2007年发电、输变电装备及产业标准化发展规划一、发电、输变电装备及主要产业基本情况概述1、发电、输变电装备及主要产业的内涵和构成(光伏部分)太阳光伏能源系统系指利用太阳电池的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。2、国外发电、输变电装备及主要产业发展现状和发展趋势(光伏部分)2.1发展现状1973年世界能源危机,促进了太阳光伏发电从空间应用转向地面。美国能源部于20多年前开始对光伏进行有计划的研究,平均每年投资1亿美元;日本及德国等欧洲国家竞相仿效,于是,在国际上对光伏发电技术形成了边研究、边生产、边应用,不断持续发展的框架。近年来对全球环保、特别是对能源资源有限性的重视,给光伏事业增加了新的推动力,全球光伏产量猛增,光伏转换效率提高,成本下降,应用扩大,光伏电池的新材料、新结构、新技术、新设备、新系统层出不穷。世界光伏工业在1995年以前平均年增长率约15%。95年以后,发展更加迅速,太阳电池产量1996年的88.5MW增加到1999年的201MW,平均年增长率达到32.9%,2003年又增加到742.28MW,预计2010年全球产量将达到15GW。2003年世界累计安装容量1280MW。在产业化方面,各国一直在采用改进工艺、扩大生产规模和开拓市场等措施降低成本,并取得了巨大进展。生产规模从1-5MW/年发展到10-30MW/年,并正在向150-300MW/年扩大;生产工艺不断简化,自动化程度不断提高。20年来光伏组件成本下降了两个数量级,目前降到2.5-2.8美元/W,并正在向1-1.5美元/W前进,预计到2010年,成本将达到6美分/W。,太阳电池的效率从最初的7%~9%,发展到目前的24%,生产效率达到15%~16%。欧盟科技局局长WolfgangPalz博士在第二届世界太阳能光伏会议(1998.7.6-10,Vienna)上,对目前光伏技术商业化发展态势发表了如下看法:光伏技术的发展已经很明显地结束了它的前期开拓(pioneer)阶段,并开始了它的蓬勃发展(explosion)阶段。2.2发展趋势2.2.1薄膜太阳电池组件目前,非晶硅薄膜电池发展最快,产业化最早,应用领域也很广,而且价格低,但是它存在着转换效率低、稳定性差的缺点。目前正在研究的多晶硅薄膜电池、CIS薄膜电池以及CdTe薄膜电池等也在逐渐走出实验室,朝着产业化的方向发展。当前国际上非晶硅薄膜电池的生产目标是100MW/年,以便尽可能地降低生产成本,接近网电价格。2.2.2聚光太阳电池组件随着高效率的多结太阳电池在空间的成功应用以及跟踪技术的发展,地面应用的聚光太阳电池组件也得到很大的发展,高聚光倍数的透镜的使用大大减少了昂贵的太阳电池的使用,使聚光系统的成本大大降低。2.2.3单体太阳电池考虑材料的成本,多晶硅太阳电池将是成为应用的重点,并向大面积(160mm×160mm)、高效率的方向发展光伏产业向百兆瓦级规模和更高技术水平发展。2.2.4并网技术3、国内发电、输变电装备及主要产业发展现状和发展趋势[1](光伏部分)3.1发展现状国内目前装机容量10MW,国家计划2000年到2020年建立300MW的光伏电站,2000年完成了两座500KW的电站。目前国内的产品主要有多晶硅组件、单晶硅组件、非晶硅组件、控制设备等。国内组件和系统生产厂家及其主要产品:哈尔滨克罗拉太阳能电力公司非晶硅南开大学津能电池公司非晶硅以及非晶硅薄膜天津京瓷太阳能公司单晶硅无锡尚德太阳能电力有限公司多晶硅保定英利新能源有限公司多晶硅上海交大国飞绿色能源有限公司单晶硅上海泰阳绿色能源公司单晶硅宁波太阳能电源有限公司单晶硅西安佳阳新能源有限公司单晶硅上海太阳能科技有限公司单晶硅中国电子科技集团公司第十八研究所单晶硅新疆新能源股份有限公司系统中科院电工所系统北京计科电源有限公司系统深圳能联电子有限公司系统青海新能源所系统北京日佳系统常州天合光能有限公司系统内蒙古华德新技术公司逆变控制设备北京天普新能源电力技术公司系统合肥阳光电源有限公司控制器、逆变器我国太阳能光伏电站虽然累计使用量很大,但规模偏小,目前最大的光伏电站为新疆北塔山农场150KW电站,特别是国际发改工程2002年提出送电到乡光明工程后,全国安装了近20MW各类供电装置,因此多为解决供电需求,还谈不到获取经济效益。