光伏電池回收精選(九篇)
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第1篇：光伏電池回收范文
關鍵詞：公交車；太陽能；光伏電源；能源供給；綠色能源 文獻標識碼：A
中圖分類號：TM914 文章編號：1009-2374（2015）32-0091-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.32.049
目前，環境污染和能源緊缺成為全球性問題，而隨著經濟的發展和城市化進程的加快，人們對能源的需求量越來越大，特別是電力消耗、能源緊缺成為制約社會經濟發展的主要問題。所以，國家要積極推行和研發風能、水能、太陽能等清潔、無污染、可再生的新能源，緩解全球能源緊缺和環境污染問題。近幾年太陽能光伏電源被廣泛應用在交通運輸中，取得較好的應用效果和社會效益，符合現階段我國提出的可持續發展觀念。
1 太陽能光伏電源概述
太陽能光輻射是一種取之不盡、用之不竭的能源類型，在地球大氣圈以外，太陽輻射的功率密度為1.353kW/m2，到達地球表面時，一些太陽光被大氣層吸收，其光輻射被降低。而在地球海平面上，正午垂直射向大地時，太能輻射的功率密度為1kW/m2，一般被作為是測試太陽能電池性能的標準光輻射強度。從這方面來看，太陽能的光輻射有比較大的能量輻射，每年到達的地球輻射能源相當于49000億噸標準煤的燃燒，是一種比較理想的綠色能源。太陽能轉換為光能主要有3種方式：光能―電能、光能―化學能、光能―熱能。太陽能光伏帶能的工作原理是半導體的光電效應，在純硅中摻入5個電子的原子和磷原子，轉化為帶負電的N型半導體；如果摻入3個電子的原子，就轉化為P型半導體。當P型和N型半導體結合在一起時會出現電勢差，從而形成太陽能電能，從而使太陽能直接轉化為電能，被稱為光電轉換，也就是我們常說的光伏發電。而快速公交系統建成BRT，它是一種新型公共客車運行系統，屬于大運量交通運輸方式。它主要是利用現代公交技術結合智能交通的運行管理方式，是目前比較先進和便利的交通方式。我國2012年新能源汽車與節能發展規劃，提出新能源汽車技術與節能創新技術的發展，首次在政府的名義上將太陽能應用于交通運輸中。而我國對一些國家這方面的研究表明，比如英國很早就頒布了電動汽車計劃；日本長期堅持能源安全與產業競爭力提高的雙重戰略，積極制定電動汽車產業的發展，同時日本也比較重視低碳能源的研究與應用，重視科技創新。
2 太陽能光伏電源系統
2.1 太陽能光伏電源系統構成
太陽能光伏電源系統組成部件主要由太陽能電池板、逆變器、控制器以及蓄電池組成。其中太陽能電池板是構成太陽能發電系統的重要組成部分，它的主要作用是將太陽的輻射轉化為電能，或者把太陽能的輻射能力通過蓄電池儲存起來，或者是推動負載工作；太陽能控制器是整個光伏電源系統中工作狀態的一種表現形式，它通過工作對蓄電池起到放電、充電等保護作用。另外，在溫差比較大的情況下，控制器能夠起到較好的溫度補償作用。而且控制器還有一些附加功能，比如時控開關、光控開關等。系統中蓄電池一般為鉛酸電池，在光伏電源的微小型系統中，能夠使用鎳鎘電池、鎳氫電池以及鋰電池，能夠在有光束的環境下把太陽能電池板發出來的電能儲存起來，需要的時候再釋放出來。逆變器是太陽能光伏電源構成部件之一，太陽能一般直接輸出24VDC、14VDC或者是48VDC，以便能向220VAC的電氣提供電能，從而把太陽能發電系統所發出的直流電能轉換為交流電能，這個轉變過程就是DC-AC逆變器轉換的。逆變器的選擇標準是效率，效率越高系統的光電組件產生的直流電轉換為交流電時產生的電量損耗就越少。從某種意義上說，逆變器的質量決定了發電系統的效益，所以在選購的過程中一定要注意使用質量過關的逆變器。
2.2 太陽能光伏發電系統分類
2.2.1 離網發電。在太陽能光伏發電系統中，離心發電系統一般配備有逆變器和蓄電池，一般情況下白天光伏產生的電能經過控制提供給負載，而且能夠把系統產生的多余的電能存儲到蓄電池中，在陰天或者下雨天將蓄電池內的能量通過逆變器轉換為交流電提供給負載。這種應用一般在遙測、通信以及檢測設備電源或者是航標塔、路燈中使用。這種通信方式應經被廣泛應用于社會發展中，比如中國移動、聯通公司等，近幾年隨著交通事業的發展，光伏電源逐漸被應用于公交、汽車及客車的領域，取得了較好的經濟效益。
2.2.2 并網發電。并網發電是太陽能光伏發電的一種，并網發電系統主要是通過光伏陣列產生的直流電經過變速器轉換為符合本項目工程電網要求的交流電之后直接接入電網系統中。在沒有太陽的陰雨天，光伏陣列就不能產生電能，也無法滿足負載需求時電網的供電。并網發電是直接將電能數據電網，在系統中不用配置蓄電池，設置了蓄電池的儲能和釋放過程，能夠使系統充分利用太陽能陣列實施發電，從而減少能量損耗，降低系統成本，提高系統的經濟效益。但是，如果系統需要專用的并網逆變器保證輸出的電力滿足電網電力對頻率、電壓的要求，可以實施電網并行，能夠使太陽能光伏和電能作為本地交流負載的帶能源，降低系統負載，另外并網能夠對公共電網起到較好的調峰作用，它作為一種分散式發電系統，對傳統的供電系統可能會產生一定的不良影響，比如系統發生的孤島效應等。
3 太陽能光伏電源在公交車上的應用
目前，公交車上使用的能源一般是通過太陽能電池轉換來的，功率密度較低，仍然不能單獨成為動力來源，但是可以通過燃油汽車的啟動蓄電池提供電能，以便保證車輛電能輸送，防止車輛因電力不夠而不能啟動，同時能夠減少發電機的負載，起到節約能源的作用，實現較大的使用效益。
3.1 燃油客車太陽能光伏電源的應用
圖1 電動車太陽能系統
在燃油車的基礎上采用太陽能電池的實施方案是一種比較簡單的太陽能光伏應用模式，只需要在原來的系統中增加一個太陽能電池板和一個變換器。其工作框圖如圖1所示。系統的變換器一般由太陽能電池板供電，利用開關電源的模式進行設計，這樣能夠實現提高系統變換率、增加電壓輸入、提高電壓的穩定性等優勢。太陽能電壓一般比較低，但是效率比較高。太陽充足的情況下，變換器會參與供電，而在太陽光線不充足的情況下，轉換器就會停止工作，使整個太陽能模塊不消耗整個汽車的電能，從而提高汽車的經濟效益。
3.2 太陽能光伏電源的復合能源應用
在電動大客車中，純電動汽車一般采用復合能源系統，能源裝置一般由超級電容、太陽能電池以及蓄電池復合組成，太陽能電池與最大功率的電根據其串聯結構實施能量轉移，在這個過程中能夠實現雙向DC/DC變換器和超級電容的串聯，形成2個串聯回路，然后將這2個串聯回路與系統的蓄電池并聯在同一個直流母線上。在電能工作過程中，根據系統輸出信號和指令合理、準確地判斷系統工作狀態，進而實施電能信號，實現電池檢測功能，并科學、合理地調節系統能量和功率。此復合能源電流約束的整體控制策略一般由約束電流控制蓄電池，使電流處于安全區域。在實際工作中電動汽車大部分時間均是在行駛過程中，避免不了會出現上下坡或加減速，在這種工作狀態下系統的負載電流也會隨之產生較大的變化。此時如果負載電流超過蓄電池所能承受的最大電流，一般情況下為了避免蓄電池過度放電，可以用超級電容代替其釋放電能，降低蓄電池的工作流量，從而起到保護蓄電池的作用。在工作工程中，對于能量回收功率，正功率表示能量源的輸出功率，負功率代表其能量回收功率。超級電容吸收能源回收負功率，這部分電流的主要特點是峰值高、電流大，這部分電流如果由蓄電池直接實施回收，可能會損壞蓄電池，從而影響蓄電池的使用壽命；而工作過程中的正功率所有的輸出功率均由蓄電池提供，超級電容主要負責吸收太陽能電池發出的電能，以便為下一個峰值到來時能夠有足夠的電源能量。這個過程中一般由超級電容和蓄電池同時供電，蓄電池提供車輛的額定功率，而超級電容提供峰值功率，或者在工作的過程中可以采用另一種沒有超級電容的設計方案，此方案不采用DC/DC性超級電壓，直接將電池板輸出的電壓轉化為12V的低壓，利用電池管理器監控電池狀態，同時控制開關狀態，完成對電壓、電量較低的電池的充電。
4 公交車太陽能光伏能源的應用效益
目前，太陽能光伏電源的發電系統的造價比較高，就太陽能的發展趨勢來說，太陽能光伏系統的造價會越來越低，而且國家在新能源使用方面會有更多的政策傾向，所以說該系統投資會越來越低。
我國每年大型客車的年產量比較大，據統計全國的公交運營客車超過了40萬輛，可見公交行業是社會主要耗油行業之一，從這方面來看其承擔著重大的節能減排任務，比較適合應用、推廣新能源。全國各地的公交客車開始紛紛使用新能源，在北京、濟南等地首先開始使用新能源，無論是燃油客車，還是新能源汽車都可以采用太陽能電池技術，實現節能減排的作用，而大客車的車頂面積比較大，安裝太陽能電池板能夠獲得較大的電能，以便產生較好的經濟效益和社會效益。近幾年，國家對太陽能專題提出相關規劃，將產業定位為中國先進新興能源支柱產業。到2012年各地機關政府開始大力實施光伏電能，據統計，中國的光伏產能達到40GM左右，相對于世界每年需求的24GW來說，我國光伏產能出現過剩問題。但是光伏產能在未來的發展中具有較好的發展空間。目前政府主要支持獨立光伏發電、并網光伏發電等，并根據市場發展規律和我國產業發展實際情況實施投資補助，一般情況下，政府會對光伏電網實施50%的補助，給予偏遠地區的獨立光伏點系統實施70%的補助，這樣就大大降低了太陽能光伏電源的建設成本，提高了其使用效益。
