附光伏发电产业发展现状-电价跌至负数-消费者使用电力反而能获得报酬-怪现象！德国太阳能发电过剩

德国的太阳能发电行业面临着前所未有的危机。据国外媒体报道，德国过去通过大力发展太阳能发电，导致发电量激增，超过了消费需求，电价暴跌甚至出现负值的情况，让消费者不仅不需要支付费用，还能获得报酬。据了解，去年德国新增光伏发电装机容量高达14280兆瓦，几乎是前一年的两倍。这种快速增长导致德国在白天产生了大量超出国内消费需求的电力。由于电力供需关系失衡，电价大幅下跌。今年7月4日，德国与荷兰部分时段的电力价格甚至跌至-500欧元/兆瓦时，而在周末这一现象还蔓延至法国和英国，多国出现负值电价。对于太阳能发电企业来说，电价下跌导致利润受到压缩，不仅减缓了行业扩张，还可能对能源转型和减排计划产生不利影响。消费者晚上用电最多，导致大量白天电力浪费，太阳能发电的过剩问题更加显著，加剧了市场供大于求的局面。

业内人士指出，德国需要重新调整能源政策，更好地整合太阳能发电和消费需求。一种可能的解决方案是加大对储能技术的投入，储存白天过剩电力，在晚间高峰期供应给消费者以平衡供需关系。光伏发电利用太阳能光伏电池板转换太阳能为电能，具有清洁、可再生、无噪音和零排放等优点，备受关注。太阳能光伏发电产业链与半导体技术和新能源需求结合，为光伏产业发展带来重要意义。

中国已将光伏产业列为国家战略性新兴产业之一，在政策引导和市场需求推动下，全国光伏产业快速发展，成为少数可参与国际竞争并具领先优势的产业之一。根据国际可再生能源机构数据，2020年全球光伏累计安装容量市场份额主要在亚洲，中国、美国、日本为主要光伏发电国家，占比达55.78%，中国在全球占比为35.88%。光伏发电作为清洁能源，其碳排放量仅为化石能源十分之一到二十分之一，未来发展对全球减排具关键作用。

中国光伏产业具有明显研发优势，发展潜力巨大。在政府和市场的共同作用下，光伏产业有望健康发展，为全球能源转型和环境保护做出更大贡献。新型能源体系建设包括低碳化、工业用能高效化、交通运输电能替代和新型电力系统建设等关键方面。未来，光伏产业的发展前景令人期待。

---

什么是“负电价”？为什么会出现“负电价”的情况？

电力市场上，供需关系是决定电价的主要因素。在正常情况下，电力供应不足，而需求量过大，电价就会上涨，反之则下跌。但在某些情况下，尤其是可再生能源发电量过剩的时候，电力市场上的电价出现负数，也就是所谓的“负电价”。这意味着购买电力的用户可以获得补贴，而非实际支付电费。

“负电价”并非常见，但已经在全球多个国家的可再生能源产业中发生过。当地的风能和太阳能发电容量大幅增加导致了供应过剩，而受此影响，市场上的电价降至负数。类似的情况也出现在欧洲的一些国家以及澳大利亚、日本等地区。

“负电价”的出现原因主要与可再生能源的快速发展有关。随着太阳能和风能等可再生能源的价格逐渐降低，这些能源的使用量也迅速增加。可再生能源的供应量增加，导致发电容量过剩，进而导致电价降低。另外，可再生能源发电的不稳定性也是造成“负电价”的原因之一。例如，在风能或太阳能不充分的情况下，发电量可能偏低，但在天气好的时候，可能会产生大量电力，超出当地需求。这种情况下，价格可能会出现大幅度下跌。

此外，政府政策也是导致“负电价”出现的原因。为了鼓励使用可再生能源，政府可能要求电力公司优先购买和使用该能源，以及对非可再生能源产生相应的环保税。这些政策可能使得可再生能源的市场份额快速增加，而这也可能导致当地的电力供应过剩，从而导致电价降低。

