竞争激烈迫使企业低价竞争。来自彭博社的新能源调查数据显示，2012年全球多晶硅组件产能为60.3GW，当年全球光伏的装机容量仅30.5GW，预计2013年全球光伏需求仅35.1GW左右。全球光伏行业产能严重过剩，导致市场竞争日趋激烈，目前一些德国公司在欧盟的销售价格已低于每瓦0.58欧元。激烈的市场竞争迫使国内企业不得不维持低价竞争态势。
三、当前我国光伏行业值得关注的主要问题
（一）光伏产品低价竞争的国际市场开拓方式遭遇困境。随着美国和欧盟相继对我国光伏产品进行“双反”制裁，我国太阳能电池开拓国际市场的难度越来越大，部分企业开始寄希望于潜力巨大的日本市场来弥补。但是，与其他市场将价格因素摆在重要位置不同，日本市场更看重的是产品质量与服务，进入日本市场的门槛非常高。企业只有获得J-PEC认证才能承接住宅屋顶光伏发电项目，而获得JET认证才能承接大型屋顶、地面电站项目。目前，国内只有尚德、英利、天合、赛维LDK、阿特斯等少数光伏企业获得了J-PEC或JET认证。欧、美、日的市场情况从不同的角度表明单纯依靠低价竞争已经越来越难获得稳定的国际市场份额，光伏产品拓展国际市场最终还是要依靠技术和质量作为支撑。
（二）中欧光伏价格承诺谈判前景难料，部分企业暂停对欧出口。欧盟2013年6月初公布了对华光伏产品“双反”税率后，我国相关部门继续加强与欧委会的沟通和谈判，争取以价格承诺方式换取欧盟不采取反倾销措施。6月中下旬中欧双方已连续开展了两轮价格承诺谈判，但双方在对我输欧光伏产品提价幅度上存在很大分歧，谈判前景难料。据了解，虽然一些德国企业在欧光伏组件售价已不到每瓦0.58欧元，但欧方仍要求我国输欧光伏组件价格不得低于每瓦0.65欧元，而我方认为每瓦0.5欧元更易接受，双方分歧过大导致谈判困难重重。由于反倾销税率存在极大不确定性，晶澳、英利已停止向欧洲运输组件，正泰太阳能也计划停止对欧出口，是否重新供货要看中欧双方的谈判结果。
四、产业发展建议
（一）统筹国内外两个市场。大力开拓国内市场，尽快改变产品过度依赖国外市场的不利格局。在企业层面，应加大产品研发力度，提高太阳能光伏产品转化效率，降低成本；在国家层面，应营造良好的鼓励国内市场发展的政策环境，使国内光伏市场进入快速发展时期。
（二）尽快制定太阳能电池标准体系。完善标准体系，推动产品认证监测制度建设美国的UL标准以及欧盟的IEC标准一直是全球光伏产业的国际通用光伏模组检验标准，而我国光伏产业至今还没有统一的国家行业标准和检测机构，标准化进程已远远落后于产业发展速度，导致我国光伏产品在国际竞争力明显降低，缺少应对竞争手段。所以，应重视光伏产品和系统标准体系建设：以我国自主知识产权为基础，结合国内产业技术实际水平，积极参与或主导制定多晶硅、硅锭/硅片、太阳能电池等产品和光伏系统相关标准；实现行业的规范化标准化发展，积极的推动产品的认证监测制度，打造中国光伏产业的优质形象；完善光伏及相关产品的质量标准的行业监管，避免劣质贴牌产品流入国际市场，推动企业加强光伏产品组件回收，推动我国光伏产业持续健康发展。
（三）加大政策扶持，促进产业快速发展。尽快出台发展光伏产业的持政策。把对光伏产业的扶持放到更加突出的位置。从政策、立项、土地、税收、投入等方面。给予光伏产业重点倾斜，促进其健康快速发展。一方面向上积极申请，争取国家、省级科技、能源、高新技术产业等专项资金的支持；另一方面整合创业创新要素资源，向光伏产业倾斜。
主要参考文献：
[1]李雷，郭焱.中国光伏产业发展现状及若干问题的思考[J].中外能源，2010.9.
