优化理论与最优控制
光伏发电综述
学号: 1130605027
姓名: 徐立
专业: 控制理论与控制工程
2012年7月4日
摘要:在能源枯竭与环境污染问题日益严重的今天,人们渴望用取之不尽,用之不竭的可再生能源来代替资源有限、污染环境的常规能源。以半导体光生伏打效应为基础的光伏发电技术, 能满足人类的需要。太阳能光伏发电作为一种既清洁又环保的绿色能源,是近期急需的能源补充,又是未来能源结构的基础。然而，光伏电池的输出特性具有强烈的非线性，且受外界环境因素影响大，所以如何有效的利用太阳能，提高太阳能利用效率，成为太阳能利用中一个迫切需要解决的问题。本文以光伏发电系统为研究对象，介绍了太阳能光伏发电的原理、光伏发电系统的运行方式，以最大效率利用太阳能为主要目标，展开了光伏发电系统效率最优化的理论和实验研究。
关键词:太阳能；光伏发电；最优化；MATLAB仿真
Abstract: Today,energy sources dried up and environmental pollution is more and more severe.People are longing for that renewable energy sources take the place of rule energy sources.But photovoltaic technology can be satisfied with human beings. As a cleaning energy,solar PV system is not only supplementary in the near future soures,but also is grounding in the f uture sources struction.However,as the output characteristic of photovoltaic cells is non-linear,and be easily influenced by the outer environment,how to make the use of solar energy more effective has become a difficult problem in this area.This paper tries to study photovoltaic system with the target of maximizing the efficiency of solar energy,and both the theoretical and experimental research of photovoltaic system efficiency optimization has been done. Key words: Solar enegy;PV generate electricity;Optimization;MATLAB Simulation
一光伏发电的发展进程
随着全球工业化的进程,人类对能源需求在不断增长。回顾100年间能源工业的发展历史,可以清楚地看到,整个能源工业的消耗主要以化石能源为主。人类正在消耗地球50万年历史中积累的有限能源资源。煤和石油作为能源的载体,极大地解放了生产力,推动了全世界工业化的进程,同时也向人类敲响了常规能源已面临枯竭的警钟[2]。
据国际能源权威年鉴《BP世界能源统计》2005年6月发布的数据显示,2004年世界一次能源消耗量为1.02*1010t石油量。到2005年底,世界石油可采量为45年,天然气可采量为61年, 煤炭可采量为230年。图1为我国与世界主要常规能源储量预测图[3]。
图1 我国与世界主要常规能源储量预测图
从图1可以看出,全球常规能源可开采量已屈指可数。中国的常规能源远远低于世界平均水平,约为世界总储量的10%。这些传统的燃料能源一天天减少，也与此同时全球还有约20亿人得不到正常的能源供应[11]。这个时候把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。
在现实中，太阳能、风能、生物质能成为三大最为看好的可再生能源品种。上世纪80年代，风能、太阳能、现代生物质能等技术应用和产业也在政府的支持下稳步发展，而近几年，太阳能以其独有的优势成为人们关注的焦点。丰富的太阳辐射能，是取之不尽用之不竭、无污染、廉价的能源。太阳能每秒钟投射到地球上的能量高达1.757*1017J，假如把地表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6*1012kWh，相当于目前世界上能耗的40倍[4]。因此世界上许多发达国家和部分发展中国家都十分重视太阳能在未来能源供应中的重要作用。二光伏发电的组成和分类
2.1太阳能光伏发电与传统发电方式相比具有下列优点:
(1)数量巨大。每年到达地球表面的太阳辐射能约为1.8*1014t标准煤,即约为目前全世界所消费的各种能量总和的1*104倍。
(2)清洁干净。太阳能安全卫生,对环境无污染, 不损害生态环境, 是当之无愧的“清洁能源”。
(3)获取方便。太阳能分布广泛,既不需开采和挖掘,又不用运输,对解决边远山区以及交通不便的乡村、海岛的能源供应具有很大的优越性。
(4)时间长久。只要有太阳,就有太阳辐射能,因此是取之不尽,用之不竭的能源。
2.2 光伏发电系统的组成
光伏发电系统是利用光伏电池的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换成电能的一种新型发电系统。一套基本的光伏发电系统一般是由太阳能电池板、太阳能控制器、逆变器和蓄电池（组）构成。
太阳能电池板：是光伏发电系统中的核心部分，其作用是将太阳能直接转换成电能，供伏在使用或存储于电池内备用。
太阳能控制器：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、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命；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，光伏电池方阵发出的直流电的电压和电流不是很稳定）。
逆变器：逆变器的作用就是将光伏电池阵列和蓄电池提供的低压直流电逆变成220V交流电，供给交流负载使用。
蓄电池（组）：蓄电池（组）的作用是将光伏阵列发出的直流电直接储存起来，供负载使用。在光伏发电中，蓄电池处于浮充放点状态，当日照量大时，除了供给负载用电外，还对蓄电池充电；当日照亮小时，这部分储存的能量将逐步放出。
2.3 光伏发电系统按与电力系统的关系分类，通常分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统、混合型光伏发电系统三种。
（1）独立供电的光伏发电系统
整个独立供电的光伏发电系统由太阳能电池板、蓄电池、控制器、逆变器组成。太阳能电池板作为系统中的核心部分，尤其是将太阳能直接转换成直流形式的电能，一般只在白天有太阳光照的情况下输出能量。
图1-1 独立运行的光伏发电系统结构框图
（2）并网光伏发电系统
图1-2 并网光伏发电系统结构框图
光伏发电系统直接与电网连接，其中逆变器很重要的作用，要求具有与电网连接的功能。
（3）混合型光伏型发电系统
图1-3为混合型光伏发电系统，它区别于以上两个系统之处是增加了一台备用发电机组，当光伏阵列发电不足或蓄电池储量不足时，可以启动备用发电机组，它既可以直接给交流负载供电，又可以经整流器后给蓄电池充电，所以称为混合型光伏发电系统。
图1-3 混合型光伏发电系统结构图
三太阳能光伏发电原理及光伏电池分类
3.1太阳能光伏发电原理
太阳能光伏发电的原理主要是利用半导体的光生伏打效应。太阳能电池实际上是由若干个p_n结构成。当太阳光照射到p_n结时,一部分被反射,其余部分被
p_n结吸收,被吸收的辐射能有一部分变成热,另一部分以光子的形式与组成p_n
结的原子价电子碰撞,产生电子空穴对,在p_n结势垒区内建电场的作用下,将电
子驱向n区,空穴驱向p区,从而使得n区有过剩的电子,p区有过剩的空穴。这样在p_n结附近就形成与内建电场方向相反的光生电场。光生电场除一部分抵消内建电场外,还使p型层带正电，n型层带负电,在n区和p区之间的薄层产生光生电动势,这种现象称为光生伏打效应。若分别在p型层和n型层焊上金属引线,接通负载,
在持续光照下,外电路就有电流通过,如此形成一个电池元件,经过串并联,就能
产生一定的电压和电流,输出电能,从而实现光电转换。即把光能转换成电能的能量转换器，就是光伏电池。光电效应光伏电池的工作原理图，如图2-1（a）(b)所示:
a 太阳能半导体晶片
b 晶片受太阳光照过程中带正电的空穴向P型半导体区移动带负电的电子向N型半导体区移动
3.2光伏电池的分类
（1）晶体硅光伏电池。晶体硅光伏电池的原料、光电转换效率高，是目前发展最快的光伏电池。目前常见的光伏电池均为晶体硅光伏电池，常见的晶体硅光伏电池有单晶硅电池和多晶硅电池两种。
单晶硅电池的光电转换效率高，但成本也高；多晶硅电池的价格和光电转换效率均适中。因此多晶硅光伏电池成为目前太阳恩呢更光伏发电系统采用最多的光伏器件，其次使用的是单晶硅光伏电池，这两者占据了光伏电池市场的大部分份额。
（2）非晶硅光伏电池。非晶硅光伏电池资源丰富，制造过程简单，制造能耗低，所以作为成本的光伏电池引入注目，具有投资回收时间短，回报率高的特点。目前其转换效率比单晶硅光伏电池的稍低。
（3）化合物半导体光伏电池。化合物半导体光伏电池有许多种类，砷化镓光伏电池就是其中一种，其转换效率很高，但存在资源缺乏、有公害等问题。
3.3光伏阵列的最大功率点跟踪控制使用方法
光伏阵列的输出电压和输出电流随着外部环境或负载的变化具有强烈的非线性，因此在特定的工作环境下存在一个唯一的最大功率输出点。光伏阵列能否工作在最大功率点取决于光伏阵列所带的负载大小，图3-1是光伏阵列时的等效电路图。
图3-1 光伏阵列工作的等效电路图
图3-2是用图解法得出光伏阵列的工作点的示意图。图3-2中曲线为光伏阵列输出的电流电压（I-V ）特性曲线，直线表示负载电阻的I-V 特性，二者的交点即为光伏阵列的工作点，工作点的电压电流既要符合光伏阵列的I-V 特性又符合负载自身的I-V 特性。如果两条线的交点不在最大功率点，此时负载和光伏阵列就处于失配状态，光伏阵列所产生的电能就没有被充分利用[10]。
图3-2 光伏组件的工作点
无法认为控制外界环境因素的变化，温度和光强在一天中经常是不断变化的，光伏阵列的输出特性也要随之变化，要使光伏阵列始终能够输出最大功率，必须适时改变其所接的负载。通常在光伏阵列和负载之间串联最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT ）电路来实现[15]。最常用的最大功率点跟踪示意图如图3-3所示，是一个DC/DC 变换器，光伏阵列所带的等效负载是DC/DC 变换器占空比D 和其所带负载R load 的函数，调节占空比就可以达到改变光伏阵列所带负载的目的，从而实现最大功率点跟踪。
其中光伏电池模型中I-V 特征式为：
max max max 1()exp (1)V I V b V b ??=α?I -α?I ?-???γ?α+-γ???
