映雪发电 抵抗极寒：沪研高性能太阳能微电网成功用于南极泰山站

　　保护南极脆弱的生态环境，我国南极科考站将有望大范围推广风能、太阳能等清洁能源发电。最近，记者从中国科学院上海微系统与信息技术研究所获悉，该所研制的高效双面硅异质结（SHJ）太阳电池，已成功应用于南极泰山站新能源微电网系统，发电功率超过设计最大功率。

　　随着南极科考被越来越多的国家所重视，保护该地区脆弱的生态环境已成为国际共识。各国科考站在建设和运营过程中对环境保护的要求也越来越严格，清洁能源是未来极地能源的发展方向。

　　南极泰山站位于南极内陆伊丽莎白公主地，海拔2621米，考察站站区年平均温度-36.6℃,年最低气温-64℃，常年刮着8级以上大风。除了气温低，南极地区的太阳高度角低、日照弱，且有极昼极夜存在，太阳能利用成为一大难题。中科院微系统所新能源技术中心迎难而上，承担了南极泰山站新能源项目40千瓦光伏发电分系统的研制。

　　“硅异质结太阳电池是一种将成熟硅基太阳能电池技术与新材料结合的新技术。”该中心主任刘正新告诉记者，这种太阳电池的最高转换率超过26%，远超传统硅太阳能电池。该中心已专注该技术十多年，这次泰山站安装的太阳电池是该中心为南极度身定制的，在技术上有多项突破。

　　针对南极雪地反光强烈，科研人员将太阳电池设计成为双面发电，充分利用雪地反光，以及周围环境的散射光产生电力，使标准条件10千瓦太阳电池在极昼期间的实际最大发电功率达到了10.5千瓦，发电量比常规单晶硅太阳能电池高出约10-30%。

　　为了适应南极的寒冷气候，科研人员严格按照-70℃的低温环境要求进行设计，同时还增加了组件抗强风的设计。而且，为了便于安装使用，科研人员设计出了多种组件形式——具有高强度特性的玻璃刚性组件，具备可弯曲低重量的轻型柔性组件，以及直接作为便携式充电电源。这些组件甚至可以直接粘贴在集装箱顶或设备顶棚上，可减少占用科考站地面，增加建筑美观，提高科考队员用电便利性。

　　这套光伏组件于2018年11月搭乘中国“雪龙号”科学考察船，随中国第35次南极考察队从上海出发，一路经历海船、直升机、雪地车、雪橇等交通工具，最终运抵南极泰山站。今年2月1日，首批10千瓦SHJ太阳电池在我国南极泰山站安装成功，并网发电。数据显示，泰山站该发电系统工作稳定、运行良好,整体发电效果突出，成功抵御住了低温、大风、高海拔等恶劣环境。在我国第35次南极考察队离开泰山站之后，该系统仍然持续为泰山站内某科研设备供电。

　　结束大半年的等待后，2019年中国光伏市场即将迎来全新的产业管理办法，从政府主导到市场配置，被称为历年市场化程度最高的2019年新政给行业带来了新希望。   根据目前的征求意见稿风向，2019年国家主管部门将通过明确补贴额度，让市场通过竞价来决定最终的装机规模，一方面这种方式可以及时的反映行业度电成本的变化，最大程度上扩大安装规模，让市场为之期待；但另一方面，存量项目是否可以参与2019年竞价补贴也成为新政最大的不确定性，如果允许其参与，那么超过20GW的存量项目将成为2019年新增规模的最大“危机”。   存量电站规模超15GW，谁之“过”？

