1、1轻轻掀起光伏面纱-兼谈储电库镜头 1、管理层近日相继上调了销售电价与上网电价，煤、油价涨势不止，调整能源结构已迫在眉睫，人们不约而同地将目光转向国家大力扶持已久的光伏产业，寄希望于它们能担当责任，公众问：光伏业讲了这么多年故事，那些曾对管理层的承诺，靠谱吗？镜头 2、2009 年 2 月，无锡尚德、赛维 LDK 等光伏企业向科技部联名上交2012 年光伏发电一元一度电的科研专项，誓言要在 2012年实现发电成本低于 1 元/度，管理层为普渡众生大慈大悲，光伏企业想要的钱全弄到手；至 2011 年下半年，光伏业 CEO 们那些誓言全软了，含糊其辞“真正进入 1 元时代是迟早的事”，公众激愤，一
2、个行业需要对自己的重誓负责，尤其那些誓言是对善良的科技部、对仁慈的管理层、对忍受着物价通涨压力的社会公众，岂能儿戏？镜头 3、公众开始明白：光伏发电产业与光伏板业是两个概念，光伏板不可能单独用武，无论离网还是并网，都首先需要逆变系统（直流电变交流电）和管理控制系统；而要唯持系统输出功率的稳定性和交流波型调谐，还必须需求蓄电池作为补充能源给力撑场；因此，光伏发电其实是一个包括了上游（光伏板）、中游（蓄电池）、下游（逆变器）和管理控制系统的四合一概念，而不是靠多生产点光伏板就可以带来能源新格局，对聚焦光伏板业的光环哑然失笑。光伏业还想要国家供多少奶？光伏业从在娘胎起就一直喝国家供的行业奶，天知道什
3、么时候才能断奶，产业市场哺育本来有市场规则：凡长期喝奶长不大的孩子，凭什么说是好孩子？难道会哭、会叫，就一定要给奶吃？2011 年国内光伏业在国际市场的业绩，与之前向管理层陈述的故事相去甚远，理由是“受主要需求国经济环境影响，上下游的挤压导致组件、电池等设备价格急剧下滑，考验着业内抗寒能力”，既然国际市场上下游都不能掌握，凭什么当初乱讲故事，何必急功？既然外战表现外行，什么叫相对内行的开辟国内市场呢？2据介绍“相关管理部门与英利做过一个粗略的测算，我国每年新增的建筑房顶面积可提供光伏发电 1 千万千瓦（10GW），优势在于：不占土地；楼上发电楼内用，不造成传输损耗；提供昼夜电需差，消除峰电压力
4、。”这不明摆着又打起免费建筑房顶主意来了，房地产业盖房子也得交土地费，那建筑房顶就可以不算成本吗？莫非又要管理层视为产业补贴，强压房屋业主免费提供给光伏业？这样的“开辟”国内市场？就是除了继续要不用还的钱，还要免费享用公共或消费者已有的资源，你管理层要是不批，就要负“面对千万亿元规模产业必须承担的责任”，这是什么逻辑！扶持这么个长期喝奶长不大还专会耍赖的孩子，管理层到底冤不冤啊？光伏业领军系统集成的历史失误从多年前新能源战略尝试的各战术局部，光伏业其实拥有在社会工程全面成功的机会，那就是金太阳工程；搞技术的经常莫名其妙，什么叫金太阳工程？用传统学术语言，就是离网照明系统。我国有近 2000 万
5、人居住在无电网地区，星罗棋布的远郊公园也需要夜间照明，电网架设费用高昂，极需要利用风能、太阳能解决夜间照明问题，因此金太阳工程的提出可以说是天时、地利、上下人和；再看那些报价与财政补贴政策，可以说是传统产业不敢想的肥油蛋糕，因计划是光伏业提出的，理所当然由光伏业主导实施。问题来了，金太阳工程的基础组件有 4 大部分：光伏板、蓄电池、终端光源和电子控制系统，本应交由熟悉 4 大基础组件的系统集成商完成；从系统设计分布：光伏板位于上游，蓄电池为中心，终端光源处下游，电子控制系统起协同上、中、下游工作作用，因此系统工程的有效实现，需 4 大基础组件紧密合作，共同分享系统集成的基础设计研究，但这金太阳