目前，我國太陽能光伏電源成本已經出現下降的趨勢，太陽能電池的價格逐漸下滑，光伏組件的單價以及蓄電池的單價均有所下滑，這些對于公交車能源使用問題具有較大的益處。比如在公交頂部大部分面積安裝太陽能電池，如果每塊太陽能電池按照20%的效益進行計算，假設一個地區的日平均太陽輻射量為12～13MJ/（m2?d），那么安裝1600個標準太陽能電池，會產生640V的電壓，采用40個12V的蓄電池進行充電，對于普通的晶硅太陽電池組件來說，其峰值功率其峰值功率一般為140Wp，組件價格為5元/W，成本為11200元加上其他的零部件，價格大概在22000元左右，以0.8元/kWh電價計算，經濟回收7.2年，再加上政府補貼，能夠實現較大的經濟效益。
5 結語
在能源緊缺、環境污染的現代社會環境下，石油、煤炭資源等不能長久地維持社會的可持續發展，節能減排成為社會經濟發展的主體曲，因此必須找到一種新型、環保能源代替不可再生能源，緩解生態壓力。太陽能光伏電源的應用就很好地解決了這個問題。太陽能不僅是可再生資源，而且它清潔、無污染，在公交車上應用太陽能光伏電源，能夠有效緩解環境能源緊缺和環境污染問題，具有較好的環境效益，提高公交行業的社會效益和經濟效益。
參考文獻
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第2篇：光伏電池回收范文
【關鍵詞】自動化程度高 多地形作業 低耗能
近年來，隨著國家對新能源的大力開發及應用，太陽能光伏發電產業迅速發展。隨之而來對太陽能電池板的清洗就成了一大難題，解決太陽能電池板的清潔問題日益迫切。于是 “太陽能電池板清潔機器人”應運而生，其主要解決在平地、山地、沙漠等地形下太陽能電池板的清潔問題。根據統計，太陽能電池板在沒有及時清洗的情況下，由于表面灰塵的積累導致發電量降低7%-35%，從而降低整個發電廠的經濟效益；采區手動清理會消耗大量人力、物力、財力和時間。此款機器人具有成本造價低、續航時間長，可以大幅度解放勞動力、減少企業開支、增加發電量、提高光伏電廠的經濟效益等優點。
1 發展背景
在節能環保政策的驅動下，新能源的研發及相關產業迅速崛起。在這一背景下，大同市不止在加快推進煤電一體化項目，還抓住國家能源局批復的大同市采煤沉陷區國家先進技術光伏示范基地的機會，大力推動光伏發電、風力發電和生物質能、抽水蓄能電站等能源項目建設。靈丘縣生態治理的100萬千瓦光伏項目，渾源、天鎮光伏扶貧項目正加速推進。天鎮光伏、晉能陽高項目，阿特斯陽高常規光伏項目進程不斷加速。預計至2020年，全市的光伏產業扶貧、常規光伏項目總裝機容量可以增加到300萬千瓦。因為太陽能電池板受到環境的影響致使清潔度下降，發電率降低7%―35%，但目前國內市場并沒有適用于清潔太陽能電池板的清洗機器人。針對這一現狀，項目組研發了一款專門用于清潔太陽能電池板的智能機器人，此款機器人可用于平地、山地和沙漠等地域。
2 產品介紹
2.1 模型圖（如圖1）
2.2 車體基本情況
如表1。
2.3 一臺樣機所需成本
如表2。
3 研究計劃
（1）進一步制定詳盡的研究工作計劃和課題實施方案；對已建立的數學模型進行分析其運動學和動力學特性；
（2）第一階段仿真實驗，機器人的感覺運動系統設計，信號傳輸系統的基于無線基站器件的物理實驗；
（3）第二階段機器人原理樣機的研制，物理機器人測試，機器人的感覺運動系統設計的完善；
（4）第三階段信號傳輸系統的基于無線基站器件的物理實現，機器人改進樣機的研制。
4 市場
4.1 市場需求規模。
大同市規劃從2015-2017年，在三年的時間于左縣區新榮區和南郊區的十三個鄉鎮，1687.8平方公里采煤沉陷區范圍內，建成3000000千瓦光伏發電項目。而對這些太陽能電池板的清潔就成了一個大難題，如果是依靠人工白天作業不僅會影響發電效率還會浪費水，而且人工費也是一筆不小的開銷。目前國內還沒有成熟的清潔太陽能電池板的機器人，僅僅對于大同市而言太陽能電池板清潔機器人市場前景就不小。按照每平方千米2臺機器人，那么大同市的需求量就是3376臺，由此可見太陽能電池板清潔機器人的市場需求規模很大。
4.2 未來的發展趨勢
近年來，我國西部地區大力發展光伏發電，但是隨著集中式光伏電站的大規模建設，一些問題已經有所顯現。部分地區用電量低，已經無法完全消納這些電量，并且受到電力系統接納能力限制，發電廠的大規模發展也因此受限。因此，國家鼓勵東、中部地區發展分布式發電，鼓勵自發自用，這將成就光伏發電的發展方向。當下，廣東、浙江、山東等省份的光伏發電建設規模宏大，預計于2020年將分別達到400萬千瓦、600萬千瓦、400萬千瓦，屆時對這些太陽能電池板的清潔工作將為機器人清潔提供了更加廣闊的前景。
5 營銷
5.1 公司可根據市場現狀進行有計劃的營銷
5.1.1 開發商合作
合作營銷方式：定點展示合作和項目合作。
（1）項目合作：主要是針對那些剛剛起步的項目，把太陽能電池板清潔機器人研制這一塊納入預算中，這樣對產商來說，太陽能電池板清潔機器人可以提高太陽能電池板的清潔度，使太陽能電池板發電量增加30%。
銷售模式的優缺點：影響大、利潤豐厚、可是工期長、投資額度大、資金回收時間長。
（2）定點展示合作：在發電站設點展示，演示太陽能電池板清潔機器人。
銷售模式的特點：成交期短、成交率高是最直接的接觸方式，貨款可立刻收到，最直接、最經濟最實用、最有效、貨款結算方式：與生產商交付場地費、月租費結算貨款。
5.1.2 加盟商合作
通過地方性質的招商形式找尋下一級和經銷商，分享太陽能電池板清潔機器人的樂趣、投資商機，統一的政策。
5.1.3 專業市場設點
經過專業市場設點銷售、宣傳太陽能電池板清潔機器人，如大型建材市場、專業電子市場等，因為來這里的客戶大部分為準客戶。
銷售模式的特點：成交率高、客戶群集中、成交速度快、資金回收快是比較經濟而且穩定的銷售方式。
貨款結算方式：與客戶直接結算貨款。
5.2 研發方向
可以轉向現有產品的互補型產品，市場經濟發展的已經太過于飽和，研發新產品的難度遠遠大于互補型產品的研發。
5.3 擴展策略
努力發展現有產品，使本公司具有一定的知名度。以后再根據自身能力，開發新產品.同時兼并其他具有發展潛力的公司，使本公司有能力擴展。
第3篇：光伏電池回收范文
自2011年下半年起，由于國內產能過剩、歐洲市場需求下降與貿易壁壘等多重因素疊加，用進入“寒冬”來形容我國光伏行業毫不為過。期間最有代表性的事件即是在2013年3月，全球最大太陽能電池板生產商尚德電力宣布其在中國的主要子公司破產。無錫尚德的破產進一步暴露出全球太陽能行業的糟糕境遇。在此之前，西方太陽能行業發生一連串倒閉事件，包括德國的Q-Cells和美國Solyndra的破產事件。一連串企業倒閉尤其是大型企業倒閉，可以理解為行業見底的重要標志。遭受歐美“雙反”（反傾銷和反補貼）與國內產能嚴重過剩雙重考驗的中國光伏產業，是否還能迎來自己的第二個春天引人深思。
我國光伏產業發展現狀
（一）產能高度集中于中游生產環節，關鍵技術設備需進口
一般而言，光伏產業鏈分為上游、中游和下游三大環節。其中，上游包括技術研發、硅材料和其他材料的提煉生產，中游包括硅片、電池片及組件的生產制造，下游則是指光伏系統安裝建設及運營與維護。光伏產業鏈的各個環節對技術、投資與資本規模要求差異較大。資金與技術問題所產生的壁壘，使得硅材料提純與光伏終端應用環節的價值量相對更高，而中游的太陽能電池生產與組件封裝環節因進入門檻較低，導致其競爭激烈，產業價值量也最低。
我國光伏企業則恰恰集中在產業鏈中游低附加值、低利潤回報率的電池和組件制造環節，而在產業鏈上游的多晶硅和產業鏈下游的光伏發電環節，發展還比較滯后。自2007年起，我國的太陽能電池產量便穩居世界第一位，是全球名副其實的光伏電池制造中心，如表1所示。低端產業鏈生產環節的重復建設，對產能擴張的盲目追求，使得產量嚴重過剩，為光伏產業的發展埋下了極大隱患。
表1 近年來我國光伏電池產量增長態勢及與全球產量比較
年份 全球太陽能電池產量（MW） 中國太陽能電池產量（MW） 中國占比（%）
2000 287.00 3.00 1.05
2001 401.00 4.60 1.15
2002 560.00 6.00 1.07
2003 750.00 12.00 1.60
2004 1256.00 50.00 3.98
2005 1815.00 145.00 7.99
2006 2536.00 438.00 17.27
2007 4279.00 1088.00 25.43
2008 7911.00 3238.00 40.93
2009 12464.00 5851.00 46.94
2010 27381.00 7710.60 28.16
2011 37185.00 12983.88 34.92
數據來源：Wind資訊
雖然我國在太陽能電池產能與產量方面位居世界第一，但行業核心技術大多掌握在其他發達國家的手中，產業核心競爭力不強，許多關鍵技術和設備對外依存度很高，如薄膜電池生產線、四氯化硅閉環回收裝置、自動電焊機等設備都主要依賴進口。這種技術設備方面的差距，導致光伏產業發展缺乏穩定的基礎，直接致使我國光伏產品的生產成本偏高，市場競爭力不強。
此外，雖然與使用傳統能源相比，使用太陽能產生的固體廢物少、能源消耗低，作為綠色能源的代表其在應用環節具有無污染、無排放的環境友好型特征，但并非光伏產業鏈的每個環節都是無污染的。光伏電池的生產與制造環節是存在嚴重污染問題的，尤其是太陽能多晶硅的生產和鑄錠、切片所需的能源消耗較大，環境影響也較大。對于我國光伏企業而言，集中于電池制造環節且尚未掌握產業清潔發展技術的現狀，除了帶來低端生產環節的重復建設與產能過剩外，也對生態環境產生了重大影響，有悖于綠色新能源應用的初衷。