虽然“负电价”代表着可再生能源发展的胜利，但它也带来了一些问题。首先，当电力价格为负数时，电网运营商和电力公司可能会面临损失，而这些损失可能会转嫁给消费者。其次，由于电力价格低或为负数，发电商可能会放弃生产成本高昂的非可再生能源，这可能会影响该地区的能源安全。此外，当电力价格为负数时，可能会影响电网的稳定性和安全性，因为可能会有更多的电力注入电网而无法得到妥善处理。

综上所述，“负电价”现象是可再生能源快速发展的一种表现。虽然它代表着一种环保、低碳的能源发展方式，但也带来了一些问题。要解决这些问题，需要政府、电力公司和市场参与者们共同努力。例如，通过合理的电网规划和建设，可再生能源就可以更好地纳入电网系统中，从而减少供应过剩的情况；同时，深入研究和推广可存储技术，也可以减轻“负电价”给电力市场和电网带来的影响。此外，政府也可以制定更加完善和切实可行的政策，例如通过建立灵活的电力市场机制来协调供需关系等。

总之，“负电价”现象是可再生能源发展的必然产物，在可再生能源快速发展的过程中可能会经常出现。我们需要认真对待这一现象，寻找合适的解决方案，以促进可再生能源产业的健康发展，并在实现环保、低碳的同时确保电力市场的稳定和可持续发展。

太阳能光伏发电是怎么回事？

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。这种技术的关键元件是太阳能电池。

太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件。

原理光伏发电，其基本原理就是光伏效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光光伏发电原理图电子。白天采用高能vcz晶体发电板和太阳光互感对接和全天候24小时接收风能发电互补，通过全自动接收转换柜接收，直接满足所有家电用电需求。

并通过国家信息产业化学物理电源产品质量监督检验中心检测合格。光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子（光波）转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。有了电压，就像筑高了大坝，如果两者之间连通，就会形成电流的回路。

光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子，如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。

当太阳光照射到P-N结后，空穴由N极区往P极区移动，电子由P极区向N极区移动，形成电流。多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P-N结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。

电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。

有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。

什么是太阳能光伏发电？

1．光伏发电技术的兴起

20世纪90年代后期，世界上兴起一股“太阳屋顶”热。光伏发电技术发展较早的主要是日本、德国和美国，这些国家相继提出“1万屋顶”、“10万屋顶”和“百万屋顶”计划。近几年来，在发达国家已建造了相当发展水平的“零能房屋”，即完全由太阳能光电转换装置提供建筑物所需要的全部能源消耗，真正做到清洁、无污染。光伏发电技术代表了21世纪太阳能建筑的发展趋势，将太阳能建筑的发展推向一个新阶段。德国弗赖堡著名的“完全自足太阳房”（图7.1）就是一座完全依靠太阳能采暖、发电，而不依赖常规能源的零消耗建筑。

2．我国光伏发电技术的发展

粗略估计，我国现有建筑屋顶面积总计约400×108m2，假如1%安装光伏系统，可安装光伏发电装机容量3550×104～6620×104kW，年发电量287×108～543×108kW·h。我国荒漠化土地面积约264×104km2，其中干旱区荒漠化土地面积超过250×104km2，主要分布在光照资源丰富的西北地区。按利用我国戈壁和荒漠面积3%的比例计算，太阳能发电可利用资源潜力可达27×108kW，年发电量可达4.1×1012kW·h。

图7.1　德国弗赖堡“完全自足太阳房”

中国的光伏产业从20世纪70年代起步，90年代开始稳步发展，太阳能电池板及其组件的产量逐步增加。2000年以后国家电网公司为了加强对电网工程的控制，新发布了很多的管理方法，要求在管理上遵守电网工程建设的统一标准。2007年中国的光伏电池产量首次超过德国和日本，光伏电池的太阳能利用效率也逐步提高。我国2010年太阳光伏累计装机容量450MW，光伏产业复合成长率已达到38%。