国内光伏认证体系逐步健全
鉴衡认证是国内从事光伏产品认证比较早的科研型认证机构，据鉴衡认证事业部副总经理王宗介绍，中国的光伏认证较国外来说要晚一些，这和中国光伏市场的发展程度几乎是同步的。2003年鉴衡中心正式成立，当时国家证监委批准的工作范围就是风能和太阳能认证，所以说中国的光伏认证是从鉴衡中心成立的时候开始的。2004年开始建立光伏认证体系，当时中国光伏产业发展的比较慢，主要是以家用太阳能电源为主，那时建立的质量体系也只是针对独立电源或者偏远无电地区用的太阳能电源，相对的认证制度也比较落后。从2004年底到2005年，国内光伏认证机构调整了工作方向，采取了与国际接轨的发展方向。以鉴衡中心为代表的国内光伏认证机构开始从认证的三个环节，标准、检测、检查参照国际标准。2005年和2006年，世界银行开始大规模支持中国光伏太阳能应用，主要是偏远地区的应用，当时有一两个亿的资金来支持中国这方面的工作，在实施过程中发现如果没有质量做依托的话，资金的投入无法带来相应的回报，所以这其中有一部分资金用来支持保证产品质量，并促进产品质量的提高。当时，鉴衡承担了很重要的一个项目，就是建立中国太阳能光伏认证体系。经过一年多的努力调研，2007年3月，初步完成了中国太阳能产品认证制度，叫做金太阳认证。2007年第一批认证企业有12家，主要是以动力电源和部件为主，现在已有200家企业。
2008年和2009年以后，国内认证机构在科技部“十一五”关键技术认证研究项目支持下，在原有的基础上，进一步对光伏电站和并网逆变器这些部件建立了相应的认证体系，从原来单一的独立组件向并网部件发展，到了2008和2009年，初步建立了对并网逆变器的认证制度。并网逆变器是光伏方面公认的核心部件，它的研发一直是个难点，国内认证机构在科技得不到支持的情况下做到了对逆变器的认证。2009年金太阳工程实施伊始就要求光伏组件、并网逆变器和蓄电池都要经过国内批准的机构进行认证。2010年，国家金太阳工程采用了关键设备招标的方式，关键设备从逆变器、组件到蓄电池，从单一的要求变成了统一的要求。在这个过程中，鉴衡中心在标准制定方面握有了一定的话语权。
从2010年开始，中国的光伏产品认证机构走向了国外。例如，2011年欧洲所有最好的逆变器企业大都在鉴衡中心作了测试认证，包括西班牙，意大利，芬兰，奥地利，德国，甚至葡萄牙的企业。值得一提的是，大陆和台湾地区在光伏产品认证方面开展了许多卓有成效的合作。经过一个认证机构认证的两岸产品可以同时获得双方的市场准入资格。台湾地区的产品经过鉴衡认证可以进入大陆市场，反过来，大陆产品经过鉴衡认证可以直接进入台湾地区。
产品认证为光伏应用保驾护航
在金太阳工程的支持下，中国在城市里建立了大量的不上网或者小并网的项目，屋顶上建设了大批的1兆瓦或者500千瓦的电站。这种电站放在屋顶上，安全性受到了很大的考量。如果只是关键设备满足要求是远远不够的，在这样的背景下，鉴衡中心应发展需要建立了第一个对光伏电站的测试，并被国家能源局采信。国家能源局在的金太阳工程暂行管理办法里明确要求业主在申请国家补贴资金（国家先付70%，验收后付30%），要符合相应的国家标准。目前国内的认证标准和国外的标准体系越来越接近了，以至于现在国外的很多认证机构都采取了和国内认证机构的合作，包括最知名的德国莱茵TUV认证和天祥集团等，由于国内外用一样的标准，那么只需要做一次测试，就可以获得国内国外两个市场。这样可以为企业降低检测的成本。国外的认证机构已经发展了很长时间，标准的要求非常的全面而且严格，只有国内的认证机构自身能力达到一定程度时，才能和国外的老牌认证机构展开合作，所谓物以类聚，认证也是要“门当户对”的。据王副总经理介绍，在国内光伏产品认证领域走在前面的鉴衡认证在国内光伏认证标准的建立方面做出了很大的贡献。在2010金太阳工程入围企业中，3家组件企业，8家逆变器企业还有5家蓄电池企业里，除了两家逆变器企业不是经过鉴衡测试认定的，其他的企业全都是鉴衡认证的企业。