屋顶光伏发电系统刚刚起步,深圳和北京分别安装了17kW和7kW的太阳能屋顶发电系统。3.2发展趋势目前国内太阳组件的生产已经进入重组时代。并网光伏发电将扩大市场占有份额,预计将达到20%~30%,独立光伏系统占27%左右,通信系统占21%。太阳电池组件主要向高效率(120W、160W、200W)、长寿命方向发展,从而降低光伏发电的总体成本。二、发电、输变电装备及主要产业标准化发展现状(光伏部分)1、基本情况,截止到2003年底标准化工作主要成就(标准综合):——标准数量和构成;截至2003年底,全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会,共完成了41项光伏方面的国家标准和行业标准(包含4项项目,不包含已经废止项目)。——采标情况,包括对口国际标准化工作;截至2003年底,IEC共发表26项光伏方面的标准,其中已经有19项转换为国家标准和行业标准,3项标准已经立项,2项计划在2004年立项,预计2005年将对口国际标准转换完成。——正在制修订国家标准和行业标准情况;目前正在制定的国家标准有4项,其中3项均为采标,1项为自行编制。——标委会情况,具备的优势和特点等。全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会,是全国性专业标准化技术工作组织,负责全国太阳光伏能源系统的标准化技术归口工作,并负责国际电工委员会IEC/TC82的国内技术归口管理工作。本标委会是1987年6月在天津成立,1991年、1996年和2001年相继换届,第四届标委会任期2001年至2005年。标委会的前身是工作组,即全国太阳光伏能源系统标准化工作组。工作组是1984年3月5日在北京成立,工作组成员由9人组成。秘书处挂靠在中国电子科技集团公司第十八研究所。秘书处在主任委员和秘书长直接领导下,负责处理标委会的日常工作。至目前为止,已制定国家标准30项,行业标准11项,其中17项国家标准和2项行业标准等同IEC标准。标委会制定的标准涉及光伏材料、太阳电池、太阳电池组件、太阳电池阵、光伏测试系统、光伏系统控制器、光伏系统逆变器、光伏并网系统、光伏应用系统(光伏泵、庭院灯、航标灯等)。近年来,标委会积极走向市场,广泛地吸纳企业、公司、研究所、高校的专家作为委员,为制标、贯标奠定了广泛的社会基础。另外,标委会加强国际合作,通过组团参加IEC的年会和邀请国外的相关专家参加标委会年会,加深了我国光伏专家在国际光伏标准领域的影响力,并且提高了采标的质量。另外,标委会成功地获得了IEC/TC822005年年会的主办权。目前,标委会共有委员44人,均具有高级以上职称。2、存在的主要问题及原因分析1)标准水平分析:——与国际标准水平对比光伏标准的水平与国际水平相当,除等同采用IEC标准外,还结合国情自行起草了国标或行标。1GB/T2296-2001太阳电池型号命名方法无相关国际标准。2GB/T2297-1989太阳光伏能源系统术语目前IEC61863正在修订过程中,其ED2.0与ED1.0差别很大,GB的内容与ED1.0基本一致。3GB/T6492-1986航天用标准太阳电池无相关国际标准。4GB/T6494-1986航天用太阳电池电性能测试方法无相关国际标准。5GB/T6495.1-1996光伏器件第1部分:光伏电流-电压特性的测量等同采用IEC60904-1(1987)6GB/T6495.2-1996光伏器件第2部分:标准太阳电池的要求等同采用IEC60904-2(1989)7GB/T6495.3-1996光伏器件第3部分:地面用光伏器件的测量原理以及标准光谱辐照度数据等同采用IEC60904-3(1989),目前该标准正准备进行修订。