关键词 并网光伏发电；净现值；单因素敏感性分析
中图分类号 X37 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2011)04-0088-07 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.04.014
太阳能是一种清洁能源，也是一种永不枯竭的能源。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，已经成为人类最为理想的替代能源。截止2008年底，全球光伏系统累计装机容量达到15GWp，而其中90%由并网光伏发电构成［1］。我国太阳能资源非常丰富，陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50×1018 kJ，全国太阳辐射总量达每天335-837 kJ/cm2。根据我国《可再生能源中长期发展规划》，到2020年的光伏系统累计装机容量将达到180万kWp［2］。
城市作为一个人口和经济活动高度集中的区域，已经成为能源需求和温室气体排放的热点地区［3］。在过去的20 多年中，我国城市化进程明显加快，并以人类历史上前所未有的速度实现了农村人口向城市的大规模聚集，导致城市化进程中城市环境与发展的矛盾日益突出［4］。太阳能发电技术在城市中的大规模应用，无疑是实现城市可持续发展的重要途径之一。
目前，从资源、技术、社会、经济、政策等方面对我国发展并网光伏发电的综合研究十分缺乏［5］，特别是从全国尺度上综合分析我国并网光伏发电系统的经济性、环境效益和政策工具效果的研究尚不多见。张希良等人以敦煌8MWp并网光伏发电项目为案例，评价了我国西部地区发展光伏的市场竞争力、社会成本效益和不同政策工具的作用效果［3］。Shafiqur Rehman等人应用日平均太阳能辐射量和日照时间等气象数据，研究了沙特阿拉伯国家5MWp并网光伏系统的成本［6］。JoseL. BernalAgustn等人应用净现值和资本回收期等参数，对了西班牙并网光伏系统进行了经济和环境性分析［7］。
随着我国电力体制市场化改革的推进，适用于电力行业的环保法规体系将不断完善，环境成本纳入发电成本已是趋势。定量评估发电项目的环境成本，归纳起来，可以将评估方法大致分成三种计量原则：①以污染物造成损害的价值作为计量基础；②以污染后果的清除与损坏赔偿补救成本作为计量基础；③以预防污染发生的成本作为计量基础［8］。
为了能够明晰下面几个问题：①我国不同光照资源条件下并网光伏发电的真实成本是多少？②影响光伏发电成本的因素有哪些？影响程度如何？③不同激励政策组合的效果如何？④目前技术经济条件下，我国并网光伏发电的环境效益是多少？本文在已有文献基础上，建立了光伏发电成本的计算模型，定量评估了我国各类光照资源条件下，并网光伏发电系统的发电成本、光伏发电成本的影响因素和影响程度以及不同政策工具组合的效果，同时，定量分析了并网光伏发电系统的环境效益。最后，从推动我国整个光伏市场可持续发展的角度，提出了政策建议。
1 中国太阳能资源概况
从总体上来说，我国太阳能资源非常丰富，但是存在很大的区域差异。我国太阳能资源分布的主要特点有：太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°-35°这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；由于南方多数地区云雾雨多，在北纬30°-40°地区，太阳能的分布情况随纬度而变化的规律相反，基本上太阳能辐射量随纬度的增加而增长［9］。在经济发达的东南沿海区域，属于四类地区。但自1990 年代以后，地表总太阳辐射开始呈现上升趋势，变化率为13.21 MJ•m-2•a-1［10］，同样具有一定的开发潜力。
2 计算模型
2.1 经济分析模型
为了准确分析目前我国并网光伏发电的成本以及光伏发电技术的市场竞争力，我们采用了净现值（NPV）和敏感性分析工具用来评估并网光伏发电系统的经济性及其影响因素。
首先，假设所有投资者都是理性的，即追求投资的回报率最大。那么，投资者进入光伏市场的条件可以表示为：NPV=-S+∑[DD(]N[]i=1[DD)][SX(](Cinput)i-(Coutput)j[](1+r)i[SX)](1)
式中，S表示初始投资额；N表示寿命期；Cinput表示第i年的流入现金量；Coutput表示第i年的流出现金量；r表示贴现率。
其中，初始投资部分可以表示为：
S=Csystem-Csubsidy(2)
式中，Csystem表示光伏发电系统初始投资额，包括光伏组件、逆变器和安装施工费用等；Csubsidy表示可得到的投资补贴额（按现在“金太阳示范项目”补贴初始投资的50%）。
目前，国内光伏并网发电项目可以分成两类：一类是自发自用型；一类是部分自用，其余电量卖给电网。因此，系统寿命周期内第i年的流入资金部分可以表示为：
(Cinput)i=(Pbuy×EPVconsume+Psell×EPVinject)i(3)
式中，Pbuy表示用户从电网购电电价；EPVcon表示用户自用电量；Psell表示光伏发电上网电价；EPV表示上网电量。
系统寿命周期内第i年的流出资金部分可以表示为：
(Coutput)i=(CO&M+Cloan+Ctax)i(4)
式中，CO&M表示光伏系统运营维护费用；Cloan表示贷款本金利息支付额；Ctax表示税费，包括所得税、城市建设税和教育税附加。
敏感性分析法是指从众多不确定性因素中找出对投资项目经济效益指标有重要影响的敏感性因素，并分析、测算其对项目经济效益指标的影响程度和敏感性程度，进而判断项目承受风险能力的一种不确定性分析方法。本文应用单因素敏感性分析法，分析了影响并网光伏发电系统发电成本的主要影响因素和敏感性程度［11］。引入敏感度系数（E），来表征项目评价指标对不确定因素的敏感程度。公式如下：
E=ΔAΔF（5）
式中，ΔA为不确定因素F发生ΔF变化率时，评价指标A的相应变化率(％)，ΔF为不确定因素F的变化率(％)。
正值越大，负值的绝对值越大，表明评价指标A对于不确定因素F越敏感；反之，则越不敏感。
2.2 环境效益分析模型
光伏发电系统的环境效益应为光伏发电“减排环境效益”减去“系统发电环境成本”，其数学表达式为：
BPV=APV-CPV(6)
式中，BPV代表光伏系统环境效益；APV代表减排环境效益；CPV代表系统发电环境成本。
3 案例研究
3.1 初始情景假定
在进行经济分析之前，要先对初始情景进行假定，作为经济分析的基础和前提。
我们假设了10MWp大型并网光伏发电系统为案例，应用PVsyst V5.1光伏系统仿真设计及数据分析软件，分别计算并网光伏发电系统的最佳倾角和年均发电量等参数。表1、表2给出了项目相关技术经济、财政参数假定。
3.2 光伏发电成本分析
我国幅员辽阔，太阳能资源禀赋条件时空差异巨大。本文选择我国34个省会城市（不包括台湾）作为案例，分析了初始投资无政府补贴和目前国家“金太阳项目”补贴初始投资50%条件下的光伏发电成本（见表3）。假设并网光伏系统所发电量全部并网，即EPVconsume=0。根据公式（1），注：表中贷款利率参照中国人民银行公布的金融机构人民币存款基准利率。
当NPV=0时，将公式（2）、（3）、（4）代入（1），Cinput和Ctax直接与电价相关，因此，方程转化为关于电价的一元线性方程。代入相关参数，解方程得到临界上网电价（单位电量发电成本）。由图1可知，在无政府补贴情况下，我国并网光伏发电成本介于155-426元/kWh之间，发电成本相差271元/kWh，差异巨大；在目前政府初始投资补贴一半的情况下，并网光伏发电成本介于083-229元/kWh之间，发电成本仍相差246元/kWh。而根据统计数据，2008年全国发电企业平均上网电价仅为0255-0423元/kWh，说明即便在太阳能资源禀赋非常好的区域光伏发电仍无法与常规能源发电竞争，仍处于市场竞争劣势地位。
