太阳能光伏产业投融资建厂项目建议书

落实节能环保 发展低碳经济

太阳能光伏产业投融资建厂项目

项目建议书

（一期并网逆变器）

目录

1. 世界太阳能光伏技术发展趋势…………………………………………02

1.1 全球能源状况 …………………………………………………………02

1.2 太阳能光伏市场 ………………………………………………………02

2. 中国发展太阳能光伏产业优势 ………………………………………03

2.1 中国太阳能自然资源优势 ……………………………………………03

2.2 中国太阳能光伏产业发展状况 ………………………………………03

2.3 中国太阳能光伏产业基地分布及发展特征 …………………………04

3. 太阳能光伏发电之关键设备并网逆变器………………………………05

3.1 并网逆变器的发展趋势 ………………………………………………05

3.2 光伏发电并网关键技术 ………………………………………………05

3.3 并网逆变器研制 ………………………………………………………08

3.4 并网逆变器量产 ………………………………………………………09

4. 研究及生产并网逆变器优势分析………………………………………09

4.1 Sinosol优势分析 ……………………………………………………09

4.2 CCMC优势分析…………………………………………………………10

4.3 优势互补分析 …………………………………………………………10

5. 投资收益测评……………………………………………………………11

5.1 经济效益 ………………………………………………………………11

5.2 环境效益 ………………………………………………………………11

5.3 社会效益 ………………………………………………………………11

5.4 盈亏平衡分析 …………………………………………………………12

5.5 敏感性分析 ……………………………………………………………12

6. 市场前景与预测…………………………………………………………12

6.1 低碳经济推动产业结构调整 …………………………………………12

6.2 节能环保拉动工业企业转形 …………………………………………12

6.3 实现环境与能源的可持续发展 ………………………………………13

世界太阳能光伏技术发展趋势

1、 全球能源状况

在人类历史上, 能源科学技术领域的重大事件都会对社会和

经济的发展产生重大影响。二十世纪下半叶, “能源危机”和能源开采、利用造成生态环境的严重污染, 使人们深刻认识到可持续发展的重要性。能源是人类生存和社会发展的必要和重要因素。能源科学是研究能源开发和利用中各类前瞻性、规律性、创新性、统筹性问题的一个科学领域。它涉及多方面的应用技术和专门基础学科, 具有很广的覆盖面和高度的综合性。在此世纪之交, 由于世界人口增长、社会发展以及人类活动对地球资源环境造成的严重影响都达到了一个新的转折点, 从而给人类提出很大的挑战。能源技术不可能再沿着20 世纪的传统方式无限制地发展下去, 而必须通过长期的科学研究和技术开发, 在21 世纪中用新一代能源技术改进或取代现有的传统技术, 以满足社会发展和环境保护的需求。可持续发展的概念正在成为能源技术发展的指导思想。在此发展过程中, 有大量的能源科学问题有待开展研究和取得突破。

能源科学内涵丰富, 是一门综合性强、涉及面广、与国民经

济密切相关的学科。每一次能源科学技术的突破, 都带来了社会发展和生产力的飞跃。当今世界能源结构正在从以石油、天然气为主的能源系统转向化石燃料、核能、可再生能源等多元化结构。关系全局的主要能源问题有:能源结构, 比较低的能源效率, 污染

日益严重的能源环境, 能源安全等等。

目前，业内专家学者已公认太阳能和其它可再生能源将逐渐

替代石油、煤炭等化石能源。据预测，到2050年各种一次性能源在世界能源消费构成中所占的比例将为：天然气13%、煤20%、核能10%、水电5%、可再生能源(含太阳能、风能、生物质能等)50%。太阳能以其储量的“无限性”、存在的普遍性、开发利用的清洁性、安全性以及逐渐显露出的经济性等优势。有关权威机构测算，太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，假定把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转换率为5%，每年发电量相当于目前世界上能耗的40倍。也就是说，如果把太阳能的全部能量转变成电能大约相当于现有全球发电量的10万倍。我们没有理由认为，太阳能不是人类理想的替代能源。

2、 太阳能光伏市场

能源是任何一个国家，国民经济的基本动力。在严峻的能源

替代形势和人类生态环境（气候变暖）的压力下，世界各国都把开发利用可持续的清洁能源作为未来的能源发展战略，其中太阳能以资源丰富、没有地域界线、清洁等独特优点而成为人们关注的热点之一。太阳能光伏发电是利用太阳电池的光伏效应原理将太阳辐射能直接转换为电能的一种发电形式。太阳能光伏发电产业和市场在持续的技术进步和逐步完善的法规政策的强力推动下，快速发展。光伏发电在能源中的替代功能愈来愈大，主要表

现在并网发电中的应用比例增加非常快。目前光伏并网发电占世界光伏发电市场份额的80％以上，成为光伏发电的主导市场。光伏并网发电是大规模发展光伏电力的必然之路。

丰富而清洁的太阳能受到各国政府的鼓励，在政策的推动

下，光伏发电市场快速发展。2008 年，全球光伏安装容量为

5.235GW 。据iSuppli 统计，2009 年全球光伏安装容量将比2008 年减少32.3%，主要原因是西班牙光伏装机容量因补贴减少而急剧下降，由08 年的2.3GW 大幅下降至0.4GW ，而2008 年西班牙占全球光伏安装容量的50%。2010 年全球光伏安装容量将会反弹，增长率将回升42.5%，2012和2013 年将分别增长73.6%和

