能源危機和環(huán)境污染問題日益嚴重,,促使各國紛紛開發(fā)新型可再生能源,。太陽能具有取之不盡用之不竭、清潔無污染,、不受地域限制等優(yōu)點,,大力發(fā)展和推進太陽能光伏發(fā)電技術是解決當前能源和環(huán)境危機的有效手段。
建筑集成光伏(BIPV)系統(tǒng)通過將光伏組件安裝在建筑表面,,實現(xiàn)太陽能光伏發(fā)電與建筑的完美結(jié)合,,被認為是最先進、最具發(fā)展?jié)摿Φ母呖萍季G色節(jié)能建筑,。BIPV系統(tǒng)中光伏組件與建筑相結(jié)合,,光伏組件不額外占用地面空間,特別適合于土地資源緊張的城市建筑,;全球建筑物自身耗能約占世界總能耗的三分之一以上,,采用BIPV技術,可以將建筑物從耗能型轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ苄?,將有效緩解城市反?zhàn)與能源供應的巨大矛盾,,創(chuàng)造低能耗、高舒適度的健康居住環(huán)境,,實現(xiàn)城市建筑的可持續(xù)發(fā)展,;另一方面,目前光伏組件的生產(chǎn)成本較高,,太陽能光伏發(fā)電的成本遠遠高于常規(guī)能源,,大大限制了光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展和應用,采用BIPV系統(tǒng),,將光伏組件與建筑表面材料有機結(jié)合,,可以大大降低光伏發(fā)電的成本,縮短投資回報周期,。
BIPV系統(tǒng)中,,光伏組件的安裝首先涉及到光伏組件的安裝角度和安裝方向問題,安裝角度就是光伏組件的傾角問題,,傾角的選擇直接關系到光伏組件的發(fā)電效率,。同一塊電池板,,選擇不同的安裝角度接收到的輻射量是不一樣的,,由于各個墻面朝向的問題,,不同安裝位置的光伏組件其安裝角度和方向不可能完全一致,這就決定了其發(fā)電效率,、發(fā)電的瞬時功率無法保證完全一致,。
BIPV系統(tǒng)中需要解決的另一個關鍵問題是陰影遮擋問題。產(chǎn)生陰影的原因是多種多樣的,,陰影的產(chǎn)生有隨機的,,也有系統(tǒng)的。陰影主要來自于周圍建筑物,、樹木的遮擋,、各個光伏組件之間的相互遮擋、云層等,。光伏組件的輸出特性決定了受到局部遮擋或陰影后,,其發(fā)電效率將會大大減小,從而對整個系統(tǒng)的發(fā)電量產(chǎn)生顯著影響,。
為了使BIPV系統(tǒng)的發(fā)電效率最大化,,除了在安裝時盡量做好規(guī)劃設計外,還需要采用合適的光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構,。
圖1為目前BIPV系統(tǒng)中常用的電氣結(jié)構示意圖
圖1中,,集中式系統(tǒng)首先根據(jù)設計的電壓和功率等級,把大量光伏組件通過串聯(lián)或并聯(lián)等方式連接起來,,然后經(jīng)過一個集中式逆變器將光伏陣列輸出的直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能,;串式和多串式系統(tǒng)將多個光伏組件串聯(lián)形成光伏組件串,每個串經(jīng)過一個DC-DC變換器升壓后,,再經(jīng)逆變器輸出交流電能,。
上述三種系統(tǒng)中,均存在光伏組件的串聯(lián)或并聯(lián),,系統(tǒng)的最大功率點跟蹤時針對整個串進行的,,因此無法保證每個組件均運行在最大功率點,也無法獲得每個光伏組件的狀態(tài)信息,;另一方面,,由于建筑表面各個組件的安裝方向和角度不同,各個組件的發(fā)電效率彼此各不相同,,采用集中式的最大功率點跟蹤,,將大大降低系統(tǒng)的發(fā)電效率;當部分組件受到遮擋時,,整個系統(tǒng)的發(fā)電效率更會嚴重降低,,大大降低了系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率,甚至可能形成熱斑,導致系統(tǒng)損壞,。
微逆變器技術提出將逆變器直接與單個光伏組件集成,,為每個光伏組件單獨配備一個具備交直流轉(zhuǎn)換功能和最大功率點跟蹤功能的逆變器模塊,將光伏組件發(fā)出的電能直接轉(zhuǎn)換成交流電能供交流負載使用或傳輸?shù)诫娋W(wǎng),。采用微逆變器取代傳統(tǒng)的集中式逆變器具有以下優(yōu)點: (1)保證每個組件均運行在最大功率點,,具有很強的抗局部陰影能力;(2)將逆變器與光伏組件集成,,可以實現(xiàn)模塊化設計,、實現(xiàn)即插即用和熱插拔,系統(tǒng)擴展簡單方便,;(3)并網(wǎng)逆變器基本不獨立占用安裝空間,,分布式安裝便于配置,能夠充分利用空間和適應不同安裝方向和角度的應用,;(4)系統(tǒng)冗余度高,、可靠性高,單個模塊失效不會對整個系統(tǒng)造成影響,。因此,,將微逆變器應用于BIPV系統(tǒng)可以完全適應建筑集成光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用需求,適應不同光伏組件安裝角度和方位,,避免局部陰影對系統(tǒng)發(fā)電效率產(chǎn)生的影響,,實現(xiàn)BIPV系統(tǒng)發(fā)電效率的最大化。采用微逆變器的建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構如圖2所示,。