3.3 发电成本影响因素分析
降低光伏发电的成本是启动光伏市场成功的关键，而这需要首先明晰影响光伏发电成本的影响因素及其影响程度。根据2.1节提出模型的相关变量，光伏发电成本受到初始投资、上网电价、系统发电量（直接与区域太阳能辐射量相关）、税收政策和贴现率等多种因素的共同影响。而初始投资又受到系统初始投资额（用投资密度来表征）、国家补贴额度的影响。
另外，我们也考虑了来自于CDM项目的资金流入对光伏发电成本的影响。截止到2009年2月，在总共1 424个联合国CDM执行理事会审核通过的CDM项目中，有7个是关于太阳能利用的项目［12］。目前，国际一级碳市场上CERs（可核证的碳减排量）的成交价格在10-15欧元/吨之间变动。
由表3可知，长春市位于太阳能资源中等地区，年均太阳能辐射量接近全国的平均值。因此，本文选取长春市为案例，进行发电成本影响因素的敏感性因素分析。
由图2和表4可知，在影响发电成本的众多不确定性因素中，政府补贴额度、水平面太阳辐射量和初始投资密度敏感性最强，对发电成本的影响幅度也最大；其次是贷款利率、资本结构中的贷款比例、贴现率；最后，影响最小的是税率和CERs价格。由此我们可以看出，在政府的激励政策中，初始投资补贴额度的变化对发电成本影响很大，贷款贴息和税收减免的影响相对较小。在项目的融资方面，初始投资密度对成本影响很大，但这依赖光伏系统组件价格的下降，短期内降低幅度有限；另外，贷款所占的比例对发电成本也有一定影响，而且随着贷款比例的增加，发电成本逐渐降低。CDM项目的收益虽然对发电成本的影响很小，但对光伏等新能源发电成本的降低能起到积极作用。
3.4 不同激励政策工具组合效果分析
目前，我国并网光伏发电项目（>300KWp）的资金来源主要有三种模式：①项目初始投资由政府补贴50%，其余部分由业主负担，商业运作，没有上网电价补贴；②投资全部由业主自筹，获得上网电价；③初始投资全部由政府补贴。
第一种模式：项目初始投资由政府补贴50%，其余部分由业主负担，商业运作，没有上网电价补贴
初始假设：
(1)利率贴息：完全贴息；
(2)税收政策：所得税、增值税、城市建设费和教育附加全免；
(3)初始投资补贴：按“金太阳示范工程”补贴初始投资的50%；
(4)CDM收益：按照CERs 价格为15欧元/t 。
由表5可知，在目前政府初始投资补贴50%的条件下，即便税收优惠、利率贴息和CDM收益等政策工具全部实施，光伏发电的成本仍高达0.746元/kWh。
第二种模式：投资全部由业主自筹，获得上网电价
从全球来看，政府最常用的财政补贴方式是上网电价，一个固定的上网电价政策有助于建立长期明确的规划，让所有的光伏企业、投资者或其他参与方能明确判断光伏产业的发展前景，从而有信心进一步向这一领域投资。目前，我国还没有明确的光伏上网电价政策出台。假设所有投资者都是理性的，投资者进入光伏市场的条件是即NPV≥0。由图3可知，在合理内部收益率（IRR）为10%的条件下，只有当光伏上网电价P≥2.22元/kWh时，才能保证光伏市场的可持续发展。
第三种模式：初始投资全部由政府补贴
在政府承担全部初始投资费用的条件下，并网光伏系统的度电成本只有0.16元/kWh，能够与常规能源发电相竞争。
4 环境效益分析
可再生能源发电的环境效益应该是从“减排环境效益”中扣除“发电系统生命周期中的环境成本”的部分。本文光伏环境效益计算主要是基于现有排污收费标准和已有文献的结果。根据Masakazu Ito等［13］研究结果，超大型并网光伏发电系统整个生命周期内的能量需求为30-42 TJ/MW，其中采用单晶硅电池组件的光伏发电系统的能量需求为41.95 TJ/MW，能量回收期为2.5年，CO2排
放量为50g/kWh［13］。按此计算，10MWp并网光伏发电系统整个生命周期内需耗能419.47TJ（相当于消耗电能1 165万kWh），25年总发电量为3.15亿度。根据国家统计局有关文件规定，从2006起，能源统计中电力消费的折标煤系数统一采用当量系数0.122 9，即1万千瓦时电力折合1.229吨标煤（1.229 tce/万kWh）。
首先计算10MWp并网光伏发电系统的在整个生命周期内的环境成本。假设并网光伏系统在整个生命周期内的耗能都由常规燃煤发电提供，则通过计算，我们得到光光伏发电的减排环境效益是指因使用光伏发电而避免了常规能源发电对环境造成的污染。也就是说利用光伏系统每发一度电能，就可以避免常规燃煤发电所产生的CO2、SO2、NOX、CO等多种污染物对环境造成的损害。计算结果见表6，光伏发电系统的减排环境效益为0.026 147元/ kWh。因此，如果综合考虑光伏发电的环境成本和减排环境效益，并网光伏发电的环境效益为0.016 5元/ kWh。
5 结论及政策建议
从国外发展光伏产业和市场发展的经验来看，不同的可再生能源发电技术，在不同发展阶段的价格机制和政策体系的适用性不同。目前，我国光伏市场仍主要依靠政府的激励政策。激励政策的变化对光伏市场和光伏企业的影响巨大。推动我国光伏市场向前发展迫切需要政府出台适当的、长期的激励政策。本文综合考虑了各种因素，建立了光伏成本的计算模型，在此基础上计算了我国并网光伏发电的成本，进而分析了光伏成本的影响因素，对比了不同资金来源的模式下，不同激励政策工具的效果，最后定量计算了光伏发电的环境效益。通过并网光伏发电系统的经济性和环境效益的综合分析，结论如下：
(1)在不同光照资源条件下，我国并网光伏发电的成本差异巨大。在无政府补贴情况下，我国并网光伏发电成本介于1.55-4.26元/kWh之间；在目前政府初始投资补贴一半的情况下，并网光伏发电成本介于0.83-2.29元/kWh之间。即便在光照资源最丰富的地区，并网光伏发电仍无法与常规能源发电相竞争。
(2)在政府的激励政策中，初始投资补贴额度的变化
对发电成本影响很大，贷款贴息和税收减免的影响相对较
小。在项目的融资方面，初始投资密度对成本影响很大，但这依赖光伏系统组件价格的下降，短期内降低幅度有限；另外，贷款所占的比例对发电成本也有一定影响，而且随着贷款比例的增加，发电成本逐渐降低。CERs的价格虽然对发电成本的影响很小，但对光伏等新能源发电成本的降低能起到积极作用。
(3)通过对不同激励政策工具组合效果的分析，第二种模式(上网电价补贴)更切合实际，便于操作，出台一个适当的、稳定的上网电价能够有效的推动光伏市场的可持续发展。
(4)光伏系统发电的环境成本为0.009 66元/ kWh；光伏发电系统的减排环境效益为0.026 147元/ kWh，则并网光伏发电的环境效益为0.016 5元/ kWh。与常规能源发电相比，光伏发电环境效益显著，具有非常广阔的应用前景。
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Economical and Environmental Analysis of Gridconnected Photovoltaic Systems in China
SUN Yanwei WANG Run XIAO Lishan LIU Jian YU Yunjun ZHUANG Xiaosi
(Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences, Xiamen Fujian 361021, China)
关键词：光伏产业；无锡尚德；外部环境；PEST分析；产业环境
一. 相关背景