6、工程是光伏业向管理层拿来的，光伏业可不那样看：我来主导设计，你们当配套供应商。谁都清楚：4 大组件产业就数光伏业最年轻，系统集成数据及经验都不足，以上游主导系统设计能行吗？况且，光源与电子业也历来善打高科技牌，谁服谁啊？看你光伏业能拿出什么样的设计，3蓄电池业无精打采地习惯伸懒腰，不愿发表意见，反正管理层不听。商业价格分配方案出来了，3 个配套供应商几乎没人愿意干，那光伏业把系统分为系统销售价和供应价，供应价仅占销售价小头；这还不算，在 4 大组件价格分配中，光伏板一大口把整个系统的 80%吞下，仅让出 20%工业价格空间给其它 3 个配套供应商。不信？请看当年牧民帐篷太阳能灯的价格分配：要求
7、蓄电池配套 80-90 元，电子控制系统 25-30 元，节能灯 16-18 元，而光伏业向管理层报价却是大几千元一套，黑不黑啊？谁也不是傻子，这金太阳工程就由光伏业唱独角戏好了，其它兄弟们就来个冷眼看热闹。后面的事实有目共睹，那太阳能示范路灯、牧民帐篷灯隔三岔五地出问题，光伏业可不承认自己掌握的集成数据及经验不足，终于找到一个敦厚的老大哥蓄电池，向管理层说我光伏板用 20 年没问题，都是那蓄电池技术水平低，害得金太阳工程不能商业化。蓄电池老大哥悄悄说：光伏老弟，话别那样讲，看你都买些啥电池呀，那按工信部储能电池标准生产的产品没温度指标要求，只能在室内加空调用，另外，连电池室外充电方式你也没弄
8、清，又只给控制系统这么点加工费，他哪会贴本给你好货啊；你电信大哥用铅蓄电池已上百年，要用三五年算啥呀，管式胶体电池用 10 年也不是问题，你要肯分点课题研发费，加点买专用电池的钱，或学点维护保养知识，那事儿其实好解决，下次向管理层再弄来项目可别犯傻了。不管怎样调侃，公众迄今未看到那金太阳工程实现商业化。那光伏板到底带来多大能源？表面看，那太阳能似乎是白检的，但要弄清楚那号称 1 千瓦光伏板的平均电能输出，最妤撇去该行业很多弯弯绕。首先，光伏商卖板所述的功率，是指定义 100 毫瓦/平方厘米标准光照度的转换功4率，没说用户使用时可获得 1 千瓦实时输出功率，实时输出功率耍扣减纬度地区、光角等照度
9、折扣以及控制损耗等诸多因素。1、据华东某光伏试验区向政府提供的乐观数据，言全年 365 天日照平均相当于 1800-1900 小时的标准光照度（据说西北地区可达 3000多个标准光照度），姑且不论数据是否偏乐观，很少有人提及：那自然光线很难全天候法向照射光电板，实用效率应大打折扣。2、实验结果：按光伏商述，1000 瓦光伏板全年可提供 1800-1900千瓦时的功率，平均每天 4.93-5.20 千瓦时。笔者请光伏商在南京夏季安装 2 块 100 瓦光伏板，光伏商信誓日均应获得 1000 瓦时左右电能，但跟踪实测 3 个月的结果日均不到 600 瓦时，由此推算要全年获得日均 5 千瓦时电能，别
10、说用 1000 瓦的光伏板，用标称 1500瓦光伏板也达不到，如果要求日均平稳输出，还必须考虑到连续阴天因素，必须放足余量 2000-2500 瓦，同时设置大容量蓄电池配套。3、综上，要使光伏发电系统日均相对稳定提供 10 千瓦时电能，即实时输出功率 1 千瓦、日均工作 10 小时（晴天实际工作 6-8 小时，其他时间功率输出实际要通过蓄电池转换，如果计入阴雨天，实际平均工作时间更短；光伏业喜欢取午照最大值，习惯回避超出日照的连续供电条件，这样可获得计算功率倍增，全是行业计算的弯弯绕），至少应配备 4000-5000 瓦光伏板，一般可取中值 4500 瓦估算；4、光伏板以 12000 元/千瓦
