关于光伏产业发展调查分析

文/杨晓妍 彭嘉俊 李俊杰，广东东软学院

1 引言

随着现代社会的发展，电力的使用越来越广泛，一些大型的企业每年都会投入大量的电费用于电站发电，很多企业为了减少这方面的支出，大多选择在楼层的顶部装有光伏板利用太阳能发电。由于其清洁、环保和灵活的配置，光伏(PV)发电已成为新能源开发的主流。但光伏板在长期使用的过程中会产生许多问题，国内市场存在的光伏运营方案，多数维护方向单一，完善度不高。本作品针对产业发展以及配件运营的问题做了进步探讨研究。

2 光伏市场发展现状

随着当今时代科技的飞速发展，各国都面临着能源匮乏的重大问题，面临当前能源短缺的问题，各国加快了光伏发展的步伐。美国计划在2015年达到商业竞争水平；日本也针对光伏发展提出以光伏发电站的发电量达到28GW为2020年的目标；为了加快光伏发展的步伐，欧洲光伏协也提出以实现光伏发电商业化作为2020年在光伏技术方面的目标。在科学技术发展和低碳经济发展的背景下，政府在光伏发电技术上的认识也进一步得到提高。

在2014年至2017年间，光伏行业经历了高歌猛进，然而在2018年，光伏行业却跌入了行业的低谷。531政策突然制动导致国内市场快速下滑，产品价格大幅度下跌，企业盈利能力维持在较低水平。行业发展热度急剧下降，但由于政策的影响，行业逐渐从粗放型增长转向精细型，从追求规模化到追求质量。而利于行业发展的各项相关政策，如可再生能源分配，分布式光伏发电的项目管理和市场交易，也有望加速实施。通过以上措施，在为行业奠定坚实基础的同时，也为实现可持续发展奠定了坚实的基础。

表1 2018年中国的光伏产品出口情况

根据以上数据分析，相信光伏产业在将来发展过程中仍然将面临着复杂多变的国内国际形势，这不仅仅是国内产业发展环境不断改善和优化的动力来源；同时，面临着中国光伏产品引发的双方贸易摩擦等不利因素，对国际市场而言也是一种挑战。

3 光伏市场的问题

3.1 技术问题

近年来，中国的光伏产业在中国的政策和技术的影响下，其发展趋势呈现出快速发展的趋势。现在我国的光伏企业较为饱和，而经过“531”政策的影响，国内光伏市场一度进入冷冻期；这样的形式促使更多的企业通过加强光伏技术，降低生产成本等来巩固。

光伏电站系统由组件、汇流箱、逆变器和其他组件组成，无论哪个组件有问题，电站运行都会受到一定程度的影响，可能导致电站发电量受到损失，严重的情况可能甚至会引起火灾，最终一切工作将功亏一篑。例如光伏组件，不仅是最关键的部件，而且是光伏电站设备层中最核心的部件。在质量和性能上对光伏电站的整体性能和可靠性都是至关重要。其成本大约占光伏系统成本的50%，一旦光伏组件出现问题，电站收益将受到严重损害。(下文重点介绍光伏组件)

3.1.1 热斑效应

光伏技术中所谓的“热斑效应”是指在光伏部件上的部分电池在阳光下被阻挡，从而致使光伏模块工作不能正常进行，导致被覆盖部件比未覆盖部件加热更快，这进一步导致由于温度过高而出现暗点烧坏。由于光伏电池对照明的变化敏感，因此在阴影的情况下，接收较低照度的光伏电池的电压出现反偏。光伏系统的负载不再提供能量，而是吸收由其他正常光伏电池产生的电力，并且阴影中的光伏电池产生热量。由此产生的现象称为“热斑”现象。在光伏阵列中产生的这种现象会导致光伏系统的输出功率降低，同时也会致使光伏电池的使用寿命减短，轻则减少10%，重则减少30%。

表2 由阴影遮挡产生的对于光伏系统的影响

组件背后接线盒内存在旁路保护元件，该元件会在组件被遮挡后启动，此时，组件串中高达大约9A的直流电流将会瞬间加载到旁路元件上，接线盒内的温度将高达100多度，虽然在短期内接线盒和电池板受到这种高温的影响甚微，但如果不消除这种阴影影响而使该影响长期存在的话，接线盒和电池板的使用寿命将受到严重的影响，即遮挡也是接线盒烧毁的最大原因了。

3.1.2高温

许多人认为高温的天气下阳光光线充足，适合光伏组件增加发电量，但其实这种说法是不对的。高温是指太阳辐射在一定时间内对地表照射形成的环境，与天气的热量与太阳辐射的强度有关。

太阳能电池组件的性能受高温条件的影响，随着温度的升高，其输出功率会出现急剧下降的趋势，从而影响其性能，导致太阳能电池组件功效无法完全发挥。高温容易导致电池板出现故障，例如强化热斑效应会影响光伏板性能，使得光伏板老化甚至损坏；逆变器也会受高温环境影响，当温度过高时，会影响其满负荷运行状态，导致逆变器散热不良，从而影响逆变器的发电量；与此同时，敏感元器件在高温环境下也会受影响，在高温环境下其损耗速度大为加速。光伏组件的背板或封边硅胶在高温、潮湿的条件下会被产生的水蒸气渗入内部，从而诱发PID效应。

