太阳能屋顶发电市场报告-文档整理宋东副主席

第一篇：太阳能屋顶发电市场报告-文档整理宋东副主席

太阳能屋顶发电市场报告-文档整理宋东副主席

（一）中国屋顶光伏市场调研报告之一

正在拟定的《可再生能源发展“十二五”规划》，将我国光伏发电装机容量目标确定为，到2015年达到1000万千瓦，到2020年达到5000万千瓦。其中，光伏屋顶电站规模到2015年为300万千瓦，到2020年为2500万千瓦。

与水电、核电和风电相比，太阳能光伏发电不受地域、资源条件、制造材料和远距离输电的限制，安全可靠，发展潜力巨大，是我国实现2020年非化石能源满足全国15%能源需求、单位GDP二氧化碳比2005年减排40%-45%双重目标的重要途径。

我国已是全球太阳能电池第一大生产国，但高达95%的对国际市场依存度为产业发展埋下隐患。随着国际市场的持续降温，我国亟待加快启动国内光伏市场，以促进产业健康发展。金太阳和光电建筑这类与建筑结合、就地发电就地使用的发用电模式，是光伏电力最有效的利用方式，加快推动与建筑相结合的用户侧光伏系统并网市场，是快速、规模化启动我国光伏市场的关键。

一、光伏发电具诸多优势近10年世界光伏市场快速发展

资料显示，全球水能、风能和生物质能经济可开发资源总量约8太瓦(TW，1太瓦=10^12千瓦)，而太阳能经济可开发资源高达600太瓦，是唯一能够保证人类未来需求的能量来源;太阳能电池的制造材料硅在地壳中的含量高达26%，不存在资源短缺和耗尽问题;光伏发电属于固态发电，没有转动部件，发电不用水，能够方便地与建筑结合，规模大小随意，建设周期短，可以直接安装在负荷中心，就地发电、就地使用;太阳能光伏发电无污染、零排放，不存在任何安全隐患，建设运行十分简单，可以做到无人值守。

据测算，每瓦单晶硅光伏发电系统全部环节总耗电为2.67千瓦时，可在寿命期内发电39千瓦时，能量增值达15倍以上;光伏发电产业万元增加值能耗为0.3吨标准煤左右，远远低于其他工业行业，属于高附加值行业;此外，光伏是资金和技术密集型产业，涉及基础材料、电子信息、装备制造、城市建设、荒漠改造和利用、新农村建设、国际贸易和海外出口等社会生产生活的诸多领域，光伏产业的发展可以带动大量资金、技术和劳动投入，能为相关装备制造和原材料工业创造很大的市场空间，能够增加众多高端就业机会，是重要的战略性新兴产业，对经济发展和社会就业具有较强的拉动效应。正因如此，10年来世界光伏市场飞速发展，2000-2010年年均复合增长率达54.1%，在经历金融危机和西班牙政策突变的2009年，年新增装机容量也比2008年增长24%。2010年世界太阳能光伏市场出现超常增长，年增长率超过100%。截至2010年底，全球光伏发电装机容量达38.2吉瓦(GW，1吉瓦=10亿瓦)。(见图表1)

图表1:2000年以来全球光伏发电装机容量统计

资料来源:EPIA(欧洲光伏工业协会)、IEA(国际能源机构)、JPEA(日本太阳光发电协会)、SEIA(美国太阳能工业协会)从装机容量的国家分布看，2004年前，日本是全球最大的光伏市场，美国位居第二;欧洲在2004年超过日本，并一直保持全球第一的位置。作为全球第一光伏大国，德国2010年底拥有超过17吉瓦的装机容量。

二、我国光伏产业发展飞速但对国际市场依存度过高埋隐患

得益于欧洲市场的拉动，2004年后我国光伏产业飞速发展，连续5年年增长率超过100%，连续4年太阳能电池产量居世界第一，2010年光伏电池产量达10吉瓦，占世界总产量的50%。

2009年以来，我国太阳能电池成本持续下降，国际竞争力增强。目前，晶体硅太阳能电池成本已经接近1美元/瓦，薄膜太阳电池的成本大约在0.75美元/瓦。目前，我国多晶硅生产企业的副产品回收利用率都已达到90%以上，先进多晶硅生产企业的综合利用率甚至达到国际先进水平。2010年，我国多晶硅产品缺口比例约为47%，较上年的49.1%下降不多，较2007年以前的89%有了明显下降。可以预见，今后1-2年内我国多晶硅供求仍将处于紧张状态。

尽管产量最大、成本最低，由于应用市场启动缓慢，我国95%以上的太阳能电池需出口到国外，对国际市场依存度过高，为我国光伏产业发展埋下了隐患。从全球来看，太阳能电池需求的短期成长动力主要来自于各国政府对光伏产业的政策扶持和价格补贴，而这是我们无法控制的。一旦国外补贴政策发生变动或实施贸易保护，我国光伏产业将受到沉重打击。

而实际上，欧洲光伏市场的变化对我国光伏产业的影响正在逐步显现。从2010年开始，德国、西班牙、法国、意大利等欧洲光伏应用大国纷纷下调对光伏发电的补贴，下调幅度在10%-30%不等。2011年以来，其政策调整幅度加大，德国在年初将光伏发电上网电价下调13%;意大利5月出台新的太阳能补贴法案，决定将2011年的补贴下调30-40%，2012年再降20%左右，2013-2016年的每个季度再降6%;西班牙再次削减太阳能发电补贴;捷克政府则提出一系列针对其国内泡沫式光伏电站投资的惩罚方案。

欧洲光伏政策的调整，给我国光伏产业带来阵阵寒意。今年上半年，国内对国际市场的光伏组件销售出现供大于求局面，一些产品滞留在港口、码头和海上，一些欧洲客户甚至要求降价或退货。市场迅速从卖方市场转变为买方市场，上半年国内光伏产品生产企业忙于清理库存。在组件降价的带动下，行业各环节产品价格大幅下滑，毛利率下降。

对于国内光伏组件生产企业而言，今年二季度无疑是一段非常艰难的时期，但国内也是全球排名前三位的光伏组件供应商尚德、英利和天合光能的出货量仍均增长了近20%。其中，一直注重内销的英利集团上半年向国内市场销售了110兆瓦光伏组件，为其实现85.23亿元销售收入、11.6亿元的利税，打下了良好基础。

在过去的几年，欧洲光伏市场一直占有世界80%以上的份额，据预测，2011年欧洲光伏市场的份额将下滑到60%以下，2012年更将下滑到50%以下。世界光伏市场不会再像前10年那样以年均40%以上的速度增长，增速可能降至20%-24%。

面对欧洲各国补贴的削减和全球光伏市场形势的变化，加快启动国内光伏市场是积极的应对措施，也是保证我国光伏产业健康发展的必要条件。

三、用户侧并网是快速、规模化启动我国光伏市场的关键

2008年以前，国内光伏发电主要用于离网项目，市场规模很小。2009年，我国启动“光电建筑”、“金太阳示范工程”和敦煌大型荒漠光伏电站招标等多个项目，市场得到飞速发展。截至2008年底，我国光伏发电装机为140兆瓦(MW，1兆瓦=100万瓦)，2009年底装机容量增至300兆瓦，2010年底达到890兆瓦。

目前国际上并网发电占到总光伏市场的90%，而在并网光伏市场中，与建筑结合的用户侧并网发电系统占90%以上，德国在输电侧大型并网发电仅占10%，美国仅占6%。德国和日本的“10万屋顶计划”及美国的“百万屋顶计划”主要都是在低压用户侧并网的分布式光伏发电系统。

大型荒漠电站是在中压输电侧并网，属于发电站模式。我国的荒漠大部分在西部，而负荷中心在东部，长距离输电的条件在目前还不具备，就地消化也受到一定限制，于是就会有先加强电网建设，然后才能大规模建设光伏电站的结论。而长距离输送电网建设非一朝一夕就能建好，荒漠电站在现阶段快速启动国内光伏市场方面的作用比较有限。