8GB/T6495.4-1996晶体硅光伏器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法等同采用IEC60891(1987)。9GB/T6495.5-1997光伏器件第5部分:用开路电压法确定光伏(PV)器件的等效电池温度(ECT)等同采用IEC60904-5(1993)。10GB/T6496-1986航天用太阳电池标定的一般规定无相关国际标准。11GB/T6497-1986地面用太阳电池标定的一般规定GB/T6495.2-1996、GB/T6495.3-1996两项国家标准中已包含本标准内容,在最近的标准复审中已经建议废止本标准。12GB/T9535-1998地面用晶体硅光伏组件--设计鉴定和定型该标准等效采用IEC61215(1993),对IEC标准中错误已经前后矛盾的章节进行了修改,目前IEC/TC82正在对该标准进行修改,对原标准中的一些试验方法进行了相应的增删,并且更改了一些参数。13GB/T11009-1989太阳电池光谱响应测试方法本标准已被GB/T6495.8-2002代替,在最近的标准复审中已经建议废止本标准。14GB/T11010-1989光谱标准太阳电池无相关国际标准。15GB/T11011-1989非晶硅太阳电池电性能测试的一般规定16GB/T11012-1989太阳电池电性能测试设备检验方法无相关国际标准。17GB/T12632-1990单晶硅太阳电池总规范无相关国际标准,鉴于国内存在单晶硅太阳电池的贸易,在最近的标准复审中已经建议修订本标准。18GB/T12637-1990太阳模拟器通用规范在该标准中规定的AM1.5太阳模拟器已被新的国家标准(等同采用IEC904-9)替代,AM0主要用于空间太阳电池的测量,在标准复审中建议应制定一个新标准或制定相应的GJB。19GB/T14008-1992海上用太阳电池组件总规范本标准内容已被GB/T9535-1998以及盐雾试验两项标准替代,在最近的标准复审中已经建议废止本标准。20GB/T18210-2000晶体硅光伏(PV)方阵--I-V特性的现场测量等同采用IEC61829(1995)。21GB/T18479-2001地面用光伏(PV)发电系统--概述及导则等同采用IEC61277(1995)。22SJ/T9550.29-1993地面用晶体硅太阳电池单体质量分等标准无相关国际标准。该标准已经过时,在最近的标准复审中已经建议废止该标准。23SJ/T9550.30-1993地面用晶体硅太阳电池组件质量分等标准无相关国际标准。该标准已经过时,在最近的标准复审中已经建议废止该标准。24SJ/T9550.31-1993航天用硅太阳电池单体质量分等标准无相关国际标准。该标准已经过时,在最近的标准复审中已经建议废止该标准。25SJ/T9550.32-1993航天用硅太阳电池方阵质量分等标准无相关国际标准。该标准已经过时,在最近的标准复审中已经建议废止该标准。26SJ/T10173-1991TDA75单晶硅太阳电池无相关国际标准。该标准已经过时,在最近的标准复审中已经建议废止该标准。27SJ/T10174-1991AM1.5稳态太阳模拟器无相关国际标准。该标准已经过时,在最近的标准复审中已经建议废止该标准。28SJ/T10459-1993太阳电池温度系数测试方法GB/T9535(IEC1215)中包含了部分该标准的内容,在最近的标准复审中,由于空间太阳电池对温度系数的测量有特殊的要求,建议修改该标准,分为空间、地面两部分,空间应用部分制定相应的GJB。29SJ/T10460-1993太阳光伏能源系统用图形符号无相应的国际标准。30SJ/T10698-1996非晶硅标准太阳电池无相应的国际标准31SJ/T11127-1997光伏(PV)发电系统的过压保护导则等同采用IEC61173(1992)。32SJ/T11209-1999光伏器件第6部分:标准太阳电池组件的要求等同采用IEC60904-6(1994)33GB/T18912-2002光伏组件盐雾腐蚀试验等同采用IE