  中国光伏市场的存量电站历史由来已久，在此不再讨论2014年核准制转配额制时留下的一批“黑户”电站。自2015年以来部分省份先建先得、指标分配不明晰及2018年的531政策从不同维度形成了大量的存量光伏电站，据统计，这部分存量电站的规模或将超15GW。   以上数据为光伏們通过调研之后得出的预估数值，仅供参考   首先，受2018年531政策影响导致的存量分布式光伏电站约为5GW左右。根据中国光伏行业协会统计，2018年531之后并网分布式光伏电站规模约为10GW，但这其中还有约5GW的光伏扶贫电站，故531之后并网的分布式光伏电站规模约为5-6GW，包括300MW的户用分布式光伏电站。   其次，存量地面电站的出现主要源于地方主管部门先建先得的管理模式以及指标分配不明晰等因素。自2015年之后，为鼓励项目及时完工并网，河北省率先开启了“先建先得”管理方式，随后河南，安徽，山东等地也采取了相同的模式。该方式导致部分省份在建规模严重超出下达历年配额指标，造成部分省份光伏电站市场混乱无序，提前透支指标。另外还有部分省份指标分配不明晰，例如宁夏等，也导致了一部分的存量电站。   据光伏們统计，目前安徽、河南、陕西、辽宁、宁夏、内蒙古等均存在不同数量的存量地面电站，其中陕西、安徽、河南已建成没有指标的项目均为1GW左右，全国累计存量总规模预计超过5GW。另外还存在数GW已开工未建成的无指标项目。   是否应该允许存量电站竞价2019年规模？   面对如此大规模的存量电站，如果无条件的允许其参与2019年竞价配置，势必将挤占新增规模。据业内人士测算，如果15GW存量项目按1200小时发电小时数、7分/千瓦时补贴强度计算，所需补贴量为12.6亿元，占总补贴限额的42%。   若户用装机规模按照3GW规模，0.18元/千瓦时补贴强度计算，那么所需补贴为5亿元。加上特高压通道以及示范区等项目，30亿的补贴大盘子只剩大约23亿左右。   在这个假设基础上，15GW的存量电站所需补贴所占补贴规模将超过50%。显然，这并不是一个乐观的结果。   此外，需要注意的是若允许往年存量项目与新项目一同参与竞价，就相当于变相的允许“先建先得”，那么未来是否会出现部分获核准的项目拖着不建，等投资成本下降之后建成再去申请下一年的补贴指标？如此循环往复，行业的规模管理将陷入恶性循环中。   面对如此纷繁复杂的情况，相信主管部门也已经意识到这一问题，所以针对存量电站究竟该如何处理这一问题也正在广泛征求各方意见，试图出台一个相对完善的管理制度。   存量户用、工商业分布式、地面电站参与竞价补贴或可因项目而异   以上项目中，户用分布式光伏经销商大多为小微企业，风险承受能力较差，同时因涉及民生问题，对于这部分因531政策造成的存量电站，纳入2019年补贴规模也在情理之中，这一点在近日的新政征求意见稿中已经明确。   除此之外，在531之后，国家曾有政策允许531之前备案，630并网的户用分布式进入补贴目前，但由于个别地区要求户用分布式项目先并网再批量备案，导致一部分符合规定的户用分布式光伏电站未能获得补贴，这部分存量项目的原因在于地方发改的备案流程问题，理应由地方发改及时向主管部门汇报解决。   日前，12398热线收到河南周口同上述相似的投诉案例。12398回复结果为“用户的光伏发电项目满足5月31日之前备案开工建设、6月30日之前并网的规定，符合补贴标准，已要求供电企业完成支付该用户的光伏发电补贴和上网电量电费。”   在531后并网的工商业分布式中，有部分的确因为因项目前期沉没成本过高导致企业不得不在明知当年规模已用完的情况下也要硬着头皮将电站建完；但也有部分项目的建设是以无补贴进行测算的，如果允许其参与2019年竞价补贴，这部分项目将在竞价中具备极强的竞争力，进而挤压新增市场规模，同时也使项目收益率提高至一个非合理的水平。所以，这部分项目参与竞价补贴并不合理。   而存量地面电站产生的主要原因在于地方主管部门的管理方式，由此，这一问题理应由地方政府来“背锅”，笔者认为地方财政拨款补贴这些电站或许是不错的弥补措施。   退一步来说，未批先建的项目本身就具有一定的风险，而无法进入补贴目录就是项目本身的最大风险。   从从业人员角度看，没有存量电站的企业当然不希望2019年的补贴用于解决存量电站问题，而手头有存量电站的企业则希望可以借此次新政大变革的机会彻底解决这一“老大难”，这也是行业存在利益博弈，无法达成一致共识的最主要原因。   综上，确因国家政策导致的存量项目可以酌情考虑允许竞价补贴，但寄希望全部无条件解决存量电站问题也并不现实，不同的存量项目可以考虑不同的竞价配置的前置条件，以促进行业真正平稳推进健康发展。

　　“这次成功，为以后在南极大规模建设清洁能源系统奠定了基础，将助力我国清洁南极科考站建设。”刘正新说，今年他们还将运送30千瓦组件前往南极，让这种高效的太阳电池为南极科考站带去更多清洁能源。