(a-1)
其中各变量的含义：
V----光伏阵列输出电压，I(V)-----光伏阵列输出电流，
V max ---在光照强度为100的情况下，光伏电池阵列的额定开路电压。 I max ----最大电流，依赖于额定短路电流I(0),式（a-2）给出I max 和I(0)之间的关系。
b---I-V 特征指数常数，由（a-3）给出；α—光伏电池光照密度百分比； γ---线性因子，依赖于V max ，由式（a-4）给出，定义为光照强度最大和最小时的电压损失百分比。 其中，V min 是指光照强度少于20%时的额定开路电压。
m ax (0)
1exp(
)I b I =-α-α? (a-2) m ax
1(1)b
V b V =-γ?α+-γ? (a-3) min
max 1V V γ=- (a-4)
图3-3 常用最大功率点跟踪电路示意图
MPPT （最大功率点跟踪）控制算法是太阳能光伏发电系统高效利用太阳能的关键技术之一。
四 最大功率点跟踪方法的比较及基于遗传算法的光伏发电系统的效率优化
4.1 最大功率点跟踪的原理
在光伏发电系统中，光伏电池是最基本的环节，若要提高整个系统的效率必须要提高光伏电池的转换效率，使输出功率为最大功率。然而光伏电池的I-V 特性具有非线性，并且它随着外界环境（温度、日照强度）的变化而变化，所以不好控制。但是，在某一特定的温度或日照强度总存在着一个最大功率点[19]，因此，最大功率点的跟踪的研究是至关重要的。
最大功率点跟踪的过程实质上是一个寻优过程。图4.1为光伏电池阵列的输出功率特性曲线，由图可知，当光伏电池工作于最大功率点电压V max 左侧时，其输出功率随电池端电压的上升而增加；当光伏电池工作于最大功率点电压V max 右侧时，其输出功率随电池端电压的上升而减少。此外，MPPT 控制也可以先根据采集到的太阳能电压、电流值以及功率值来判断其运行在哪个工作区，然后根据不同的工作区采取不同的工作指令进行跟踪控制[20]。但要注意日照强度和温度环境对光伏电池阵列的开路电压和短路电流的影响。
图4.1 光伏电池的输出功率特性
4.2 几种最大功率点跟踪方法的比较
4.2.1 定电压跟踪法（Constant Voltage Tracking,CVT）
通过分析不同日照强度下光伏电池输出功率曲线可知，当日照强度较高时，最大功率点几乎分布在一条垂直线的两侧，如图4.2所示。因此，可以将光伏电池的最大功率输出点看作是针对某一个恒定电压输出的，这就大大简化了系统MPPT的控制设计，从而构成了CVT式的MPPT控制。使用这种方法，人们只需要从生产厂商获得做大输出电压值，并将输出电压钳位于最大输出电压值即可。
图4.2 不同日照下光伏电池输出功率曲线
CVT控制的优点是：控制简单，易实现，可靠性高；系统不会出现振荡，有很好的稳定性；可以方便的通过硬件实现。缺点是：控制精度差，特别是对于早晚和四季温度变化剧烈的地区；必须人工干预才能良好运行，更难预料风、沙等影响。为克服缺点，在CVT的基础上采用一些改进的办法：（1）手工调节方式：根据实际温度的情况，手动调节设置不同情况下的V max，但这比较麻烦和粗糙。（2）微处理器查询数据表格方式：事先将不同温度下测得的V max值存储于EPROM 中，实际运行时，微处理器通过光伏阵列上的温度传感器获取阵列温度，通过查表确定当前的V max值。
采用CVT实现MPPT控制，由于其良好的可靠性和稳定性，目前在光伏系统中仍被较多的使用，特别是光伏水泵系统中。随着光伏系统控制技术的计算机及微处理器化，该方法逐渐被新方法所替代。
4.2.2 电导增量法（Incremental Conductance Algorithm,ICA）
电导增量法也是MPPT 控制常用的算法之一。通过光伏电池阵列输出功率特性曲线可知最大功率点P max 处的斜率为零，所以有：
m a x
*P V I = (4-1) *0d P
d I I V d V d V
=+= (4-2) d I
I
d V V =- (4-3) 式（4-3）即为要达到最大功率点的条件，即当输出电导的变化量等于输出电导的负值时，光伏阵列工作在最大功率点处，若不想等，则要判断dp/dv 是大于零或者小于零。
此跟踪法的最大优点是，当外界日照强度发生迅速变化时，其输出端电压能以平稳的方式追谁其变化，从而保证最大功率的输出。然而，这一跟踪法的实现要借助微处理器或数字信号处理器（DSP ）。从而增加了整个系统的复杂性及费用。保证系统结构简单，控制方便是此方法需要改进之处。
4.2.3 功率回授法
功率回授法的原理是通过采集光伏电池阵列的电压值与电流值，计算出当前输出功率，然后与前次的输出功率作一比较从而控制调整输出电压值。此控制方法实现比较方便，但是稳定性及可靠性不理想，因此在实际使用中不常用。
4.2.4 扰动观察法（Perturb-and-observe,PAO ）
扰动观察法是目前实现MPPT 常用的方法，它通过不断扰动光伏系统的工作点来寻找最大功率点的方向，其原理是先扰动输出电压值，然后测其功率变化，与扰动之前的功率值相比，如果功率值增加，则表示扰动方向正确，继续朝同一方向扰动；如果扰动后功率值小于扰动前的值，则网相反的方向扰动。其结构简单，扰动参数少。此法最大的优点在于其结构简单，被测参数少，能比较普遍的适用于光伏系统的最大功率点跟踪。但是，在系统已经跟踪到最大功率点附近时，扰动仍然没有停止，这样系统在最大功率点附近震荡，会损失一部分功率，而且初始值和步长的选取对跟踪的速度和精度都有较大的影响。
4.3 基于遗传算法的光伏发电系统效率的优化
4.3.1 遗传算法的简介
遗传算法（GA ）是由美国Michigan 大学的John Holland 教授提出的一种鉴于生物体自然选择和自然遗传机制的随机收索算法，其主要特点是采取群体搜索策略和在群体中个体之间进行信息交换，利用简单的编码技术和繁殖机制来表现复杂的现象，不受搜索空间的限制性假设的约束，不要求诸如连续性、导数存在和单峰等假设。而且遗传算法的搜索过程不依赖于梯度信息，尤其适用于处理传统搜索方法难以解决的复杂和非线性问题，课广泛应用于组合优化、机器学习、自适应控制、规划设计、人工生命和图像处理等领域，是二十一世纪有关智能计算的关键技术之一。
4.3.2 遗传算法原理及其优点
遗传算法采用一定长度的数字串表示某个变量。对于多个变量的优化问题，就将各个变量的数字串组合成在一起形成一个码链，成为染色体，或称为个体。数字串的每一个位码，称作基因码简称基因。每个数字串都代表了优化问题的一个解。由若干个数字串组成的集合，称为群体，这个群体就代表优化问题的集合。遗传算法的基本思路是，利用数字串，模拟由遗传算子作用于这些数字串组成的
群体的进化过程。遗传算法求解过程类似于生物进化，通过作用于染色体上的基因，寻找好的染色体来求解优化问题。遗传算法是一种随机算法，但他不是简单地随机移动，它能够有效地利用已有个体的信息来搜索那些有希望改进优化问题解的个体。在搜索过程中，遗传算法需要的仅是对所产生每个染色体进行评价，并基于适应度函数值来选择染色体，使适应性好的染色体有更多的生存机会和繁殖机会，从而使整个群体不断优化并最终找到问题的全局最优解。
以往的随机搜索算法由于效率低下而限制了其发展，遗传算法可采用定向随机搜索，因此大大地提高了算法的效率从而为遗传算法在实际中的应用奠定了基础。遗传算法具有极强的鲁棒性，并行计算特性及自适应搜索能力，因此有能力在一个复杂的、多极值点的、具有不确定性的空间寻找全局最优。其优点主要表现在以下几个方面：
（1）可以快速处理非光滑甚至是离散的问题，与问题领域无关，且处理速度相对来说比较快。
（2）群体搜索，具有潜在的并行性，可以进行多个个体的同时比较。
（3）不需要目标函数的导数，搜索使用评价函数启发，可以通过适应度函数调节搜索方向，过程简单。
（4）概率转移准则，使用概率机制进行迭代，具有随机性。
（5）可扩展性强，容易与其他算法结合。
4.3.3 采用遗传算法的光伏发电系统效率优化
光伏发电系统的优化问题本质上也是一个非线性问题，尤其是非线性寻优问题，而本章节只是尝试大胆的将遗传算法应用到光伏发电系统的效率最优化问题中，但是并不完善。