现在，我国的光伏发电市场已经涉及广电部的村村通工程、产业部的光缆工程、林业部的森林防火通信工程和大漠地区光伏发电工程等众多领域。国家在“973”和“863”等重大项目中也将太阳能光伏发电的发展放到重要位置，2008年北京绿色奥运、2010年上海世界博览会的筹办也对太阳能光伏发电的发展产生了巨大的推动作用。

3．光伏发电系统介绍

太阳能光伏发电系统是一种新型的发电系统，它是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，使太阳光的辐射能直接转换为电能。太阳能光伏发电系统按照运行方式的不同，可分为独立运行的光伏发电系统和并网运行的光伏发电系统两种。独立运行的光伏发电系统要保持连续供电，需要有蓄电池作为电能的储存装置，主要用于电网不能到达的边远地区和人口分散地区，相对来说整个系统造价比较高；在有公共电网供电的地区，光伏发电装置与电网连接并网运行，省去蓄电池，大幅度减少投资，具有更好的运行效率和环保性能。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。

1）太阳能电池板

太阳能电池板是太阳能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，供负载使用或存贮于蓄电池内备用。

2）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、高效地为蓄电池充电，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，太阳电池方阵发出的直流电的电压和电流不是很稳定）。

3）逆变器

逆变器的作用就是将太阳能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。

4）蓄电池（组）

蓄电池（组）的作用是将太阳能阵列发出的直流电直接储存起来，供负载使用。在光伏发电系统中，蓄电池处于浮充放电状态，当日照量大时，除了供给负载用电外，还对蓄电池充电；当日照量小时，这部分储存的能量将逐步放出。

4．光伏发电系统的应用

目前我国光伏发电系统的应用，一方面以采用户用光伏发电系统和建设小型光伏电站为主，来解决偏远地区无电村和无电户的供电问题，为200万户偏远地区农牧民（即目前我国三分之一的无电人口）提供最基本的生活用电；另一方面，通过借鉴发达国家建设屋顶光伏发电系统的经验，在经济较发达、城市现代化水平较高的大中城市，在公益性建筑物和其他建筑物以及在道路、公园、车站等公共设施照明系统中推广使用光伏电源，建设屋顶光伏发电系统。此外，还将建立大型的并网光伏系统，以便于为光伏发电成本下降到一定水平时而开展大型并网光伏系统应用活动做好准备。

1）户用光伏发电系统和小型光伏电站

户用光伏系统和小型光伏电站属于非并网光伏发电系统（独立系统），多用于我国广大无电贫困山区和贫困农村。自投入使用以来，运行可靠，发电正常，性能优良。例如，辽宁省建昌县贫困无电山区已经安装了353套独立家用太阳能光伏电源系统，太阳能电池组件总功率可达W。

此家用光伏电源系统包括直流系统和交流系统两大类。直流系统由太阳能电池组件及支架、控制器和蓄电池组三部分组成。交流系统比直流系统多一个逆变器，共由四部分组成。

白天，太阳能电池组件接收太阳光照输出电能，然后经过防反充二极管向蓄电池组充电；夜晚，直流系统经过控制器将蓄电池组输出的直流电供直流负载使用，交流系统则经过逆变器把蓄电池组通过控制器输出的直流电变换为交流电供交流负载使用。在此系统中，太阳能电池组件的功能是将太阳辐射能转换为电能；蓄电池组的功能是将太阳能电池组件输出的直流电加以储存；防反充二极管的功能是用以阻止蓄电池组通过太阳能电池组件放电；控制器的功能是对蓄电池组的过充电和过放电进行保护；逆变器的功能是将蓄电池组输出的直流电变换为交流电。图7.2为户用光伏发电系统。

图7.2　户用光伏发电系统

此外，我国在西北偏远地区（如青海、西藏、新疆、甘肃等地）还建立了一些小型光伏电站。由于特殊的地缘，光伏电站特别适合西部特殊的居住环境，特别是在青藏高原有着得天独厚的地理环境优势，大力开发利用太阳能新能源，将其转换为电能，既解决了部分无电人口的供电问题，又解决了边远地区的通信问题，促进了西部地区脱贫致富，使经济和生态环境协调发展。其中西藏成为我国光伏电站、光伏电池装机容量最大的省区，有效地改善了当地牧民们的用电紧缺现象，而在通信方面，微波通信中继站应用光伏电源达到700kW以上，小型光伏电站有1300个。