在去年底财政部、科技部、住建部和国家能源局会同国家电网公司召开的“金太阳示范工程”会议上，财政部副部长张少春表示，金太阳示范工程和太阳能光电建筑应用示范工程重点支持大型工矿、商业企业以及公益性事业单位利用既有建筑建设光伏发电项目，在配电侧并网，所发电量主要由企业自己使用。这样做，一是光伏发电时间是在用电峰值的白天，可直接在用电负荷中心全部就地消纳，不需新建电网和长距离输送，减少了接网费用和能量损耗;二是单个项目规模不大，发电量少，基本上可以实现自发自用，抵扣峰值用电，获得较好的经济效益;三是项目不占用土地，审批过程简单，投资主体灵活多样，节能环保示范效果显著，容易尽快形成规模。

可见，金太阳和光电建筑这类就地发电就地使用的发用电模式，对于光伏电力而言是最有效的利用方式，可以形成规模化的光伏市场，有利于迅速拉动国内光伏产业。有效推动用户侧并网市场，是快速、规模化启动我国光伏市场的关键。

（二）中国屋顶光伏市场调研报告之二

2009年，我国启动“光电建筑”、“金太阳示范工程”和敦煌大型荒漠光伏电站招标等多个项目。截至2010年底，我国光伏发电装机为890兆瓦(即89万千瓦)，其中屋顶光伏电站装机规模约30万千瓦。在财政部、科技部、住建部和国家能源局等相关部门的推动下，近年来我国光伏发电市场，尤其是用户侧的屋顶光伏发电市场得到飞速发展。

然而，在近两年的示范过程中，用户侧光伏并网也遭遇到一些政策和机制障碍，致使项目难以确定合理的上网方式和上网电价，导致示范工程进展缓慢。去除用户侧并网的约束性政策，创新管理机制，推动金太阳等光伏发电示范工程取得突破性进展，未来5―10年我国光伏产业将迎来“腾飞”式的发展。

一、用户侧并网在安装空间、技术和资金支持方面均不存在问题

调研时，国家发展和改革委员会能源研究所研究员王斯成向新华社记者表示，在我国规模化推广用户侧并网的光伏市场应考虑以下几个关键因素: 一是是否有足够的安装空间;二是技术上是否可行;三是在现行政策体制下是否有足够的经费支持;四是在现行的推广模式下项目是否在经济上可行;五是是否有合适的能够可持续发展的商业化运作模式;六是建成的光伏系统在用户侧能否顺利接入配电网。

据2009年《中国统计年鉴》，我国现有建筑总面积410.2亿平方米，屋顶面积178亿平方米、南墙面积139亿平方米，合计317亿平方米。据住建部人居环境中心测算，实际可利用面积185.1亿平方米。按照1平方米安装60瓦光伏组件，则可安装11.1亿千瓦;即使只利用20%的可利用面积，安装量也不少于2亿千瓦。因此，安装空间不存在问题。

光伏发电系统在计费点(计费电表)用户侧并入电网，称作“用户侧”并网。当光伏穿透率(光伏装机容量占峰值负荷比例)低时，不会有任何技术问题，美国将这一比例确定为15%，日本为20%。而当光伏穿透功率较大(如超过30%)，在白天负荷较小的情况下，有可能出现光伏总功率高于总负荷，光伏电量则通过配电变压器向初级高压侧反送电，被称作“逆功率”，这会使配电网网压升高，造成安全隐患。对此，可以采用无功调压或安装防逆流装置来防止网压升高，仅会损失部分光伏电量。因此，无论是低穿透率还是高穿透率，光伏在用户侧并网都不会造成安全隐患，用户侧光伏并网的电能质量和安全性已经有国际电工委员会(IEC)标准和国家GB标准，所有技术问题都有成熟的解决方案。

2009年，我国启动金太阳和屋顶项目近300兆瓦，2010年启动400兆瓦，2011年将启动约800兆瓦。去年底，财政部副部长张少春表示，2012年以后金太阳工程每年装机将不少于1000兆瓦，这部分资金并不受每千瓦时电4厘可再生能源电力附加资金的限制。按照1千瓦补贴10.8元(2010年补贴标准，今年已降为每千瓦9元)，1000兆瓦需要108亿元。随着光伏成本的下降(每年不低于8%的速度)，补贴资金将逐年减少，直到光伏成本达到用户侧“平价上网”(预计这一目标在2015年即可实现)。据记者了解，除了中央财政补贴，江苏、浙江、山东和北京市等省市还出台了扶植金太阳工程的地方性补贴政策，各界反映补贴资金不成问题。调研时，有关管理部门负责人、业内专家、金太阳项目业主和设备提供商都表示，推广用户侧并网光伏市场，在安装空间、技术和资金支持方面都不存在问题，但由于存在诸多政策矛盾和机制障碍，旨在摸索和示范用户侧并网的金太阳工程等与建筑相结合的光伏发电项目进展不如人意。

二、阻碍用户侧并网推广的政策矛盾――光伏项目享受销售电价还是脱硫燃煤机组标杆上网电价，按“负荷管理”方式还是电站方式进行管理

2009年7月16日，财政部、科技部、国家能源局联合发布金太阳示范工程的通知(财建[2009]397号)，通知指出“各地电网企业应积极支持并网光伏发电项目建设，提供并网条件。用户侧并网的光伏发电项目所发电量原则上自发自用，富余电量及并入公共电网的大型光伏发电项目所发电量均按国家核定的当地脱硫燃煤机组标杆上网电价全额收购”。同时明确规定，“利用工矿、商业企业以及公益性事业单位既有建筑等条件建设的用户侧光伏发电项目，单个项目装机容量不低于300千瓦”。而同年7月24日国家电网公司发布的光伏电站接入电网技术规定(试行)(国家电网发展[2009]747号)却明确规定，光伏发电装机容量超过200千瓦的必须接入10千伏及以上电压等级电网。

此后，虽然该技术规定起草单位的评审专家解释说，技术规定所要表达的是，只要光伏项目的单点接入容量不超过200千瓦，就允许在低压400伏电网接入，而不是指整个项目的装机容量;随着示范的不断推进，目前的金太阳工程项目发电容量动辄几兆瓦，分散在厂矿各个屋顶上的光伏电池所发电量可以就近接入配电网，为就近的用电设备供电，无需将整个项目所发电量集中上网，但5月13日参加由财政部、国家能源局、科技部和住建部组织召开的“金太阳示范工程座谈会”的13个光伏发电集中应用示范开发区，大多数都反映，由于该技术规定表述不清晰导致的理解偏差，当地电力公司要求金太阳工程项目集中建升压站，从发电侧并网，并以对待公共电站的方式来管理光伏发电项目。

这就和金太阳工程的“用户侧”并网和“自发自用”，即允许用“抵消电量”的方式运行光伏系统的原则直接相抵触。专家表示，金太阳和光电建筑项目的盈利要点是“用户侧并网，抵消电网电量，自发自用”，抵消电量意味着光伏电量的价值等效于电网的零售电价。从“用户侧”并网转变为“发电侧”并网，产生的最直接影响就是，将导致光伏电量的价值从用户侧的销售电价，一下变成当地脱硫燃煤机组标杆上网电价，使项目的经济性完全丧失。

金太阳示范工程规定，国家对光伏项目初始投资给予50%的补贴。据王斯成测算，以2011年项目为例，我国光伏系统平均造价为1.5万元/千瓦，国家补贴(今年的补贴标准是平均每瓦9元)后，初始投资为0.6万元/千瓦，在保证税后内部收益率10%，年满发1100小时情况下，合理电价是0.7元/千瓦时。我国很多省(市)自2009年11月开始实施峰谷电价，地处东部的北京、上海、广东、浙江等省市白天的商业和小工业用电电价平均为0.9525元/千瓦时(见图表1)，远高于0.7元/千瓦时，开发商可以盈利。而燃煤脱硫电价即使是在东部各省也仅在0.35―0.45元/千瓦时左右，最高的广东省为0.49元/千瓦时，两者相差50%以上。如果执行当地燃煤电价，即便在西藏年满发1963小时，项目内部收益率也只有4.24%，西部其他省区和东部地区就更低了。可见，金太阳工程和光电建筑项目若不能享受用户侧零售电价而以发电侧燃煤脱硫电价并网，则在经济上不可行。