对于3.3节中的模型，最后想到最大功率，需进一步求解：
首先，对式（a-1）取微分：
max
max ()()
(1)I V dI V dV b V -α?I =?γ?α+-γ? （b-1）
式（a-1）两边同乘以电压V 得到P-V 特征等式：
max max max 1()exp (1)V P V I V V V b V b ??=?=α??I -α??I ?-???γ?α+-γ???
（b-2）
其中，P 为光伏阵列的总输出功率。
对式（b-2）取微分，得到：
m ax m ax (1/)
(1)P i d P
i d V b V ?-α?I =+?γ?α+-γ? （b-3）
要想得到最大功率点，对式（b-3）整理，最终得到：
max max max max max 1exp 0(1)(1)op op V V b V b b V α??I ????α?I +-?-α?I -=?????γ?α+-γ??γ?α+-γ????
? (b-4)
要想求出最大功率和电压，需求解方程（b-4），而方程（b-4）为指数方程，不易求解，想要得到方程的解，一般要经过冗长的迭代，而且容易由于初始值选取不当而不收敛，得不到想要的功率值和电压值[22]。本章试着采用具有很强寻优
能力的软件1st0pt,从任意随机初始值开始，均能得到正确结果；其次采用遗传算法总能保证保留最好的染色体，从而得到最优化的结果[23]。
本节提出的基于遗传算法的光伏发电系统效率的优化，将遗传算法应用于光伏发电系统的效率优化中。遗传算法是模拟生物在自然环境中的遗传和进化过程而形成的一种自适应全局化概率搜索算法。它是将问题的求解表示成“染色体”，将其置于问题的环境中，根据适者生存的原则，从中选择出适应环境的“染色体”进行复制，即再生，通过交叉、变异两种基因操作产生出新一代更适合环境的“染色体”群，这样一代代不断改进，最后收敛到一个最适合环境的个体上，求得问题的最佳解。由于最好的染色体不一定出现在最后一代，开始时保留更好的染色体，如果在新的种群又发现更好的染色体，则用它代替原来的染色体，进化完成后，这个染色体可看作是最优化的结果。光伏发电系统效率优化实际上就是求最优的过程，利用遗传算法求最优。由于该方法大多参考，所以其仿真结果暂时没有。
五全文总结及展望
进入新世纪以来，能源问题日益突出，绿色环保成为能源发展的主流。其中，太阳能以其独有的优势成为人们关注的焦虑。丰富的太阳辐射能，是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价的能源。光伏发电系统为新能源的利用开辟了一个崭新的领域。在光伏发电系统中，光伏电池是最基本的环节，若要提高整个系统的效率必须提高光伏电池的转换效率，使其输出功率为最大功率。本文结合相关课题，在光伏发电系统效率优化的问题上进行了一系列的理论和实验研究，主要工作内容总结如下：
（1）在详细分析了光伏电池板工作原理的基础上，给出了光伏电池模型，光伏电池的输出功率特性，不同光照下功率输出曲线，以及一系列的基本电路，对于一些仿真模型并没有给出，只是在前期的实验中，知道大体的轮廓。同时也表明：光伏电池既非恒压源，也非恒流源，它不可能为负载提供任意大的功率；光伏电池特性具有强烈的非线性，并且其输出功率受到日照等周围环境因素的影响。（2）分析了目前几种光伏发电系统最大功率跟踪方法，比较了各自的优缺点，提到了在实验室110W P光伏电池参数的基础上，采用扰动观察法，对光伏发电系统进行仿真研究，得出仿真结果表明在最大功率点附近会产生功率损失。在光伏电池模型的基础上，提出了一种基于遗传算法的光伏发电系统效率的优化算法，将遗传算法用在光伏发电系统优化问题中。遗传算法是将问题的求解表示成“染色体”，将其置于问题的“环境中”中，根据适者生存的原则，从中选择出适应环境的“染色体”进行复制，即再生，通过交叉、变异两种基因操作产生出新一代更适合环境的“染色体”群，这样一代代不断改进，最后收敛到一个最适合环境的个体上，求得问题的最佳解。
当然，对于实验这块还是很薄弱，正在摸索中。光伏系统是一个比较复杂的系统，对它的研究不仅需要掌握深厚的理论基础，而且需要解决多科学之间的交叉问题。虽然光伏发电系统在国内外都有一定的应用，但是仍然存在很多技术性问题。现在我做的工作很少，还有很多工作需要改进和完善比如光伏系统中的孤岛效应问题和更可靠的控制方法等等。所以在今后的工作中，还要不断实验研究，也希望老师能给出一些好的指导建议。
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术,2004,38(3):55-57
太阳能光伏发电原理与应用 实验报告 课题名称：太阳能光伏发电原理与应用实验专业班级：12级应用光电子01 学生学号：1209040110 学生姓名：胡超 学生成绩： 指导教师：刘国华 课题工作时间：2015.6.1至2015.6.4
实验一、太阳辐射能的测量 下表是针对武汉市的日照情况，记录武汉市的某一天某一时段（每两分钟记 录一次）的太阳辐射强度： 太阳辐射监测系统 瞬时值累计值 时间 总辐射散射辐射直接辐射反射辐射净全辐射总辐射散射辐射直接辐射反射辐射净全辐射10:06 538 113 436 41 112 0.031 0.014 0.016 0.003 0.009 10:08 404 105 298 32 77 0.056 0.013 0.045 0.004 0.012 10:10 449 99 347 31 268 0.049 0.013 0.037 0.004 0.009 10:12 416 97 304 33 246 0.056 0.012 0.043 0.004 0.033 10:14 645 118 525 49 347 0.056 0.012 0.042 0.004 0.033 10:16 198 105 57 24 105 0.077 0.014 0.062 0.006 0.040 10:18 549 107 425 42 326 0.025 0.013 0.007 0.003 0.012 10:20 610 111 485 45 329 0.066 0.013 0.051 0.005 0.039 10:22 631 108 513 50 304 0.076 0.013 0.061 0.006 0.039 10:24 619 108 493 45 284 0.076 0.013 0.062 0.006 0.036 10:26 465 103 310 39 194 0.075 0.013 0.059 0.006 0.034 10:28 653 109 402 47 264 0.067 0.013 0.043 0.005 0.027 10:30 690 111 337 48 263 0.079 0.013 0.046 0.006 0.032 10:32 693 113 318 47 249 0.083 0.013 0.042 0.006 0.031 10:34 653 115 214 48 219 0.082 0.014 0.035 0.006 0.029 10:36 713 118 176 53 145 0.061 0.013 0.018 0.005 0.021 10:38 575 111 92 44 89 0.087 0.014 0.020 0.006 0.015 10:40 717 115 53 44 90 0.080 0.014 0.009 0.006 0.010
２０１８年风电与天然气行业分析报告