（二）原材料高純度多晶硅進口依存度高
多晶硅是光伏產業最主要的原材料。我國多晶硅工業起步于上世紀50年代，但早期發展并不景氣。近年來隨著光伏市場的不斷發展，我國多晶硅產業獲得迅速發展，產量也得到迅速擴張，從2005年到2013年，我國多晶硅產量從41噸迅速增至8.2萬噸，如圖1所示。
圖1 我國2001年至2013年多晶硅產量
（編輯注：去掉縱坐標數據中的“，”）
數據來源：Wind資訊
我國硅礦尤其是優質石英硅礦儲量豐富，可以為多晶硅的生產提供豐富的原材料，但生產高純度多晶硅不僅對技術水平要求高，還需要大量的資金投入，所以存在著較高的技術壁壘和資金門檻。目前，生產多晶硅的主流技術是改良的西門子法，但是該法的核心技術主要集中在美國、德國、日本的幾家大型廠商手中，國內除少數大型企業突破了技術限制外，大部分廠商是從國外引進技術。核心技術的缺乏，直接導致我國大部分廠商所生產的多晶硅產品質量較差，生產成本略高，因此每年仍需從國外進口大量高純度多晶硅（見表2）。原材料的高度進口依存度，使得我國光伏產業發展風險大增，制約著整個行業的健康持續發展。
表2 2010―2013年我國高純度多晶硅進口量與產量（單位：噸）
年份 2010年 2011年 2012年 2013年
進口量 47510 64614 82760 72104
生產量 52203 84801 71000 82000
數據來源：Wind資訊
（三）產品銷售嚴重依賴國外市場
第4篇：光伏電池回收范文
除了光伏電池板和電器元件以及變壓器的使用時間較長之外,光伏并網逆變器整機的有效使用時間只有25年,內部電容元件等使用壽命一般為15年,更換的光伏元件一般可進行返廠處理進行再利用,較少產生固體廢棄污染。但光伏產業中的主變壓器所產生的廢油若在事故中處理不當則很有可能產生泄漏造成污染。
多晶硅電池組件的玻璃表面結構也會產生化學光污染,因此光伏企業一般都會采用透光率高的防眩光涂層材料,這種材料透光率高達98%,主要散射陽光,防靜電、高耐磨,如合理利用放置地點則可以有效避免產生光污染。
二、光伏產業環境污染的對策
1.加大監管力度
加大光伏產業監管力度,對光伏產業項目進行嚴格把關,完善光伏產業投資監管制度,做到光伏產業既高產又安全環保。企業根據國家相關法規進行項目審批,環保部門要嚴格按照“98.7%HCI(氯化氫)、99.3%SiCl4(四氯化硅)、99.5%Cl2(氯氣)的回收利用標準”的規定對光伏產業的尾氣回收執行嚴格執法監管。
大力支持太陽能多晶硅環保產業技術的研發,引導光伏企業中的多晶硅電廠與化工聯營的生產模式,對不合格企業進行堅決取締與嚴懲,確保企業在進行多晶硅提純時所生產出的有害物質能夠被有效回收和處理,使我國盡快成為低能耗、低污染的高純硅材料生產大國。
2.鼓勵企業升級
國家和政府鼓勵光伏企業產業進行升級改造,進一步優化我國的工業布局,同時加快我國產業結構的調整,有效節約土地資源,加強環境保護,實現節能減排。
美國是擁有最先進的多晶硅生產技術國家,而我國目前的多晶硅生產企業項目技術仍然處在短缺階段,若我國能夠獲得美國的強大資金支持,成功引進美國先進的多晶硅提純生產技術,這將勢必成為我國光伏產業進行自我調整和升級的重大契機。因此,我國應盡快制定相應的政策鼓勵企業和地方政府積極參與產業升級。
3.建立CDM機制
CEM清潔能源發展機制可有效提高能源節約,根據現有能源結構來看,我國CDM項目主要是可再生能源的研究,這類項目成本低、收益高,往往能夠給企業帶來較好的發展前景。
第5篇：光伏電池回收范文
1獨立風光互補發電系統結構一個典型的獨立風光互補發電系統主要包括風力發電機、太陽能發電機、控制系統、儲能裝置、逆變器、整流器、直流或交流負載、電纜和其他輔助設備或柴油（汽油）發電機等。獨立風光互補發電系統結構圖如圖1所示。風能和太陽能共同作用來滿足負載的用電需求，當風能和太陽能能源充足并滿足負載用電需求時，多余的能量給儲能裝置供電；當風能和太陽能不足時，儲能裝置協助混合系統給負載供電。為了保證變頻器的正常工作，轉儲負荷（thedumpload）用于系統所產生的剩余能源消耗。最圖1風光互補發電系統機構圖大功率跟蹤器將使風力發電機和光伏發電機始終在最大功率點運行，以提高系統的效率。在短時間內，當風能和太陽能無法滿足高峰負載用電需求時，這種混合風光互補發電系統通常配有柴油（汽油）發電機來供用負荷用電，但這增加了整個系統的成本及對環境污染。因此，為減少柴油發電機的使用，混合系統可以增加儲能裝置。圖1中的不間斷電源設備（UPS）用來穩定風力發電機的輸出，用來保護敏感設備防止意外電源的波動[6～10]。
2獨立風光互補發電系統經濟性指標獨立風光互補發電系統用到的三個經濟性指標分別為壽命周期成本、年度平均成本和平準化能源成本。
2.1壽命周期成本[11～12]壽命周期成本（lifecyclecost，LCC）分析給出了系統的總體成本，包括系統生命周期中的所有消費及殘余價值。LCC=C+M+E+R-S式中，LCC為壽命周期成本；C為用戶發生的初始成本，即為設備、系統設計、工程實施和安裝支付的資本現值；M為年運行維護的全部成本之和，即項目運行維護支出的現值。運行維護成本包括運行人員的薪酬、現場交通、擔保、和維護費用等；E為能源成本，每年的全部燃料成本之和，對于有柴油發電機或汽油發電機的獨立風光互補發電系統，這一支出是消費的柴油或汽油成本及其運輸成本；R為系統壽命期間預期的可替代電量的成本現值；S為殘值，即最后一年年底的凈值。
2.2年度平均成本[8]系統的年度平均成本（annualizedcostofsystem，ACS）是系統的某一項成本乘以資金回收系數。Cacs=C×CRF式中，Cacs為系統的年度平均成本；C為系統某一項成本，如系統初始成本；CRF為資金回收系數。式中，i為年度實際利率；T為系統的壽命周期。而式中，i′為名義利率；d為年度通脹率。
2.3平準化能源成本[13～16]平準化能源成本（levelizedcostofenergy，LCE）是發電系統的全部折算為現值的壽命周期成本（LCC）乘以資金回收系數再除以系統的年發電能量。式中，LCC為發電系統的壽命周期成本（$）；Egen為發電
3獨立風光互補發電系統的經濟模型本文中我們所討論的獨立風光互補發電系統壽命周期成本主要包括其初始投資成本、更換成本、運行成本和維護成本[5]。
第6篇：光伏電池回收范文
從根本上說，現在所使用的大部分能源，都來自太陽。太陽能讓動物和植物生長，最后變成煤和石油等化石燃料。核能、地熱、潮汐能與太陽能關系不大，但它們在現代能源消耗中的比例也不算高。
人們對能源的渴望幾乎無窮無盡，恨不得最好是能直接轉化太陽能：太陽無時無刻不在發射著巨大的能量，一小時投射到地球上的能量，就已經足夠人類使用一整年。它可以被認為是永不枯竭的能源，而且相當環保。只要能從太陽能中分出一小部分，就已經可以改善地球上岌岌可危的生態環境。
使用太陽能的嘗試由來已久。傳說希臘人阿基米德組織了一小支部隊，用磨光的盾牌布設成一個巨大的反光鏡，燒毀了羅馬人的戰船。那是公元前212年。此后的近兩千年，人們一直在使用太陽帶來的熱量，只是沒辦法將其變成更方便使用的能源，比如電能。
1839年，太陽能的利用終于出現了轉機。法國物理學家亞歷克山大?埃德蒙德?貝克勒爾在用電解電池做實驗時，發現了光伏效應，這也是今天太陽能發電的理論基礎。某些半導體材料經過光照后，表面會攜帶少量電荷。使用金屬電極將這些電荷導出，可以形成直流電。1876年，威廉?吉利奧?亞當斯發現硒有這種特性，隨后發現硅也能導電。
太陽能計算器很多人都用過。計算器上那幾塊黑色材料就是光伏材料，只要有光照，就會產生電流驅動計算芯片。現在通用的做法是將晶體硅做成薄片，然后安裝上金屬觸點以導出電荷。只要有光線，它可以一直發電。現在的光伏電池一般包含兩層或者更多層的半導體薄片，以產生更多的電量。
伊利奧特?拜爾曼在上世紀70年代開發出低成本太陽能電池，將電能的成本從每瓦100美元降低到每瓦20美元。但這樣高的成本是難以接受的。隨著制造工藝的高效化，光伏系統的成本將繼續下降。如今，光伏系統的價格只是20年前的1/25。當然，每瓦l美元的成本還是太高了。光伏系統可以為衛星供電，但要用于地面供電，明顯不合適。
由于現在工藝和材料的限制，一般使用單晶硅的光伏電池，能量轉換率大概不到20％，而使用多晶硅的電池，轉換率只不到15‰目前正在開發的薄膜光伏電池，轉換率約是5％左右。很明顯，轉換率越低，成本越高，資本回收期也就越長。
第7篇：光伏電池回收范文
城市礦產中蘊含大量的高技術礦產，它們是戰略性新興產業發展的關鍵原材料。本文從中國國情出發，界定了涵蓋新能源技術、通訊設備、交通工具、電池、電器電子產品等5大類共計27種高技術城市礦產，從資源、技術、環境三個維度設計了11項指標，對高技術城市礦產進行戰略性篩選；并通過半定量化不確定性分析方法確定研究結果的可靠性。結果顯示：①從資源-技術兩維度看，電器電子產品用電池資源指數高，且技術相對成熟；動力汽車電池資源指數值略低，但未來開發潛力大。②從資源-環境兩維度看，電池是拆解處置重點。③從資源-技術-環境三維度來看，高技術城市礦產可以分為四個梯隊：高資源指數、高技術指數、高環境指數的“三高”梯隊，包括EEE用鎳氫電池、EEE用鎳鎘電池、EEE用鋰離子電池；中高資源指數、中高技術指數、中高環境指數的“三中高”梯隊，包括手機和動力汽車電池；低資源指數、低技術指數、中高環境指數的“二低一中高”梯隊，包括風渦輪機、熒光燈、動力汽車永磁電機和電話機；資源指數、技術指數、環境指數都相對較低的“三低”梯隊，包括電器電子產品和光伏電板。此外，隨著時間的推移，篩選結果會發生動態變化，因此高技術城市礦產的戰略性篩選是一個持續動態的評估過程，需要建立與之相適應的“開發一批、儲備一批、謀劃一批”的動態管理系統。基于研究結論，本文從高技術城市礦產的基礎數據庫建立、重點開發目錄制定與調整、在線回收與交易平臺構建、拆解技術儲備以及可持續供應體系建立等方面提出了建議。
