简述光伏组件与应用

一、产品简介

由于技术和材料原因，单一太阳能电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统，称为光伏组件。

二、发电原理

单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度J，短路电流Isc，开路电压Uoc。若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载，理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回路，于是就有“光生电流”流过，太阳能电池组件就实现了对负载的功率P输出。

三、主要性能参数

四、产品结构

光伏组件主要由钢化玻璃、电池片、EVA、背板、接线盒、铝边框和硅胶构成。电池片经过串并联后，达到所需要的电压和电流，通过层压技术将电池片封装在钢化玻璃和背板之间。电池片与钢化玻璃、背板之间的EVA可以起到很好的粘结固定作用。封装后的组件装上边框并打上硅胶，起到一定的保护、支撑作用，接线盒内部的二极管保护整个发电系统，起到电流中转站的作用，如果组件短路接线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统。封装好的组件正面最大静载荷可达5400Pa，光伏组件的使用寿命可达长到25年。

五、光伏发电的优点

光伏发电与常用的火力发电系统相比，光伏发电的优点主要体现于：

①无枯竭危险；

②安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；

③不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；例如，无电地区，以及地形复杂地区；

④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；

⑤能源质量高；

⑥使用者从感情上容易接受；

⑦建设周期短，获取能源花费的时间短。

六、光伏发电系统简介

独立光伏发电也叫离网光伏发电，主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。

并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。光伏发电实例可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。 带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。

分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。

目前我国光伏产业发展主要以并网光伏发电系统为主，因离网光伏发电系统需要增加蓄电池组，所以增加了系统的建造成本，也因蓄电池使用寿命短，从而又增加日后的维护成本。目前国家有相关的鼓励政策，鼓励各类电力用户、投资企业、专业化合同能源服务公司、个人等作为项目单位，投资建设和经营分布式光伏发电项目。

七、分布式光伏发电发展的前景

国家发改委在最新发布的《关于2018年光伏发电项目价格政策的通知》中指明根据当前光伏产业技术进步和成本降低情况，降低2018年1月1日之后投运的光伏电站标杆上网电价，Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类资源区标杆上网电价分别调整为每千瓦时0.55元、0.65元、0.75元(含税)。2018年1月1日以后投运的、采用“自发自用、余量上网”模式的分布式光伏发电项目，全电量度电补贴标准降低0.05元，即补贴标准调整为每千瓦时0.37元(含税)。

从通知的调价情况来看，电站标杆上网电价三类地区较2017年都降低了0.1元/千瓦时，下降幅度分别为15.38%，13.33%和11.76%。分布式补贴标准较2017年降低了0.05元/千瓦时，下降幅度为11.9%。调价的幅度明显小于之前的市场预期，也小于此前的意见稿提到的地面式标杆电价降幅0.15元/千瓦时和分布式降幅0.1元/千瓦时。

我们认为降补贴对于电站收益率的影响会向制造业传导，按照此前市场预期的降价幅度，制造业各环节将面临较为严峻的降本压力，那么企业之间的竞争加剧，厮杀将非常惨烈，而此次的降幅好于预期将会改善之前对于市场竞争环境加剧的预期，企业的降本压力也随之减少。但是，我们通过和意见稿的比较发现，意见稿中建议2018年全年降幅在0.15元/千瓦时，并按季度调整。那么根据意见稿的建议，上半年的调整幅度并没有超过0.1元/千瓦时，而正式稿中采取了全年都降0.1元/千瓦时。这样看来，虽然全年平均降本压力较小，但是上半年企业的降本压力仍然比较大，因此我们判断今年的市场或将先紧后松。

通知中还指明村级光伏扶贫电站(0.5兆瓦及以下)标杆电价、户用分布式光伏扶贫项目度电补贴标准保持不变。也就是说村级光伏扶贫电站的标杆电价依旧执行2017年的Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类资源区标杆上网电价每千瓦时0.65元、0.75元、0.85元(含税)，而户用分布式光伏扶贫项目依旧执行0.42元/千瓦时的补贴。

我们认为从通知来看，政府非常重视扶贫民生问题，光伏扶贫作为国务院扶贫办“十大精准扶贫工程”之一，充分利用了贫困地区太阳能资源丰富的优势，通过开发太阳能资源、连续25年产生的稳定收益，实现了扶贫开发和新能源利用、节能减排相结合。此前国家也明确表示村级光伏扶贫电站不设规模上限，据扶贫办调研，满足光伏电站建设条件的贫困村全国约有5万个，村级扶贫电站的装机规模将有可能达到15GW，市场空间不容小觑。2018年政府对于光伏扶贫项目具有明显的政策倾斜，扶贫项目的装机将实现一定幅度的增长。 另外，从对村级光伏扶贫的项目规定单个规模上限(0.5兆瓦及以下)和电站标杆电价降价幅度以及对于整体规模限制程度来看，国家对于单个体量小，满足就近消纳的小规模和分布式电站有还依旧存在政策倾斜，分布式电站相对于地面式电站依然拥有较高的收益率和吸引力，因此我们认为2018年的分布式的表现将会依然靓丽，值得市场期待。