11、计，4500 瓦的光伏板需 54000 元；仅仅 54000 元光伏板长期分摊的财务费用，以 120 个月折旧计，日分摊 14.79 元，日均提供 10 千瓦时电能折计 1.48 元/千瓦时，尚未计入电力逆变设备、管理控制系统设备、其他设备例如蓄电池等外围设备设施以及投入附加的长期财务费用，因此现阶段谈什么“实现发电成本低于 1 元/度”，言过其实颇多矣。听多了光伏故事，何不现实推动储电库建设？5不论从资源成本、环境成本或是需求关系出发，调整我国的能源结构及供电体系格局，十分必要，光伏业能担此重任吗？光伏业集中了除金融证券业外的一大批行业精英 CEO，他们的产业资源整合能力、水平虽有待市场检验
12、，但绝不乏概念翱翔的革命性思维，尤其是说服管理层掏钱的能力，其他行业的 CEO 们少有能及。新剧本是分立式供电，要管理层将建筑房顶拿出来，在建筑房顶加光伏板白天发电，弥补白天能源需求紧张的局面，提出继续对光伏业再增加一些能源补贴，这次光伏业学乖了，清楚要继续扮演社会新能源先锋暨拯救商角式，绝不能扯上蓄电池老大哥，否则容易沦为配角，仍未能正视的是：不仅光伏并网的波型调谐和输出功率稳定离不开蓄电池，即使用分立式给用户供电，同样离不开用蓄电池，否则因电力波型非正弦失真而引起电器灾难，可就是影响民生了。房顶光伏板发电真那么管用吗？先以价值成本简析，且不论光伏发电的系统造价，只要发电成本高于现行商业价，
13、电网不会高进低进，本质还是由国家财政补助来埋单，光伏业此奇思妙想，仍是在沿用喝国家财政优质奶的发展思路，何来商业化民生工程？听多了光伏故事，管理层为何不把握住昼夜电需差这一社会问题核心，换个视角直接使用蓄电池原理，将夜间浪费的发电量储备在储电系统，白天再逆变使用？相比于光伏板发电，那电力来源本来就是白白浪费的，成本可比光伏来源低多了，岂不更现实。搞实用光伏发电工程的人都清楚，光伏板与储电库技术方案其实并不矛盾，各有各的用途。当电网不能提供夜间谷电时，光伏板是获得能源的好选择；因光伏电能来源靠老天脸色，老天一会儿阴一会儿晴会使输出功率飘忽不定，需要蓄电池用充放电原理唯持系统输出功率的稳定性；而当
14、阴天或太阳西斜时，没法指望光伏板，需要蓄电池唯持输出功率，唯持时间取决于系统蓄电池残余容量的大小。6明眼人可以看出：既然光伏发电系统的输出功率唯持时间取决于蓄电池的残余容量，为什么不干脆将蓄电池容量设计大一点，将光伏发电视为储能系统的一个来源，再加上风力发电、谷电来源，不就解决问题了吗？精彩极了！这仅需要将思维观念改变一下。储电库的系统概念光伏发电与储电库看似两条技术路子，电力来源本质不同，技术依重不同，光伏发电论题是要以光伏板为中心，其它属配角；储电库发电论题是要以储电库为中心，光伏发电、风力发电、谷电来源作为综合电力来源，体现了设计观念的根本差异。储电库的系统概念，相对光伏发电来说非常明确