關鍵詞高技術礦產；城市礦產；戰略性新興產業；戰略性篩選
中圖分類號C939；F426
文獻標識碼A文章編號1002-2104（2017）07-0025-10DOI：10.12062/cpre.20170460
高技術礦產指那些地球上存量稀少，因技術和經濟因素提取困難，現代工業以及未來伴隨著技術革命所形成的新興戰略產業所必須的礦產，它們用于在低碳經濟條件下生產精密的高科技產品及環保型產品[1]，尤其是在新能源部門中扮演重要角色[2]，因此也被稱作能源金屬（energy metal）或新時代金屬（new age metal）[3]。隨著風力發電、太陽能光伏發電、電動汽車、3D打印、電子信息等技術創新及其商業化步伐加快，全球對鋰、鈷、鈮、銦、鎵、鍺、釩、鎢、稀土等高技術礦產需求強勁，高技術礦產成為各國利益爭奪的焦點，供需矛盾凸顯。從需求側來看，自2010年以來，美國、歐盟、日本紛紛圍繞本國或本地區戰略新興產業篩選高技術礦產[4-5]，視為未來掌控的重點，并采取了全球資源控制、循環替代研發、戰略收儲等一系列措施來保障資源供給。從供給側來看，高技術礦產在地球上存量稀少，且通常是主要工業金屬如銅、鋅、鋁開采和加工的副產品，其可供性主要受主產品可供性的制約[6]。未來10年主要工業金屬礦產陸續進入需求峰值，供應增幅也隨之逐步放緩，高技術礦產的供應風險將進一步加大。另一方面，隨著自然資源的生產和消費，大量礦產資源蓄積在產品中，以在用存量或廢棄物的形態不斷堆積在城市中，形成豐富的城市礦產。隨著技術發展、消費升級，富集在城市礦產中的高技術礦產種類越來越豐富。以Intel芯片為例，20世紀80年代左右，它只含有11種元素，到20世紀90年代，元素種類達到了15種，而在21世紀初時其元素種類已經超過60種[7]。同時金屬元素的循環性使得城市礦產對資源供給具有重要的乘數效應，一單位的任意城市礦產，如果其回收利用率達到90%，則一次循環可增加0.9倍的資源量，二次循環可增加1.7倍的資源量，而無限次循環則可增加9倍的資源量[8]。城市礦產已成為高技術礦產的重要來源，界定高技術城市礦產并進行戰略性篩選對保障戰略性新興產業發展具有重要現實意義。然而現有文獻關于高技術城市礦產戰略性篩選的研究還比較少，主要集中在原材料的關鍵性評估方面[4-5， 9-12]，重點評估原生礦的供應風險，少有從二次資源的角度考慮如何緩解供應風險；對城市礦產的戰略性篩選也只停留在特定產業和企業層面[13-15]。當前，中國正大力發展戰略性新興產業，而城市礦產可為其發展提供關鍵原材料――高技術礦產。因此，本文將從中國國情出發，首先界定高技術城市礦產范圍，然后從“資源-技術-環境”三個維度構建指標體系，再對其進行戰略性篩選，為國家高技術城市礦產開發利用的戰略和政策設計提供科學依據。
1研究方法
1.1高技術城市礦產范圍界定
自2008年以來，美國、日本、歐盟、中國紛紛根據自己的產業發展需求確定了高技術礦產，盡管稀土金屬、鉑族金屬、鎵、鈮、鉭、銦等是各國和地區公認的高技術礦產，但由于產業發展差異，各國和地區確認的高技術礦產不盡相同。因此，本研究根據中國國情，采用中國國土資源部國土資源戰略研究重點實驗室對高技術礦產的界定，主要包括稀土金屬（包括 17 種元素）、鎢、銻、鋰、鎵、鍺、鈹、鎂、銦、鉍、鍶、釩、鈧、鈦、鎘、硼、鋇、鉬、鉑族金屬（特別是鉑、鈀、釕）、鈷、鈮、鉭、鋯、鉿、碲、銣、銫、鉻、錸、硒、鉈、鈾、釷等33種。
本文把富含高技術礦產的城市礦產稱為高技術城市礦產。高技術城市礦產主要有兩方面的來源：一方面是傳統產業產品，但富含高技術礦產，如電器電子產品等，該類城市礦產已經到了成礦成熟期，有一定的回收規模；另一方面是戰略性新興產業產品，未來將大規模消耗高技術礦產，如風渦輪、光伏電板、動力汽車等，該類產品當前還處于成礦初期，但已形成較大的在用存量規模，且在快速增長。本文在詳細分析比較現有文獻的基礎上，借鑒歐盟、美國能源局、麻省理工大學、聯合國環境署等機構對高技術礦產主要應用領域的分析和界定[4-5，9，16]，咨詢相關產業和礦產資源領域專家，并結合中國國情最終界定了5大類27種高技術城市礦產（表1）。
1.2構建篩選指標體系
對原材料的關鍵性評估主要有雙因素和三因素分析框架。美國國家研究委員會、歐盟委員會等組織和機構構建了雙因素評價框架，從供應風險、脆弱性或經濟重要性兩方面來評估原材料的關鍵性，重點考察可開采年限、進口依賴、社會發展水平、回收潛力、經濟重要性、原材料價值等指標，并把環境影響作為供應風險的一個測量指標。考慮到環境風險對于評估礦產品生產出口國（地區）V產資源關鍵性具有重要意義，耶魯大學將環境影響作為與供應風險、供應受限的經濟影響并列的第三個維度，提出了三因素分析框架。在具體評估方法方面，主要有關鍵性矩陣、關鍵性指數等。
目前關于城市礦產的戰略性評估研究還比較少，尚沒有形成完善的評估體系。Kim 等[14]從排放率、回收效益、EPR項目以及塑料處置費用四個方面考慮韓國電子廢棄物回收的優先序，其中回收效益指標包括回收利用技術、金屬回收利用以及回收系統。Nelen 等[13]從目標原材料回收占比、關鍵性金屬回收、原材料回收閉環程度以及減少的環境負擔四個方面對電子廢棄物的回收效應進行了評估。Sun 等[15]站在拆解處理企業的角度構建了兩個指標即資源指數和技術指數來衡量城市礦產的重要性排序，其中資源指數考慮了市場價值、經濟重要性和供應風險，技術指數考慮了回收率、環境影響、物理處理成本和冶煉成本。總結發現，回收的資源效益、回收利用技術以及環境污染是城市礦產戰略性評估的共性指標。在具體評估方法方面，有比重分析法、德爾菲法和指數法等。
本文在前人研究的基礎上，構建了資源指數、技術指數、環境指數對高技術城市礦產進行戰略性篩選。①資源指數。城市礦產的本質是資源，其內含的豐富的金屬元素，具有可循環利用的特性。耶魯大學的研究表明隨著人類技術水平的提升，其研究的56種以金屬為主的元素中，可回收利用比例低于90%的資源類型僅有鋅、砷、硒、銩、鐿、镥、汞和鉍8種元素[17]。因此，資源是高技術城市礦產戰略性篩選的首要指標。②技術指數。根據物質不滅定律，城市礦產中的元素是可以永遠循環的，但作為人類活動的產物，其實際回收主要取決于技術水平。因此，技術是高技術城市礦產戰略性篩選的重要指標。③環境指數。城市礦產的社會屬性決定了其開發利用具有環境價值，一方面可以減少城市固體廢棄物，緩解垃圾圍城困境，另一方面相對于原生礦開采，城市礦產開發利用可以大大降低能源消耗，實現節能減排[18]。因此，環境是高技術城市礦產戰略性篩選不可或缺的指標。基于此，本文最終確定了包含11個測量指標的高技術城市礦產“資源-技術-環境”戰略性篩選指標體系（見圖1）。
1.3指標測量與數據獲取
本文數據來源首先選擇公開出版的文獻、報告以及政府或行業協會統計數據，其次為行業專家意見、產品說明、生產標準等，個別數據無法直接獲取則通過其他相關數據進行推算。具體來看，城市礦產內高技術礦產含量數據主要來源于文獻及政府研究報告，高技術礦產資源產量、儲量、價格等數據主要來源于中國國土資源部、美國地質調查局、亞洲金屬網、中國有色金屬網、wind數據庫、中國有色金屬統計年鑒等，城市礦產報廢量及在用存量數據主要來源于中國電器研究院、光伏等各行業協會官網、主要生產商官網、研究報告、統計年鑒等。本文在系統回顧多種描述城市礦產戰略性評估、原材料關鍵性評估的模型和方法的基礎上[4-5， 9， 15-16]，對指標進行定義和測量，指標的詳細描述和測量如下。
1.3.1資源指數
資源指數衡量某一城市礦產的資源價值，評估城市礦產經濟重要性以及未來回收潛力[15]。資源指數值越高，表示城市礦產回收利用產生的經濟效益越高，反之亦然。資源指數從經濟重要性、供應風險、回收潛力三個方面進行測量。
（1）經濟重要性（ECI）。某一高技術城市礦產的經濟重要性可從兩個方面來衡量，一是城市礦產回收提煉出的高技術礦產的市場價值，直接體現了其所能產生的經濟效益；二是高技術礦產創造的戰略性新興產業增加值，體現了城市礦產對國家未來產業發展的支持。
濟價值（MV）。某一城市礦產回收利用的經濟價值是由其內含高技術礦產的市場價格決定的，礦產價格越高，且含量越豐富，經濟價值越大。由于高技術礦產價格最大值與最小值分別為248 152.2萬元/t和0.079萬元/t，且方差較大。因此，借鑒Graedal 等[10]提出的換算方法，通過公式（1）把高技術礦產價格轉換為取值[0，100]的指標Vi?tran：
其中，Vi代表i礦產在2016年5月15日至2016年8月15日近3個月的市場平均價格。在此基礎上，計算城市礦產j的經濟價值MVj：
其中，i代表城市礦產j中含的i礦產，xi代表i礦產在城市礦產j中的含量。
礦產價格數據來源于海通證券以及中國金屬新聞網http：///。
戰略性新興產業影響值（SI）。SI集中體現了城市礦產中高技術礦產在戰略性新興產業中的應用，主要由其內含高技術礦產的戰略性新興產業影響值決定，創造的戰略性新興產業影響值越大，其對國家產業升級的支持越大。城市礦產j的戰略性新興產業影響值指數SIj計算如下：