68.6%。2013 年，全球光伏安装容量将达到甚至超过25.6GW ，2008-2013 年复合增长率高达37.5%，太阳能并网逆变器市场规模增至401.6 亿美元。

二、 中国发展太阳能光伏产业优势

1、中国太阳能自然资源优势

我国拥有十分丰富的太阳能资源，其中96%以上的地区适合

太阳能发电：中国陆地表面每年接受的太阳能辐射相当于约1.7万亿吨标准煤，按年太阳总辐射量空间分布，中国可以划分为四个光照强度不同的区域如图1：

图1 全国年总辐射量图

2、中国太阳能光伏产业发展状况

在中国，据报道2010年以前太阳能光伏发电系统形式多数

为独立光伏发电系统，从2011年到2020年，光伏发电市场主流将会由独立发电系统转向并网发电系统。未来15年内，中国将投资2000多亿元，充分利用西部地区和沿海地区太阳日照时间长的优势，兴建BIPV 光电建筑一体化和荒地大型太阳能光伏并网发电站，大力发展太阳能产业。预计到2015年，中国的光伏

产量将达到10GWp ，位居世界先进水平，2020年将达到35GWp 。 在过去的三年和我们预测未来的三年太阳能光伏发电产业发展趋势将会与日俱增。

截至2008年底世界光伏发电总装机容量约16 GWp ，其中85％

以上为并网光伏发电系统。并网光伏系统中90％以上为屋顶系统

或者BIPV 。那么，我国截至2007年底累计安装120MWp ，当年安装20MWp 为当年生产量的1.8％ ； 截至2008年底累计装机容量140MWp ，当年安装40MWp ，为当年生产量的1.45％ ；2009年我国光伏系统年安装量及累计市场份额及2012年预测详见图2。

中国的土地上只有极少数地区，不易安装太阳发电，而绝大部分地区具有太阳能自然资源丰富的优势；随着2009年中国的利好政策连连出台，客观的讲，中国政府的支持力度一定会使得中国太阳能光伏产业高速发展，市场份额快速高涨。会象中国风电市场一样在短短的六年时间从全球倒数十多名，到今天已经是全球第三；会象太阳能电池组件三年前就已经是世界第一；我们更坚信太阳能光伏并网逆变器市场会在未来的三年内创造人类历史的奇迹。

3、中国太阳能光伏产业基地分布及发展特征

从区域分布来看，试图打造太阳能光伏产业基地的省份主要集中于环渤海区域，长三角区域的江苏，华中华南地区的湖北以及广东。多晶硅的生产基地则多分布于中西部地区如图3。太阳能电池行业兼并重组的动机主要有以下几点：

⏹ 行业领先企业为了占领市场，而进行的重组收购。

⏹ 为了获得兼并企业的某项技术或者专利。

⏹ 产业上下游，特别是原料市场的控制，促成一些企业的收购兼并。光伏产业的发展，原料成为行业发展的瓶颈，越是接近产业链的上游，利润越高，越是下游，利润越低，这就为企业上下游之间的收购重组提供了动力。

图3 中国太阳能光伏产业（相关）基地分布示意图

三、 太阳能光伏发电之关键设备并网逆变器

1、 并网逆变器的发展趋势

随着大规模集成电路ASIC 、现场可编程逻辑器件FPGA 及数字信号处理器DSP 技术的发展，以及先进的控制方法的提出，光伏并网逆变器的控制逐渐转向数字化和智能化。首先，元器件正向着导通性好、快速化、智能化、封装合理化等几个方向发展，控制电路的元器件数量明显减少，从而缩小了控制板面积，提高了系统的抗干扰能力。其次，数字信号处理技术的应用有助于减少并网逆变器输出的直流成分，提高开关频率，减小滤波器体积，改善输出波形，提高总谐波失真(THD)，快速响应电网瞬态变化。再次，可以采用更先进、更复杂的控制方法，提高系统的动态响应性能，提高输出电能质量，可靠性高，便于实现智能控制。最后，由于控制方法灵活，可以采用并机控制方法，实现多台光伏并网逆变器组成分布式发电系统。

2、并网逆变器关键技术

关键技术之一：太阳能最大功率跟踪控制

在一定的光照强度和环境温度下，光伏电池可以工作在不同的输出电压，但是只有在某一输出电压值时，光伏电池的输出功率才能达到最大值，这时光伏电池的工作点就达到了输出功率电压曲线的最高点，称之为最大功率点（图1中M 点）。太阳能MPPT

控制的基本原理类似于线性电路最大功率的求取，其策略是实时检测光伏阵列的输出功率，采用一定的控制算法预测当前工作状况下阵列可能的最大功率输出，然后通过改变输出电流从而改变PV 的输出端电压，达到最大功率的输出，实现最大功率跟踪。