15、：1、系统的中心主角是高效率储电装置，因容量巨大，远超出传统蓄电池产品的容量范围，故称之为储电库；2、储电库的电能来源，最经济实惠的方案是电网夜间谷电，也可依靠光伏发电、风力发电等多种渠道获得。这种综合多种技术方案、以储电库为能源系统中心的解决思路，应列为技术优选，在投资价值方面也体现了经济实用原则。当电网可提供夜间谷电时，储电库技术方案将现实得多，可将电网在夜间白白浪费的电能储存起来，并且可在任意时段工作；对于储电库发电，如果加装光伏发电系统，则又可以与光伏发电相联系，能将光伏发电与储电库技术方案结合运用，是未来的最好出路。在面对解决能源困局的行业技术争锋中，实际是在竞争行业主导权，而非对系
16、统集成已有基础技术的讨论。如上述，电力逆变和管理控制系统是共有的，储电库充电器成本几乎可忽略不计，成本集中在光伏板与储能蓄电池配置级别的比较。光伏发电与储电库的建造成本比较光伏电能来源于阳光，理论转换效率 16-19%（赤道太阳中午直照值），实际因不同纬度、太阳斜照、阴雨浮云等环境条件不同，7四季 8 小时平均光电转换效率 10%就非常不错了；在光伏发电系统中，蓄电池占轻重皆可地位，轻者仅用作电力正弦波调谐辅助电源；因光电板在阴天、浮云遮盖或太阳西斜指望不上，为避免看天吃饭，有些光伏发电系统会设计容量数十倍光伏发电功率的储能电池，以维持连续阴雨天工作，蓄电库实际已反客为主成为系统主角。储电库电
17、能可来源于夜间浪费的谷电，也可来源于光伏发电或风力发电，储存转换效率可达 95-99%，以储电库发电为主导的新能源补充技术方案，不用看老天脸色。光伏发电成本：要使光伏发电系统实时输出功率 1 千瓦电能，平均每天工作 10 小时，即日均相对稳定提供 10 千瓦时电能，要平均配备 4500 瓦的光伏板，以 12000 元/千瓦计，仅光伏板需 54000元；成本为“54000+逆变系统+控制系统+储电库”，注意，完善的光伏发电系统也需要配置同级甚至容量更大的储电库。储电库发电成本：储电库发电表面看不是白检，需向电网购买谷电，但谷电价格十分便宜，10 千瓦时不过 2 元左右，所配置的蓄电池要满足平均每
18、天 10 千瓦时需求，储电库容量配置 15-20 千瓦时足够，按 700 元/千瓦时计 10500-14000 元，成本仅为“10500-14000+逆变系统+控制系统+充电系统”，而一套 15-20 千瓦时的充电系统，充其量为千元量级，与同级功率的光伏板价格相差数十倍！因此，当有电网条件取谷电能源时，储电库成本仅及光伏发电几分之一，且输出性能稳定，不用看老天脸色，其本质是：用一套廉价充电器取代价格高昂的光伏板，可见，储电库是否好方案，可就取决于各高人的地位系统、职业视角与立场了。附录小知识：昼夜电需差、长距离传输造成的能源浪费2010 年我国的电力装机总容量已达到 10 亿千瓦，如此庞大的供
19、电体系，目前仍然供不应求，甚至经常出现电荒的尴尬局面，其中昼夜电需差是一个最重要的市场与技术原因。8假设某城市白天用电 100 万千瓦，夜间用电 50 万千瓦，从节省能源的角度出发，应该在夜间关闭 50 万千瓦的发电系统；但是现有的火力发电系统 “冷启动 需要 72 个小时，热启 动需要 48 个小时，而一座城市的用电峰谷期却在 12 小时内发生”，因此火力发电不得不 24小时不间歇工作，造成夜间发电部分大量浪费，放眼全国 10 亿千瓦的电力装机总容量，白白消耗掉的能源有多么庞大，这已成为当今社会的重大物理难题，智能电网也无法突破该技术瓶颈。对供电体系，公知电力在传输过程中存在损耗，但损耗的巨大恐不是公众所能想象的，因此改变能源供应格局的构想早而有之。