其中，i代表城市礦產j中含的i礦產，xi代表i礦產在城市礦產j中的含量，ECj代表i礦產對戰略性新興產業影響值。參考飛等[19]的研究提出的稀有礦產資源的戰略性新興產業增加值，本文計算得到城市礦產的戰略性新興產業經濟影響指標值。
匯總經濟價值和戰略性新興產業影響值兩個指標得到經濟重要性指標：
（2）供應風險（SR）。高技術城市礦產的供應風險可從其內含礦產資源的可開采年限、進口依存度、價格波動性三個方面來衡量。這三者分別體現了國內供應風險、海外供應風險以及供應價格風險。
可開采年限（RY）。可開采年限反映了在現有規模生產條件下，剩余儲量可以支撐的年限，體現了我國資源的國內供給情況，可開采年限越長，風險越小。為了將礦產資源的可開采年限轉換為和供應風險方向一致，并減小不同礦產之間的量級差別（最大值2 350，最小值1.1），通過公式（5）把高技術礦產可開采年限轉換為取值[0，100]的正向指標（R/P）i?tran：
其中，（R/P）i為i礦產2015年可開采年限。在此基礎上，計算高技術城市礦產j的可開采年限指標RYj：
其中，i代表城市礦產j中含的i礦產，xi代表i礦產在城市礦產j中的含量。
礦產資源的儲量、產量數據主要來源于USGS和中國國土資源部。
對外依存度（ED）。對外依存度體現了對海外資源的依賴程度，依賴程度越高，則當海外資源供給出現問題時，帶來的風險越大。城市礦產j的對外依存度EDj計算如下：
其中，i代表城市礦產j中含的i礦產，xi代表i礦產在城市礦產j中的含量，EDi代表i礦產2015年的對外依存度。
礦產資源的對外依存度數據主要來源于中國國土資源部。
價格波動性（PV）。價格波動性體現了以合理價格穩定獲得資源的風險，波動性越大，風險越大。城市礦產j的對價格波動性指標計算如下：
其中，i代表城市礦產j中含的i礦產，xi代表i礦產在城市礦產j中的含量，PVi代表i礦產近3個月價格序列標準差變異系數。
礦產價格數據來源于海通證券以及中國金屬新聞網http：///。
匯總可開采年限、對外依存度和價格波動性三個指標得到供應風險指標：
（3）回收潛力（RP）。高技術城市礦產的回收潛力可從兩個方面來衡量，一是當前報廢量，二是當前社會存量。報廢量體現了當前的回收潛力，在用存量體現了未來回收潛力。
報廢量（WQ）。由于研究范圍內的城市礦產2015年報廢量最大值為616 500 t，最小值為0.1 t，且方差較大，因此，通過公式（10）將其轉換為取值[0，100]的指標：
其中，Qj為城市礦產j在2015年的報廢量。
報廢量數據主要來源于中國電器研究院、光伏等各行業協會官網，部分產品單位重量來源于生產商官網。
在用存量（IS）。由于研究范圍內的城市礦產2015年報廢量最大值為6 750 000 t，最小值為443 t，且方差較大，因此，通過公式（11）將其轉換為取值[0，100]的指標：
其中，IQj為城市礦產j在2015年的社會存量。
在用存量數據主要來源于中國電器研究院、光伏等各行業協會官網，部分產品單位重量來源于生產商官網。
匯總報廢量和在用存量兩個指標得到回收潛力指標：
匯總經濟重要性、供應風險和回收潛力，得到資源指數：
1.3.2技術指數
技術指數衡量某一城市礦產回收利用的技術難度，即評估回收利用某一城市礦產的技術成本有多大。技術指數值越高，表示當前技術越成熟，城市礦產開發利用所需投入技術開發成本越低，反之亦然。本文從元素回收率、拆解技術成本、提煉技術三個方面構建技術指數。
（1）回收率（RR）。回收率指標衡量特定城市礦產中高技術礦產全部得到回收的潛力，一般基于礦產提取難度以及元素的回收率。城市礦產j的回收率指標計算如下：
其中，i代表城市礦產j中含的i礦產，xi代表i礦產在城市礦產j中的含量，RRi代表i礦產的回收率。
回收率數據來源于Graedal 等[20]的研究中元素的全球平均報廢后回收率（endoflife functional recycling rates，EOLRR）。
（2）拆解技術成本（MC）。拆解技術成本可用當前的拆解技術、設備以及研究水平來衡量。拆解技術越成熟、設備越完善，則所需的技術公關難度越小，用于拆解技術的成本投入越小，拆解技術成本指標值越高。由于目前缺乏拆解技術成本的量化數據，因此設計了城市礦產拆解技術評價的Likert五級量表（表 2），并請多位礦產資源、回收拆解領域專家依照量表對各類城市礦產進行打分，最后取均值作為最終結果MCj。
（3）提煉技術成本（MEC）。參考Sun等[15]的方法，可用城市礦產內含元素的集中性來評估提煉技術成本，城市礦產j的提煉技術成本MECj具體計算如下：
其中，i代表城市礦產j中含的i礦產，xi代表i礦產在城市礦產j中的含量，n代表城市礦產j所含高技術礦產的種數，m代表城市礦產j所含其他金屬礦產的種數。
匯總回收率、拆解技術成本和提煉技術成本，得到技術指數（TIj）：
1.3.3環境指數
環境指數衡量某一城市礦產回收利用創造的環境價值，即通過城市礦產回收利用所能減少的原生礦開采利用產生的環境影響。環境指數越高，表示城市礦產開發利用所減少的h境污染越多，創造的環境價值越高，反之亦然。
本文基于Steen[21]報告中的礦產品全生命周期環境影響來考察城市礦產的環境價值。由于本研究中26種高技術礦產的環境影響指數最高值為7 430 000 ELU/kg，最低值為0.952 ELU/kg，且方差很大，因此利用公式（17）將其轉換為取值范圍[0，100]的指標WFi?tran：
其中，WFi為i金屬的全壽命環境影響指數。在此基礎上，計算高技術城市礦產j的環境價值EIj：
其中，i代表城市礦產j中含的i礦產，Xi代表i礦產在城市礦產j中的含量。
Steen的報告中給出了除鎘外的25種礦產開發利用的全壽命環境影響指數，本文中將25種礦產的平均值作為鎘的環境指數值。
1.3.4篩選方法
本文借鑒歐盟聯合研究中心[22]的做法，采用不聚合的方法進行戰略性篩選，突出資源、技術、環境各指數的特點和影響，并結合美國國家研究委員會[23]的關鍵性矩陣表達形式，先分別構建了“資源-技術”、“資源-環境”的兩維度篩選矩陣，最后構建了“資源-技術-環境”的三維立體篩選模型。
1.4不確定性分析方法
本研究的數據主要來源于公開發表的文獻、報告、統計數據庫，少部分來源于專家咨詢、產品說明等，個別數據通過推算獲得，不同來源數據可靠性不一樣，因此本文參考Zhang 等的研究[24-25]，采用半定量化方法進行不確定性分析。根據獲取數據的來源判斷數據不確定性水平的原則見表3。
不確定性分析分為三個步驟：①確定各礦產數據的不確定性水平。②根據礦產數據不確定性水平及其在城市礦產中的相對占比，求出各測量指標的不確定性水平；報廢量、在用存量、拆解水平及產品內含元素復雜性等四個直接關于城市礦產數據的指標，則直接根據城市礦產數據來源確定不確定性水平。③通過平均加權的方式，求出三個指數的不確定性水平。
2研究結果與討論
2.1研究結果描述性統計分析
按照圖1設計的“資源-技術-環境”指標體系，測算結果如表 4。
從三個維度來看，資源指數平均得分為28.76，標準差為31.97；技術指數平均得分為30.75，標準差為28.85；環境指數平均得分為56.52，標準差為25.70。可以看出，三個指數中環境指數平均值最高，且波動最小，資源指數平均值最低，波動最大；這說明高技術城市礦產回收利用均能產生比較好的環境效益，但資源效益差異大，且需提高拆解處理技術水平。
從各類高技術城市礦產來看，新能源技術資源指數均值為16.45，技術指數均值為9.33，環境指數均值為46.76；通訊設備資源指數均值為53.39，技術指數均值為52.30，環境指數均值為80.86；交通工具資源指數均值為20.17，技術指數均值為18.99，環境指數均值為64.17；電池資源指數均值為81.82，技術指數均值為79.76，環境指數均值為89.23；電器電子產品資源指數均值為8.41，技術指數均值為14.90，環境指數均值為40.63。由此可見，電池的資源指數、技術指數和環境指數均值均是最高的，這表明電池將是高技術城市礦產重點開發的對象。
2.2“資源-技術”兩維度分析
“資源-技術”兩維度結果如圖2。其中，電器電子產品用鎳氫電池（B4）、鎳鎘電池（B3）及鋰離子電池（B5）的資源指數值和技術指數值均高于90；動力汽車用鋰離子電池（B1）、鎳氫電池（B2）資源指數值和技術指數值均在50上下的中等水平。數據表明EEE用電池回收能夠提供大量的高技術礦產，且技術相對成熟，動力汽車電池資源指數值較低，但未來潛力大。2012―2014年，中國累計生產鎳鎘電池10.43億只、鎳氫電池23.33億只、鋰離子電池90.3|只，這些電池幾乎已全部投入市場，根據混合動力汽車電池包平均6―9年的壽命分布，該批電池將在未來5年內進入報廢高峰。
通信設備中手機（C1、C2）的資源指數值和技術指數值在65―75的較高水平，資源指數較高，拆解處理技術也相對成熟。但存在的現實問題是，目前手機的拆解回收還有相當大的一部分是手工作坊式，粗糙提取其中的貴金屬，而對內含的其他高技術礦產關注較少。
新能源技術（G1、G2、G3）、動力汽車（V1、V2）以及電器電子產品（E1―E14）的資源指數值和技術指數值都相對較低，在0―30的范圍內分布。新能源技術以及動力汽車資源指數和技術指數偏低，主要是由于風渦輪永磁電機、熒光燈以及動力汽車永磁電機中含有的主要高技術礦產“稀土”是我國的優勢礦產，其資源儲量在全球領先，供應風險小，從而導致資源指數較低。同時，由于新能源技術和動力汽車均是近些年才開始快速發展，尚未進入報廢高峰，還未吸引市場對拆解回收技術、設備的研發投入，因此技術指數也較低。電器電子產品拆解技術和設備已經比較成熟，但由于內含元素的復雜性，對元素進行全部提取有一定困難，這也是未來要突破的重點。