并且，与“自发自用”的自备电站相比，公共电站的建造成本要高很多，报批手续更复杂、报批时间更长。调研时，专家指出，在规定穿透率的情况下，用户侧并网的光伏系统应当按照“负荷管理”的原则执行，属于电网的不受控单元，其功率波动与负荷的波动在同一数量级，因此金太阳工程用户侧并网的光伏系统不应按照发电站进行管理，做到“只监测、不调度”即可。并且，只要光伏穿透率不超过30%，有功无功调节、低电压穿越等过高的技术要求都是不必要的。

此外，应当设置合理的电网接入系统费用和入网检测费用，对于用户侧并网光伏系统一般不应超过初始投资的5%。为了金太阳工程的顺利实施，电网公司应尽快发布简单、易行的用户侧电网接入标准和管理办法，而且一定要下发到地方电力部门，使基层电力部门有章可循。

三、突破用户侧并网的机制障碍――国家宜修订电力法，企业需引入合同能源管理方式创新商业运营模式，电力部门应创新受卖电机制

金太阳和屋顶示范项目一般规模较小，大部分在几百千瓦到几兆瓦。相对而言，实行集中连片示范，形成规模效应，有利于进一步降低系统造价，也有利于电网集中管理。为此，我国在2010年底首批确定了北京经济技术开发区等13个开发区作为“光伏发电集中应用示范区”，一期建设规模为170兆瓦。据初步统计，我国有100多个国家级经济技术开发区、高新技术开发区，平均每个开发区面积都在几十平方公里，可安装光伏发电规模约在100兆瓦，这样仅国家级开发区就可以实现1000万千瓦装机。加上数百个省级开发区和工业园区，可装机规模更大。据了解，在上述13个“光伏发电集中应用示范区”中，上海张江和深圳高新区有不少企业采取租赁方式，将屋顶租给有经验、有实力、专业化的大型能源企业，进行集中建设光伏发电系统，所节省的电费，按照双方的约定共享收益。

王斯成表示，金太阳示范工程的原则是“用户侧并网”和“自发自用”。如果是自己的建筑，当然没有问题，但如果光伏系统开发商和建筑本身不属于同一单位，则会出现“为别人省电”和如何进行利益分配的问题。对此，合同能源管理的方式是很好的商业模式。光伏系统开发商与建筑所有者签订协议，建筑所有者将省下来的电费按照租赁光伏电源的方式支付给光伏开发商，而光伏开发商以租赁屋顶的方式对建筑所有者给以适当补偿，这对于双方都是有利的，是一种“双赢”的商业化模式，将有效解决开发区众多业主很难集中成片示范的问题，而且有利于提高建设质量，降低成本，推动规模化应用进程。

但在实际操作中，金太阳工程中的合同能源管理方式遭到了地方电力公司的质疑。中新天津生态城的负责人反映，天津市电力公司明确表示，生态城中金太阳示范工程的业主采用合同能源管理方式运营光伏发电系统，就是在向屋顶所有者售电，而我国电力法规定，除了电力公司，任何机构都不得向用户出售电力。因此，光伏发电的电量只能卖给电力公司，而电力公司的收购按照天津市脱硫燃煤标杆上网电价结算。

多位业内人士指出，按照现行电力法，采用合同能源管理方式运营金太阳工程中的光伏发电系统，确实有“违法”之嫌。为此，我国应对电力法进行适当修改，出台包括用户侧并网光伏发电系统在内的分布式能源管理办法，改变以往的一些电力管理方法，允许大量分布式能源接入用户侧，减少电损、增加供应。同时，为形成多赢的局面，金太阳工程的光伏发电系统运营商可以支付电力公司0.10-0.13元/千瓦时的过网费，使电力公司能够回收因售电量减少但基础电网服务没有减少而产生的成本。

电网接入是金太阳示范工程和光电建筑能否顺利实施的关键。只要能够解决光伏系统用户侧并网和经济、可持续发展的商业化运作模式问题，光伏系统有望在我国出现爆发式的增长。修订相关法律，调整有关政策，电力部门积极配合和服务，是促进金太阳工程顺利实施，推动我国光伏产业快速、健康发展的关键。

（三）中国屋顶光伏市场调研报告之三

我国是世界上太阳能资源最好的国家之一。经过多年的快速发展，我国已形成较完整的光伏产业链，整体技术水平较高，发电成本已日益接近常规火电，具备了启动国内市场的良好条件。当制约快速发展的政策和机制被突破后，我国将迎来光伏发电大规模利用的5―10年“黄金期”，一如五年来风电走过的发展历程。

但值得注意的是，从光伏生产大国走向光伏强国，我国还需做好两方面的工作:一是要重视太阳能发电行业标准的制定，二是要加大技术研发投入和转化力度，以提高我国光伏产业的核心竞争力，构建我国新能源产业的国际竞争新优势。

一、我国已具备大规模发展光伏发电产业的基础

1、太阳能资源丰富产业链完整、技术水平较高

从资源条件看，我国太阳能资源丰富，大部分地区属于二类以上资源丰富区，在西部地区年满发电小时数在1500以上，在东部地区平均年满发电小时数可达到1100-1200小时，是世界上太阳能资源最好的国家之一。从应用潜力看，我国现有可利用建筑面积约180亿平方米，如利用10%就可以至少装机1亿千瓦，年发电量约1300亿千瓦时。另外在西部太阳能资源丰富地区，还有大量戈壁和荒漠，装机潜力巨大。从产业基础看，经过多年的快速发展，我国已经形成从硅材料提纯、电池制备到组件生产比较完整的产业链，整体技术水平较高，2010年光伏电池产量达到1000万千瓦，占全球的50%，居世界首位，预计到2012年总产量将突破1500万千瓦，完全可以满足国内规模化应用。

2、资源丰富地区光伏发电成本降至1元左右具备了启动国内市场的条件

目前，在我国光资源丰富地区光伏发电成本已经降到1元/千瓦时左右，具备了启动国内市场的良好条件。

美国2006年公布的太阳能先导计划(SAI)对光伏发电达到平价上网的预测最激进，认为到2015年光伏电价将低于10美分/千瓦时，相当于0.7元/千瓦时;德意志银行经过细致的成本测算，预计光伏电价到2015年可达到15美分/千瓦时，相当于1元/千瓦时;2009年日本政府发布的新光伏发展路线图预测，2017年光伏电价达到14日元/千瓦时，相当于1元/千瓦时，2025达到7日元/千瓦时，相当于0.5元/千瓦时。欧洲光伏工业协会2009年12月发布的“Setfor2020”认为，到2020年光伏将在76%的发电市场达到可竞争。根据国际上的预测，光伏发电的电价将在2015年左右达到1元/千瓦时(15美分/千瓦时)以下，与用户侧的销售电价相一致，实现“自发自用”平价上网。

2009年，我国光伏上网电价为1.5元/千瓦时，平均火电上网电价为0.34元/千瓦时。按照光伏电价以后每年下降8%，火电电价每年上涨6%测算，到2015年火电电价将上涨到0.48元/千瓦时，光伏电价下降到0.91元/千瓦时，光伏发电首先在配电侧达到平价上网;2020年火电电价上涨到0.65元/千瓦时，光伏电价下降到0.60元/千瓦时，光伏发电在发电侧达到平价上网。(见图表2)图表2:未来10年我国光伏电价和常规电价走势预测

资料来源:CREIA(中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会)3、2020年我国太阳能发电可望达到50吉瓦年均递增2吉瓦