圖2 應用微逆變器的建筑集成光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構
如圖2所示,,微逆變器直接與光伏組件相連,將光伏組件發(fā)出的電能直接傳輸?shù)诫娋W(wǎng)或供本地負載使用,,多個微逆變器直接并聯(lián)接入電網(wǎng),,各個微逆變器和光伏組件之間相互沒有任何影響,單個模塊失效也不會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生影響,。
將微逆變器技術與電力線載波通信技術相結(jié)合,,通過電網(wǎng)交流母線就可以采集各個微逆變器和光伏組件的輸出功率和狀態(tài)信息,很方便的實現(xiàn)整個系統(tǒng)的監(jiān)控,,同時不需要額外的通信線路,,對系統(tǒng)連線沒有任何負擔,極大的簡化了系統(tǒng)結(jié)構,。
通過上述分析,,可以得出如下結(jié)論:建筑集成光伏發(fā)電系統(tǒng)是光伏發(fā)電應用極具發(fā)展?jié)摿Φ膽梅较颍鴤鹘y(tǒng)的集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構無法適應建筑集成光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用需求,,采用微逆變器技術可以完全適應建筑集成光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用需求,,實現(xiàn)發(fā)電效率的最大化,。
目前共有15家光纖企業(yè)在我國從事光纖生產(chǎn),產(chǎn)能嚴重過剩,。面對嚴峻的市場形勢,,雖然光纖產(chǎn)業(yè)界都有進行產(chǎn)業(yè)整合和合作,優(yōu)化企業(yè)資源結(jié)構的共識,,但企業(yè)之間卻很少真正邁出產(chǎn)業(yè)整合和合作的實質(zhì)性步伐,。
由于企業(yè)文化的影響,,我國的企業(yè)在面臨競爭與合作,,競爭與整合的選擇時,往往顧慮很多,,這一點在國內(nèi)知名企業(yè)之間表現(xiàn)得就更為明顯,,所以,如何整合卻是業(yè)界面臨的一個更為困難的課題,。
中天科技與長飛光纖光纜選擇產(chǎn)業(yè)整合戰(zhàn)略,,使兩方走上基業(yè)常青的持續(xù)增長之路。專家對此評論說,,長飛與中天在中國光纖光纜行業(yè)中的特殊地位,,通過橫向整合,擴大了各自企業(yè)的市場份額或拉伸了產(chǎn)業(yè)的價值鏈,,增強市場勢力,,從而獲得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益,值得稱道,。
產(chǎn)業(yè)整合就是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新
大量“長壽”企業(yè)的成長史表明,,以創(chuàng)新未來產(chǎn)業(yè)或改變現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構、以對自己有利為出發(fā)點來制定企業(yè)戰(zhàn)略的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略,,是企業(yè)持續(xù)成長的關鍵所在,。這是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中企業(yè)戰(zhàn)略中的最高層次,是克服衰退陷阱的根本方法,。
產(chǎn)業(yè)整合就是生產(chǎn)要素的重新整合,,其實質(zhì)就是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。只是建立在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基礎上的產(chǎn)業(yè)整合才能成功,。離開了產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,,產(chǎn)業(yè)整合的風險是極高的。
競爭力來自產(chǎn)業(yè)整合優(yōu)勢
專家分析認為,,目前,,我國光纖光纜產(chǎn)業(yè)結(jié)構趨同和產(chǎn)業(yè)缺乏協(xié)調(diào)的情況,是由于人為的市場屏障所致,。因此,,培育具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)群落要在規(guī)范市場和促進競爭的基礎上,,通過建立資源培植效率高、對市場反應靈敏的企業(yè)組織形式來實現(xiàn),。
專家指出,,促進企業(yè)組織的優(yōu)化可從兩方面入手:一是建立企業(yè)之間的產(chǎn)業(yè)聯(lián)系網(wǎng)絡,利用企業(yè)外部的垂直聯(lián)系與水平聯(lián)系,,以網(wǎng)絡型的產(chǎn)業(yè)組織空間形成產(chǎn)業(yè)群落,。這就要求打破條塊分割,同意競爭規(guī)劃,,給企業(yè)以公平的市場環(huán)境,,保證企業(yè)在市場中的主體地位。二是將產(chǎn)業(yè)聯(lián)系內(nèi)部化,,通過關聯(lián)企業(yè)的兼并重組,,整合形成若干具有規(guī)模經(jīng)濟優(yōu)勢的跨地區(qū)企業(yè)集團。<