2.3“資源-環境”兩維度分析
“資源-環境”兩維度結果如圖3。其中，EEE用鎳氫電池（B4）、EEE用鎳鎘電池（B3）及EEE用鋰離子電池（B5）的資源指數值和環境指數值均高于90；手機（C1、C2）的資源指數在70左右，環境價值大于85。數據表明：
電池以及手機不僅回收資源潛力比較大，環境效益也大。其中，鎳鎘電池中含有將近15%的有毒金屬鎘，不進行無害化回收處理將會對環境和人體健康造成巨大危害。因此，鎳鎘電池的回收利用能產生很大的環境效益。
新能源技術（G1、G3）、動力汽車（V1、V2）以及電話機（C3）的資源指數值在15―30的低水平，但環境指數在60―75的較高水平。這表明風渦輪和動力汽車中的永磁電機回收雖然目前來看資源價值相對較低，但能創造較高的環境價值高。
相比較而言，電器電子產品的環境指數值偏低，但絕大多數都接近或高于50，尤其是在當前電器電子產品已經進入大規模報廢階段，不進行回收處理，將嚴重危害環境。
從數據結果分析來看，為解決環境污染問題，目前應該把電器電子產品作為回收處理重點，但從長遠來看，電池應成為解決資源瓶頸、環境污染問題的拆解處置重點。
2.4“資源-技術-環境”三維度分析
從資源-技術-環境三維度篩選結果來看，27種高技術城市礦產可以分為以下四個梯隊（見圖4、表5）：
第一梯隊特點是“三高”：高資源指數、高技術指數、高環境指數，包括EEE用鎳氫電池（B4）、EEE用鎳鎘電池（B3）、EEE用鋰離子電池（B5）。位于第一梯隊的高技術城市礦產是我們首要關注重點，EEE用各類電池內含高技術礦產品位高，含量合計占比達10%―30%，遠高于其他類型城市礦產。當前該梯隊高技術城市礦產尚未進入成礦高峰，還不具備大規模開發利用的條件，但未來一旦進入大規模報廢階段，將是一座高技術礦產富礦，需提前做指數、中高環境指數，包括手機（C1、C2）和動力汽車電池（B1、B2）。位于第二梯隊的高技術城市礦產有兩類，一類是已進入大規模報廢階段的手機，一類是正在快速發展的動力汽車電池。手機已納入《電器電器電子產品處理目錄》，得到了政策支持，同時市場針對手機的“互聯網+”回收平臺也正在構建和完善。動力汽車電池回收則剛剛起步，雖然在2016年1月，中國第一個新能源汽車動力電池回收國家標準《車用動力電池回收利用拆解規范》和《車用動力電池回收利用余能檢測》通過審定，中國動力電池回收標準化、規范化大幕拉開，但在回收體系構建、技術攻關方面還需進一步提升，以應對未來的報廢高峰。
第三梯隊特點是“二低一中高”：低資源指數、低技術指數、中高環境指數，包括新能源技術（G1、G3）、動力汽車永磁電機（V1、V2）、電話機（C3）。位于第三梯隊的高技術城市礦產需重點關注其未來潛力和環境影響。風渦輪、動力汽車的永磁電機是稀土的主要應用終端，由于當前中國稀土資源儲量豐富、供應風險小、“白菜式”的低廉價格，稀土的戰略價值沒有得到很好的體現。但從長遠來看，隨著國內對稀土資源的高強度開采，以及對稀土金屬需求的快速增長，未來稀土金屬的供應風險將逐步加大，而新能源技術、動力汽車也將進入報廢高峰，其資源效益將逐步增大，需要提前關注和布局回收。熒光燈因含汞而被列入《國家危險廢物名錄》，但卻沒有相應的法規配套和監督，廢舊熒光燈的處理量遠跟不上報廢量。以北京為例，一年廢舊熒光燈管產生量達1 000多萬根，但實際處理不足100萬根。完善回收體系，突破無害化資源化處理關鍵技術是廢舊熒光燈回收處理的重點。
第四梯隊特點是“三低”：資源指數、技術指數、環境指數都相對較低，包括電器電子產品（E1―E14）和光伏電板（G2）。位于第四梯隊的高技術城市礦產和其他類別相比，資源指數、技術指數和環境指數都偏低，但不可忽視。電器電子產品當前正處于大規模報廢的階段，同時隨著產品升級的加快、消費水平的提升，電器電子產品的實際使用時間遠低于理論可使用壽命，產品生命周期大幅度縮短，將持續維持較高的報廢量和在用存量水平，電器電子產品回收利用將是目前的重點。另一方面，中國太陽能光伏產業從2007年之后逐漸進入產業化發展階段，以光伏電板平均壽命20年計算，首批規模報廢將在10年之后，目前光伏電板還在快速發展布局，《電力發展“十三五”規劃》計劃到2020年太陽能發電裝機達到110 GW以上，其中分布式光伏60 GW以上，未來光伏電板回收資源潛力巨大。
本文的篩選是基于我國城市礦產目前的在用存量、報廢量進行的靜態分析，隨著時間的推移，篩選結果會發生動態變化。如動力汽車、風渦輪、光伏電板等目前大規模消費的戰略性新興產業產品未來將進入首輪報廢高峰，其資源指數將大幅度提升；而CRT電視機等傳統電器電子產品將逐漸退出市場，社會存量將逐步減小。因此高技g城市礦產的戰略性篩選是一個持續動態的評估過程，需要建立與之相適應的“開發一批、儲備一批、謀劃一批”的動態管理系統。
2.5不確定性分析結果
半定量化不確定性分析結果如表 6。資源指數的平均不確定性水平為±16.21%，技術指數的平均不確定性水平為±16.67%，環境指數的平均不確定性水平為±10.96%。根據Zhang 等的判斷標準[24-25]，本文的研究結果是可以接受的。
3結論與建議
隨著新能源、3D打印、電子信息等戰略性新興產業的發展，以及國際礦業結構調整的深化，未來資源競爭將從大宗金屬轉向高技術礦產，高技術礦產安全形勢嚴峻；城市礦產開發利用將開辟國家高技術礦產資源安全保障新路徑。本文從中國國情出發，界定了5大類27種高技術城市礦產，從資源、技術、環境三個維度設計了11項指標對高技術城市礦產進行戰略性篩選。結果顯示：
（1）從資源-技術兩維度看，EEE用電池資源指數高，且技術相對成熟；動力汽車電池資源指數值較低，但未來開發潛力大；新能源技術以及動力汽車資源指數和技術指數偏低；電器電子產品拆解技術和設備已經比較成熟，但由于內含元素的復雜性，全部提取有困難。
（2）從資源-環境兩維度看，為解決環境污染問題，目前應該把電器電子產品作為回收處理重點，但從長遠考慮，電池應成為拆解處置重點。
（3）從資源-技術-環境三維度來看，高技術城市礦產可以分為四個梯隊：第一梯隊是高資源指數、高技術指數、高環境指數的“三高”梯隊，包括EEE用鎳氫電池、EEE用鎳鎘電池、EEE用鋰離子電池；第二梯隊是中高資源指數、中高技術指數、中高環境指數的“三中高”梯隊，包括是手機和動力汽車電池；第三梯隊是低資源指數、低技術指數，中高環境指數的“二低一中高”梯隊，包括風渦輪機、熒光燈、動力汽車永磁電機和電話機；第四梯隊是資源指數、技術指數、環境指數都相對較低的“三低”梯隊，包括電器電子產品和光伏電板。
城市礦產是高技術礦產的重要來源，為更好地促進高技術城市礦產的開發利用，本文提出以下幾點建議：①加強城市礦產的流量和存量動態追蹤，建立高技術城市礦產基礎數據庫。②制定高技術城市礦產重點開發目錄，并予以動態調整。③構建在線回收與交易的公共信息服務平臺，解決回收交易混亂、信息不通暢、布局不合理的問題。④繪制高技術城市礦產科技發展路線圖，加大科研投入力度，做好拆解處置技術儲備。⑤推動冶煉企業搭配使用城市礦產與原生礦，建立高技術礦產可持續供應體系。
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第8篇：光伏電池回收范文
沈陽工程學院學報（自然科學版）
JournalofShenyangInstituteofEngineering（NaturalScience）
Vol暢7No暢1Jan．2011
太陽能光伏發電與建筑一體化
馬一鳴，馬龍翔
1
2
（1．遼寧太陽能研究應用有限公司生產部，沈陽110136；2．沈陽工程學院能源與動力工程系，沈陽110136）
摘 要：太陽能光伏發電是新能源和可再生能源的重要組成部分，被認為是當前世界上最具發展前景的新能源技術．針對太陽能利用和建筑一體化這一新的課題，簡述了太陽能光伏發電的工作原理，詳細闡述了太陽能光伏與建筑集成系統的組成結構及其功能，并對太陽能光伏發電與建筑一體化的優點和存在的問題進行了詳盡的分析．同時，根據目前我國太陽能光伏發電和太陽能光熱利用技術日趨成熟的現實，提出了太陽能光伏發電與建筑一體化的發展方向，并預測了其未來的發展．
關鍵詞：太陽能電池；太陽能光伏發電；太陽能建筑
中圖分類號：TK511
文獻標識碼：A
文章編號：1673－1603（2011）01－0009－04
1 太陽能光伏發電的工作原理
太陽能光伏發電的能量轉換器是太陽能電池，又
稱光伏電池．太陽能電池將光能轉變為電能的基本原理是：太陽能電池吸收一定能量的光子后，半導體內即產生電子—空穴對，稱為“光生載流子”，兩者的電性相反，電子帶負電，空穴帶正電；電性相反的光生載流子被半導體P－N結所產生的靜電場分離開；光生載流子電子和空穴分別被太陽能電池的正、負極所收集，并在外電路中產生電流，從而獲得電能．這樣，光能就成了可以付諸實用的電能．
網，住戶使用時再從電網購買．與獨立光伏系統相比，并網系統的初投資較小，運行維護費用低，并避免了使用蓄電池帶來的環境污染，此外，還可以實現光伏電力隨發隨用，最大限度地轉化太陽能，縮短投資回收期．但是，并網系統對電網質量和逆變控制器精度要求很高，而且需要地方電網企業的配合，因此采用并網型光伏建筑集成系統時，必須經過詳細的技術、政策和經濟可行性分析．