2）屋顶光伏发电系统

随着光伏应用技术的发展，世界各国普遍推出了相应的屋顶光伏计划。“九五”期间，我国国家科学技术委员会也开始将太阳能屋顶系统列入国家科技攻关计划。图7.3为屋顶光伏发电系统。太阳能光伏发电系统与建筑物相结合，备受世界重视的原因是它存在以下几方面优点：

（1）不占用土地资源，这对于土地昂贵的城市尤为重要。

（2）可以原地发电，原地使用，减少了电力输送的线路损耗。

（3）降低了墙面及屋顶的温升，减轻了建筑物的空调负荷，降低了空调的能耗。

（4）取代和节约了昂贵的外饰材料（如玻璃幕墙等），使建筑物的外观统一协调，美化建筑环境。

（5）舒缓了高峰电力的需求，配备蓄电池后，还满足了安全用电设施的不断电要求。

图7.3　屋顶光伏发电系统

2008年奥运会的申办成功为太阳能利用提供了新的契机，国家计划将太阳能光伏发电融入奥运会建筑中，各奥运会建筑将大范围采用太阳能等绿色能源利用技术，我国政府对在奥运村及奥运会场馆中太阳能利用和建筑设计相结合进行了研究，并在奥运场馆及奥运村中应用，降低了建筑能耗，提升了城市的整体形象。

当今，诸多城市积极利用小型太阳能光伏电源，于道路、公园、车站甚至家庭安装了太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能路灯、市政交通及车位标识灯，这些灯造型新颖、美观大方、变化多样，而且经久耐用，融观赏性与实用性于一体，既不用拉电线、占用空间，还具有节能、环保、维护方便等优点，成为城市一道亮丽的风景线，为城市美化增添色彩。

3）大型并网光伏发电系统

并网光伏发电系统是光伏技术进步的重要标志，是未来太阳能光伏发电的趋势。光伏系统步入大规模发电阶段，意味着现在的能源结构将发生根本的变化，是人类社会利用能源的一场革命。图7.4为太阳能光伏电站。

图7.4　太阳能光伏电站

目前，在世界范围内，如美国、德国等发达国家已经开始建设了一批千瓦级并网光伏发电系统，又正在建设一批兆瓦级的光伏并网发电系统，甚至印度、菲律宾及非洲一些国家也开始建设大型并网光伏发电系统。

我国的并网光伏发电系统起步较晚，与上述国家相比，还有一段很大的差距。但我国已在深圳国际园林花卉博览园内建成了亚洲最大的太阳能并网光伏电站（图7.5），它在综合展馆、花卉展馆、管理中心、南区游客服务中心和北区东山坡都安装了太阳能光伏电站，电站总容量达1MW，并网光伏电站的年发电能力约为100×104kW·h，相当于每年可节省标准煤超过384t，减排粉尘约48t，减排灰渣约101t，减排二氧化碳超过170t，减排二氧化硫约768t，是真正的无污染的绿色能源。深圳国际园林花卉博览园1MWp太阳能并网光伏电站建成后，成为目前亚洲和我国总容量第一的并网光伏电站，同时也是世界上为数不多的兆瓦级大型太阳能光伏电站之一，填补了我国在大型并网光伏电站设计和建设上的空白，将成为我国并网太阳能发电史上的里程碑。

图7.5　深圳国际园林花卉博览园1MWp太阳能并网光伏电站

---

---

相关标签： 电力、 发展、 光伏、 德国、 电力、 能源、 太阳能、 行业、 太阳能、 报酬、 发电、 产业、 德国、 能源、 电价、

上一篇：行业越来越卷宇通轻卡董事长晁莉红新能源商

下一篇：嫦娥六号行将着陆5个阶段15分钟实现2种形式