CDM在太阳能光伏发电产业中的应用研究

［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ｓｏｌａｒ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｃｌｅａｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ（ＣＤＭ），ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ
１引 言
２太阳能利用状况
随着化石燃料的不断消耗，能源危橇已展瑷在 人们面前，及早寻找新能源和可再生能源已成为必 须。可再生能源包括太阳能、风能、地热能朔生物质 能等。太阳能是资源最丰富静可再生能源，它分布广 泛、可再生、不污染环境，是国际社会公认的最理想 替代能源。太阳能的利用有２种途径，即剩用其热
ｉｎ ｏｎｅ ｙｅａｒ ｂｙ曩ｓｏｌａｒ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ １ ＭＷ ｉｎ Ｈａｎｄａｎ Ｗｎｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｐｒｏｆｉｔｓ ｏｆ ｐｏｗｅｒ
ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ＣＤＭ ｐｒｏｊｅｃｔ。ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｓｔ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｗｅ赞ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｓｏｌａｒ ｅｎｅｒｇｙ ｈａｄ ｇｒｅａｔ
太阳能控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳
的充电电流和电压，快速、平稳、高效地为蓄电池充
电，并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的寿
命，同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发
生。如果用户使用的是直流负载，通过太阳能控制
器可以为负载提供稳定的直流电（由于天气的原因，
太阳能电池阵列发出的直流电的电压和电流不是很
第２４卷第４期 ２００８年４舅
【文章编号］１００２．８５２８（２００８）０４－００４４－０５
建 麓斜 謦
ＢＵｌＬＤＩＮＧ ＳＣＩＥＮＣＥ
Ｖｏｌ。２４。Ｎｏ．４ Ａｐｔ。２００８
ＣＤＭ在太阳能光伏发电产业中的应．ＷＩＸ开究
王侃宏‘，正丽辉１，崔 坚１，桂林平２
（１．河托工筏大学，河北郄郸０５６０３８；２。西北综合勘探设计研究院，浃褥西安７１０００３）
能有很大的利用空间。应用太阳能光伏发电技术有利于减少温室气体的排放，ＣＤＭ项目的实施有助于光伏产业的发展。
【关键测】太阳能光伏发电；滂浩发展机制；减排
【孛强分熬号】ＴＭ６１５
ห้องสมุดไป่ตู้
【文献栝识码】Ａ
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＣＤＭ ｉｎ Ｓｏｌａｒ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
太阳能光伏发电系统的运行方式主要分为离网
运行和联网运行２大类。
，
离网运行系统未与公共电网相连接，又称为独
立太阳能光伏发电系统。主要应用于远离公共电网
的无电地区和一些特殊场所，如公共电网难以覆盖
的偏远农村、海岛、通信中继站和边防哨所等场所。
联网运行系统与公共电网相连接，共同承担供
电任务。它是太阳能光伏发电进入大规模商业化的
ｆ纂盒项目】河北省科技攻关资助项目（０６２７６９０３Ｄ－２，０７２７６７１２Ｄ－２）
【作纛简介】壬佩宏（１９６６－），粥。博士，教授
【联蒜方式】ｋａｎｌ∞ｎｇｗａｎｇ＠２６３．ｎｅｔ
我国幅贯辽阔，全嚣各地的太阳能资源储量存 在很大差异。根据各地太阳总辐射量的多少，可将 全国划分为４类地区，如鼷１所示。Ｉ资源率鬻带： 年辐照量大于６ ７００砌７＜靠·ａ）；狂资源较富带：年辐 照量为５ ４００—６ ７００ ＭＪ／（ｍ２·ａ）；１１１资源一般带：年 辐照量为４ ２００。５ ４００瓣，（菇·ａ＞；掰资源贫芝带： 年辐照量小于４ ２００ ＭＪ／（ｏ·ａ）。特别是Ｉ、Ⅱ类地 区，正是我国人阴稀少、居住分散、交通不便的偏远 的酉ｊ｜：缝嚣，经济发展较为落后。霹充分零ｌ震墨她 的太阳能资源，采用太阳能发电技术来发展经济，提 高人民生活水平。
。７０％…。
河北省的太阳能利用主要是利用其热能，太阳 能热水器、太阳能灶都有广泛的应用；太阳能光能利 用主要是太阳能灯，保定地区已经在公共道路照明 中使用太阳能灯。最近，河北省首座利用太阳能照 明的公路隧道——承德市韩郭公路小梁东隧道已投 入使用。总体来说，河北省只有小规模太阳能的利 用，还没有太阳能建筑一体化的工程，也没有光伏发 电并网系统。这说明，像该省这样一个太阳能资源 比较丰富的地区，太阳能资源的利用率也还很低，有 很大利用潜力。
Ｋａｎ－ｈｏｎ９１，燃Ｌｉ－ｈｕｉ ｏｆ勖舀咖，Ｓａｎｄａｎ ＷＡＮＧ
２，ＣＵＩ矗粥’，ＧＵＩ Ｌｉｎ－ｐｉｎ９２（１．Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
０５６０３８，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ；