光伏产业是利用光伏效应发电，并以硅材料的开发应用而形成的产业链条。它包括多晶硅、太阳能电池生产等。光伏效应实质上是太阳能转化过程，利用太阳能发电具有充足性，安全性，广泛性，清洁性等特点，这使得光伏产业赢得社会各界的青睐。
无锡尚德太阳能电力有限公司是成立于2001年的一家集研发、生产、销售为一体的外商独资高新技术企业。从创建以来，无锡尚德公司取得了令人瞩目的成绩。2005年，它首次公开上市，成为第一个在纽约股票交易市场成功上市的中国民营企业。然而，这样的好景并未延续，2011年后，尚德的形势急转直下，资产负债率急剧升高，市值暴跌。2013年无锡尚德无法归还到期债务，被迫实施破产重整。
无锡尚德的没落让整个光伏产业重新洗牌，对光伏来讲是沉重的打击。然而，究竟是什么掀起了光伏发展的浪潮，确又让该产业在现阶段停滞不前呢？
二.外部环境分析——PEST分析
影响一个行业发展的外部因素不胜枚举，但概况地讲，政治，经济，社会，技术是其中最重要的因素。PEST分析就是从这四个因素入手，分析行业面临的外宏观环境。
1.政治环境：
在中国，政府在企业发展过程中扮演重要角色。政府不仅提供各种激励措施如税收优惠，进出口许可证，还直接提供资金支持。无锡市政府采用了独特支持模式即融合政策、技术、人才与市场等，它是无锡尚德公司走向顶峰的关键因素之一。
光伏产业与其他能源产业相比具有环保的特性。无锡尚德成立前后，我国有关环境保护的法律政策不断出台：如《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源电价附加收入调配暂行法》等。这样的大背景在相当大的程度上推动了无锡尚德光伏发电的发展。
2.经济环境：
自无锡尚德成立以来，中国的经济正处于高速发展的状态：GDP高速增长，国家逐步开放民间融资环境，各种民间贷款公司稳定发展。这为无锡尚德的成长及整个光伏产业创造了有利的筹资环境。我国加入WTO也为无锡尚德等光伏企业在海外寻求低成本的原材料，向海外扩张创造了可能性。
然而，2008年金融危机袭击全球。通货膨胀，消费力不足等成为无锡尚德破产的早期因素。
3.社会文化：
我国有丰富的太阳能资源，优越的自然资源为光伏产业的发展提供了最基本的能源，使得光伏发电的推广在我国成为可能。再者，我国是一个劳动力充足的大国，低廉的人力资本大大降低了光伏行业的雇佣成本。
然而，不可否认，众多劳动人口中，光伏产业专业对口的人才却寥寥无几。每年缺口约有20万，巨大的缺口亟待填补。这种现状严重限制了光伏产业的创新与发展。
4.科学技术环境：
欧美等国家在光伏发电上起步早，技术成熟，形成了一定的技术壁垒。而中国涉足光伏发电领域较晚。加上我国光伏企业的自主研发实力弱，主要的原材料和设备均靠进口，技术瓶颈严重制约我国光伏产业的发展。
在整个光伏产业链中，处于产业链上游拥有相对先进技术的无锡尚德等太阳能电池制造商能获取丰厚利润；处于下游封装环节的企业利润少但技术和资金门槛低，致使我国短时间内涌现出多家封装企业。原材料价格暴涨、封装产能过剩使这些企业获利更少。这将我国的光伏产业置于一种低技术低利润的困境。
三.产业内部环境
1.行业内现有竞争者的竞争
行业中的企业，相互之间的利益都是紧密联系在一起的。对大多数企业而言，行业间的竞争程度是企业盈利水平的主要决定因素。
对于光伏产业，竞争参与者范围集中在太阳能电池这一块，市场由成长期向成熟其发展。2009年和2010年整个行业高速扩张。多晶硅，太阳能电池利润巨大，众多投资者一哄而上。一时间，产能扩张过快，“光伏基地”遍地开花。
再加上较高的退出壁垒，饱和的市场环境使得光伏产品价格持续下降，利润下降。部分企业包括光伏巨头无锡尚德出现经营困难，甚至开始半停产、停产。这不仅将无锡尚德推向危机的边缘，也使得整个光伏产业处于困境。
2.潜在进入者带来的竞争
光伏产业是资金，技术密集型行业。单晶硅提纯，太阳能电池的生产都需要一定技术，从短期来看，该行业存在一定的进入壁垒。但随着原材料成本的降低，技术的普及，壁垒容易被打破。长期内新企业进入这个行业的可能性比较大，对原有企业的地位构成了一定威胁。原有企业多是一些中小规模的企业，达到大生产规模的甚少，它们很难承受新进企业的冲击。
3.替代品的威胁
光伏产业归根结底属于能源行业，面临着来自传统能源及新能源的替代品的威胁。
虽然与化石能源相比，太阳能具有可再生，清洁等特点，但它的发电成本远远大于传统发电方式。光伏产业的销售以外销为主，市场极其不稳定，而电力工业是国民经济中最重要的能源产业，以内销为主，市场稳定；光伏产业靠投资驱动，技术要求高，受国际市场控制，而传统发电方式技术要求低。这些因素使得传统的发电方式对太阳能发电构成了巨大威胁。
4.供应商的讨价还价能力
对于光伏产业，原材料为硅片。而世界上大多数硅材料供应商都在国外，我国多晶硅产量不足，并且技术相对落后，导致原材料硅的价格居高不下，使普通消费者无力购买。卖方讨价还价能力较弱，使光伏产业消费者市场无法快速扩张。
但从2005年以来硅材料的缺口逐步减小，并且如果政策支持，太阳能电池的生产厂商前向一体化的可能性比较大。大多数太阳能电池生产厂商将逐步涉足下游产业直接生产电能。这种趋势会减少对用户的依赖，加强供应商讨价还价的能力。
我们可以看出，高成本，低技术是限制无锡尚德及整个光伏产业发展的两大根本因素。要打破这些困境，需要来自中国各界甚至国际的大力支持。中国光伏产业前方的路还很长。（作者单位：西南财经大学）
参考文献：
[1]无锡尚德国际化成长的国际因素分析 赵先进
关键词：光伏产业；光伏困境；新兴产业
中图分类号：F062.9 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1672-3309（x）.2013.03.10 文章编号：1672-3309（2013）03-24-03
一、引言
气候变化和能源短缺是当今世界面临的巨大挑战。应对这一挑战的最好办法是减少对非再生石化能源的需求，转而应用可再生的非石化能源。由于具有清洁、安全和可靠的特点，许多国家尤其是发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源战略重点。在政策支持、投资推动、需求拉动的综合作用下，世界光伏产业发展迅速。
二、我国光伏产业的发展历程
中国光伏产业于20世纪70年代起步，90年代中期进入稳步发展时期，并在2004年后经历了飞速发展的过程，2004-2009年的年均增长率达到100%。中国光伏在过去近十年的飞速发展是多种因素综合作用的结果。
首先，为应对气候变化和能源短缺的挑战，发达国家尤其是欧盟着力推行太阳能发电，积极推动光伏产业的发展，从而形成了巨大的光伏产品需求市场，这是催生国内光伏产业迅猛发展的外部因素。
其次，近年来经济发展对能源需求的压力和环境污染的压力使我国越来越重视对非化石能源的开发和利用，加大对光伏企业的政策扶持和国内应用市场的推广，光伏产业得以实现跨越式的发展。
再次，为了拉动本地区的经济增长，创造就业，地方政府纷纷寻找新的经济增长点。光伏产业是国家鼓励发展的战略性新兴产业之一，而且具有很强的就业带动效应，因此，地方政府不约而同地选择将光伏产业作为本地区的战略性新兴产业。
最后，光伏产业链条的电池生产和组件装配等下游环节的进入壁垒很低，在政策利好、政府扶持以及我国劳动力低廉的有利背景下，大批企业进入光伏产业。
在上述因素的综合作用下，近年来我国光伏产品的产量大幅增加，从2007年至今国际市场占有率已连续五年成为世界第一。
