太阳能资源与光伏电站分布探讨_太阳能光伏产业分布

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太阳能资源与光伏电站分布探讨

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一、我国太阳能资源及光伏电站状况概述

我国地处北半球，南北距离和东西距离都在5000 千米以上，太阳能资源非常丰富，理论储量每年达17000 亿吨标准煤。大多数地区年平均日辐射量在每平方米4 千瓦时以上，西藏日辐射量最高达每平方米7 千瓦时，太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。

太阳能利用有两个重要途径，即光热和光电技术。前者如太阳能灶、太阳能热水器在中国更为大家所熟知；光电技术指的是光伏发电，是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。比较而言，光伏发电更高端，前景更好，在太阳能利用上将是主流。

太阳能光电技术开始于20 世纪70 年代，主要用于空间技术，而后逐渐扩大到地面并形成了中国的光伏产业。2009 年中国光伏发电装机容量已达750万千瓦。2010 年4 月1 日，ＳＮＥＣ第四届（2010）国际太阳能光伏展览会暨（上海）展览会在沪举行新闻发布会,国家发改委能源所副所长、国家可再生能源专业委员会秘书长李俊峰在会议上透露,2009 年中国光伏发电装机容量已达750 万千瓦,挤入世界十强。

受金融危机的影响，全球09年光伏系统装机量为6.6GW 左右，相比08 年的5.6GW 仅增长了16%，是十年来的最低增速。欧洲仍然是太阳能的主要市场，达到5GW，占比79%左右，其中德国装机量达到3.2GW，西班牙由于政府补助的下降，导致装机量比08 年大幅下降，但仍有560MW，意大利和捷克则装机量猛增，合计达到785MW。美国09 年装机量增加46%，达到500MW，整个北美市场占比8.7%。亚洲市场中，日本和中国装机量分别达230MW 和160MW，增长很快，亚洲市场占比8.1%。

二、不同太阳能资源地区光伏电站建设状况详述

为了实现中国可再生能源中长期规划提出的发展目标，促进国内太阳能光伏发电产业的发展，2007 年11 月22 日，国家发改委下发文件，将内蒙古、云南、西藏、新疆、甘肃、青海、宁夏、陕西8个省份作为试点开展大型并网光伏示范电站建设。不难看出，所选的八个省份中，绝大部分为太阳能资源一类地区（根据各地接受太阳总辐射量的多少，全国划分了五类地区），有着丰富的太阳能资源。

以下调查内容按太阳能资源丰富程度不同分类列出了截止2010年底全国各地太阳能电站建设情况。

一类地区

为我国太阳能资源最丰富的地区，年太阳辐射总量6680～8400 MJ/㎡，相当于日辐射量5.1～6.4KWh/㎡。这些地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最为丰富，最高达2333 KWh/㎡（日辐射量6.4KWh/㎡），居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。

1.青海

全年平均日照2500 到3650 小时，与外地相比，阳光是青海最宝贵的财富之一。青海是我国最早生产光伏产品的地区，在其他地区还不熟悉太阳能光伏发电系统的时候，青海省的光伏企业已经把这项技术推广到了广阔的西部无电地区：上世纪80 年代中期，青海省先后在海西、海北两州建成了一个“太阳能光伏提水示范点”。

2004 年以来，青海新能源(集团)有限公司承建“10 千瓦太阳能光伏并网电站”等一系列示范项目，有效探索了开发利用青海省太阳能资源的途径，积累了建设大型太阳能并网光伏电站的有益经验，为今后更大规模利用太阳能资源奠定了基础。目前，青海农牧区的112 个无电乡全部建成太阳能光伏电站，解决了908 个无电村农牧民的生活用电，覆盖农牧民人口五十多万。省会西宁已试验建成几十公里的太阳能路灯系统，城乡太阳能热水器开始广泛应用，农牧区畜用暖棚、太阳能民宅暖房也形成了一定规模。

2009 年4 月3 日，“青海省GW(千兆瓦)级太阳光伏系统应用及产业发展规划研究”报告在京通过论证，预计2020 年将建成完整的光伏产业链，年产值达到1000 亿元，成为青海省重要的支柱产业。月16 日上午，300 千瓦光伏并网电站竣工仪式在西宁国家级经济技术开发区东川工业园区举行。电站由日本NEWJEC 公司和青海新能源(集团)有限公司承建，年发电量45 万千瓦时。大型光伏并网电站实证研究项目的实施，是青海光伏事业发展历史上的一个里程碑，电站运行发电，标志着青海省太阳能光伏发电并入城市电网技术达到了国际先进水平。

二类地区

为我国太阳能资源较丰富地区，年太阳辐射总量为5850-6680 MJ/m2，相当于日辐射量4.5～5.1KWh/㎡。这些地区包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。