目录索引 一、风电：风电发展稳中向好，度电成本改善空间大 (5) （一）行情回顾：风电运营前三季度表现较好 (5) （二）存量资产消纳改善效果显著，利用小时数同比大幅提升 (6) 1. 弃风限电持续改善，利用小时数同比大幅提升 (6) 2. 可再生能源电力配额政制2019年正式实行 (8) （三）18年新增装机回暖，未来两年增速平稳 (9) 1. 全国一至十月风电新增并网容量增加 (9) 2. 风电项目竞争配置政策确立补贴退坡和电价下调预期，抑制新增装机 (10) 3. 装机重回三北仍有风险，弃风消纳尚未根本解决 (11) （四）港股风电公司财务综述及重点标的推荐 (12) 1. 财务综述：风电运营商盈利增长较快、补贴欠款回收加速 (12) 2. 重点标的推荐：新天绿色能源(0956.HK)、大唐新能源(1798.HK)、龙源电力 (0916.HK) 、华能新能源（0958.HK） (13) （五）风险提示 (15) 二、天然气：行业中长期景气度较高，今年冬季供需偏紧 (15) （一）行情回顾 (15) （二）打赢蓝天保卫战决心坚定，天然气消费较快增长 (16) （三）国内天然气产量增长平缓，进口LNG快速攀升 (18) （四）产供储销体系建设提速，预计今年冬季供需偏紧 (20) （五）推荐标的：中国燃气（0384.HK）、新奥能源（2688.HK）、天伦燃气 （1600.HK） (23) （六）风险提示 (24) 三、环保：危废处置景气度高，政策利好农村污染治理 (25) （一）行情回顾 (25) （三）水务：关注黑臭水体治理，明年市场融资环境有望放松 (28) 1. 农村污水处理率低，水价仍有上涨空间 (28) 2. 黑臭水体治理市场需求旺盛，发展潜力较大 (30) 3. PPP规范化发展，预计明年融资环境有望放松 (32) （四）推荐标的：海螺创业（0586.HK）、光大绿色环保（1257.HKK）、北控水务（0371.HK） (34) （五）风险提示 (36)
我国光伏发电行业发展分析报告 目录一、..................................................... 发展现状 2.二、..................................................... 区域分布 3.三、..................................................... 经营情况 4.四、................................................. 资金运作模式 6.五、..................................................... 盈利模式 7.六、..................................................... 发展特点 8. 七、..................................................... 竞争结构 1.0
、发展现状 （一）总体情况 2014年全球光伏产业已开启了新一轮的景气周期。全球光伏市场的新增装机容量再创新高，达到47GW，累计装机容量达到188.8GW。这其中，中国新增装机容量排全球第一，占全球新增装机总量的27.7%，比四分之一还要多。 全国光伏发电呈现东、西部共同推进，并逐渐由西向东发展格局。2014年，东部地区新增光伏装机5.6GW，占新增装机的53%。从各省发展情况看，内蒙古以1.62GW位居首位，江苏省新增装机1.52GW，位居第二，河北省以980MW 位居第三。 2014年,我国新增并网光伏发电容量10.6GW，其中新增光伏电站8.55GW，分布式2.05GW。累计并网装机容量28.05GW，其中光伏电站23.38GW，分布式4.67GW。光伏年发电量约250亿千瓦时，同比增长超过200% 。 （二）实施“光伏扶贫“工程 为拓展光伏应用范围，增加贫困地区人口收入，2014年，国家能源局出台《实施光伏扶贫工程工作方案》，并将在宁夏、安徽、山西、河北、甘肃、青海6省30县分步骤、有计划地开展首批试点。 安徽省自2013年起启动“光伏扶贫“工程，政府拨款免费帮助农村贫困家庭建设小型家庭分布式电站，项目产权和发电收益全部归贫困农户所有；所发电量除自用外，剩余上网由当地供电公司全额收购。这不仅节约了电费，而且增加了收入。截至2014年12月，享受“光伏扶贫”工程的贫困农户已达1108户，年均现金收入可达2500元。预计从2015年开始，安徽省“光伏下乡”扶贫计划将拓展到2508户，2020年左右将有6000户贫困家庭从中获得稳定收益。 （三）扩容分布式光伏发电应用示范区 2013年8月份，国家能源局批复北京海淀区等18个工业园区创建分布式光伏发电的示范区，以探索分布式发电的商业运营模式。为进一步推进分布式光伏发电示范区建设，2014年11月，又将嘉兴光伏高新区等12个园区纳入分布式光伏发电应用示范区范畴。截至2014年底已建成500MW，在建规模600MW，带动社会投资超过100亿元。
xxxxxx有限公司 600kWp分布式光伏发电（自发自用、余电上网）项目 申请报告 xxxxxx有限公司 二〇一六年十一月
目录 6 7 9 11 附图： 项目地理位置图 附件： 营业执照 租赁合同
第一章项目概况 1.1建设单位简介 xxxxxx有限公司位于xxxxxx，注册资本500万元。企业经营范围：光伏发电技术研发；光伏发电工程施工及管理；园林绿化工程、亮化工程、市政工程施工；建筑水电暖安装。本项目太阳能电站的安装地点为豪润果蔬市场建筑物屋顶。 1.2太阳能资源和气象条件 全年平均日照总时数小时，日照百分率为57％。最多为小时（1968年），最少为小时（1964年）。xxx区地处中纬度，太阳辐射能比较丰富。历年平均太阳总辐射量为千卡/平方厘米，5、6月份最多，为千卡/平方厘米，12月份最少，为千卡/平方厘米。
1.3建设条件 经过图纸勘测和设计要求，豪润果蔬市场楼屋顶可用于分布式太阳能光伏发电建设，建筑屋顶周围地形无明显的高大障碍物，光照良好。太阳能开发利用资源较好。兼备了良好的软硬件建设条件。 1）平坦稳定的地形、地貌情况,周围无高大建筑遮挡； 2）良好的气候条件富集的太阳光照资源，保证较稳定的发电量； 3）厂区现有自用电量较大，本工程所发电力可通过生产车间就地自行消纳； 4）园区内配电网络线径具有足够的承载能力，不用进行额外电力改造； 5）便利的交通、运输条件和生活条件； 6）能产生附加的经济、生态效益，有助于抵消部分电价成本； 7）良好的示范条件，为山东省分布式光伏项目起到示范作用，具有一定的社会影响力。 1.4建设类型 本项目总装机容量为600kWp，推荐采用集中发电、集中并网方案。电池组件选用 280Wp 单晶硅电池组件，采用最佳倾角为 30°固定安装在支架上。本项目逆变器分5路输入，每路由21块太阳电池组件串联后输入。逆变器输出电压为交流380V，采用交流三相
绪论 一实验目的 本实验课程的目的，旨在通过课内实验教学，使学生掌握太阳能发电技术方面的基本实验方法和实验技能，帮助和培养学生建立利用所学理论知识测试、分析和设计一般光伏发电电路的能力，使学生巩固和加深太阳能发电技术理论知识，为后续课程和新能源光伏发电技术相关专业中的应用打好基础。 二实验前预习 每次实验前，学生须仔细阅读本实验指导书的相关内容，明确实验目的、要求；明确实验步骤、测试数据及需观察的现象；复习与实验内容有关的理论知识；预习仪器设备的使用方法、操作规程及注意事项；做好预习要求中提出的其它事项。三注意事项 1、实验开始前，应先检查本组的仪器设备是否齐全完备，了解设备使用方法及线路板的组成和接线要求。 2、实验时每组同学应分工协作，轮流接线、记录、操作等，使每个同学受到全面训练。 3、接线前应将仪器设备合理布置，然后按电路图接线。实验电路走线、布线应简洁明了、便于测量。 4、完成实验系统接线后，必须进行复查，按电路逐项检查各仪表、设备、元器件的位置、极性等是否正确。确定无误后，方可通电进行实验。 5、实验中严格遵循操作规程，改接线路和拆线一定要在断电的情况下进行。绝对不允许带电操作。如发现异常声、味或其它事故情况，应立即切断电源，报告指导教师检查处理。 6、测量数据或观察现象要认真细致，实事求是。使用仪器仪表要符合操作规程，切勿乱调旋钮、档位。注意仪表的正确读数。． 7、未经许可，不得动用其它组的仪器设备或工具等物。 8、实验结束后，实验记录交指导教师查看并认为无误后，方可拆除线路。最后，应清理实验桌面，清点仪器设备。 9、爱护公物，发生仪器设备等损坏事故时，应及时报告指导教师，按有关实验管理规定处理。 10、自觉遵守学校和实验室管理的其它有关规定。 四实验总结 每次实验后，应对实验进行总结，即实验数据进行整理，绘制波形和图表，分析实验现象，撰写实验报告。实验报告除写明实验名称、日期、实验者姓名、同组实验者姓名外，还包括： 1．实验目的； 2．实验仪器设备（名称、型号）； 3．实验原理； 4．实验主要步骤及电路图； 5．实验记录（测试数据、波形、现象）； 6．实验数据整理（按每项实验的实验报告要求进行计算、绘图、误差分析等）；．回答每项实验的有关问答题。7．