进入2011年，光伏产业呈现出“自由落体”的态势，产品价格一路下跌，雪上加霜的是美欧印相继对中国光伏产品进行“双反围剿”。2011年10月18日，美国solar world公司联合另外6家光伏企业向美国商务部提出申请，要求对从中国进口的光伏产品进行反倾销和反补贴调查。2012年10月，美国商务部公布终裁结果：对中国出口美国的光伏产品征收18.32%-249.96%的反倾销税以及14.78%-15.97%的反补贴税。欧盟也于2012年9月启动对中国光伏产品的反倾销调查，占中国光伏产品出口额70%的欧洲市场也可能陷落。2012年10月，在美欧先后向中国光伏产品举起“双反”大棒后，作为光伏产业新兴市场的印度，也加入了这一阵营。曾经风光无限的中国光伏产业陷入了前所未有的困境：产能过剩，企业负债率提高，全行业亏损，在主要市场出口受阻。
三、我国发展光伏产业的困境
全球经济震荡、欧债危机恶化下的市场萎缩和产能过剩是光伏产业进入寒冬期的重要原因，但中国光伏产业陷入困境有更深层的原因。
（一）政府角色缺失
政府是光伏产业规则的制定者、执行者和守护者，其主要责任是制定合理的产业政策，营造适合光伏产业健康发展的市场环境，但现实情况却并非如此。
1、产业政策缺乏长远的战略设计。
我国光伏产业的发展有两个特点：一是产业发展几乎全部依靠国外市场的高速增长；二是行业内的大企业几乎全部是民营企业。因为这两个特殊性，一段时期里政府对光伏应用市场的规划引导力度相当不够。在光伏制造业井喷式增长的同时，地方政府仅仅是支持光伏产能的规模扩张，鲜有行之有效的市场培育政策。
2、缺乏权威性、系统性和灵活性的产业扶持政策。
相较于成功实施产业扶持政策从而成为全球光伏产业佼佼者的德国，我国在光伏产业扶持政策方面尚需完善。
首先，德国政府对光伏产业的主要扶持政策大都是以全国性的法律法规形式出台，从而保证了政策的权威性，消除了光伏企业的后顾之忧。我国也已公布了几十个扶持性的法律文件，林林总总的规定虽多，但基本没有立法层面上的政策，缺乏权威性的政策可执行力会大打折扣，降低政策效率。
其次，除了通过立法保证产业政策的权威性，德国还实施了一系列的扶持措施，包括强制光伏上网电价政策，税收减免政策，信贷优惠政策等。我国针对光伏产业的税收优惠尚未出台国家性的文件，制定税收优惠的权利被下放到了地方政府手中，各地一哄而上发展光伏产业，造成了重复建设与资源浪费。在光伏上网方面也进展缓慢，光伏上网电价补贴力度难以调动企业积极性，起不到应有的激励作用。而且，我国目前的光伏产业政策补贴大多有利于企业和比较大型的光伏项目，政策设计未能充分考虑普通民众和小企业的生产应用支持。
最后，扶持政策缺乏灵活性。相对于德国由鼓励到稳中求进到逐步紧缩的光伏产业扶持政策，我国的扶持政策缺乏灵活的调整机制和政策退出时间表。政策扶持短时间可以促进产业快速发展，但是时间过长容易导致企业对政策的依赖，反而不利于激励企业自主创新和提高效率。
3、行业标准缺失，缺乏正确引导。
中国光伏产业的标准化工作与国际先进水平，以及与中国产业和市场发展需求相比还存在相当差距。尽管中国已经正式出台了数十项光伏产业国家标准，但相距整个产业的标准规范还相去甚远，缺失率高达80%。
4、地方政府的“唯GDP主义”是造成光伏产能过剩的重要推手。
长期以来，地方政府的政绩评估指标主要围绕着GDP增速、投资规模和财政税收等偏重反映经济数量和增长速度的指标，这种单一的考核体系造成了地方对增长质量和资源配置效率的忽视。在政策利好、国外对光伏产品需求膨胀、政绩考核的刺激下，地方政府盲目跟风，纷纷通过各种优惠措施在本地大力发展光伏产业。由于缺乏长远的产业战略规划、忽视发展的质量，最终不同地区的企业都表现出创新能力不足的缺点，产品同质化严重，造成光伏产能过剩。
（二）企业缺乏理性
在光伏产业过去十年爆炸式的扩张中，我国光伏企业表现得缺乏理性，最终自食苦果。
1、过分依赖政府扶持和劳动力低廉的成本优势，盲目扩张规模，缺乏创新能力。
相比欧美国家，我国的劳动力成本优势有助于光伏产品在国际上树立价格优势。中国企业起初投资光伏产业，主要是依靠从国外进口先进设备和技术，然后依赖劳动力成本优势和各种政策扶持来快速发展光伏产业。在光伏产业不具备创新能力的前提下盲目扩张，尽管短期内具备一定的价格优势，但从长期看，抗击外来风险的能力太弱，不具有可持续性。
2、国内市场需求不足，出口依赖倾向严重。
近年来，尽管我国光伏产业发展迅速，但是国内市场同国际光伏市场相比还很不发达。中国光伏发电市场规模较小，消费市场主要集中在欧盟、日本和美国。由于国内市场迟迟未打开，中国光伏行业对国际市场依存度高，造成了产业议价能力低、抗风险能力低的“双低”局面。
3、企业盲目跟风。
在我国光伏产业爆炸式增长的过程中，“造富神话”比比皆是。2004年无锡尚德成功登陆纽交所，成为中国第一个在海外上市的民营新能源企业，其创始人施正荣以23亿美元的身家成为中国的新首富。2007年6月，江西赛维LDK成功在美国纽约证交所上市，成为中国企业历史上在美国单一发行最大的一次IPO，其创始人彭小峰位列2007年福布斯中国富豪榜单第六名。正是在这样神话的刺激下，大批企业家进入光伏行业。
4、光伏企业存在“大而不倒”的问题。
地方政府出于解决就业、促进当地GDP增长和增加财政收入的目的，极力推动光伏产业的扩张，而企业家在税收优惠、贷款优惠和财富神话的刺激下也大举进入光伏产业，盲目扩大投资规模，形成了庞大的债务。当光伏企业的规模大到会对当地的就业、经济产生重大影响时，企业的存亡就不仅是单个企业的事情。若企业遭遇危机，地方政府就不得不想方设法对企业进行救助，作为企业债权人的银行也出于收回贷款的目的对其增加贷款，这就扭曲了优胜劣汰的市场机制，无法通过市场重组消除过剩产能。
5、企业间大打“价格战”。
大批企业涌入光伏产业，光伏产能的过剩和产品的同质化使得我国光伏企业大打价格战，最终的结果只能是国外的光伏应用市场因价格降低而收益，国内光伏企业利润急剧缩减，有些甚至陷入亏损，黯然退出。恶性价格战导致的产品价格低廉成为欧美对我国光伏产品实施“双反”的理由之一，光伏企业可谓自掘坟墓。
（三）光伏产业链不完整不成熟，产业畸形发展
从产业链各环节的发展看，我国光伏产业呈现出中间强、两端弱的梭型结构。在产业链中间环节的电池和组件生产迅猛发展的同时，市场和原材料却仍然依赖海外市场。另外，国内企业生产线的关键设备绝大部分来自国外供应商，生产核心技术方面与世界先进生产水平相比存在很大差距。“两头在外”的产业结构使我国光伏企业沦为世界的打工者。
（四）金融推手推波助澜
光伏产能过剩的信号从2008年左右已经释放出来了，但是企业家和金融推手都没有及时灭火，反而火上浇油，包括开发行、证监会。从2010年开始中国的银行界逆势而上，给这些企业注入了巨额的资金，在这段时间，大概有十几家光伏企业在中国上市，导致原已产能过剩的光伏产业困难越发加剧，接踵而至的是普遍的低价销售，低价倾销带来了全行业的亏损。
（五）媒体角色缺失与错位
媒体应传播真实有效的信息，营造公正客观的舆论及市场氛围。在爆炸式增长的同时，光伏产业存在着很多缺陷，但是某些媒体片面追求热点，缺乏深度思考，跟风炒作光伏产业的“造富神话”，成为“光伏泡沫”的推手之一。
四、光伏产业困境对我国发展新兴产业的启示
（一）发展新兴产业要制定长远的战略设计
政府尤其是地方政府应当根据实际情况制定长远、系统和有序的产业发展战略，以实现新兴产业的稳步发展。在制定产业发展战略时应当注意以下几点：首先，必须考虑逐步建立完整成熟的产业链，打造真正具有竞争优势的新兴产业。其次，产业发展战略最终需要落实在具体的产业政策上，要通过系统的政策支持和引导为产业创造良好的外部环境，进而促进新兴产业创新能力与竞争能力的提升。
（二）制定行业标准，正确引导新兴产业发展
行业标准一方面可以规范企业行为，提升产品质量，另一方面可以提高竞争门槛，有效地规避恶性竞争，形成公平公正的市场环境。
（三）约束地方政府，防止无序发展