聯網光伏系統主要由太陽能電池方陣、聯網逆變器和控制器等3大部分構成（見圖
1）．
2 太陽能光伏建筑集成系統
太陽能光伏建筑集成技術是在建筑圍護結構外表面鋪設光伏組件，或直接取代外圍結構，將射到建筑表面的太陽能轉化為電能，以增加建筑供電渠道，減少建筑用電負荷的新型建筑節能措施．常見的光伏建筑集成系統主要有光伏屋頂、光伏幕墻、光伏遮陽板、光伏天窗等，其中光伏屋頂系統的應用最為廣泛，光伏幕墻和光伏遮陽板的發展也非常迅速．目前，國內光伏建筑集成技術主要應用于國家和地方的各示范工程中，尚未實現完全商業化發展．
聯網光伏系統是目前太陽能光伏建筑集成系統的首選發電方式．光伏屋頂或光伏幕墻系統產生的直流電，可通過逆變控制器轉化為交流電，直接輸送給電
收稿日期：2010－09－10
作者簡介：馬一鳴（1978－），男，沈陽人，工程師．
1．接線箱；2．聯網逆變器；3．配電箱；4．電表（向電網輸出）；
5．電表（從電網引入）圖1 典型住宅聯網光伏系統
2．1 太陽能電池方陣
太陽能電池方陣是聯網光伏系統的主要部件，接收到的太陽光能將由它直接轉換為電能．目前工程上應用的太陽能電池方陣多為由一定數量的晶體硅太陽能電池組件，按照聯網逆變器輸入電壓的要求串、并聯后固定在支架上組成．住宅聯網系統的光伏方陣一般
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沈陽工程學院學報（自然科學版）
第7卷
都用支架安裝在建筑物的屋頂上，如能在住宅或建筑物建設時就考慮方陣的安裝朝向和傾斜角度等要求，并預先埋好地腳螺栓等固定元件，則光伏方陣安裝時就將更方便和快捷．
住宅聯網光伏系統光伏器件的突出特點是與建筑相結合，目前主要有如下2種形式：
1）建筑與光伏系統相結合．作為光伏與建筑相結合的第一步，是將現成的平板式光伏組件安裝在建筑物的屋頂等處，引出端經過逆變和控制裝置與電網聯實現自動開始和停止．
2）最大功率點跟蹤（MPPT）控制．對跟隨太陽能電池方陣表面溫度變化和太陽輻照度變化而產生的輸出電壓與電流的變化進行跟蹤控制，使方陣經常保持在最大輸出的工作狀態，以獲得最大的功率輸出．
3）防止單獨運轉．系統所在地發生停電，當負荷電力與逆變器輸出電力相同時，逆變器的輸出電壓不會發生變化，難以察覺停電，因而有通過系統向所在地供電的可能，這種情況叫做單獨運轉．在這種情況下，接，然后由光伏系統和電網并聯向住宅（用戶）供電，多余的電力向電網反饋，不足的電力向電網取用．
2）建筑與光伏組件相結合．光伏與建筑相結合的進一步目標，是將光伏器件與建筑材料集成化．建筑物的外墻一般都采用涂料、馬賽克等材料，為了美觀，有的甚至采用價格昂貴的玻璃幕墻等，其功能是起保護內部及裝飾的作用．如果把屋頂、向陽外墻、遮陽板甚至窗戶等的材料用光伏器件來代替，則既能作為建筑材料和裝飾材料，又能發電，一舉兩得，一物多用，并可使光伏系統的造價降低，發電成本下降．但這就對光伏器件提出了更高、更新的要求，它應具有建筑材料所要求的隔熱保溫、電氣絕緣、防火阻燃、防水防潮、抗風耐雪、重量較輕、具有一定強度和剛度且不易破裂等性能，還應具有壽命與建材同步、安全可靠、美觀大方、便于施工等特點．如果作為窗戶材料，還要能夠透光．美國、日本、德國等發達國家的一些公司和高校，在政府的資助下，經過幾年的努力，已經研究開發出不少這類光伏器件與建筑材料集成化的產品．其中，有的已在工程上應用，有的正在試驗示范，目前已研發出的產品有：雙層玻璃大尺寸光伏幕墻，透明和半透明光伏組件，隔熱隔音外墻光伏構件，光伏屋面瓦，大尺寸、無邊框、雙玻璃屋面光伏構件，代替屋頂蒙皮的光伏構件，光伏電池不同顏色、不同形狀、不同排列的構件，屋面和墻體柔性光伏構件等2．2 聯網逆變器．2．2．1 聯網逆變器功能
聯網逆變器是聯網光伏系統的核心部件和關鍵技術．聯網逆變器與獨立逆變器的不同之處是，它不僅可以將太陽能電池方陣發出的直流電轉換為交流電，并且還可對轉換的交流電的頻率、電壓、電流、相位、有功與無功、同步、電能品質（電壓波動、高次諧波）等進行控制．它的具體功能如下：
1）自動開關．根據從日出到日落的日照條件，盡量發揮太陽能電池方陣輸出功率的潛力，在此范圍內
本應停了電的配電線中又有了電，這對于檢修人員是很危險的，因此要設置防止單獨運行的功能．
4）自動電壓調整．在剩余電力逆流入電網時，因電力逆向輸送而導致送電點電壓上升，有可能超過商用電網的運行范圍，為保持系統的電壓正常，運轉過程中要能夠自動防止電壓上升．
5）異常情況排解與停止運行．當系統所在地電網或逆變器發生故障時，應及時查出異常，安全加以排解，并控制逆變器停止運轉．2．2．2 聯網逆變器構成
聯網逆變器主要由逆變器和聯網保護器2大部分構成（見圖
2）．
圖2 聯網逆變器構成（絕緣變壓器方式）
1）逆變器包括3個部分：①逆變部分，其功能是采用大功率晶體管將直流高速切割，并轉換為交流；②控制部分，由電子回路構成，其功能是控制逆變部分；③保護部分，也由電子回路構成，其功能是在逆變器內部發生故障時起安全保護作用．
2）聯網保護器是一種安全裝置，主要用于頻率上下波動、過欠電壓和電網停電等的監測．通過監測如發現問題，應及時停止逆變器運轉，把光伏系統與電網斷開，以確保安全．它一般裝在逆變器中，但也有單獨設置的．2．2．3 聯網逆變器回路方式
目前，聯網逆變器的回路方式主要有電網頻率變壓器絕緣方式、高頻變壓器絕緣方式和無變壓器方式3種．①電網頻率變壓器絕緣方式采用脈寬調制
第1期
馬一鳴，等：太陽能光伏發電與建筑一體化
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（PWM）逆變器產生電網頻率的交流電，并采用電網
頻率變壓器進行絕緣和變壓．它具有良好的抗雷擊和削除尖波的性能．但由于采用了電網頻率變壓器，因而較為笨重．②高頻變壓器絕緣方式，它體積小，重量輕，但回路較為復雜．③無變壓器方式，它體積小，重量輕，成本低，可靠性能高，但與電網之間沒有絕緣．除第一種方式外，后2種方式均具有檢測直流電流輸出的功能，進一步提高了安全性．無變壓器方式由于在成本、尺寸、重量及效率等方面具有優勢，因而目前應用廣不需要配備蓄電池，既節省投資，又不受蓄電池荷電狀態的限制，可以充分利用光伏系統所發出的電力．
4）建筑節能．光伏陣列吸收太陽能轉化為電能，大大降低了室外綜合溫度，減少了墻體得熱和室內空調冷負荷，所以也可以起到建筑節能作用．因此，發展太陽能光伏建筑一體化，可以“節能減排”．
4 太陽能光伏建筑一體化的特點及存
在的問題
泛．該回路由升壓器把太陽能電池方陣的直流電壓提升到無變壓器逆變器所需要的電壓；逆變器把直流轉換為交流；控制器具有聯網保護繼電器的功能，并設有聯網所需手動開關，以便在發生異常時把逆變器同電網隔離（見圖
3）．
圖3 無變壓器方式聯網逆變器回路構成
2．2．4 最大功率點跟蹤（MPPT）技術
太陽能電池方陣的輸出隨太陽輻照度和太陽能電池方陣表面溫度而變動，因此需要跟蹤太陽能電池方陣的工作點并進行控制，使方陣始終處于最大輸出，以獲取最大的功率輸出．采用最大功率點跟蹤技術就是要起到這種作用．每隔一定時間讓聯網逆變器的直流工作電壓變動一次，同時測定此時太陽能電池方陣輸出功率，并同上次進行比較，使聯網逆變器的直流電壓始終沿功率變大的方向變化．
3 太陽能光伏建筑一體化的優點
1）綠色能源．太陽能光伏建筑一體化產生的是綠色能源，是應用太陽能發電，不會污染環境．太陽能是最清潔并且是免費的，在開發利用過程中不會產生任何生態方面的副作用，同時它又是一種再生能源，取之不盡，用之不竭．
2）不占用土地．光伏陣列一般安裝在閑置的屋頂或外墻上，無需額外占用土地，這對于土地昂貴的城市建筑尤其重要；夏天是用電高峰的季節，也正好是日照量最大、光伏系統發電量最多的時期，對電網可以起到調峰作用．
3）太陽能光伏建筑一體技術采用并網光伏系統，
雖然太陽能光伏建筑一體化具有高效、經濟、環保等諸多優點，并已在世博場館和示范工程上得以運用，但光伏建筑還未進入尋常百姓家，成片使用該技術的民宅社區尚未出現．這是由于太陽能光伏建筑一體化還存在一些問題．
1）一體化設計建造的帶有光伏發電系統的建筑物造價較高．
2）太陽能發電的成本高．目前太陽能發電的成本是每度2暢5元，而常規發電成本只有1元．
3）太陽能光伏發電不穩定，受天氣影響大，有波動性．這是由于太陽并不是一天24h都有，因此如何解決太陽能光伏發電的波動性和如何儲電也是亟待解決的問題．
4）光伏建筑一體化系統的關鍵技術之一是設計良好的冷卻通風，這是因為光伏組件的發電效率隨其表面工作溫度的上升而下降．理論和試驗證明，在光伏組件屋面設計空氣通風通道，可使組件的表面溫度降低15℃左右，電力輸出提高8暢3％左右．
5 未來發展
國家發改委的枟中國可再生能源中長期發展規劃枠明確提出，到2010年，太陽能發電總容量達到30萬kW，到2020年達到180萬kW．
枟規劃枠在光伏建筑一體化方面的建設重點包括：在經濟較發達、現代化水平較高的大中城市，建設與建筑物一體化的屋頂太陽能并網光伏發電設施，首先在公益性建筑物上應用，然后逐漸推廣到其他建筑物，同時在道路、公園等公共設施照明中推廣使用光伏電源．“十一五”時期，重點在北京、上海、江蘇、廣東、山東等地區開展城市建筑屋頂光伏發電試點．到2010年，全國建成1000個屋頂光伏發電項目，總容量5萬kW．到2020年，全國建成2萬個屋頂光伏發電項目，總容量100萬kW．
可以看出，在近期目標中，光伏建筑一體化還不是