截至2010年底，我国太阳能发电累计装机容量为890兆瓦。我国正在制定的“十二五”新能源专项规划确定，“十二五”末太阳能发电装机容量将达到1000万千瓦，比此前的规划翻了一番;到2020年，装机容量将达到5000万千瓦。业界认为，2020年我国5000万千瓦的太阳能发电目标是合适的。

欧洲光伏工业协会预测，2020年欧洲光伏装机的基本发展模式为100吉瓦，加速发展模式为200吉瓦，理想发展模式为400吉瓦，分别占欧洲电力总需求的4%、6%和12%;美国太阳能工业协会宣布，美国到2020年光伏装机将达到300吉瓦，占全部电力需求的10%;日本计划2020年光伏装机容量达到28吉瓦，2030年为56吉瓦;印度计划到2020年光伏发电装机达到20吉瓦。

二、从光伏生产大国走向光伏强国我国需注意两个问题

随着光伏发电产业技术不断进步、成本不断下降，国内大规模应用的时机已经成熟。我国宜紧紧抓住目前的产业发展战略机遇期，加快启动国内光伏发电市场，形成国际国内协同拉动，提高我国光伏发电产业的国际竞争力，从光伏生产大国走向光伏强国。而要实现这个目标，我国在突破相关政策和机制障碍后，还需注意以下两方面的问题。

1、重视太阳能发电行业标准的制定构建新能源产业国际竞争新优势

调研时，多位专家表示，我国光伏行业对IEC(国际电工委员会，负责有关电工、电子领域的国际标准化工作)的参与度不够。

王斯成表示，虽然我国光伏电池产量世界第一，在工程应用方面也做了很多工作，但使用的相关标准都是国外的。以前，我国光伏行业在IEC中只有两个代表席位，并且几乎没有参加过IEC的标准制定活动。2011年5月，中国负责举办IECTC82年会，我国代表席位增加到12人，但在深度参与IEC国际标准的制定和参与标准草案的讨论上还存在许多障碍，如标准草案下载权限问题，我国代表无法登陆Google平台参与标准草案的讨论问题等。

参与我国金太阳工程认证工作的鉴衡认证主任秦海岩告诉我们，我国光伏行业在国家标准和行业标准方面存在缺失，目前太阳能电池组件方面的标准还是1998年颁发实施的，对应的是IEC1993年出台的标准;2005年IEC修订并实施了新的标准，而我国的标准没有及时跟踪更新，生产企业由于产品95%以上出口国外，实际生产过程中都已采用国际标准。

因此，我国应积极对待IEC标准的制定工作，不但参与现有标准的讨论和修订，还要提出自己的标准提案。掌握了对标准的话语权才能进一步掌握对全行业的话语权，才能构建我国新能源产业的国际竞争新优势。

2、加大技术研发投入和转化力度提高光伏产业核心竞争力

近几年，我国不断加大光伏发电领域的技术研发，持续启动的示范工程促进了科技成果产业化和规模化，从而使光伏发电成本持续大幅度下降。2009年我国光伏发电系统造价为22-30元/瓦，组件销售价格14-18元/瓦;2010年光伏发电系统造价降到17-22元/瓦，组件销售价格降为12-15元/瓦;2011年，光伏发电系统造价为进一步降至15-16元/瓦，组件销售价格降至9-10元/瓦。

“十二五”期间，我国应继续通过863、973等科研计划，支持多线切割机、PECVD镀膜设备、自动丝网印刷机等高端光伏电池生产设备和电子浆料、石英制品等基础材料的技术攻关。积极推动建立产业技术战略联盟，集中资金和力量，突破瓶颈制约，提升总体研发水平，实现技术成果共享;构建以企业为主导、科研院所相配合的工业化的技术创新模式，加大对企业科研经费投入，引导其全面开展各类光伏发电技术研究，形成世界一流的研发能力，并通过示范工程建设积极支持光伏发电新产品、新技术迅速转化为生产能力，改变以往产学研严重脱节、技术创新大多停留在实验室的不良局面。

北京京东方能源科技有限公司总经理刘敬伟提醒说，当前由新技术、新产品引发的产业更新换代越来越快，我国晶硅电池产量已居世界第一，投入总量更是以百亿、千亿元计，需密切关注新技术可能引发的产业变革，提前做好足够的核心技术储备，避免重蹈电视产业老路。

王斯成指出，除了光伏发电，太阳能热发电由于可以采用廉价的储热系统，做到连续稳定发电，克服太阳能固有的缺点，成为基础负荷供电的基础电力，亦应给予足够重视。此外，我国还应重视太阳能中温(80°C-250°C)热利用的技术开发和产业发展。据悉，太阳能中温热利用主要用于太阳能采暖和热驱动制冷，被称为“沉睡的巨人”，具有非常广阔的市场前景，欧盟预测到2050年欧洲采暖和空调市场的40%来自太阳能。

第二篇：一体化太阳能发电整体屋顶的推广应用

一体化太阳能发电整体屋顶的推广应用

余国光 赵膑 王恩政 烟台鼎城新能源光伏工程有限公司

摘要：本文介绍一种Bipv技术，它采用结构设计的方法把太阳电池组件发电方阵形成一个整体屋顶建筑构件来替代传统建筑物南坡屋顶，实现了太阳能发电和建筑的完美结合。其结构之简单、功能之完善、安装之高效、效果之完美，不愧为是一种真正意义上的一体化建筑结构件，实现了真正的BIPV建筑，己成功应用到新的建筑屋顶替代传统的南坡屋顶，具有极为广泛的使用价值。

关键词：一体化、太阳能发电、整体屋顶 1.前言

加强可再生能源开发利用是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会实现可持续发展的必由之路。BIPV是当今世界上的热门技术之一，特别是这种用户侧并网发电避免了输变电损失，为世人所青睐。

为了加速我国光伏产业的健康发展和国内市场的开拓，我国政府2009年相出台了一系列的扶持政策，如财政部于09年3月26日发布《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》、财政部、科技部、国家能源局联合印发了《关于实施金太阳示范工程的通知》，建筑节能名列其中并优先支持太阳能光伏组件应与建筑物实现构件化、一体化项目；优先支持并网式太阳能光电建筑应用项目。本高平整度一体化太阳能发电整体屋顶技术，是为了满足国家相关抉持政策的要求而专门开发的技术，它采用结构设计的方法把太阳电池组件发电方阵形成一个整体屋顶建筑构件来替代传统建筑物南坡屋顶，实现了太阳能发电和建筑的完美结合。该技术所使用的太阳电池组件与现行的太阳电池组件不同，它的边框结构作了较大的改变，变原有与支架的纵向固定为横向固定，并实现太阳电池组件上下之间的铰联达到避雨的作用。太阳电池组件嵌镶在特制的固定在建筑屋顶横梁上的排水槽上。该高平整度一体化太阳能发电整体屋顶，其结构之简单、功能之完善、安装之高效、效果之完美不愧为是一种真正意义上的一体化太阳发电建筑结构件，是一种真正的BIPV建筑技术。该技术目前己完成了科技查新报告、企业技术标准、质量检测报告、科学技术成果鉴定、发明专利的申请、评估报告和规模化示范工程。2.国内外现状

国外

国内

纵观国内外的太阳能屋顶发电，北京奥运场馆PV也好、上海世博建筑PV也罢，总体说来不是“两张皮”就是用耐候结构胶粘，只有本技术是唯一的例外，它提出了一种真正意义上的太阳发电一体化建筑结构件，是真正的BIPV建筑技术。3.研制工作 3.1三维示意图

3.2样品房制作

样品房制做 防漏雨试验 荷载试验

4.推广应用

4.1山东烟台51.2KW、河泽262KW、示范工程

4.1.1工艺流程

屋顶框架 横梁安装 水槽安装 组件安装 整体屋顶

4.2黑龙江黑河市20kw、潍坊50KW太阳能发电温室示范工程

5.技术评述

一体化太阳能发电整体屋顶这一技术，创新点是使太阳能发电方阵作为一个建筑构件——整体屋顶，具有独创性。有如下特点：

其一、结构简单、巧妙，改变了太阳电池组件与支架的连接方式。独具匠心的连接设计充分体现了太阳能电和建筑的完美 结合，成为一个真正意义上的建筑构件。具有整体性好、连接牢固、平整美观、便于集成可实现建筑屋顶规格化、模块化等特点。其