地方政府主要为本地区的经济发展考虑，这很容易导致新兴产业的无序发展。因此，国务院应该考虑出台对各地区选择和发展战略性新兴产业的指导文件，在国家层次上布局各地区的战略性新兴产业。
（四）提升自主创新能力是打造产业竞争力的有利保障
掌握核心技术是提升产业竞争力的关键，我国应增加研发投入，营造良好的创新环境，培养技术创新人才，增强企业创新意识和创新动力。通过上述措施提升企业自主创新能力，培养拥有尖端技术的新兴产业。
（五）注重国内市场的培育，提升产业抗风险能力
过分依赖国外市场会降低企业的议价能力和抗风险能力，唯有合理的需求结构才可实现自主可控，避免受制于人，提升产业的竞争力。
（六）营造共存共赢的良好市场环境
我国传统产业屡屡出现一哄而上、产能低端过剩，继而因恶性价格战导致行业性亏损的“周期律”。这警示我们新兴产业要想平稳健康发展就必须防止恶性竞争，营造共存共赢的良好市场环境。
（七）媒体必须保持客观公正
媒体是产业信息的传播者，必须保持客观公正，甄别信息真伪甚至分析真信息背后的含义，为产业发展营造理性的气氛和环境。
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1.1构建电力市场下光伏发电成本模型在电力市场背景下，合理体现光伏发电自身的价值是促进光伏行业健康发展、鼓励电力市场有序竞争的最根本方法。在光伏发电的价格形成机制中，不仅要考虑光伏发电企业的投资成本和收益水平，同时也不能忽略其在环境效益和系统运行成本中的影响。（1）光伏发电的购电成本函数fo（Psolar）。电力市场下，电能的价格应体现其价值规律，现阶段实行的光伏发电上网统一电价不能完全调动光伏发电企业的市场参与度。随着光伏发电容量的逐步增大，光伏发电企业应作为一个独立市场主体，参与到电力市场运行调度中。参照火电上网执行的竞价机制，并结合光伏发电的不可调度性等特点，购电成本可近似表示为。由式（4）可知，光伏发电企业根据历史数据对下一日的发电量进行预估，电网企业按照约定竞价电价进行收购；若实际发电量超过预计发电量时，则超额电量部分根据一定的折扣电价进行优先全额收购；若实际发电量低于预计发电量时，缺额部分则会被扣除相应的费用以弥补额外增加的热备用成本。（2）光伏发电环境成本函数fe（Psolar）。光伏发电在运行过程中无能量消耗，也不产生任何形式的废弃物，具有绝对的环境友好型［12］，故。由式（6）可知，在系统稳定裕度范围内，当光伏发电企业实际发电量不小于预计发电量时，基本不增加额外的热备用成本；否则，将需要系统增加热备用来确保系统的安全性，同时可将从光伏发电企业扣缴的部分利润反补给增加的热备用成本。综上所述，光伏发电是一个无能量消耗的过程，因此在光伏电站的投资和运维成本的基础上，可知光伏发电全寿命周期内的购电成本构成为。
1.2构建电力市场下常规发电机组成本模型常规发电机组的发电能力基本建立在一次能源消耗的基础上，在发电过程中不可避免会产生污染物，对环境有巨大的危害。然而在常规发电机组的成本核算过程中一直忽略环境成本因素，电价中也未能体现。随着环境问题的日益凸显以及可再生能源发电的不断接入，该影响因素必须纳入成本核算的范围内。
2构建电力市场下含光伏并网运行的调度模型
2.1目标函数由光伏发电和常规发电机组的成本模型可知，电力市场下含光伏并网运行的调度问题实质就是一个经济调度问题。同时，由于光伏出力是一个随时间不断变化的不定量，需要动态地研究含光伏发电的经济调度问题［14］。因此，以最小的购电成本为调度运行目标，其目标函数可表示为。式中，F为一段运行时间T内电力系统总的购电成本；T为电力系统运行时间；Ftsolar为电力系统在t时刻光伏发电购电成本；FtG为电力系统在t时刻常规发电机组购电成本。
2.2模型约束条件（1）机组出力约束。
3基于果蝇优化算法的优化步骤
果蝇优化算法（FOA）是一种基于果蝇觅食行为而推演出的寻求全局最优化的新方法［15］，具有方法简单、运行速度快、收敛稳定等优点，更容易搜索到问题的全局最优解，可避免算法陷入局部极值。根据果蝇发现食物的过程特点，FOA搜索全局最优的步骤如下。
4算例仿真分析
本文在Matlab环境下，针对某含光伏发电的电力系统，利用FOA进行算例仿真与分析。假设该系统内包含2台常规发电机组和1座光伏电站，其装机容量分别为5、8、1MW，其中光伏电站具有调度优先权。火电机组的购电成本特性参数和出力极限值见表1，排污特性参数见表2［8］。由表1、2可知，机组1的购电成本高于机组2，但机组1的排污特性相对较优。表3为一天内各时刻的用电负荷，表4为光伏电站在各时刻的出力预测值与实际值。由表3、4可知，光伏出力只限于白天有光照的情况下，时间跨度从上午6点至下午7点。目前的光伏上网电价按照“度电补贴价格（0．42元／（kW•h））＋燃煤脱硫电价”的政策执行，因此Csolar仍按此价格参与竞价。考虑到现有光伏发电预测的精确程度，设定ω＝0．2。热备用容量的补偿成本系数Cr＝0．3元／（kW•h），常规机组的环境补偿成本的价格为Ce＝0．05元／kg。选用表5所示的FOA参数进行仿真计算，获得的仿真结果见图1。由图1可知，采用现行的光伏固定上网电价，系统的购电总成本为614795元，而采用光伏竞价上网电价后，所需的总成本降为596457元。相较于固定的光伏上网电价模型，本文采用的竞价上网电价模型使得电力系统总购电成本降低了2．98％。综上可知，本文提出的光伏竞价上网电价模型有如下优点：①增加光伏发电企业参与度。在固定的光伏上网电价模型下，光伏发电企业不需要考虑给电网带来的不稳定因素，完全转嫁了热备用容量成本，电力调节的参与度不高。采用竞价电价上网模型后，光伏企业需要对未来日的发电量进行准确预估，因为预测精度的高低将直接关系到光伏发电企业的收益，调动了光伏发电企业的积极性。②降低电网公司调度难度。电网调度中心根据光伏发电企业上报的未来日发电数据，制定相应的日调度计划。采用本文所提模型，可以在一定程度上降低调度难度，增强电力系统的安全和稳定裕度。③健全电力市场。现有的电力市场中未能将可再生能源接入进行竞价上网，对可再生能源的发展起到了一定的推动作用，但是随着其电网渗透率的逐步增加，当前的电价机制必须以电力市场为导向，不断进行调整才能促进电力市场健康、有序发展。④采用本文模型从光伏发电企业所扣缴的部分费用可以反补给常规发电企业，有利于改善其盈利水平。
5结论
关键词：光伏；集群化；必然性
能源和环境问题是近十几年来世界关注的焦点，为了实现能源和环境的可持续发展，世界各国都将光伏发电作为发展的重点。在各国政府的政策倾斜下，光伏产业发展迅速，最近10年世界太阳能电池及组件生产的年平均增长率达到33%， 最近5年达到40%以上。然而，如何更快更好地加快光伏产业的发展呢？集群化发展无疑是一种正确可行的道路[1]。本文就光伏产业集群化发展的必然性作出了论证。
1. 集群化的概念
产业集群（Industrial Cluster），首先由美国迈克尔.波特教授1990年提出，是一组在地理上靠近的相互联系的公司和关联的机构，它们同处或相关于在一个特定的产业领域，由于具有共性和互补性而联系在一起。产业集群具有专业化的特征，分析和描述这种现象时常常用“产业集群”或“企业集群”。产业集群侧重于观察分析集群中的纵横交织的行业联系，揭示了相关产业联系和合作，从而获得产业竞争优势的现象和机制[2]。“产业集群”侧重于观察分析集群中的企业地理集聚特征，其供应商、制造商、客商之间企业联系和规模结构以及对竞争力的影响。
2.光伏产业集群化发展的必然性分析
光伏产业的发展现在正处于关键的转折时期，支撑光伏产业发展的一些经济环境、体制边界、市场空间和竞争条件正在发生着很大的变化；其原有的发展模式也已变得越来越不适应。中国光伏发展面临着新的问题，急需要寻找新的思路、探讨新的发展模式。集群化发展成为光伏产业的必然选择[3]。