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沈陽工程學院學報（自然科學版）
第7卷
建設重點，僅僅占了我國太陽能發電總容量的1／6．在2020年的長期目標中，光伏建筑一體化進入商業化大規模推廣階段，大約占我國太陽能發電總容量的56％．
枟規劃枠在大型開闊地建設并網光伏項目的計劃包括：建設較大規模的太陽能光伏電站和太陽能熱發電電站．“十一五”時期，在甘肅敦煌和西藏拉薩（或阿里）建設大型并網型太陽能光伏電站示范項目；在內蒙古、甘肅、新疆等地選擇荒漠、戈壁、荒灘等空閑土地，建設太陽能熱發電示范項目．到2010年，建成大型并網光伏電站總容量2萬kW、太陽能熱發電總容量5萬kW．到2020年，全國太陽能光伏電站總容量達到20萬kW，太陽能熱發電總容量達到20萬kW．
就近期目標而言，大型開闊地并網光伏項目僅僅開始示范，只占了我國太陽能發電總容量的7％．目前，太陽能熱發電的技術還不夠成熟，2020年以前沙
漠光伏電站可能占有更大的份額，并將成為我國未來主力能源之一．
6 結束語
綠色能源和可持續發展問題是本世紀人類面臨的重大課題，開發新能源，對現有能源的充分合理利用已經得到各國政府的極大重視．太陽能發電作為一種取之不盡、用之不竭的清潔環保能源將得到前所未有的發展．參考文獻
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Integrationofsolarphotovoltaicandbuilding
MAYi－ming，MALong－xiang
1
2
（1．ProductionDepartment，LiaoningSolarEnergyR＆DCo．，Ltd．，Shenyang110136，China；
2．DepartmentofEnergyandPowerEngineering，ShenyangInstituteofEngineering，Shenyang110136，China）
Abstract：Solarphotovoltaicgenerationisanimportantpartofthenewenergyandrenewableenergyandit’sregar－
dedasthenewenergytechnologywithbestdevelopmentprospects．Accordingtothenewsubjectofsolarutilizationandbuildingintegration，theworkingprinciplesofsolarphotovoltaicarebrieflyexplained，theintegrationsystemstruc－tureandfunctionsofintegrationofsolarphotovoltaicandbuildingaredetailedintroduced，theadvantagesandexistingproblemsareanalyzed．Theintegrationofsolarphotovoltaicandbuildingdevelopmentdirectionispresented，thedevel－opmentispredicted．
Keywords：solarcells；solarphotovoltaic；solarbuilding
（責任編輯 洪廣歡）
（上接第4頁）
DesignandperformanceevaluationsoftwaredevelopmentofBCHPsystem
LINHuan－huan，HUANGJin－tao，WANGYao－wen，LIANGTie－bo，CHANGJing－wei
（SchoolofEnergyandPowerEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China）
Abstract：SystemdesignandperformanceanalysisonBCHPsoftwareiscodedaccordingtotheuserhourlyheating，
第9篇：光伏電池回收范文
近來，國內對多晶硅產能是否過剩、產業如何發展等問題再起爭議，目前我國國內多晶硅的供需矛盾還依然突出，表現有二：一是多晶硅缺口仍然很大；二是晶硅電池產能急劇增大。
2005年以后，國內外光伏市場迅猛發展，對多晶硅的需求迅速增長，在國外技術層層封鎖的情況下，以民營資本為主的國內企業毅然投資，開工建廠，通過自主研發、系統集成創新、引進國外先進技術等方式，在短短的3～5年內基本掌握了高純多晶硅材料的生產技術，使我國多晶硅產業規模迅速擴大。2007年、2008年和2009年的產能分別達到1093噸、4685噸和20357噸，今年產能和產量分別有望超過8萬噸和4萬噸，但也僅能滿足國內多晶硅市場需求的一半左右。據海關統計數據顯示，我國今年1-9月份總共進口多晶硅31503噸，平均每月的多晶硅進口量在3500噸以上。依此速度，預計我國今年的多晶硅進口量將在4萬噸以上，市場缺口仍然較大。
我國多晶硅項目投產期約為2年，而在2009年下半年至今，多晶硅項目按國務院38號文要求，新建、擴建的多晶硅項目較少，預計在2011-2012年，我國多晶硅產能變化不大。
晶硅電池生產由于其技術成熟、技術門檻低、建設周期短，加之我國發達的制造業，易于形成規模經濟。但是作為晶硅電池主要生產原材料的多晶硅，因其在生產初期投資大（1000噸需7億）、建設周期長（2年）、技術門檻高，其發展速度較難跟上晶硅電池制造業發展的步伐。特別是我國將光伏產業列為未來的戰略性新興產業，對晶硅電池的需求增大，而目前我國的多晶硅產業由于受“能耗高、排放大”的影響，與國家所倡導的節能減排理念相左，這一本質性的矛盾決定了我國多晶硅依賴進口的局面仍將持續一段時間。
目前太陽能電池產量急劇增加，據保守估計，今年我國的電池組件產能將在1200萬千瓦以上。適逢今年為我國“十二五”規劃年，很多地區將光伏產業作為未來該地區發展的重要產業之一，紛紛規劃上馬太陽能電池生產線，預計電池產能在未來幾年將呈爆發式增長，對多晶硅材料的需求也將急劇加大。
受制于“雙高”
自去年國務院38號文《國務院轉發發改委等部門關于抑制部分行業產能過剩和重復建設引導產業健康發展的若干意見》，將多晶硅產業界列為過剩行業以來，多晶硅產業的發展一直處在風口浪尖之中。而到了2010年，有關部門繼續發力整頓多晶硅行業，國家發改委今年批準的多晶硅項目極少。四川發改委則自7月份起暫停多晶硅等6個行業的擴大產能項目。
多晶硅的高污染、高能耗無疑給多晶硅產業的發展帶來了極大的困擾。實際上，通過多位專家的測算，以現在多晶硅的市場價格和生產能耗推算，多晶硅生產的單位GDP能耗約為0.94噸標準煤/萬元，低于2009年全國單位GDP能耗的平均水平（1.077噸標準煤/萬元）。在多晶硅生產排放方面，我國多晶硅企業的副產物回收利用率都在90%以上，先進多晶硅企業的綜合利用率甚至已達國際先進水平。多晶硅生產是不存在“雙高”問題的。另外，從多晶硅提純到制造出太陽能電池組件這一過程中所消耗的能源，晶硅電池只需工作兩年即可將該能耗回收，而電池的工作壽命在25年以上，即太陽能電池可實現23年以上的零排放發電。
除了“雙高”問題外，多晶硅的生產技術不高也是限制其發展的重要原因。我國多晶硅企業生產技術與國外主要競爭對手相比，仍有一定的差距，綜合生產能耗比較高，對副產物的綜合利用率與國外相比也有一定的差距，這也使得我國多晶硅平均生產成本高于國外先進企業。多數企業生產成本在40美元/千克以上，而國外的先進廠家生產成本已低于30美元/千克，另外我國多數多晶硅企業投產規模不大，投產時間不長，產品的品質和穩定性有待進一步提升。
此外，我國多晶硅產業仍需擺脫傳統加工業的影響。我國多數多晶硅企業剛剛成立，從國內外引進技術人員進行設計和指導，然后通過購置生產設備以進行生產，其經營模式仍然秉承著我國電子加工制造業的傳統，主要進行來料加工，企業鮮少有自己的技術團隊、研發隊伍或核心生產技術。雖然多晶硅產品主要應用于半導體產業，但多晶硅的提純更多屬于化工行業，屬于技術和資本密集型產業，如果從“大化工”角度來看，多晶硅產業只是化工生產中很小的一部分。我國“大化工”產業非常發達，如果善用我國在化工行業的經驗，助力我國多晶硅產業，一方面可以保證生產原料，另一方面可以充分利用其生產副產物，提高產品附加值。其實國外的先進多晶硅企業無不歸屬于化工集團或本身控制有其他化工企業。
最后，我國多晶硅產業發展起步較晚，多數多晶硅企業于2005年后成立，生產技術和生產設備以從國外引進為主，在生產層面的影響力不足，缺乏權威性的人物。
大企業戰略
首先，我們應該鼓勵成本低、競爭力強的多晶硅企業壯大發展規模。多晶硅產業是資本和技術密集型產業，技術門檻較高，從國外多晶硅產業的發展經驗看，大企業在產業發展中占據了主導地位，只有通過大企業對技術和生產的持續投入，才能在國際市場中保持競爭優勢。鼓勵我國生產成本低、競爭力強的多晶硅企業依靠技術進步、優化存量、擴大生產規模等方式，實施“走出去”戰略，積極參與國際產業競爭。
其次，要鼓勵多晶硅項目在西部資源能源豐富地區落戶。多晶硅生產提純所需的能耗較高，目前電力成本約占據了多晶硅成本的30%～40%。我國西部地區石英礦儲量高，能源資源豐富，電力成本較低，非常適合發展多晶硅產業，以實現能源的就地轉換，提高能源產品的附加值。在新疆等西部地區發展多晶硅產業，也是響應國家西部地區大開發的號召，有利于獲得政府部門的差異化政策支持。