二、便于安装维修，简化安装程序大大提高工效。

其三、密封性能好、不用灌胶，防水功能好。

其四、节约建材，用太阳能发电方阵替代原有建筑屋顶，可节省原屋顶的建筑材料和费用；刚柔结合的结构设计，增强了“一体化太阳能发电整体屋顶”的抗震性能。

其五、独具匠心的排水槽创造了太阳电池方阵良好地散热通道，使该“一体化太阳能发电整体屋顶”的方阵温度低于常规的太阳能屋顶，改善了太阳电池的发电环境，提高了太阳电池的发电效率，延长了太阳电池的使用寿命。

一体化太阳能发电整体屋顶这一发明专利技术，构思新颖、结构简单、设计合理、平整美观、安装维修方便，能体现太阳能发电与建筑物的完美结合，实现了真正意义上的太阳能发电与建筑物结构的一体化。其技术成熟、可节约建材和大量的土地，开创了我国太阳能发电与建筑相结合经典的新模式，属国内外首创，处于国内外领先水平，具有普遍推广应用的价值。

第三篇：2013年太阳雨太阳能市场工作规划报告

2013年市场工作规划

2012年的市场发生了很多事情，这一年里，太阳雨中标央视鼓舞信心，凭借前几年的蓄势，太阳雨不但步入了高速发展的快车道，实现了更快的效益增长，而且成功地实现公司股票在上海证券交易所上市，寻找最美乡村教师大型公益栏目又一次高调的将太阳雨这个品牌推入资本市场，一个更具朝气和活力的企业正在快速稳健的发展。

公司上市后，管理水平必将大幅度提高，这不仅仅是市场竞争的外在要求，更是自身发展壮大的内在要求。对于市场来说，全面提升管理水平，与公司同步发展，既是一种压力，又是一种动力。为了完成公司2013年营销公司下达的目标，2013年工作计划如下。

一，个人能力的提升

当今时代即是团队协作的时代，我在济南神州天海时，每天晨会必不可少的激励语是：没有完美的个人，只有完美的团队。团队的完美协作，追根揭底是要求个人能力的提升，“木桶效应”要求了最差员工要时刻的警醒自己快速充电，赶超别人，因此我指定了以下个人成长计划

1.公司每次进行营销会议的召开都是一次学习的机会，《太阳雨人报》《营销专栏》都将营销的精髓深入其中，吸收其精华，在处理市场突发问题时候能从中找到解决方案。

2.平时多看看新闻，有益的书，大家之作，学习其将军思想，学习好的营销方案应急措施，厚积薄发，多进行思考，市场不会是再枯燥无味的，平时与我们的经销商沟通时候不再是以催款为核心的枯燥聊天，做一个有知识有思想营销人员

3.生活中要养成好习惯，以勤劳吃苦为荣的，慢慢改掉恶习养成好习惯，对市场传递高素质的正能量是很有帮助的，市场活动的推进与执行都需要这种好习惯，不会因为外界因素影响工作二，高质量的渠道建设

走在林林立立的大楼前，仰视楼宇，我们赞叹的永远都是楼宇的辉宏伟立，殊不知高大雄伟的建筑物是由一块块不起眼的砖一块块的组合而成，突出了砖在整个建筑物中发挥的重要作用，而这个“砖”也是我们的渠道，在这个以渠道取胜的年代，渠道资源对一个行业的拉动是至关重要的，我们怎样打造出这个“砖”再进行无限制的复制呢？

1.针对每个县城现有的网络进行严格的质量评估体系，即要将渠道的人口，面积，消费能力等等按照质量进行划分，分为优等，中上等，中等，中下等，下等5类，重点进行扶持中等以上的渠道资源，对于中等以下的则是进行区域支持，经销商思想引导为主，利用经销商的人力资源进行扶持，节省人力，提高了工作效率。

2，质量好的渠道进行活动的拉动，先从人口多的乡镇开始，进行全面活动开展，通过活动的促销不间断的进行轰炸式活动，以一个季度2场为益，重点培养标杆市场，标杆市场建立后对经

销商库存消化，市场模范效应都是一种拉动。

3，渠道的广告投放政策主要是奖励性为主，不再是业务员、经销商敦促进行投放，先期进行活动拉动，取得一定成绩后按照比例进行区域性广告投入，即让分销商认识到是自己的努力得来的支持，也要认识到只要有付出一定会有收获，培养分销商珍惜公司资源，公司各项资源都合理的利用

三，促销活动的开展

1，培养一些老的分销商独立开展促销活动的能力，组织能力以及宣传能力，这种支持由经销商与分销商共同完成，这样业务人员有更多的时间同时策划更多活动

2，加强对经销商的思想引导，利用公司对经销商支持的人员进行带动乡镇活动，放低自己的利润进行支持分销商开展活动四，加强业务的团结力

团队的凝聚力是一个优质团队的DNA也是市场奋战的一个重要因素，比如在协助其他同事的市场联动中，因为个人情感因素，导致积极性不高，在市场宣传中，肯定不会全力的进行投入宣传，总体销量为因为这个因素受影响，培养所有市场都是和我有关系，都是我的市场，这种主人翁精神来工作，效率是很高的，这种所发出的正能量也是我们整个团队所需要的，团结性才能取得胜利，团队的建设可以更新其他方式，以各个大区为例，区域市场在进行促销活动时，可以适当的进行其他区域人员调配，增加了交流机会，了解彼此的工作状态。

以上是我2013年销售工作计划，工作中总会有各种各样的困难，我会向领导请示，向同事探讨，共同努力克服，争取为公司做出自己最大的贡献。

第四篇：中国太阳能光热发电市场调研报告2011-目录

内容简介：

太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转换成热能，并通过热力循环过程进行发电，是太阳能热利用的重要方面。作为太阳能大规模发电的重要方式，太阳能热发电具有一系列明显优点。首先，其全生命周期的碳排放量非常低，根据国外研究仅有18g/kWh。另外，该技术在现有太阳能发电技术中成本最低，更易于迅速实现大规模产业化。此外，太阳能热发电还具有非常强的与现有火电站及电网系统的相容性优势。

目前，太阳能热发电正成为世界范围内可再生能源领域的投资热点。翻开世界太阳能热发电版图可以发现，目前太阳能热发电站遍布美国、西班牙、德国、法国、阿联酋、印度、埃及、摩洛哥、阿尔及利亚、澳大利亚等国家。太阳能热发电技术已经进入快速发展时期。我国太阳能光热发电起步较晚，随着国家对可再生能源的日益重视，光热发电产业的发展迅猛。“十五”期间，中国科学院电工研究所、工程热物理所等科研机构和一些太阳能企业，已开始了光热发电技术的项目研究。目前，我国科学家已经对碟式发电系统、塔式发电系统以及槽式聚光单元进行研究，掌握了一批太阳能光热发电的核心技术，如高反射率高精度反射镜、高精密度双轴跟踪控制系统、高热流密度下的传热、太阳能热电转换等。

2011年，内蒙古50兆瓦槽式太阳能项目开标，这是我国首个光热发电特许权招标项目，这次招标是“零的突破”，对我国发展光热电站来说意义重大。

太阳能发电在我国的战略地位正在变得愈加重要。2010年国务院颁布的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确提出，要开拓多元化的太阳能光伏光热发电市场。2011年发布的“十二五”规划纲要也再次明确了要重点发展包括太阳能热利用和光伏光热发电在内的新能源产业。

2011年6月1日，国家发展和改革委员会颁布的新版《产业结构调整指导目录（2011年本）》正式实施。纵观最新版的指导目录，国家的新能源产业政策已经出现调整：“十一五”期间距产业化尚有距离的光伏、光热发电得到了更多的重视。这意味着“十二五”期间，国家将在产业政策方面大力推进光热发电及与其有关的设备制造。太阳能光热发电或将迎来黄金期。