2.1提高光伏产业的国际竞争力需要集群化发展
在全球市场一体化进程日益加速的背景下，中国光伏产业的竞争能力令人担忧。光伏产业面临着双重压力：一方面，资产约束和关键资源的限制制约了光伏产业的全球竞争能力；另一方面，由于人世后外资企业可以进入所有行业，全面参与国内市场竞争。因此，要想提升光伏产业整体竞争水平，单纯依靠财政扶持或单个企业的单打独斗是不行的。光伏产业之间只有形成战略伙伴关系才可能有效克服与其规模相关的劣势，依靠集群化发展，既能保持光伏产业灵活多变的特点，又能形成群体规模，从而在短期内迅速提高中国光伏产业的国际竞争力，为光伏产业开拓国内外市场提供了基础和条件。
2.2降低光伏产业成本、提高技术创新需要集群化发展
要想在短期内全面提高光伏产业的支撑能力，依靠传统“小而全”的发展道路显然已经行不通，而必须转向“小、精、尖”的发展道路。这就需要更多地依靠光伏产业自身技术创新能力和核心技术的提高，这也正是目前中国光伏产业健康发展的一个关键问题。中国光伏产业如能形成一方群落或集群，不仅可以提高产品质量水平、降低市场风险代价；又可以使光伏产业集中更多精力加强核心技术的研究，提高自身技术创新能力，形成核心技术，使光伏产业基于资源的比较优势发展为基于区域创新能力的竞争优势；而且，光伏产业集群化发展还能促使企业问专业分工与协作体系的日趋完善，从而使产业具有明显的成本优势，大大提高自身的核心竞争力。
2.3光伏产业发挥区域品牌效应需要集群化发展
随着工业化进程的加快，农业剩余劳动力的转移将不断增多，今后一段时间我们还必须创造出大量非农业的就业岗位，任务十分艰巨。十六大提出了“逐步提高城镇化水平，坚持大中小城市与小城镇协调发展”、“发展小城镇要同发展乡镇企业和农村服务业结合起来”等战略。这都需要光伏产业在短期内迅速调整产业结构和生产布局；坚持以市场为导向、向骨干企业集结，组建乡企集团、形成规模优势；充分发挥光伏产业的灵活优势，通过产品分工、工序分工和经营分工，在一定区域内聚集系列的光伏产业，形成大规模加工经营的局面和优势。光伏产业集群化发展还有利于打造区域品牌、增强区域品牌效应，促进地方社会经济的快速发展。
3.加快光伏产业集群化发展战略的措施
从上面的分析可以看出，中国光伏产业走集群化发展道路既有其必然性也具备了可行性。各地方政府一定要抓住时机、因地制宜地实施光伏产业集群化发展战略，加速提高中国光伏产业的整体核心竞争力，推动地区经济的健康发展[4]。
3.1提高区域经济产业集中度
企业集群不是简单的企业堆积，而是有规模、有组织的有机融合。各地区政府应加强企业集群有序发展的整体规划、提高产业集中度，形成强有力的产业群体和竞争主体。要引导布局分散的光伏产业逐步集中到统一规划的产业区内；各地区要加快建设一批有一定规模基础的专业化特色园区、综合性开发区，围绕不同的产业链做大规模，提高光伏产业专业化竞争力。
3.2改善光伏产业集群的发展环境
企业集群竞争力的提高有赖于完善的发展环境。各地区政府应按照现代市场经济的要求，既要加强交通、通讯等基础设施建设，改善企业发展和创新的硬环境；通过建立非营利性的教育培训机构，委托各大专院校、科研院所进行人才培训，建立科技人才支持体系；通过组建各种非盈利性的行业组织，为小企业向银行贷款提供担保，为小企业提供免费的咨询、诊断服务，帮助它们改善经营管理等，为光伏产业集群创造良好的体制环境。
3.3打造区域特色产业品牌
光伏产业集群发展要坚持以市场为导向，结合当地实际，选择最具本地比较优势的产业、产品加以重点发展，因地制宜，形成比较优势；要集中力量，在区域内重点培育一两个特色产业，培育和发展成为区域特色光伏产业集群；同时，还要发挥企业集群的整体效应，打造区域陛品牌、营造市场优势，为不断拓展产业空间和提高区域竞争力打下基础。
4. 结语
综上所述，中国光伏产业集群化发展战略的选择不仅是必要的，而且是可行的。光伏产业集群发展战略是提高中国光伏产业技术创新能力、提升光伏产业竞争力、带动区域经济发展的必由之路[5]。各地区政府要加强企业集群有序发展的整体规划，鼓励和引导中小企业集群化发展，创建和改善光伏产业集群发展的良好环境，从而提升光伏产业集群的竞争力、打造区域特色品牌、推动中国各地区经济的快速健康发展。（作者单位：西安建筑科技大学）
参考文献：
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关键词：可持续，停车场，光伏发电，绿色技术，模块化
一、 概念提出
1. 政策背景
近年来，可持续 已经成为城市建设和社会发展的基本原则，中国政府不断加大对各种绿色技术及可再生能源发展的支持力度。在可再生能源方面，2006年颁布《中华人民共和国可再生能源法》，2013年《分布式光伏发电项目管理暂行办法》，推动太阳能光伏发电系统的投资建设和规模化经营 。各地也相继出台了一系列推动光伏发电的政策，光伏发电产业正以前所未有的速度迅速发展，并在中国城镇化进程中表现出巨大的市场潜力和广泛的运用前景。在绿色建筑技术推广上，国家颁布了《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2014）等，大力推广和发展绿色建筑技术。
2. 传统停车场的问题
停车场指停放由内燃机驱动且无轨道的客车、货车、工程车等汽车的露天场地和构筑物 ；由出入口、通道、停车位、隔离带和其他附属设施组成。与停车库相比，停车场具有布局灵活、停车方便、管理简单、建设周期短及运作成本低廉等特点，其往往作为建筑规划地块总平面中的重要功能组成部分而存在，比如配合体育场馆、办公楼、宾馆、学校、商场、大型超市、客运站、社区等建设的室外停车场地，此外在城市中也经常利用待建设工地等闲置空地设置临时停车场以缓解停车压力（图01）。
随着国内机动车不断高速增长，停车场规划建设压力日益增大。但是由于其传统停车场自身先天不足，在普遍存在对于环境与使用者均不够友好，不符合可持续原则等问题，亟待改进（图02）：
停车场在夏天直接受阳光暴晒，缺乏遮阳装置，车内温度极高，使用者叫苦不迭
停车场的地面一般为水泥地面，普遍缺乏绿化及透水地面，加剧了城市热岛效应。
停车场占地面积较大，其空间功能单一，空间利用率较低。
盈利模式和服务单一，主要以停车计时收费为主。
3. 绿色技术的产业化趋势
在建筑设计融入绿色技术是未来建筑发展的趋势，其中光伏发电等太阳能高效利用技术充分体现了绿色建筑技术的优势，具有很高的发展潜力。经过多年的发展和技术进步，太阳能光伏技术因其具有安装简便、成本具有优势，使用过程中无污染无噪声，易于与构筑物灵活结合等优点，已经在发达国家得到产业化发展和应用，我国光伏产业近年得到跨越式发展，形成了包括多晶硅原材料、硅锭/硅片、太阳能电池、组装封装和光伏应用系统等较为完整的光伏产业链。光伏设备制造业逐渐形成规模。成本的降低和技术的成熟为光伏技术广泛应用提供了必要的条件。此外，雨水回收系统、渗水地面技术、空间绿植技术以及互联网技术等的发展也为我们改进传统停车场设计提供了创新的机会。
4. 创新的光伏停车场
基于现有的产业政策背景，利用和集成现有的可持续成熟技术，针对停车场的诸多问题及停车场空间环境特点，我们提出创新的基于可持续原则的集合了多种绿色技术的光伏停车场概念。以提高停车场的环境友好性和使用性能。并实现经济效益。利用停车场上方架设集多项绿色建筑技术于一体的创新型光伏一体化系统，综合实现停车遮阳，能源利用，生态种植等多项功能，改善停车环境，改善停车场微气候，使停车场成为舒适的城市空间，并通过并网实现经济盈利，使整个系统的安装普及具有现实意义，系统通过模块化设计使产品便于生产安装，可循环利用（图03）：
二、 系统构成