图4光伏阵列输出的V-I 曲线和V-P 曲线

关键技术之二：光伏逆变并网控制 控制逆变电路输出的交流电流为稳定的高质量的正弦波，且与公共电网为稳定同压、同频、同相位。

图5 并网逆变器运行电路原理图 图6 并网逆变器运行电路矢量图

并网控制的基本原理

实际电路中，电网电压Uu 的相位、周期和幅值可以通过传感器检测到。但是R 很难得到，因此回馈电流Iz 的相位必须通过电流反馈来实现。

图7 高频并网逆变器拓扑

光伏并网发电系统电路拓扑

图8 光伏并网控制框图

由于太阳光照强度的不确定性、光伏阵列温度的变化、负载情况的变化以及光伏阵列输出的非线性特征，要实现光伏阵列的最大功率点跟踪需要考虑的因素很多。针对这样的非线性系统，使用模糊逻辑控制方法进行控制，可以获得比较理想的效果。在光伏发电系统中使用模糊逻辑方法实现MPPT 控制，可以通过DSP 比较方便的执行。其中控制器的设计主要包括以下几方面的内容：①确定模糊控制器的输入量和输出量。②归纳和总结模糊控制器的控制规则。③确定模糊化和反模糊化的方法。④选择论域并确定有关参数。并网控制拟在无源性理论的基础上进行研究。

3、 并网逆变器研制

太阳光伏并网电站的控制逆变技术是太阳能光伏并网发电

领域的最核心技术之一。光伏发电系统必须对电网和太阳能电池的输出情况进行实时监测，对周围环境做出准确判断，完成相应

动作，如对电网的投、切控制，系统的启动、运行、休眠、停止、故障等状态检测，以确保系统安全、可靠的工作。 目前许多新能源领域的国外公司都在致力于这方面的研发

工作，而且已经取得卓著的成效，形成了比较完善的针对并网逆变器的标准。例如：德国SMA 公司已经研制成功大型并网逆变器，并开始系列化生产，其单台最大功率达1000kW ，具有完善的运行保护功能，而且可以通过网络通信实现在中央控制室对逆变器的监控。根据IMS 的初步调研结果，2009年，SMA Solar Technology 继续在光伏逆变器的销量方面保持领先，占据全球大约42%的市场分额。SMA 在2010年今日公布的财务报表中指出其销量占全球市场份额的40%。IMS 的分析师Sam Wilkinson 认为：2009年4季度，由于项目投资者们要赶在政府调整政策前完成项目，光伏市场显现了巨大的需求量。4季度全球的逆变器需求量达到了史无前例的3.5GW 。在2010年，逆变器需求仍然保持高位，这和2009年上半年金融危机时的情况形成了鲜明对比。IMS 的研究报告同时指出，Fronius International在2009年仍然保持为世界第二大逆变器供应商，Kaco New Energy位于第三。Power-One 和Sputnik Engineering 超越了其他竞争对手，跃居第四和第五大供应商的位臵。Xantrex 公司500kW 并网逆变器也于2006 年上市。相比较而言，太阳能光伏发电用控制并网型逆变器的研究起步比较晚，研究难度和研究范围大大增加，须

涉及光伏阵列最大功率跟踪、逆变、并网和防止孤岛效应等技术难题。

《可再生能源中长期规划》明确提出，积极推进可再生能源新技术的产业化发展，建立可再生能源技术创新体系，形成较完善的可再生能源产业体系。到2010年，基本应该实现以国内制造设备为主的装备能力。到2020 年，形成以自有知识产权为主的国内可再生能源装备能力，其中技术进步是扩大光伏市场的必要手段。要尽快建立国家级光伏技术的研究平台，加大对光伏并网关键技术的研发。我国对小型的与低压用户电网直接并网的光伏逆变器做过一些研究，但还没有成熟产品；对直接和高压网并网

的逆变器的研究还刚刚起步，目前，中科院电工所研制成功的150kW 高压并网逆变器和合肥阳光1000Kw ，兆瓦级大型并网逆变器，代表着我国国内最高技术水平。与世界先进水平还有相当大的距离。

3.4 并网逆变器量产

通过对太阳能光伏市场状况分析和国内外太阳能光伏发展趋势分析以及并网逆变器的技术分析，得出并网逆变器目前已是严重的制约和影响太阳能光伏发电产业。对太阳能光伏发电项目的建设造成极大的瓶颈。2010年，并网逆变器全球平均供货周期长达约9个月左右，我们急切的期待，并网逆变器尽快量产，来满足目前以及未来太阳能光伏发电的需求，在太阳能光伏产业链条中做出我们应有的贡献和义务。

四、 研究及生产并网逆变器优势分析

4.1 Sinosol优势分析

XXXX 新能源集团（Sinosol AG）起源于中国，总部设在德国，在全球设有7家子公司。集团由一支专业化的管理、销售和技术团队为来自全球的客户提供服务，是一家世界上为数不多、能够为光伏发电项目提供全面解决方案的集团公司。集团在欧洲拥有自己本土化的销售团队和销售渠道，在中国则是迄今为止唯一的一家有10兆瓦（1000万瓦）以上规