中投顾问发布的《中国太阳能光热发电市场调研报告2011》从太阳能光热发电基本概念、全球产业进展、国内发展现状、技术进展、建设项目、主要企业、面临的障碍及对策、价格及投资成本等多方面多角度对太阳能光热发电状况进行了分析，并在此基础上分析了太阳能光热发电的前景。

报告目录：

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第一章 太阳能光热发电基本概况

1.1 太阳能热发电的概念

1.2 太阳能热发电原理

1.3 太阳能热发电的优势

1.4 太阳能热发电系统的种类

1.4.1 槽式线聚焦系统

1.4.2 塔式系统

1.4.3 碟式系统

1.4.4 三种系统性能比较

第二章 全球太阳能热发电产业进展

2.1 全球太阳能热发电发展历程

2.2 全球太阳能热发电装机规模及行业格局现状

2.3 国外各种形式太阳能热发电站建设情况

2.4 全球太阳能热发电市场前景展望

第三章 中国太阳能光热发电发展现状

3.1 我国光热发电产业日渐崛起

3.2 我国光热发电企业发展形势剖析

3.3 我国太阳能光热发电产业标准制定情况

3.4 光热发电与光伏发电的竞争关系分析

3.5 太阳能光热发电产业推进情况

第四章 太阳能热发电技术进展

4.1 太阳能热发电技术概述

4.2 国内外太阳能热发电技术研发概况

4.3 “模块定日阵”太阳能热发电技术

4.4 世界首台太阳能热发电站仿真机在中国问世

4.5 中国各类型太阳能热发电技术的发展

4.5.1 塔式太阳能热发电系统

4.5.2 槽式太阳能热发电

4.5.3 碟式太阳能聚光发电

第五章 国内外太阳能热发电建成、在建及拟建项目

5.1 国外太阳能热发电项目

5.2 国内太阳能热发电项目

第六章 国内主要太阳能热发电企业及研究机构

6.1 皇明太阳能

6.2 华电集团

6.3 中海阳新能源电力股份有限公司

6.4 常州龙腾太阳能热电设备有限公司

6.5 北京智慧剑科技公司

6.6 华能西藏发电有限公司

6.7 中国科学院电工研究所

第七章 太阳能热发电产业面临的障碍及对策

7.1 主要瓶颈

7.2 限制条件

7.3 产业转化问题

7.4 发展思路及建议

7.5 尚须政策助力

第八章 太阳能热发电的价格及投资预算

8.1 太阳能热发电的电价

8.2 太阳能热发电的投资预算

第九章 太阳能热发电产业前景分析

9.1 太阳能热发电渐成投资热点

9.2 光热发电产业前景分析

9.3 受益政策鼓励光热发电业或将迈入快速发展期

9.4 中国太阳能热发电产业长期规划

图表目录：

图表1 三种太阳能热发电系统性能比较

第五篇：太阳能光伏发电系统照明系统的设计报告

太阳能光伏发电系统—照明系统的设计

摘 要：本文介绍一种基于光伏发电的多电源智能管理系统——太阳能照明系统的设计。这个设计，从根本上对太阳能得到全面的了解，掌握太阳能照明的优势，并阐述了太阳能路灯与普通路灯的本质区别，从中了解到太阳能是一种潜力无限的清洁、高效而且可持续的可再生能源，是全人类节能环保的首选。本文还对太阳能路灯照明的太阳能电池，蓄电池，支架等各方面作了一个详细的分析，比较，再根据光伏发电的原理特性，系统采用了智能化控制器，对智能控制器编程序，使得程序可以满足太阳能LED路灯的自动蓄电，自动照明，自动熄灭等一系列工作过程，使太阳能照明更加智能化。最后，本文还举出例子，对现在正使用的太阳能路灯进行了分析，研究，明确太阳能发展的趋势及前景。

关键字：光伏发电，太阳能，节能环保，智能控制 绪

论

1.1太阳能照明是发展的趋势

太阳的能源非常巨大，可以说太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。利用太阳能发电的经济性在很多情况下要优于常规的供电方式。太阳能照明本质上是一个光电转换系统，专业领域称为“硅晶片地面光伏组件”。其工作原理是通过硅晶片接收太阳光线后转变为电能，然后储存在蓄电池中，再由光感开关进行控制，当天黑时能够自动点亮，天亮时又自动熄灭。太阳能灯是光电转换技术的一种应用产品，凭借其节能、环保、无需布线、自动控制、随时变换位置等优点，在照明行业中树立起神圣的地位。随着太阳能光伏技术的发展和进步，在民用方面首先应用在照明灯具上。据了解，太阳能的优点已被越来越多的人所接受。作为太阳能应用的系列产品之一，太阳能灯具一直是各方研究和关注的焦点。在已有技术基础上，技术人员与厂商集思广益，在诸多方面取得了突破性进展，为太阳能灯最终走向千家万户打下了坚实基础。专家预测，太阳能照明在未来十年后将会普及，成为未来照明行业发展趋势。1.2太阳能路灯与普通路灯相比较

1.大阳能路灯的造价其实不高，因其使用寿命长，比普通路灯更划算

2.偷盗难，也不划算，太阳能路灯灯杆一般都在8米高以上，偷盗电线不合算 设计思路

太阳能光伏发电系统的基本原理相同，因而太阳能路灯的设计思路也可依据一般的太阳能发电系统，先确定太阳电池组件的功率，然后计算蓄电池的容量。但太阳能路灯又有其特殊性，需要确保系统工作的稳定与可靠，所以在设计时需要特别注意。

太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯，因其具有不受供电影响，不用开沟埋线，不消耗常规电能，只要阳光充足就可以就地安装等特点，因此受到人们的广泛关注，又因其不污染环境，而被称为绿色环保产品。太阳能路灯即可用于城镇公园、道路、草坪的照明，又可用于人口分布密度较小，交通不便经济不发达、缺乏常规燃料，难以用常规能源发电，但太阳能资源丰富的地区，以解决这些地区人们的家用照明问题。

现本人想设计一个太阳能路灯的电路.白天充电靠太阳能电池吸收光能产生电能.而LED照明熄灭.夜晚LED点亮进行照明.并有电路保护电池不会过充过放。3 太阳能路灯的组成原理框图及其工作原理 3.1太阳能路灯的组成

太阳能路灯由太阳能电池组件、蓄电池、电源控制器、光源等组成。如图3.1

图3.1 太阳能原理方框

3.2太阳能路灯的工作原理

太阳能光伏发电是依靠太阳能电池组件，利用半导体材料的电子学特性，当太阳光照射在半导体PN结上，由于P-N结势垒区产生了较强的内建静电场，因而产生在势垒区中的非平衡电子和空穴或产生在势垒区外但扩散进势垒区的非平衡电子和空穴，在内建静电场的作用下，各自向相反方向运动，离开势垒区，结果使P区电势升高，N区电势降低，从而在外电路中产生电压和电流，将光能转化成电能。太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类，一类是并网发电系统，即和公用电网通过标准接口相连接，像一个小型的发电厂；另一类是独立式发电系统，即在自己的闭路系统内部形成电路。并网发电系统通过光伏数组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电，经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。而独立式发电系统光伏数组首先会将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载，并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池中。白天的时候，太阳能电池吸收太阳光子能产生电能，通过控制器吧电能储存在蓄电池里，当夜幕降临或者灯具周围的广度较低时，蓄电池通过控制器向光源供电设定的时间后切断，这样就可以照明了。4 各部件的组成及工作原理 4.1硅太阳能电池工作原理与结构

太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体主要结构，如图4.1。

图4.1 图4.1中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就会存在着一个空穴。

当晶片受光后，PN结中，N型半导体的空穴往P型区移动，而P型区中的电子往N型区移动，从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电 势差，这就形成了电源，如图4.5所示。