新型停车场的改进包括了光伏系统、雨水收集与回收系统、空间绿植系统、互联网智能系统等多个子系统（图04）。首先是利用停车场上方空间架设光伏一体化遮阳板，改善停车环境的同时通过光伏系统将收集的太阳能转化为电能，并通过并网技术实现“自发自用，余电上网”，实现停车场用电需求同时将多余电量卖给电力公司实现盈利，整个光伏发电及支撑体系进行模块化设计，从而方便工业化生产、安装，拆除及重复利用。
设计中了集合了多项绿色建筑技术，例如利用生态种植技术依附于系统的支撑体系设计垂直绿化模块，通过垂直绿化模块的自由组合安装实现空间的变化和舒适性，并通过雨水收集及雨水回用技术实现垂直绿化的灌溉和洗车等，可以显著改善停车环境和小气候，增强其环境的友好性。（图05）
1. 光伏系统
太阳能光伏系统（Solar photovoltaic System）是指利用太阳能电池的光伏效应将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统，简称光伏系统。光伏系统主要包括光伏组件或由光伏组件构成的光伏方阵、光伏接线箱、并网逆变器、储能装置及其充电控制系统（限于带有储能装置系统）、电能表和显示电能相关参数的仪表。光伏电池是光伏发电系统中最重要的组成部分。主要类型包括晶体硅电池、薄膜电池和聚光太阳能电池。其中，晶体硅电池因为资源丰富、转化率高，市场占有率最高，约占光伏市场的 90% 。晶体硅电池分为单晶硅电池和多晶硅电池，虽然单晶硅电池的光电转换效率高于多晶硅电池 ，但由于多晶硅电池成本更低而得到更广泛应用，多晶硅电池板的使用寿命约为20年。（图06）
2. 支撑结构系统
为保证光伏组件有较高的光电转化效率，光伏组件在与构筑物结合应用时，须尽量保持光伏组件周围具有较好的通风条件，而停车场恰好具备这样的先天优势，采用架空形式设计和安装光伏组件，支撑结构采用钢结构，通过标准化的模块设计，可以方便地适应不同规模的停车场设计，对临时停车场而言，可以重复利用的特点使其具有很大的优势和经济性。根据国内的相关建筑设计规范，停车场的停车位尺寸、停车通道尺寸是一定的 ，其平面组成单元的尺寸也因此具有通用型，这也为支撑结构的模块化提供了便利。
3. 雨水收集系统
在传统停车场的设计中，往往采用水泥等硬地铺装以方便使用，但这样对于环境来说是很不合理的。雨水没有被渗入地面或者得到充分利用，对于城市尤其是大城市来讲，大面积的硬地铺设使得城市在暴雨期间的防涝压力非常之大，甚至于对于东京或者上海的超级城市而言需要花费巨资专门在城市地下来建造巨大的蓄水系统来缓冲暴雨汛期高峰的冲击，保护城市免收涝灾。停车场作为城市空间的组成部分之一，其特点是往往面积有一定的规模，设立雨水收集系统，可以把架设在上方的呈斜面的光伏单元承接的雨水有效收集起来，通过简单处理加以回收利用，用于浇灌植物，或者洗车（图07）。停车场的停车位地面采用渗水设计，可在地表下安装预制的蓄水模块，储存多余的雨水除用于景观灌溉外还可用于清洗车辆等附加服务用途，从而更好的实现水资源的循环利用。
4. 空间绿植系统
为了营造更舒适的停车环境，缓解夏季停车场的地表温度，在创新停车场的设计中还融入生态种植的先进理念，依附光伏系统的支撑结构设计垂直绿化模块，并把停车场的围墙改为垂直绿化模块，这些模块可自由安装组合，根据停车场的空间特点营造出的景观效果（图08、09），垂直绿化的灌溉系统同样与支撑结构相结合，通过停车场上方光伏电池板的安装倾角将雨水引入雨水收集槽，利用雨水回用技术进行处理后引流入与系统支架结合的灌溉管道对垂直绿化进行灌溉。
5. 互联网智能系统
传统停车场的在管理上普遍比较陈旧，导致其使用界面不够友好，也不够高效。在这个互联网的新时代，我们在城市停车场的设计中引入了互联网智能系统，以提高其使用效率，并且更加人性化，具有更加友好的使用界面。具体包括：在每个停车位上方，利用支撑光伏发电单元的支撑结构悬挂设置车辆感应器，可以感知停车位是否被占用，采集数据会被汇总到电子导引牌及手机APP上，可以大大提高其使用效率；设立充电桩，为新型的电动新能源汽车提供自助充电服务。通过基于互联网技术的智能管理系统，减少管理人员，提高效率，节约成本等。
三、 主要优势
1. 改善停车场的小气候及环境
光伏系统在利用太阳能发电的同时，也为停车场提供了必要的遮阳系统，可以大大改善停车场小气候及环境。以往传统停车场在使用上最被人诟病的就是夏天的暴晒使得车内的温度急剧升高，一方面对车辆造成了损坏，比如车内装饰老化、失色、车胎损害、车漆失色等。在极端条件下甚至存在诱发车辆自燃的危险。另一方面，在夏天太阳暴晒之下，使用者进入车厢内时温度可以达到50-60摄氏度，对人的健康非常不利，许多用车者都深受其苦。
与此同时，通过生态种植技术，利用停车场光伏系统支撑结构放置垂直绿化模块，将停车场的围墙改为立体垂直空间绿植，也可有效缓解地表温度的聚集，改善小区域内的热岛效应，避免停车场由于夏季暴晒产生过高的地表温度，也同样有利于改善停车场的小气候及环境，给停车用户提供较为舒适的停车空间。
2. 有效利用太阳能，降低碳排放
光伏系统的建设对于降低碳排放的作用是显而易见的，由于采用光伏电池发电，避免了由于使用一般化石燃料发电所导致的空气污染和废渣污染，降低二氧化碳等气体的排放，太阳能电池产生1kWp的电能，可以避免1000kg二氧化碳的产生，这对于环境污染问题越来越凸显的今天具有至关重要的意义。以3000平方米面积的停车场为例，采用这种设计可以每年发电47.7万度，减少碳排放多少47.7万Kg。
3. 对环境及使用者更加友好
集合采用多种先进绿色技术的停车场设计，可以使停车场对于环境而言更加友好，对于使用者也更加舒适便利。以往停车场往往是一大片巨大的水泥地，在城市中非常突兀，其热岛效应，太阳光线的反射等，对于城市环境而言非常不友好，也不符合LEED认证体系以及《绿色建筑星级评定标准》中有关环境友好性的原则。通过光伏发电、空间绿植、雨水收集利用等技术，使得新型停车场可以更好地融入环境中，并且为使用者提供遮阳、挡雨等方便。其视觉效果也更加宜人。从而实对环境及使用者更加友好的目标。
4. 具有显著的经济效益
随着“上网电价”政策的落实，国家及地区的各项补贴政策的支持力度日益增强，而另一方面，光伏发电、雨水收集等多项绿色技术成本不断降低，创新的技术复合型停车场利用其太阳能光伏系统并网可实现盈利，根据装机规模的大小一般为5-6年即可收回成本实现盈利，并且维护成本较低，具有显著的经济效益。
停车场光伏系统在电力系统中可以起到削峰填谷的作用，夏季白天，大量制冷设备的使用，电网处于用电高峰期，停车场光伏系统正处于发电高峰，除了保证停车场自身的照明，充电等用电外，还可以向电网供电，舒缓高峰电力需求。光伏系统与停车场结合使用，实现原地发电原地用电，在一定距离范围内节省电站送电网的投资，尤其是对于一些架设公共电网较为昂贵的地区，太阳能光伏发电系统是非常有优势的替代方案，此外对于节省城市土地，光伏组件利用停车场上方架设，无需额外占用地，实现停车空间的多元利用，对于土地昂贵的城市尤其重要。
随着目前电动汽车的逐步发展和普及，停车场光伏系统在未来可以为停车场电动车充电设备及智能停车管理系统供电，更好的实现清洁能源的高效利用。
四、 主要创新
1. 真正体现可持续原则
新型停车场的设计综合采用了多种先进的绿色建筑技术，真正体现了可持续原则，利用太阳能这种可再生清洁能源进行发电，对促进能源和环境的可持续发展有着重要意义；雨水收集利用减少了水资源的消耗，空间绿植是其更加生态化，系统的设计可以根据光伏组件尺寸，最佳的效率转化方式，使用寿命等综合因素进行全面考虑，在生产，安装，拆除，再利用等环节实现全寿命周期内最大限度的节约资源（节能，节地，节水，节材），减少不必要的资源消耗。
2. 具有经济自盈利性