3.1.3 PID现象

（Potential Induced Degradation）全称为电势诱导衰减。

电位诱发衰减效应，指的是在长期的高电压环境下，电池组件受温度影响，从而导致其玻璃以及封装材料之间存在漏电流现象。在这种环境下，电池片表面会被大量电荷侵蚀，从而造成该电池表面的钝化效果恶化，并且最终模块的性能过低而不能满足其设计标准。当出现严重的PID现象时，将对组件功率造成严重影响，导致其功率衰减程度达到50%以上，从而影响整个组串的功率输出。这种PID现象最容易发生在高温、高湿、高盐碱的沿海地区。

3.2 其他问题

3.2.1 非技术性成本占比高

据统计，光伏电站建设的非技术成本已占到总投资成本的20多个，并且逐年增加；在土地成本方面，土地税费并没有统一的标准，甚至一些有地方政府优惠承诺的领跑项目面临更大的土地问题。在财务成本方面，国内光伏电站建设贷款利率一般比国外高出4～5个百分点；在并网成本方面，电网需要安装指定制造商的并网机柜，计量设备和网络安全隔离系统。由于电网长期批准，项目往往由企业建造，所以成本较高。黑龙江省等地区在上网电价补贴方面，不仅有补贴拖欠，而且被大大减少了光伏发电项目的保障采购小时数。云南水电的上网电价低于脱硫燃煤基准，可获得的实际上网电价低于当地基准上网电价。这些都大大降低了光伏发电项目的经济效益。

3.2.2 弃光率未完全改善

近几年，相应一些政策的补救，一些中东部地区的弃光率大大降低了,消纳了光伏产生的电量。可是在西北地区，由于阳光资源丰富，成片闲置的土地也比较多，这样充足的阳光资源和土地资源非常适合光伏电站建设，因此吸引了全国各地的建设商，但是，由于西北地区经济不够发达，导致西北地区无法消耗如此多的电量。结果，导致当地的光伏电站有较高的弃光率现象。

现阶段，我国光伏产业企业装机规模越大，发电量越高，拿到的收益就越多，这导致企业只注重装机规模来换取利润。但是采用这种方式换取利润的同时又忽略了一个问题，取得收益的前提条件是当地能否完全消纳如此多的电量。显然，面对如此多的电量对当地来说是不可能完全消纳的。

3.2.3 光伏补贴拖欠

拖欠补贴一直是令人头疼的问题之一。在装机容量快速增长的同时，可再生能源的额外短缺导致资金缺口逐渐扩大。根据CCID智库，截至2018年底，可再生能源的补贴差距已超过1000亿元。如果解决补贴资金来源问题的解决方案无法及时给出，光伏产业的发展将面临巨大压力。一方面，补贴拖欠将导致民营企业难以继续为光伏电站投资，而国有企业在承受巨额补贴的情况下，目前的金融去杠杆将进一步成为国有企业继续发展光伏电站的制约因素。另一方面，光伏补贴拖欠周期是一到两年，甚至两到三年。由于该补贴拖欠周期较长，倘若光伏电站迟迟得不到补贴，在上游零部件制造商的支付方面，它必然会违约，而零部件制造商将进一步拖欠更多上游原材料供应商的支付。这样引起的连锁拖欠现象，对整个产业链“回血”造成严重影响，这不仅仅挫伤投资者信心，光伏行业也可能因此面临断崖式下滑，导致经济总体运行占据不利地位。

4 解决思想

4.1 绿色光伏

今年两会的关注焦点依然集中于绿色环保产业和光伏产业这两大产业问题上。今年的两党政府工作报告明确指出，有必要扩大绿色环保产业，加快解决风、光、水电消耗问题，减少光伏等光伏发电相关问题。不少的人大代表就光伏问题提出了建议。希望国家出台相应政策，从降负减税、补贴机制等多个方面支持光伏行业的持续健康发展，只有政策与行动双管齐下，必然会对光伏产业有很大的帮助。

4.2 补贴政策的完善

巨额补贴拖欠依旧是光伏产业的头号问题。据统计，2020年光伏补贴缺口预计将超过600亿元。行业光伏电站企业补贴拖欠金额已达数十亿元，并以每月数亿元的速度递增，现金流承受巨大压力。虽然有关部门正在探索绿证和强制性配额，以解决拖欠补贴的问题，但是近水救不了远火，考虑到补贴缺口越来越大，应借助全国贯彻落实习近平总书记关于民营企业家座谈会精神这一重要时机，尽快启动补贴拖欠解决机制。

而在近期，国家能源局于2月下旬以防止补贴缺口如滚雪球般越滚越大为主题召开的座谈会，新的光伏政策将确定今年的补贴配额规模，新光伏项目的补贴规模将有效解决拖欠的问题，对以往的光伏项目补贴延迟的问题将有所改善。

5 运行与维护

光伏发电注重前期的发展建设，但却经常忽视运营以及后期的维护。截至2019年3月，中国光伏并网装机容量接近180吉瓦。操作和维护在专业化和集约化不足，以及存在着管理水平和技术水平较低，效率低等各方面的问题。可以看出，光伏运行和维护问题制约了光伏产业的健康发展。要想实现光伏产业的高质量发展，需要加深部分运维人员对光伏电站的运维要求的理解，无论是适用的法规、标准要求，还是调度和监管部门及业主的要求，都要全面化、系统化；运维人员对电站的标准以及法规的合理性缺乏必要的评审，将导致后续的工作中出现指标不合理，目标性和可操作性不强的现象，甚至因此产生争议。运行维护技术跟不上行业发展的需要，也将导致运营效率低下。

一个高质量的电站，不仅仅是本身质量高，还要提升中期的质量发展，才能达到好的效果。