风电行业分析报告 1、引言 开发新能源和可再生清洁能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定性影响的五项技术领域之一，风能发电是最洁净、污染最少的可再生能源，充分开发利用风能是世界各国政府可持续发展的能源战略决策。而目前石油价格的持续攀升和世界各国对环境保护的日益重视，进一步促进了风能的快速发展。 2、风能发电产业发展现状 2.1 国际风能发电产业现状 2006年，全球风电装机达到了74223mw，较上年增长32%，这也是继2005年增长41%之后风电行业又一个高速增长的年份。根据相关资料的测算，2006年新增风电装机的市场规模达到了230亿美元，而这一规模还在不断扩大，成为一个不可忽视的行业。 目前情况国际风能发电发展状况是欧洲仍居榜首、亚洲增长迅速。德国、西班牙和美国的累计装机分别列全球前三，其中德国占全球累计装机的27.8%，西班牙和美国各占15.6%；从增量看，美国为全球第一，2006年新装机2454mw，占全球新增装机的16.1%，德国、印度和西班牙分别列第二至第四，中国以1347mw居第五。 根据主要风力发展国的规划，未来风电仍有很大的发展空间。以欧洲为例，计划到2020年实现可再生能源占总发电量的20%，其中风电达到12%；目前主要国家的风电覆盖率均处于较低的水平，全球平均风电占总发电量的比例仅为1.19%，要实现12%的目标，还需要增长近十倍。主要大国中风电发展较好的德国在2006年底风力发电占总发电量的4.34%，西
班牙为7.78%，属于欧洲较高水平；而美国的风电覆盖率仅有0.73%；总体来看，风电市场的增长相当迅速，主要增长市场将在美国、中国、印度以及欧洲部分国家。 2.1.1欧洲风电概况 欧洲长期维持全球第一大风电市场的地位，根据欧洲风能协会的数据，2006年全年新增装机7708.4mw，较上年增长19%，总装机达到48062mw，其中欧盟国家达到40512mw，风电2006年发电量达到100twh，相当于欧洲当年总发电量的3.3%；欧洲最主要的风电参与国家是德国和西班牙，这两个国家装机占欧洲全部的叁分之二；按照2006年底装机规模，德国占欧洲装机的42.48%，接近一半；西班牙占23.93%，接近四分之一。 各国为鼓励发展风电出台了各种措施，但总的来说，基本可以归为三大类：补贴电价、配额要求和税收优惠。欧盟25国中有18个国家采取补贴电价这类政策，包括了发展最快的三个国家德国GR、丹麦DK和西班牙ES，法国FR、葡萄牙PT也采用此种政策，从实际情况看补贴电价效果最明显；采用配额限制措施的有五个国家，占国家总数的五分之一，包括了英国和意大利，这两个国家2006年累计装机分别列欧洲第四和第五；税收优惠采用的国家也有五个，与配额制的相同，但这五个国家风电发展规模都很小，这一政策效果不佳；爱尔兰是个特例，并无鼓励风电发展的具体政策出台。 总体来看，补贴电价政策效果最好，强制完成配额的做法效果就要差一些，而欧洲的情况看，仅仅采取税收优惠是难以启动风电市场的；原因也很简单，补贴电价下，企业从事风电有盈利，具备内在的发展动力；配额值属于强制完成，企业必须完成配额义务，保证一定比例的装机规模，但由于现阶段风电电价较火电仍高，若无补贴统一上网则企业要承担部分亏损，因此仅仅完成配额而没有进一步发展的动力。
第一章项目建设背景 一、产业发展分析 （一）产业政策分析 1、《关于做好分布式太阳能光伏发电并网服务工作的意见》 电网企业应积极为分布式光伏发电项目接入电网提供便利条件，为接入系统工程建设开辟绿色通道；分布式光伏发电项目并网点的电能质量以及工程设计和施工应符合国家标准；建于用户内部场所的分布式光伏发电项目，发电量可以全部上网、全部自用或自发自用余电上网，由用户自行选择，用户不足电量由电网企业提供；分布式光伏发电项目免收系统备用容量费。 2、《能源发展战略行动计划（2014年-2020年）》 加快发展，有序推进光伏基地建设，同步做好就地消纳利用和集中送出通道建设。加强太阳能发电并网服务。鼓励大型公共建筑及公用设施、工业园区等建设屋顶分布式光伏发电。到2020年光伏装机达1亿千瓦，光伏发电与电网销售电价相当。 3、国务院《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》 明确了“三放开、一独立、三强化”的总体思路。“三放开”是指在进一步完善政企分开、厂网分开、主辅分开的基础上，按照管住
中间、放开两头的体制架构，有序放开输配以外的竞争性环节电价， 有序向社会资本放开配售电业务，有序放开公益性和调节性以外的发 用电计划。通过售电侧市场的逐步开放，构建多个售电主体，能够逐 步实现用户选择权的放开，形成“多买多卖”的市场格局。 4、《关于改善电力运行调节促进清洁能源多发满发的指导意见》 统筹年度电力电量平衡，积极促进清洁能源消纳：在编制年度发 电计划时，优先预留水电、风电、光伏发电等清洁能源机组发电空间；风电、光伏发电、生物质发电按照本地区资源条件全额安排发电；能 源资源丰富地区、清洁能源装机比重较大地区统筹平衡年度电力电量时，新增用电需求如无法满足清洁能源多发满发，应采取市场化方式，鼓励清洁能源优先与用户直接交易，最大限度消纳清洁能源；政府主 管部门在组织国家电网公司、南方电网公司制定年度跨省区送受电计 划时，应切实贯彻国家能源战略和政策，充分利用现有输电通道，增 加电网调度灵活性，统筹考虑配套电源和清洁能源，优先安排清洁能 源送出并明确送电比例，提高输电的稳定性和安全性。 5、《光伏制造行业规范条件（2015年本）》
第一章概况 一、投资单位说明 （一）公司名称 xxx科技发展公司 （二）公司简介 公司满怀信心，发扬“正直、诚信、务实、创新”的企业精神和“追求卓越，回报社会” 的企业宗旨，以优良的产品、可靠的质量、一流的服务为客户提供更多更好的优质产品。 经过多年的发展与积累，公司建立了较为完善的治理结构，形成了完整的内控制度。 上一年度，xxx有限责任公司实现营业收入18710.92万元，同比增长19.44%（3045.89万元）。其中，主营业业务光伏发电站生产及销售收入为15190.91万元，占营业总收入的81.19%。 上年度营收情况一览表
根据初步统计测算，公司实现利润总额4728.96万元，较去年同期相比增长800.08万元，增长率20.36%；实现净利润3546.72万元，较去年同期相比增长380.32万元，增长率12.01%。 上年度主要经济指标
二、背景、必要性分析 1、备受期待的《中国制造2025》出台，提出了“三步走”战略目标，明确了9项战略任务和重点，描画了中国制造未来10年由大变强的清晰路 线图，全面吹响了迈向“制造强国”的冲锋号角。 2019年最能确定就是“不确定”，这意味着我们需要应对各种挑战。 在新的时代背景下，区域工业经济的发展，必然是以促进产业结构调整， 转变经济增长方式，提升自主创新能力为重点，这也是当前和未来实现经 济持续、健康和稳定发展的必然要求。 2、由于工业长期保持较快增长，我国制造业在世界中的份额持续扩大。1990年我国制造业占全球的比重为2.7%，居世界第九位；2000年上升到 6.0%，位居世界第四；2007年达到13.2%，居世界第二；2010年占比进一 步提高到19.8%，跃居世界第一。自此连续多年稳居世界第一。由于工业在国内生产总值中占比超过1/3，对我国GDP的增长形成强有力支撑，推动了我国经济在世界位次不断前移，我国经济总量由1978的世界第十一位，跃 居到2010年的世界第二位，2017年我国国内生产总值占世界的比重达15%。