通过精密的技术集成和有效的系统整合，在现行国家和地方补贴的政策下，创新型光伏停车场的建设和运行已经可实现经济盈利，并且具有较好的投资回报率。这种经济上的自盈利性是非常重要的一个突破，可以大大促进其经济层面的健康可持续发展。从而克服了以往光伏建筑以往以示范为主缺乏实际推广动力的窘境。建议其投资运营模式基本可分为两类，一是用户自建模式，即自己投资建筑及运营；二是合同能源管理模式，即与光伏发电投资商合作建设，由投资方出资建设，通过制定协议合作运营。
举例测算如下：以上海某一座占地约3000平方米停车场为例，按照目前技术项目初始投资为308.9万元 ，装机容量为477千瓦，年发电量47.7万度电 。上海地区上网电价为1元/kWh，国家财政补贴0.42元/kWh，上海地区分布式光伏发电补贴为0.25元/千瓦时 ，可连续补贴五年。头五年收益分析：前五年总收入=5×年收入=年发电量*上网电价+（国家财政补贴+上海地区补贴）5×z47.7千瓦时×（1+0.42+0.25）元/千瓦时{=5×79.7（万元）=398.3（万元）；项目初始投资为308.9万元，每年年运营成本及财务费用约9.1万元。停车场光伏系统投入运营后前面五年即可收回投资成本实现盈利。五年后年净收入=年收入-运营成本=67.73-9.1=58.6（万元），其年投资回报率对投资者是有一定吸引力的。
对于雨水收集系统，上述3000平米停车场按上海市平均降雨量计算，每年可收集雨水3300立方米。可节省水费1万余元。
3. 模块化与可重复利用
创新停车场各个安装组建采用模块化设计，整个系统的安装根据停车场的大小由若干个标准化模块组合而成，其产品具有通用性，便于在工厂里进行大规模工作化标准化生产，并且形成一整套标准化的设计和调试方式。
4. 多种绿色技术的复合运用
通过多种绿色技术的整合运用，包括太阳能光伏发电，雨水回用，生态种植等先进技术，可以形成叠加效应，最大化的利用有限的环境资源创造舒适，环保，绿色的停车空间。
五、 结论及展望
随着我国汽车保有量的日益增长，停车场建设对于城市而言是不可或缺的，其固有的缺陷应该利用新技术给予改进和优化，如上所述，基于可持续原则的集成了多种绿色技术的对于改进城市生态环境、使其更加友好和人性化具有重要意义。日前，国家能源局正式下发《2015年光伏发电建设实施方案的通知》，将2015年全国新增光伏电站规模设定为17.8GW，与2014年实际新增光伏并网量（10.6GW）相比，其增幅将近7成，换算成投资金额将超1400亿，国家上网电价政策的扶持及并网光伏技术的成熟，太阳能光伏产业的黄金时代已经到来。我们有理由相信，创新光伏停车场具有广阔的发展前景。其推广可以产生巨大的经济效益、社会效益和生态效益。
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关键词：发电；光伏；投资
中图分类号：F540.34 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2017）001-000-01
光伏发电企业发展影响光伏发电市场的发展，为进一步研究光伏发电项目投资问题特点，探究解决的方法和途径，首先分析总结光伏发电投资项目的特点及其存在的问题分析。
一、光伏发电企业投资项目的特点
1.需要大量的资金
太阳能光伏发电项目得先支付或预先支付大量资金。光伏发电项目由于自身的特点要求项目前期投入大，资本成本较高，持续投入期长，所以光伏发电项目需要投资者仔细小心的分析和决策。
2.项目施工期长
光伏发电项目整个周期可能会达到几十年的时间，所以项目投资者必须承担巨大的资金需求压力和市场价格供需的波动风险。
3.变现能力差
整个光伏发电项目周期冗长，需要大量资金，整体造价昂贵，交易机会小，资金流动性小，对投资者的资金供应链是个巨大的考验。
4.受政府政策波动较大
光伏发电综合发电成本是传统发电项目的两倍以上，一旦政府下调对光伏发电项目或者企业的补助，这对整个市场和项目都是巨大的冲击。
5.电资源并网风险
由于太阳能光伏发电具有不确定性，极易受到自然灾害、环境变化的影响，对电力公司的调控和运行要求很高。长时间不稳定的功率电压对整个电网的设备损耗提出了严峻的考验。
6.发电量下降
光伏发电对光照的要求相当的挑剔，接连的阴雨天气都很容易造成供电量的下降。这都直接影响了整个发电项目的效益。
二、光伏发电项目投资决策的影响因素分析
光伏发电项目在规划、建成、和投入运营、获利的阶段无不是受到市场优胜劣汰的影响。同是还要受到政府相关的补贴政策等的影响。所以影响项目投资决策和项目投资的因素众多，未知的风险贯穿整个光伏发电项目投资的过程。通过对光伏发电项目产业特点和经济学原理，总结出以下两个因素。
1.光伏发电项目的发电成本和项目投资收益率
光伏发电项目风险多，包括项目招标、开始施工到投入产出的项目全寿命周期过程中，光伏发电项目的设备和公司管理水准、还有项目进度和设备技术等风险因素的变动都会间接或者直接的作用在光伏发电投资项目的发电成本和资本的投入上。还会因为一些设备的质量，人员的素质影响到光伏发电项目发电效率、产出稳定性，最后作用在利润的回报和投资者的回报上，影响投资者做出理智的决策。
2.影响光伏发电项目投资的政策和环境因素分析
环境的变动和政策的变动一直以来的都是影响光伏发电项目投资的主要因素之一。最后又直接作用到投资者身上，影响他们对太阳能光伏发电项目的投资决策。接下来我们将着重分析环境变化和政府政策变动情况下对投资者投资决策的影响。
（1）社会经济发展的影响
世界经济形势的不断好转，环境保护的需要和清洁能源的需求增长推动了光伏发电市场的发展。社会经济发展的不确定性，电价机制、环境保护、经济结构等的变化影响光伏发电项目的投资决策。
（2）政府相关政策的影响
一国政府的利率财政政策和货币政策、产业管制政策、能源政策以及环保政等都会对影响光伏发电项目的投资决策。国家产业政策影响着光伏发电项目运营成本和投资收益。
（3）其他替代能源情况的影响
光伏发电项目也会受到其它能源消费情况的影响切，能源市场的各种变化、传统能源项目和风电、水电等可再生能源发电项目的发电价格、电力市场供需变化及发电成本等都会影响到投资者项目投资决策。
（4）电力市场方面存在问题的影响
电网与电源建设发展的相互协调、需求侧和电网方面相关技术及管理水平的影响、电力市场监管机制不完善的影响、现有发电企业对光伏发电项目市场力的影响以及发电企业与电网公司信息不对称的影响。
（5）气候等不可抗力引发风险的影响
光伏发电对光伏电站所在地的气候要求较高，气候的频繁变化导致光照时间不足、不可控的自然风险都会影响光伏发电效率和发电成本，降低项目投资回报率。
在光伏发电企业项目投资决策实务中，影响项目投资的诸多相互影响、相互作用，投资者在进行决策的时候需要结合多方面的因素做出合理的决策。
三、光伏发电企业项目投资问题分析
光伏产业发展过程中仍然存在T多问题，不仅影响光伏产业的可持续发展，也会影响光伏发电企业项目投资决策。
1.光伏发电产业的市场化竞争是光伏发电平价上网的前提。
2.目前我国光伏产品的原材料和主要市场在国外，国内市场与生产能力相比，十分狭小。
3.光伏技术研发投入有限，研发能力和技术创新能力薄弱，后劲不足。
4.光伏技术的滞后使环保问题与高能耗问题凸显。光伏产业的废弃物也会产生环境污染。
5.政府的产业政策不够细致，对光伏产业的行业竞争和产业发展的监管存在滞后效应。
6.电价补贴迟迟不能到位。对电站业主来说，迟迟没有收到可再生能源补贴电费是需要克服的主要困难之一。
7.部分地方政府要求电站开发企业交纳保证金，以确保企业能够按期推进项目。
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