中国的光伏认证和国外的老牌认证机构相比几乎不存在差距，在某些领域还是领先的。从标准来看，现在市场上经常用的太阳能晶体硅组件，国内外的标准是等同的，有些甚至高于国外，像并网逆变器这种大型部件的标准国内在2009年就出来了，国际上在2010年才出来，而且比国内的标准要低，国内标准经过几次修订始终保持在国际同类标准中是最严格的；从检测能力来看，中国目前在检测方面的投入非常大，国内基本都掌握了按照国际标准进行实验的方法，而且投入的成本比国外都要大，中国地区有7、8个实验室，每个实验室都不比德国的实验室差，至少在硬件方面如此；从认证上看，最终检查和国外基本是一样的，甚至比国外还多一些项目。如果说区别的话，就是中国的认证机构和检测机构是分包合作的方式，认证机构抽样送到实验单位去测试，测试结果反馈回来后由认证机构再专门做一检查，合格之后发证，这样两家是个合作的关系，但是国外的认证机构和检测机构是一体化的，相当于两个部门，通过总体来协调。可以说中国的认证机构的检测能力还是不足的，但是通过采取分包合作的方式得到了有效的弥补。
虽然分属不同的单位，但是国内领先的认证机构和实验机构的合作可以有效的防止认证机构沦为简单的发证单位。以鉴衡中心为例，实验室只是检测送检产品，不需要经历市场竞争，所有的市场风险都由认证机构来承担，由认证机构去开拓市场。送检的价格也是统一的，可以保证实验机构公正的检测每一个送检产品，
通过建立完整的认证体系，来保证金太阳工程的正常运行，可以极大的避免浪费国家资金的现象。在国家大力发展光伏发电的宏观背景下，光伏产品的质量关系着光伏电站的发电效率，更关系着光伏建筑一体化的安全性，无论从经济上还是从公众的生命财产安全上讲，严格的认证体系的参与能够有效的为光伏应用保驾护航，培育光伏产业向规划中的方向顺利前行。
认证是高端企业发展路线的必然选择
对于光伏电站来说，最重要的部件主要是电池板，它的成本将近50%，是最贵的部件，它的重要性不言而喻。再一个是并网逆变器，虽然它的成本已经不足10%，但是这个设备的作用非常重要，关系到转化的效率。成本虽然低，但是关系到业主的收益，这个部件一旦发生故障，围绕它的整个组件就没有用了。这两个设备的认证要求相对其他部件会更高些，考察的范围和认证的费用都是最高的，其他的项目要求质量的标准虽然一样，不过测试的项目相对少。
随着光伏产业的发展，光伏产品的测试标准也在有序的不断提高，相应的认证产品的质量自然也会提高，这样无形之中会提升企业产品的生产成本。事实上，认证机构在制定标准的时候充分考虑到要符合产品的发展需求和行业现状。据介绍，现在的并网逆变器已是第二版技术规范，增加了很多项测试项目，这样企业生产产品的成本会进一步提高，必须增加设备来适应提高的标准，但不会高特别多。按照鉴衡标准生产的产品必然会增加企业的成本，但是这样的成本增加是符合行业利益的。高标准自有高端市场来满足。可以说，是否符合高标准，是企业经营思路的选择，要走高端路线的，就一定会想尽办法来符合高端认证标准，因此是否采取符合高端认证标准的选择是一种商业性的选择。真正想做好市场的企业，都会自然的走高端路线，像西门子。