1.河北

2010年4月，河北省张家口市张北县与国家电力发展股份有限公司所属的河北新能源开发有限公司正式签订协议，开发建设世界上最大的太阳能发电项目。该项目总规模200兆瓦，建成后将成为张北县继风电产业之后又一支柱产业。该县境内日照时间长，光照充足，年平均总辐射量可达5860兆焦，年光照利用时数可达2994.7小时，太阳能辐射能量较大，是发展太阳能发电的理想区域。

该项目位于河北省张家口市张北县公会镇境内，规划占地9.25平方公里，分一号、二号两个太阳能发电场，开发总规模为200兆瓦，计划总投资36亿元。项目计划于2010年7月以前完成测光设备的规划设计和安装，测光期为一年。测光后期，启动相关建设工作。项目建成后，将成为目前世界上设计规模最大的太阳能光伏发电场，对促进张家口市张北县产业结构优化、节能减排、能源结构调整、打造低碳经济起到积极的推动作用。

2.北京

2008 年北京奥运会提出“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”理念，光伏发电开始融入奥运建筑。据悉，各体育场馆与运动员村等奥运建筑中大范围采用太阳能等绿色能源利用技术。以国家游泳中心为例，采用国际最先进的光伏发电并网系统进行太阳能光电利用就是它的一大环保特点。

北京市大兴区一幢建筑面积为8000M2 的生态建筑，被专家评议为“我国第一幢综合利用太阳能解决能源问题的建筑示范工程”。工程中“50 千瓦大型屋顶光伏并网示范电站”是国家科技部“十五”科技攻关项目。

三类地区

为我国太阳能资源中等类型地区，年太阳辐射总量为5000-5850 MJ/m2，相当于日辐射量3.8～4.5KWh/㎡。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、苏北、皖北、台湾西南部等地。

1.山东

由中海阳（北京）新能源电力股份有限公司承建、国内建筑一体化单体规模最大的太阳能光伏项目山东博物馆新馆太阳能光伏系统于9月25日正式并网发电。该系统总装机容量450kwp，年发电量约56.1万度，被列为国家级可再生能源建筑应用示范项目。

新馆太阳能光伏系统采用先进的高效多晶硅太阳能电池组件和国际知名品牌的并网逆变器，总装机容量450千瓦，估算年发电量56.1万度，每年减排二氧化碳490吨、减排二氧化硫1.59吨、减排氮氧化物1.58吨、减排粉尘1.68吨，相当于石油代量488813升，或每年种植森林61227平方米。

2.福建

2009-09-08，新能源电力工程有限公司与福建省连城县政府签订战略合作协议，拟在福建省连城县开发太阳能光伏并网电站项目，项目总装机容量30MW，拟投资13 亿元人民币。中海阳与福建省连城县政府已签署合作协议，Ⅰ期10MW 太阳能光伏并网电站建设工程已进入项目设计、审批的实质阶段。据悉，该项目目前是福建省最大的太阳能光伏并网电站项目，现已向国家发改委申报国家级金太阳工程示范项目。

福建连城30MW 太阳能光伏并网电站项目Ⅰ期10MW 太阳能光伏并网电站工程计划于2009 年12月开发建设。预计该项目投入使用后年并网电量约3360 万KWh，同时可减少约32653tCO2/年、304吨SO2/年的排放，年节煤12470t。

3.云南

云南省地处云贵高原，空气清新稀薄，阳光透过率高，日照时间长，全省绝大多数地区的年平均太阳总辐射量为4500-6000 兆焦/平方米，年太阳辐射总量大于5000 兆焦/平方米的地域占全省面积的90%。元谋、永仁、宾川、丽江等地区的年太阳辐射总量超过6000 兆焦/平方米，最高值达6667.1 兆焦/平方米。全省多数地区的年日照时数为2100-2300小时，其中有94 个县超过2000 小时。在太阳能资源丰富程度上，云南每年接受到的太阳能大约相当于714 亿吨标准煤，是仅次于西藏和新疆的全国第三大太阳能资源省份。

云南石林（科普区）66MWp 并网光伏电站实验示范项目第一单元（1MWp）成功并网发电。从此，云南省的供电来源多了一份“阳光能量”，在云南节能环保和新能源领域具有里程碑意义。

石林（科普区）66 兆瓦并网光伏电站实验示范项目地点位于石林县石林镇北小村，区域内基本为石漠化土地，占地面积1794.48 亩，总投资35.84 亿元，主要采用晶体硅光伏组件并网发电技术，同时采用少量的用于实验示范的多种太阳能光伏发电技术，而本次成功并网发电的项目建设面积仅为20 多亩。该项目全部建成后，将实现年发电量7000 多万度，年减排约7 万吨温室气体。项目将有效改善当地环境，促进地方就业并带动云南太阳能相关产业的发展，也为云南省探索石漠化荒地资源开发利用提供了经验。