图4.5 由于半导体不是电的良导体，电子在通过p－n结后如果在半导体中流动，电阻非常大，损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属，阳光就不能通过，电流就不能产生，因此一般用金属网格覆盖p－n结，以增加入射光的面积。

另外硅表面非常光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。为此，科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜，将反射损失减小到5％甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限，于是人们又将很多电池（通常是36个）并联或串联起来使用，形成太阳能光电板。4.2蓄电池的组成及工作原理

太阳能照明必须配备蓄电池才能工作，这是因为：

（1）太阳能电池只能在白天进行光电转化工作，电能在夜晚才能用于照明，因此必须储备在蓄电池内，储备的容量要足够当地连续几个阴天的照明需要。

（2）太阳能电池板的输出能量极不稳定，配备蓄电池后，太阳能灯等负荷才能正常

工作。

由于太阳能路灯采用的是铅酸蓄电池，所以这里只对铅酸蓄电池进行分析。铅酸蓄电池充、放电化学反应的原理方程式如下： 1.充电：

蓄电池从其他直流电源获得电能叫做充电。充电时，在正、负极板上的硫酸铅会被分解还原成硫酸、铅和氧化铅，同时在负极板上产生氢气，正极板产生氧气。电解液中酸的浓度逐渐增加，电池两端的电压上升。当正、负极板上的硫酸铅都被还原成原来的活性物质时，充电就结束了。

在充电时，在正、负极板上生成的氧和氢会在电池内部“氧合”成水回到电解液中。化学反应过程如下：

（正极）（电解液）（负极）（正极）（电解液）（负极）PbSO4 + 2H2O + PbSO4 → PbO2 + 2H2SO4 + Pb（充电反应）(硫酸铅)（水）（硫酸铅）2.放电

蓄电池对外电路输出电能时叫做放电。蓄电池连接外部电路放电时，硫酸会与正、负极板上的活性物质产生反应，生成化合物“硫酸铅”，放电时间越长，硫酸浓度越稀薄，电池里的“液体”越少，电池两端的电压就越低。化学反应过程如下：

（正极）（电解液）（负极）（正极）（电解液）（负极）PbO2 + 2H2SO4 + Pb → PbSO4 + 2H2O + PbSO4（放电反应）(过氧化铅)（硫酸）（海绵状铅）

从以上的化学反应方程式中可以看出，铅酸蓄电池在放电时，正极的活性物质二氧化铅和负极的活性物质金属铅都与硫酸电解液反应，生成硫酸铅，在电化学上把这种反应叫做“双硫酸盐化反应”。在蓄电池刚放电结束时，正、负极活性物质转化成的硫酸铅是一种结构疏松、晶体细密的结晶物，活性程度非常高。在蓄电池充电过程中，正、负极疏松细密的硫酸铅，在外界充电电流的作用下会重新还原成二氧化铅和金属铅，蓄电池就又处于充足电的状态。正是这种可逆转的电化学反应，使蓄电池实现了储存电能和释放电能的功能。

4.3电源控制器的组成及工作原理

4.3.1系统硬件结构

太阳能路灯智能控制系统硬件结构，如图4.6所示，该 以STC12C5410AD单片机为核心，外围电路主要由电压采集电路、负载输出控制与检测电路、LED显示电路及键盘电路等部分组成。电压采集电路包括太阳能电池板和蓄电池电压采集，用于太阳能光线强弱的识别及蓄电池电压的获取。单片机的P3口的两位作为键盘输入口，用于工作模式参数的设置。

图4.6

蓄电池电压采集，用于蓄电池工作电压的识别。利用微控制器的PWM功能，对蓄电池进行充电管理。蓄电池开路保护：万一蓄电池开路，若在太阳能电池正常充电时，控制器将关断负载，以保证负载不被损伤，若在夜间或太阳能电池不充电时，控制器由于自身得不到电力，不会有任何动作。4.3.2电压采集与电池管理

太阳能电池板电压采集用于太阳光线强弱的判断，因而可以做为白天、黄昏的识别信号。同时本系统支持太阳能板反接、反充保护。

蓄电池电压采集用于蓄电池工作电压的识别。利用微控制器PWM功能对蓄电池进行充电管理。若太阳能电池正常充电时蓄电池开路，控制器将关断负载，以保证负载不被损伤，若在夜间或太阳能电池不充电时蓄电池开路，控制器由于自身得不到电力，不会有任何动作。当充电电压高于保护电压（15V）时，自动关断对蓄电池的充电；此后当电压掉至维护电压（13.2V）时，蓄电池进入浮充状态，当低于维护电压（13.2V）后浮充关不，进入均充状态。当蓄电池电压低于保护电压（11V）时，控制器自动关闭负载开关以保护蓄电池不受损坏。通过PWM充电电路，可使太阳能电池板发挥最大功效，提高系统充电效率。本系统支持蓄电池的反接、过充、过放。4.3.3负载输出控制与检测电路

本系统设计了两路负载输出，每路输出均有独立的控制于检测，具有完善的过流、短路保护措施，电路原理如图4.7所示。

图4.7 注：P1.6为单片机18引脚；P1.7为单片机19引脚；

P3.2为单片机6引脚

负载过流及短路保护：设计了两级保护。第一级采用了R7(0.01Ω康铜丝)以及运放LM358、比较器LM393等器件组成的过流、短路检测电路配合单片机的A/D转换及外部中断响应来实现，这里使用了硬件+软件的方式，LM358的输出送P1.7(A/D转换)口，用作过流信号识别，当电流超过额定电流20%并维持30s以上时，确认为过流；短路电流整定为10A，响应时间为毫秒数量级。第二级采用了电子保险丝保护，当流经电子保险丝的电流骤然增加时，温度随之上升，其电阻大大增加，工作电流大幅降低，达到保护电路目的，响应时间为秒数量级，过流撤消或短路恢复后电子保险丝恢复成低阻抗导体，无须任何人为更换或维修。系统采用了两级保护措施后，在长达数小时时间负载短路实验后，控制器仍没出现电路烧毁现象。解决了用传统保险丝只能对电路进行一次性保护，一旦烧毁必须人为更换的问题，同短路后需手动复位或断电后重新开启的系统相比，也具有明显的优点，简化了维护，提高了系统的安全性能。4.3.4系统软件设计 1..单片机软件编程

本设计方案的硬件电路对应的软件程序包括：主程序、定时中断程序、A/D转换子程序、外部中断子程序及键盘处理子程序、充电管理子程序、负载管理子程序。单片机的软件编程上，以KeilC编译器的Windows集成开发环境μvision2作为软件开发平台，采用C51高级语言编写。按键处理流程如图4.8所示，电压检测子程序如图4.9所示。

图4.8 按键程序流程图

图4.9 电压检测子程序流程图

1.ADS子程序

INT8U ADC(INT8U number)using 2 {number=number&0x0.7；//通道号不超过7

ADS_CONTR= ADS_CONTR e0； //清ADC_FLAG、AD不启动 While（（ADS_CONTR&0x10）=0x10）； 等待A/D转换结束 return（ADC_DATA）；//结束返回 } 2.外部0中断响应子程序

void servise_TNTO0 interrupt 0 using 1 {if（P3_2）//高电平，认为是干扰信号触发中断 return delay 1（5000）； //10ms 延时 if（P3_2=0）

{load_switch_1=LSTOP；//负载开关1关 LOOP1_DL=1； 置负载短路标志 } } 这个太阳能路灯控制器可适用12V或24V工作光伏系统，可以直接驱动只留节能灯或通过逆变器驱动无极灯等作为照明光源，也可以驱动一些直流低压负载用于城市亮化。控制器的两路负载输出可以用于电动车道和人行道的照明，照明时间和工作模式可以灵活设置。着重解决了如何对蓄电池及负载进行有效管理问题，提高了太阳能电池板的使用效率，延长了蓄电池的使用寿命，防止因线路问题而造成的意外事件的发生。4.4各数据计算