ｏｆＥ码鲋捆Ｂ咖Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ２．Ｎｏｎｈｗｅｓｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｊ赫ｆ如珊ｅ
ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ，Ｘｉ＇ａｎ ７１０００３，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）
４光伏发电存在的问题
１）光伏阵歹ｌｊ发电效率低 光伏发电的最基本元彳孚是光伏阵列，主要分为 单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜光伏电池等。单晶硅 太阳能电池的光电转化效率为１６％一２０％，多晶硅 太阳能电游的转化效率为１３％～１５％，非晶硅太阳 能电池的最高转化效率约为５％一８％，薄膜光伏电 波目前的转化效率仪为２％一４％。由予光电转化 效率太低，扶丽使光伏发电功率密度低，难以形成高 功率发电系统。并且由于对光电转化管理不利，真 征太阳能的剃用率只有５０％一７０％｝３】。 ２）系统造价成本高 由于光伏发电效率低，要发出足够的电则需要 谗多光伏电池板。２００３年，单、双最硅光伏电池组 件的价格约为３６一∞元，ｗｐ，光伏发电系统价格约 为６０。８０冗／ｗｐ，其成本约为其它能源发电成本的 ６。２０倍聆】。成本高是当前制约光伏发电市场快速 发展的主要因素。 ３）技术水平不高阻碍光伏产业的发展 我国光伏产业起步较晚，太鬻能利耀基础理论， 特别是光伏物理科学发展薄弱；太阳能利用基础材 料，特别是光伏材料与器件依赖进口，关键的生产设 备程溅量仪器也要依靠进口；太阳能领域高求平科 研人才和工程技术人员严重缺乏。 ４）资金匮乏
涎二ｌ艺省邈簸中纬度地嚣，太鬻熊资源在全国处 于较丰富地带，仅次于青藏及西北地区，年辐照屡为 ４ ９８１—５ ９６６ ＭＪ／（矗·ａ），年均Ｅｌ照时数为２ ４００—
万方数据
第４期
王侃宏。等：ＣＤＭ在太阳能光伏发电产业中的应用研究
４５
图１我国太阳能资源分布
３ １００ ｈ，全省范围均属日照条件较好的地区，张家口 坝上、承德、沧州东部和渤海沿岸是稳定的日照地 区，年日照时数为２ ８００—３ ０００ ｈ，为全省最大地区； 燕山南麓和太行山中北部地区次之，年日照时数为 ２ ７００。２ ９００ ｈ；山麓平原、低平原及太行山南部最 少，为２ ４００，２ ７００ ｈ。日照时数季节分布是春季最 多、夏季最少、冬季略多于秋季，全省日照率为５０％
．
光伏产业市场在我国还不成熟，鼹险大，银行梭Ｉ 构不愿意发放贷款，融资困难。大多数国内企业和 银行机构对光伏发电了解很少，而该产业作为新兴 产堑，其经验也缀有限。资金溅乏也是制约光伏产 业发展的主要因素。
５）制造单晶硅和多晶硅光伏电池需要消耗相当
多的能源 硅是地球主各种元素中含量仅次子氧瀚元素，
主要存在形式是沙子（Ｓｉ０２）。从沙子变成单晶硅和 多晶硅需要经过多道化学和物理工序，其间瑟消耗 福当多豹能量，这也是其成本高的原医。丽铡造菲 晶硅光伏电池所需的能耗少很多，人们也正在为提 高它的稳定性和工作寿命、降低它的内阻，从而提高 其光电转化效率两在不断的进行研究。
２０２０年，中国光伏发电的市场将会由独立发电系统
转向并网发电系统，包括沙漠电站和城市屋顶发电
系统‘副。
３．３太阳能光伏系统的应用
目前我国光伏发电系统的应用一方面以采用光
万方数据
建囊讲学
第２４卷
伏发电系统和建设小型光伏电站为主，解决偏远地 嚣无电树秘无电耀声的供电阚题，为镔远缝蘧农牧 民提供最基本的生活用电；另一方面，通过借鉴发达 网家建设魇顶光伏系统的经验，在经济较发达、城市 现代讫水平较高的大中壅城审，在公益健建筑纛英 它建筑物以及道路、公园、车站等公共设施照明系统 巾推广使用光伏电源，建设屋顶光伏发电系统。此 外，还建立大型兹并阏光扶系统，以使予在光铗发电 成本下降到一定程度时，为开展大型并网光伏系统 的大规模应用做好准备。
发电阶段，是电力工业组成部分之一的重要方向，也
是当今世界太阳能光伏发电技术发展的主流趋势。
光伏电池与建筑相结合的联网屋顶太阳能光伏
发电系统是众多发达国家竞相发展的热点，发展迅
速、市场广阔且前景诱人。联网太阳能光伏发电系
统在我国还处于实验示范的起步阶段，远远落后于
美国、欧洲、日本等发达国家。１９９０年德国首先开
【摘 豢】本文从太阳能光伏发电系统的组成和运行方式人手，以河北省太阳熊利用状况为基础，分析了太孵熊光伏发
魄产夔瑟睡戆一系羁障蓦譬程清洼发麓筏裁（ＣＤＭ）瑗嚣酶雩ｌ入对避免这蹙障褥兹露耀。其次，泼郝韩帝ｌ痉ｌ ＭＷ太錾缝光茯
并网发电站为例，计算了其年减摊爨，并对发电收益、ＣＤＭ项目收益和发电站成本进行了比较及论证。结果表明河ｊＥ省太阳
６）发电运行受气候环境因素影响大 光伏发电源直接来源予太阳辎射，丽地球表霹 的太阳照射受气候静影响时有时蠢。另外，融于环 境污染的影响，特别是当空气中的颗粒物灰坐落在 光伏电池板上，会阻挡阳光的照射，减少光线的射入 量，从丽减少发电量。
稳定）。
逆变器将太阳能电池阵列和蓄电池提供的低压
直流电逆变成２２０ Ｖ交流电，供给交流负载使用。
蓄电池（组）将太阳能阵列发出的直流电储存起
来，供负载使用。在光伏发电系统中，蓄电池处于浮
充放电状态，当日照量大时，除了供给负载用电外，
还对蓄电池充电；当日照量小时，这部分储存的能量
将逐步放出。
３．２太阳能光伏发电系统的运行方式
［Ａｔ瞌ＴａＣｔ］Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ｏｆ ｓｏｌａｒ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｏｌａｒ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