目前该项目一期10 兆瓦计划2010 年上半年全部投产，预期2012 年整个项目将全面投产。云南太阳能光伏将成为国内重要产业基地 实现总产值30 亿元以上“到‘十一五’末，昆明市太阳能供热系统与建筑一体化应用占城市新建建筑比例达到90%以上，居民太阳能光热利用普及率达50%以上，太阳能光伏应用达5 兆瓦以上，实现太阳能产业总产值30 亿元以上，到2013 年，太阳能产业产值在2010 年基础上翻一番，达到60 亿元以上，使昆明成为国内重要的太阳能产业基地。”

4.深圳

2004 年深圳建成目前亚洲最大的并网太阳能光伏电站，该光伏电站总容量1 兆瓦，年发电能力约为100 万度。电站设计及安装与深圳综合展馆、花卉展馆等建筑融为一体，堪称国内绿色建筑的典范。

5.江苏省

截至2009 年底，我省已建成光伏电站总装机容量近40 兆瓦。其中大部分为省内民营企业自筹资金建设。2010 年2 月从有关部门获悉，国家“阳光屋顶计划” 2010 年将投入2.2 亿元财政资金，支持我省南京、无锡、扬州、盐城等地的23 个太阳能光伏电站项目。

2010年12月31日，中国最大的薄膜太阳能电站—中国电力投资集团公司江苏大丰20兆瓦光伏电站并网发电。

中电投大丰光伏电站，规模20兆瓦，位于江苏省大丰市，占地1240亩，由中电投集团公司江苏分公司投资，中环光伏系统有限公司总承包建设。工程采用非晶硅薄膜光伏组件，30°倾角固定安装。该站于2010年12月初正式开工建设，历时一个月建成。电站运营期25年，效率为80%，年发电利用小时数为1100小时，年发电量平均为2300万kwh，每年可节约标煤约7000吨，每年减轻排放温室效应气体二氧化碳约18600吨；每年减少排放大气污染气体二氧化硫约142吨、氧化氮约48吨，环境效益极其明显。

四类地区

是我国太阳能资源较差地区，年太阳辐射总量4200～5000 MJ/㎡，相当于日辐射量3.2～3.8KWh/㎡。这些地区包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏北部、安徽南部以及黑龙江、台湾东北部等地。

1.浙江

杭州建成全国最大屋顶光伏电站项目

闯过了并网的技术难题，2009 年9 月28 日，浙江省首座兆瓦级屋顶光伏电站正式并网发电，这也是全国最大屋顶光伏电站项目。

该电站由中国节能投资公司下属的浙江节能实业发展有限公司投资建设，动态总投资额为6462.72 万元，该项目由浙江正泰太阳能科技有限公司统包承建，提供了所有的晶硅、薄膜光伏电池组件，以及配套产品设备。从项目申报设计、招投标、安装施工到并网发电，仅用时5 个月时间。

电站位于杭州钱江经济开发区的能源与环境产业园，由铺设在园区19 幢建筑屋顶上的近9000平方米的晶硅及薄膜光伏组件组成，总装机容量达2 兆瓦，预计年发电量200 万度，所发电力均并入杭州电网，每年可节约标准煤800 吨，减排二氧化碳1320 吨。

电站项目采用了目前较为领先的单晶硅太阳能电池组件、“非晶/微晶”薄膜电池组件的混合型装机模式，其中薄膜电池被应用于建筑物外墙以及建筑物顶楼的采光屋顶，光伏建筑一体化程度高。电站系统采用了“分布安装、集中逆变、汇流升压、单点并网”的技术方案，对单个系统、整体系统做了优化组合，系统综合效率高达78%。

按照计划，杭州2009 年起到2013 年，全市实施阳光屋顶70 万平方米(即安装太阳能电池板总面积达到70 万平方米)，累计装机容量70 兆瓦。

五类地区

主要包括四川、贵州两省，是我国太阳能资源最少的地区，年太阳辐射总量3350～4200 MJ/㎡，相当于日辐射量只有2.5～3.2KWh/㎡。太阳能辐射数据可以从县级气象台站取得，也可以从国家气象局取得。从气象局取得的数据是水平面的辐射数据，包括：水平面总辐射，水平面直接辐射和水平面散射辐射。

三、总结

太阳能光伏发电技术作为太阳能利用中最具意义的技术，成为世界各国竞相研究应用的热点。最近10 年以每年平均30%的速度递增，最近3 年更是以每年50%以上的速度高速增长。太阳能光伏发电已经成为可再生能源领域中继风力发电之后产业化发展最快、最大的产业。

我国76%的国土光照充沛，光能资源分布较为均匀；与水电、风电、核电等相比，太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟，安全可靠；除大规模并网发电和离网应用外，太阳能还可以通过抽水、超导、蓄电池、制氢等多种方式储存，“太阳能＋蓄能”几乎可以满足中国未来稳定的能源需求。

由第二章分析不难看出，截止2010年，我国的太阳能电站已经不仅在太阳能资源极其丰富的一、二类地区发展，而且三类地区也出现很多成功案例。现在已经呈现多点发展，遍地开花的形式。随着国家能源补贴的进一步加大，在不久的将来我国太阳能发电一定会出现跨越式发展。