4.4.1太阳能电池组件计算

设计要求：负载输入电压24V功耗34.5W，每天工作时数8.5h，保证连续阴雨天数7天。

（1）湖州地区近二十年年均辐射量Kcal/cm2，经简单计算湖州地区峰值日照时数约为3.424h；

（2）负载日耗电量=12.2AH（3）所需太阳能组件的总充电电流= 1.05×12.2×÷（3.424×0.85）=5.9A 在这里，两个连续阴雨天数之间的设计最短天数为20天，1.05为太阳能电池组件系统综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率。

（4）太阳能组件的最少总功率数= 17.2×5.9 = 102W 选用峰值输出功率110Wp、两块55Wp的标准电池组件，应该可以保证路灯系统在一年大多数情况下的正常运行。4.4.2蓄电池计算

蓄电池设计容量计算相比于太阳能组件的峰瓦数要简单。

根据上面的计算知道，负载日耗电量12.2AH。在蓄电池充满情况下，可以连续工作7个阴雨天，再加上第一个晚上的工作，蓄电池容量：

12.2×（7+1）= 97.6（AH），选用2台12V100AH的蓄电池就可以满足要求了。4.4.3太阳能电池组件支架 1.倾角设计

为了让太阳能电池组件在一年中接收到的太阳辐射能尽可能的多，我们要为太阳能电池组件选择一个最佳倾角。关于太阳能电池组件最佳倾角问题的探讨，近年来在一些学术刊物上出现得不少。本次路灯使用地区为广州地区，选定太阳能电池组件支架倾角为16o。2.抗风设计

在太阳能路灯系统中，结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块，一为电池组件支架的抗风设计，二为灯杆的抗风设计。下面按以上两块分别做分析。

（1）太阳能电池组件支架的抗风设计

依据电池组件厂家的技术参数资料，太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为27m/s（相当于十级台风），根据非粘性流体力学，电池组件承受的风压只有365Pa。所以，组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。所以，设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接。（2）路灯灯杆的抗风设计路灯的参数如下：

电池板倾角A = 16o

灯杆高度= 5m 设计选取灯杆底部焊缝宽度δ = 4mm灯杆底部外径= 168mm 焊缝所在面即灯杆破坏面。灯杆破坏面抵抗矩W的计算点P到灯杆受到的电池板作用荷载F作用线的距离为PQ = [5000+（168+6）/tan16o]× Sin16o = 1545mm =1.545m。所以，风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M = F×1.545。根据27m/s的设计最大允许风速，2×30W的双灯头太阳能路灯电池板的基本荷载为730N。考虑1.3的安全系数，F = 1.3×730 = 949N。

所以，M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。

根据数学推导，圆环形破坏面的抵抗矩W = π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）。上式中，r是圆环内径，δ是圆环宽度。破坏面抵抗矩 W = π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）

=π×（3×842×4＋3×84×42＋43）= 88768mm3 =88.768×10-6 m3

风荷载在破坏面上作用矩引起的应力= M/W= 1466/（88.768×10-6）=16.5×10-6pa =16.5 Mpa＜＜215Mpa，其中，215 Mpa是Q235钢的抗弯强度。

所以，设计选取的焊缝宽度满足要求，只要焊接质量能保证，灯杆的抗风是没有问题的。太阳能路灯的实际应用

日前，浙江省质量技术监督局审核通过了由湖州勤上光电股份有限公司提出并组织起草的《浙江省太阳能LED灯地方标准》，将于09年7月1日起实施。“以前没有行业标准，生产什么、怎么生产、产品达到什么技术要求没有明确规定。标准出台后，行业门坎提高了，肯定要淘汰一批不符合标准的企业，企业要做好准备。”国家照明电器标准化技术委员会负责人表示，标准的出台将使太阳能LED产业提前进入规范化调试期，引导行业由无序、无标准状态，向有序、有标准状态转变，“山寨灯”横行的局面将得以改变。

即将实施的《浙江省太阳能LED灯地方标准》是中国大陆地区LED行业首个地方标准，适用于250V以下直流电源或1000V以下交流供电的道路、街路、隧道照明和其它室外公共场所照明用太阳能LED灯。对于照明领域来说，这是一次不小的革命。

本次设计的太阳能路灯的总电路图如图5.1所示，其工作原理：太阳照射在硅光板上，太阳能电池开始工作，使二极管D1跟三极管Q1工作，蓄电池开始蓄电，待蓄电池蓄电完毕后，根据程序的设定，Q1反作用，停止蓄电；到晚上天色昏暗时，设定的程序启动，使蓄电池开始放电，二极管D2，D3，D4，D5，导通，三极管Q2，Q3工作，使LED灯照明，直到第二天早上，预先设定的程序又作用，使LED灯熄灭；当有

太阳照射硅光板的时候，蓄电池又开始蓄电，这样，无限的循环，就可以使路灯自动蓄电，自动照明，自动熄灭，大大减少了人力物力，而且这样的设计，能节约更多的电能。

图5.1 太阳能路灯的总电路图

如图5.2所示，下面是本次设计的实际应用例子。

图 5.2 头顶太阳能板，晒一天太阳能照明6天的新式太阳能路灯，近期出现在了肇庆园区星港街上。从园区城管部门了解到，今年园区将改造多处路灯，推广绿色照明。

在基本完成改造的湖滨街上可以看到一批造型简洁的新式太阳能路灯已经竖立了起来。据路灯施工方相关负责人介绍，这批路灯头顶有一块太阳能板，将光能转换为电

能后自动存储在路灯的蓄电池中。太阳能板晒一天太阳后，可以在蓄电池内储存供路灯正常工作6天所需的电量，即使接下来6天都是阴雨天，路灯照样还能亮起来。

为了保证路灯的照度，这批太阳能路灯还安装了一个特殊的控制转换器，当太阳能发电不能满足路灯照明需要时就会自动切换到普通电源。有了太阳能板、蓄电池和控制转换器的路灯，在造价上自然比普通路灯要贵一些。据该负责人介绍，星港街沿线共要安装1500套太阳能路灯，部分景观带上的照明灯也将使用太阳能灯。

从园区城管部门了解到，今年园区将着手改造部分道路照明，全部使用节能灯具和绿色能源。首期老路灯改造，要把园区8到10条主要道路的老式路灯灯头更换为LED路灯灯头，预计可节电三分之二。另外，中新科技城今年也将改造安装太阳能LED路灯3500套。园区在亮化工程建设中，将尽可能地采用以LED为主的节能型光源和灯具，可比传统光源节能约30%。

据了解到，在厦门，北京，甘肃，上海，广东等城市也开始着手安装新式的太阳能LED灯，这对我国推行节能照明迈出了一大步。结 论

整体设计基本上考虑到了各个环节；光伏组件的峰瓦数选型设计与蓄电池容量选型设计采用了目前最通用的设计方法，设计思想比较科学；抗风设计从电池组件支架与灯杆两块做了分析，分析比较全面；路灯整体结构简约而美观；经过实际运行证明各环节之间匹配性较好。

目前，太阳能LED照明的初投资问题仍然是困扰我们的一个主要问题。但是，太阳能电池光效在逐渐提高，而价格会逐渐降低，同样地市场上LED光效在快速地提高，而价格却在降低。与太阳能的可再生、清洁无污染以及LED的环保节能相比，常规化石能源日趋紧张，并且使用后对环境会造成了日益严重的污染。所以，太阳能LED照明作为一种方兴未艾的户外照明，展现给我们的将是无穷的生命力和广阔的前景。参考文献：

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致 谢

历时三天，在我参考、收集大量资料和本班同学讨论研究之下，太阳能路灯课题设计总算完成了。

由于设计课题较为困难，期间，我花了较多的时间去收集相关资料，对其进行学习了解。在写这一设计的时候，我对我们的专业有了更深一层的了解和认识，同时也使我对太阳能光伏发电这个领域有了进一步的了解。

感谢指导老师郑老师，在我设计论文期间给了我很多的启蒙及指导。她严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样。从课题的选择到最终完成，都始终给予我细心的指导和不懈的支持。在此谨向邵师致以诚挚的谢意和崇高的敬意！