何彬，太阳能光伏发电系统课程设计 绪论 能源短缺是当今社会中的热点问题，它直接制约着经济和社会的发展，可再生能源的利用也就成了当今世界关注的焦点之一。太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。广义地说， 太阳能包含以上各种可再生能源。近年来太阳能的利用得到了世界各国的广泛关注，美国、日本、德国相继提出了“阳光计划”、“节能计划”等大力发展太阳能光伏发电技术。自“六五”以来我国政府也一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划，大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发展。同时，照明作为日常生活中不可缺少的一部分，成为了世界各国的一项 重要的能源消耗，据统计照明用电占我国总发电量的 10％以上，绿色节能照明的应用越来越受到重视。我国在 1996 年就提出了“绿色照明工程”，主要就是为了解 决与照明相关的能源供应问题，新型的照明光源 LED发光产品在照明和装饰领域逐渐受到世人的瞩目。 太阳能电池板和LED都是由半导体材料构成的，随着半导体材料技术的更加完善必将推动太阳能和LED的进一步发展。将太阳能和LED结合起来为节能照明技术提供了新的解决方案。 一、课程设计报告内容 1.太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池吸收阳光，将太阳的光能直接变成电 能输出。 光伏发电系统主要由太阳能光伏电池、储能电池、充放电电路、光源及控制 电路等组成，系统的组成框图如图 1 所示：系统各部分容量的选取配合，需要综合考虑成本、效率和可靠性。太阳能电池将太阳能转变成电能，一部分用来给直流负载 LED供电，另一部分储存在蓄电池中。当没有太阳光或者光线暗时， LED 照明系统所需要的能量不够的部分由蓄电池提供。 LED照明部分不仅可以实现昼 夜照明，同时采用了自动调光技术，可以使室内的光线保持恒定。 图 1光伏发电系统组成框图 太阳能电池是太阳能照明系统的输入，为整个系统提供照明和控制所需电
2014年中小型风力发电机行业分析报告 2014年11月
目录 一、行业监管体制和有关政策 (4) 1、行业监管体制 (4) 2、主要法律法规及行业政策 (5) 二、行业发展概况 (5) 1、全球风电行业发展概况 (6) 2、中国中小型风电行业现状 (8) 三、行业发展前景 (10) 四、风力发电机行业的主要经营特点 (11) 1、风力发电机行业的经营模式 (11) 2、行业的周期性、区域性和季节性 (12) 五、行业上下游的关系 (12) 六、行业壁垒 (13) 1、贸易政策壁垒 (13) 2、技术壁垒 (13) 3、品牌壁垒 (14) 七、影响行业发展的有利因素和不利因素 (14) 1、有利因素 (14) （1）可再生能源对传统能源的替代趋势日益明显 (14) （2）国家政策的支持 (14) （3）技术进步降低风能发电成本 (15) （4）风能与其他可再生能源产品相比存在比较优势 (15) 2、不利因素 (15) （1）行业对政策依赖度过高 (15) （2）行业地位不高，竞争激烈 (16) （3）标准滞后，缺乏检测和认证体系 (16) 八、行业风险特征 (16)
1、政策风险 (16) 2、营业成本上升的风险 (17) 九、行业竞争格局 (17)
一、行业监管体制和有关政策 1、行业监管体制 风力发电设备制造业的行政主管部门为国家能源局，其主要职责为：根据国内外能源开发利用情况，拟定能源发展战略、规划和政策，提出相关体制改革建议，推进能源可持续发展战略的实施，组织可再生能源和新能源的开发利用，组织指导能源行业的能源节约、能源综合利用和环境保护工作。 我国近年来的风电产业政策导向一直以鼓励扶持为主，为加快风电行业产业化进程，国家发改委专门先后颁布了《促进风电产业发展实施意见》、《节能发电调度办法（试行）》以及《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》，加大对电网对风电场发电量的全额收购要求，并对相关入网电价作出调整，进一步规范风电价格管理，保障风电企业正常利润，保障风电产业的可持续发展。 针对中小型风电产业，《风电发展“十二五”规划》明确提出“因地适宜开发建设中小型风电项目”；《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》亦明确提出：“开展绿色能源和新能源区域应用示范建设，建成完善的县域绿色能源利用体系；在可再生能源丰富和具备多元化利用条件的中小城市及偏远农牧区、海岛等，示范建设分布式光伏发电、风力发电、沼气发电、小水电“多能互补”的新能源微电网系统。推进新能源装备产业化。到2015年，建成世界领先的
2018年光伏发电行业 分析报告 2018年9月
目录 一、行业主管部门、监管体制、主要法律法规及政策 (4) 1、行业主管部门、监管体制 (4) 2、行业主要法律法规及政策 (4) （1）主要法律法规 (4) （2）行业主要政策 (4) 二、行业发展概况 (7) 1、全球光伏市场发展概况 (8) 2、中国光伏市场发展概况 (8) 三、行业市场前景 (10) 四、影响行业发展的因素 (12) 1、有利因素 (12) （1）政策支持促进分布式光伏市场持续发展 (12) （2）能源结构调整为光伏产业的发展提供保障 (12) （3）技术进步助推光伏发电发展 (13) 2、不利因素 (13) （1）补贴政策调整 (13) （2）其他可再生能源的替代作用 (13) 五、行业进入壁垒 (14) 1、资金壁垒 (14) 2、技术壁垒 (14) 3、人才壁垒 (14) 六、行业周期性、区域性、季节性 (15)
1、周期性 (15) 2、区域性 (15) 3、季节性 (15) 七、行业上下游之间的关联性 (16)
一、行业主管部门、监管体制、主要法律法规及政策 1、行业主管部门、监管体制 光伏发电行业是国家鼓励发展的新能源产业，主管部门是国家发改委及国家能源局。国家发改委主要负责起草电价管理的相关法律法规或规章、电价调整政策、制定电价调整的国家计划或确定全国性重大电力项目的电价。国家能源局及地方政府投资主管部门负责电力项目的核准。 光伏发电行业自律组织为中国光伏行业协会，主要职能包括参与制定光伏行业的行业、国家或国际标准，推动产品认证、质量检测等体系的建立和完善等。 2、行业主要法律法规及政策 （1）主要法律法规 （2）行业主要政策 国务院及行业主管部门还先后出台了一系列政策文件，支持光伏发电，主要政策概况如下：
太阳能光伏发电小实验（报告） 院系: 自动化科学与电气工程学号: 12031031 姓名: 赵林林 日期:2015.4.29
摘要 本文在理解太阳能光伏发电原理的基础上，以实验报告的形式总结了一个有趣的太阳能光伏发电小实验，成功验证了太阳能光伏发电的原理。 关键词: 太阳能光伏发电实验 Abstract In understanding the basis of the principle of solar photovoltaic power generation in this paper, in the form of a lab report summarizes an interesting photovoltaic small experiment, verify the principle of solar photovoltaic power generation to success. Key words: solar photovoltaic power generation experiment
正文部分 一、实验原理 光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。（1）PN结 太阳能电池发电的原理是基于半导体的光生伏特效应将太阳辐射直接转换为电能。在晶体中电子的数目总是与核电荷数相一致，所以P型硅和N型硅对外部来说是电中性的。如将P型硅或N型硅放在阳光下照射，仅是被加热，外部看不出变化。尽管通过光的能量电子从化学键中被释放，由此产生电子－空穴对，但在很短的时间内（在μS范围内）电子又被捕获，即电子和空穴“复合”。当P型和N型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层，界面的P型一侧带负电，N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴，N型半导体多自由电子，出现了浓度差。N区的电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”，从而阻止扩散进行。达到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差，这就是P －N结。 （2）光生伏特效应 如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发，以致产生电子－空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前，将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。通过界面层的电荷分离，将在P 区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5～0.6V。通过光照在界面层产生的电子－空穴对越多，电流越大。界面层吸收的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中形成的电流也越大。 （3）光电池的基本原理 光电池的工作原理是基于“光生伏特效应”。它实质上是一个大面积的PN结，当光照射到PN结的一个面，例如P型面光伏发电时，若光子能量大于半导体材料的禁带宽度，那么P型区每吸收一个光子就产生一对自由电子和空穴，电子-空穴对从表面向内迅速扩散，在结电场的作用下，最后建立一个与光照强度有关的电动势。
２０１８年海上风电行业深度研究报告
目录 1.风电未来空间广阔，机组大功率化是趋势 (4) 1.1全球风电投资和装机稳定增长，未来前景广阔 (5) 1.2风电装机成本不断下降，机组大功率化成趋势 (6) 1.3中国风电装机居世界首位，国内风电占比稳步提升 (8) 2.陆上风电存量消纳仍是主要目标 (9) 2.1全国电力需求稳定增长 (9) 2.2弃风率有所降低，存量消纳仍是主要工作 (9) 2.2.1国家电网多举措促进消纳，弃风率有所改善 (9) 2.2.2预计能源局四季度将核准多条特高压工程以促进消纳 (11) 2.3新增装机规模空间有限，风电建设向中东南部迁移 (12) 2.4配额制促进消纳，竞价政策加速风电平价上网 (14) 2.5陆上风电消纳为主，分散式风电尚在布局 (14) 3.海上风电有望迎来快速发展期 (15) 4.投资建议 (20) 4.1金风科技（002202） (20) 4.2天顺风能（002531） (21) 4.3东方电缆（603606） (21)
图目录 图1：风电行业产业链 (4) 图2：全球清洁能源装机和发电量占比（包含水电） (5) 图3：全球清洁能源和风电投资额（十亿美元）及风电投资占比 (5) 图4：全球风电装机容量（GW）预测及同比增速（右轴） (5) 图5：2010-2017年全球风电装机成本和LCOE变化趋势 (6) 图6：1991-2017年中国新增和累计装机的风电机组平均功率 (6) 图7：2008-2017年全国不同单机容量风电机组新增装机占比 (7) 图8：2011年以来新增风电机组平均风轮直径（m）及增速 (7) 图9：2017年新增风电机组轮毂高度分布 (7) 图10：2017年不同国家新增风电装机份额 (8) 图11：2017年不同国家累计风电装机份额 (8) 图12：风力发电设备容量及占全部发电设备容量的比重 (8) 图13：风力发电量及占全部发电量的比重 (8) 图14：全社会用电量变化趋势 (9) 图15：近年来中国弃风电量（亿千瓦时）及弃风率情况 (10) 图16：国家电网近年来风电并网容量（GW） (10) 图17：国家电网近年来特高压线路长度（万公里） (10) 图18：2010-2017年全国风电新增和累计装机容量（GW） (12) 图19：2017年与2020年底累计风电装机占比变化趋势 (13) 图20：海上风电厂主要组成部分 (16) 图21：截至2017年底我国海上风电制造企业累计装机容量（MW） (17) 图22：截至2017年底我国海上风电开发企业累计装机容量（MW） (18) 图23：截至2017年底我国海上风电不同单机容量机组累计装机容量（万千瓦） (18) 图24：截至2017年底我国沿海各省区海上风电累计装机容量（万千瓦） (19) 表目录 表1：双馈齿轮箱技术和直驱永磁技术比较 (4) 表2：国家电网2017年消纳新能源举措（不完全统计） (11) 表3：2018年以来风电行业相关政策 (11) 表4：拟核准的三条和清洁能源输送相关的特高压工程 (12) 表5：主要政策中关于风电建设规模的表述 (13) 表6：分散式风电发展低于预期的主要原因（不完全统计） (15) 表7：我国海上风资源分类 (16) 表8：2017年我国海上风电制造企业新增装机容量 (17) 表9：2018年以来核准和开工的海上风电项目（不完全统计） (19) 表10：海陆丰革命老区振兴发展近期重大项目之海上风电项目 (20)
2020-2025年中国光伏电站运营 行业调研及顾客满意营销战略研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……
报告目录 第一章企业顾客满意营销战略概述 (10) 第一节光伏电站运营行业顾客满意营销战略研究报告简介 (10) 第二节光伏电站运营行业顾客满意营销战略研究原则与方法 (11) 一、研究原则 (11) 二、研究方法 (12) 第三节研究企业顾客满意营销战略的重要性及意义 (13) 一、重要性 (13) （一）有利于增强企业的可预见性 (13) （二）有利于明确企业未来发展方向 (14) （三）有利于激发企业员工的积极性 (14) （四）有利于促进企业整合资源 (14) 二、企业市场营销的意义 (14) （一）降低客户对市场价格的敏感度 (14) （二）强化企业竞争手段 (15) （三）加强市场壁垒的巩固 (15) （四）有利于实现企业与消费者的双赢 (15) （五）有效提高市场绩效 (15) 三、小结 (15) 第二章市场调研：2019-2020年中国光伏电站运营行业市场深度调研 (17) 第一节光伏电站运营概述 (17) 一、光伏发电产业链 (17) 二、光伏发电流程 (18) 第二节我国光伏电站运营行业监管体制与发展特征 (19) 一、所属行业分类及依据 (19) 二、行业主要监管部门 (19) 三、行业自律组织 (20) 四、行业法律法规及政策 (21) 五、国内光伏发电行业的政府补贴政策 (24) 六、行业技术特点 (33) 七、行业发展特点 (35) （1）行业周期性 (35) （2）行业区域性 (35) （3）行业季节性 (36) 八、行业这样壁垒 (36) （1）技术壁垒 (36) （2）资金壁垒 (36) （3）人才壁垒 (36) （4）政策壁垒 (37) （5）市场壁垒 (37) 九、行业与上、下游行业之间的关联性 (37) （1）行业上游 (37)
一、监理范围包括： 光伏场区部分：1、光伏阵列基础；2、箱、逆变器室基础；3、光伏支架组件安装； 4、汇流箱安装；5、箱式变压器安装；6、逆变器室设备安装；7、电缆敷设；8、电缆防火及阻燃；9、场区道路 升压站建筑工程部分：1、综合楼；2、车库、材料库、电子设备间；3、35kV配电室； 4、35kV户外装置；5、变压器、架构及设备支架；6、附属设施 升压站电气安装：1、变压器系统设备安装；2、变压器系统附属设备安装；3、主控室设备安装；4、蓄电池组安装；5、35KV配电装置安装；6、35KV配电装置电气设备安装；7、就地控制设备安装；8、站用配电装置安装；9、SVG无功补偿装置安装；10、SVG无功补偿装置带电试运；11、电缆管配置及敷设；12、电缆架制作及安装；13、电缆敷设；14、电力电缆终端及中间接头制作；15、控制电缆终端及中间接头制作； 16、35KV及以上电缆终端及中间接头制作；17、电缆防火及阻燃；18、全站防雷及接地装置安装；19、接地装置安装；20、通讯系统设备安装；21、水工设备安装 光伏电站工程资料清单 单位工程/分部工程 卷册号1 生产综合楼/升压站建筑工程 001工程施工测量记录 002建（构）筑物施工定位测量、高程测量和测量复核记录（包括定位依据、控制网和基准点） 003建（构）筑物测试、沉陷、位移、变形观测站记录（施工中补测的基础资料及主厂房各类位置标高图）004土壤干密度及用水水质报告 005土、岩试验报告、地基处理（包括打桩）记录 006混凝土、砂浆配合比通知单及试验报告 007混凝土试块强度报告、见证记录、试验委托单 008砂浆试块强度报告、见证记录、试验委托单
绪论 能源短缺是当今社会中的热点问题，它直接制约着经济和社会的发展，可再生能源的利用也就成了当今世界关注的焦点之一。太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。近年来太阳能的利用得到了世界各国的广泛关注，美国、日本、德国相继提出了“阳光计划”、“节能计划”等大力发展太阳能光伏发电技术。自“六五”以来我国政府也一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划，大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发展。同时，照明作为日常生活中不可缺少的一部分， 成为了世界各国的一项重要的能源消耗，据统计照明用电占我国总发电量的10%以上，绿色节能照明 的应用越来越受到重视。我国在1996年就提出了“绿色照明工程”，主要就是为了解决与照明相关的能源供应问题，新型的照明光源LED发光产品在照明和装饰领域逐渐受到世人的瞩目。 太阳能电池板和LED都是由半导体材料构成的，随着半导体材料技术的更加完善必将推动太阳能和LED的进一步发展。将太阳能和LED结合起来为节能照明技术提供了新的解决方案。 一、课程设计报告内容 1. 太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池吸收阳光，将太阳的光能直接变成电能输出。 光伏发电系统主要由太阳能光伏电池、储能电池、充放电电路、光源及控制电路等组成，系统的组成框图如图1所示：系统各部分容量的选取配合，需要综合考虑成本、效率和可靠性。太阳能电池将太阳能转变成电能，一部分用来给直流负载LED供电，另一部分储存在蓄电池中。当没有太阳光或者光线暗时，LED 照明系统所需要的能量不够的部分由蓄电池提供。LED照明部分不仅可以实现昼 夜照明，同时采用了自动调光技术，可以使室内的光线保持恒定。 图1光伏发电系统组成框图
2020-2025 年风力发电行业市场竞 争格局和产业链报告 目录 第一章风力发电行业概述 (3)
第一节风力发电行业定义 (3) 第二节风力发电行业特点分析 (3) 一、风力发电行业周期性特征分析 (3) 二、风力发电行业区域性特征分析 (3) 三、风力发电行业季节性特征分析 (4) 第二章风力发电行业市场竞争格局分析 (5) 第一节我国风力发电行业竞争状况分析 (5) 第二节我国风力发电行业竞争对手分析 (6) 第三章风力发电行业产业链上下游市场运行分析 (9) 第一节风力发电行业产业链介绍 (9) 第二节风力发电上下游行业发展状况对行业发展的影响 (9)
第一章风力发电行业概述 第一节风力发电行业定义 风力发电行业属于电力工业链的发电环节，其工作原理和流程是将空气动能首先通过叶轮转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，发电机组输出的电能通过升压变电站升压后输送到电网中，电网再将电能送至各用电单位。 风能是一种清洁而稳定的可再生能源，在环境污染和温室气体排放日益严重的今天，风力发电作为全球公认可以有效减缓气候变化、提高能源安全、促进低碳经济增长的方案，得到各国政府、投融资机构、技术研发机构、项目运营企业等的高度关注。相应地，风电也成为近年来世界上增长最快的能源。 第二节风力发电行业特点分析 一、风力发电行业周期性特征分析 就行业周期性而言，影响风电行业发展的主要因素是风资源、国家政策和电网条件，现阶段本行业正处于持续稳定发展期，无明显的行业周期性。 二、风力发电行业区域性特征分析 就行业的区域性而言，我国风电场项目具有区域性的特点，主要集中于风资源比较丰富的内蒙古、新疆、甘肃、河北、山东等省份。未来，随着低风速风机的成熟和应用，本行业的区域性特征将进一步减弱 三、风力发电行业季节性特征分析
中国光伏行业研究 獃子 一、光伏发电行业介绍 太阳能能源是来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两类方式。 光伏发电（Photovoltaic, PV）是指利用半导体材料制成的太阳能电池在吸收太后产生光伏效应，将光能转化为电能的过程。 光热发电技术，又称聚光光热发电（concentrating solar power，CSP），是一种利用阵列反射镜将太能聚集起来产生高温热能，加热工作介质，驱动汽轮发电机发电的方式。根据聚热方式的不同通常可分为抛物面槽式、碟式和塔式。西班牙、以色列、德国都建有多个太阳能光热发电站，积累了一定的商业化运行经验。 目前全球最大的太阳能发电站，位于美国加州的布莱斯(Blythe)太阳能发电项目就选用了太阳能光热发电技术。该项目由德国Solar Millennium和雪佛龙公司旗下的Chevron Energy Solutions共同开发，4组250WM（兆瓦）的独立发电单元构成了了高达1000MW（1GW）的设计发电量。项目总造价预计将超过60亿美元，其中第一组发电单元将于2013年投入运行。
无独有偶，i美股2010年10月底查询美国加州政府公布的相关信息时发现，该州近期批准的大型太阳能项目全部使用的是太阳能光热发电技术（按加州政府的定义，“大型太阳能项目”是指装机容量大于50MW的太阳能发电项目）。 图为采用塔式光热发电技术的太阳能发电站（图片来源：美国加州能源委员会） 当然，不可否认的是，在这四项常见的太阳能技术中，光伏发电技术的发展、应用及产业规模都是首屈一指的。所有在美国上市的中国太阳能企业也都从事的是光伏发电产品的制造。以至于很多人将太阳能技术就简单地理解为光伏发电技术。 光伏发电技术因为其商业化程度高、产业规模大、上市公司多成为了太阳能技术的一个典型代表，倍受市场关注。以光热发电技术为例，虽然采用该技术的太阳能发电站占地面积广，并不适合在城市应用，但它规模成本低廉，光照不足时还可以通过储热发电以实现供电的持续稳定，特别适合在强光照的荒漠地区进行大规模并网发电。我国的、、，欧洲的西班牙，还有非洲和澳大利亚都有许多光照充分的荒漠、戈壁地区，特别适合应用光热发电技术。 二、光伏发电与晶硅电池技术 至于光伏发电技术，它可以大致分为晶硅电池技术和薄膜电池技术两大类。目前已经进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有三种：非晶硅薄膜电池、碲化镉（CdTe）薄膜电池、铜铟镓硒（CIGS）薄膜电池。其中，非晶硅薄膜电池，又称为硅基薄膜电池，主要以非晶硅（a-Si，无定形硅）作为感光材料，具有耗硅量低、生产成本低、弱光响应好、高温特性好等优点，但同时也存在寿命短、稳定性差、光电转化率低等不足。碲化镉薄膜电池和铜铟镓硒薄膜电池同属于多元化合物薄膜电池，它们的光电转换率明显高于非晶硅薄膜电