設(shè)備維修論文發(fā)表期刊推薦《機(jī)械設(shè)計(jì)與研究》創(chuàng)刊于1984年，本刊為雙月刊，主編：鄒慧君。國內(nèi)統(tǒng)一刊號：CN31-1382/TH，國際刊號：ISSN1006-2343。 《機(jī)械設(shè)計(jì)與研究》1989年起改由《機(jī)械設(shè)計(jì)與研究》雜志社出版，并增加了上海協(xié)昌有限公司為第3主辦單位，主編為黃步玉教授、常務(wù)主編為鄒慧君教授、 編委會(huì)主任為謝繩武教授。
　　中國新農(nóng)村建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不僅僅是建房子，建新村，同時(shí)要建能源電力、交通、信息等基礎(chǔ)設(shè)施，還要關(guān)注各個(gè)方面的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施。在能源電力建設(shè)方面，依然任重道遠(yuǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2005年底全國大約還有300萬無電戶（約1300萬無電人口），其中150萬戶（約700萬人口）將采用電網(wǎng)延伸、小水電和移民搬遷的辦法解決他們的用電問題，其余150萬無電戶需要采用光伏和光伏/風(fēng)電互補(bǔ)系統(tǒng)在2006～2015年期間解決，預(yù)計(jì)總裝機(jī)容量300MW，投資大約300億元。中國無電地區(qū)大部分擁有豐富的微水電、風(fēng)能和太陽能資源。實(shí)踐證明，用“三小電”（小光電、小風(fēng)電、微小水電）解決農(nóng)村無電人口用電在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上是可行的。小型風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)成熟，成本低廉，適宜于內(nèi)蒙古、甘肅、青海、新疆、西藏等省區(qū)及沿海島嶼的推廣應(yīng)用；微小水電具有良好的經(jīng)濟(jì)性，對解決中國南方無電山區(qū)供電問題可說是最佳手段；光伏發(fā)電系統(tǒng)沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，無需燃料、無污染、無噪音，具有很長的工作壽命，中國2/3以上的地區(qū)屬太陽能資源豐富和較豐富地區(qū)，具有廣闊的發(fā)展前景。

　　1“三小電”的發(fā)展現(xiàn)狀

　　1.1發(fā)展現(xiàn)狀

　　1.1.1小型光伏發(fā)電

　�。�1）世界光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

　　世界太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，2004和2005年甚至出現(xiàn)了光伏產(chǎn)業(yè)不能滿足市場需求的局面，供不應(yīng)求還將因此而持續(xù)幾年。以太陽電池的年生產(chǎn)量(MWp)為例，最近10年的平均年增長率為33%(由1994年的69.44MWp增加到2004年的1200MWp)，最近5年的年平均增長率為43％(由1999年的201.3MWp增加到2004年的1200MWp)。盡管因高純硅材料短缺影響了太陽電池/組件的產(chǎn)量，但2004仍比2003年增長了61.2％（2003年為744.3MWp），2005年太陽電池/組件產(chǎn)量達(dá)到1817.7MWp，比2003年增長了51.5%。

　　生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大和自動(dòng)化程度持續(xù)提高是太陽電池生產(chǎn)成本降低的重要方面，太陽電池單廠生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)從20世紀(jì)80年代的1～5MW/年發(fā)展到90年代的5～30MW/年和本世紀(jì)的50～500MW/年。2003年世界重要廠商的成本為2～2.3美元/Wp，售價(jià)2.5～3.0美元/Wp，最近因材料緊缺有所回升。當(dāng)供求關(guān)系越過平衡點(diǎn)后，成本會(huì)比前一個(gè)供求關(guān)系對應(yīng)點(diǎn)更低，這也是30年來經(jīng)驗(yàn)曲線中曾經(jīng)出現(xiàn)過的現(xiàn)象。預(yù)計(jì)2030年度成本將與煤電相當(dāng)。

　�。�2）中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

　　中國于1958年開始研究太陽電池，于1971年成功地首次應(yīng)用于中國發(fā)射的東方紅二號衛(wèi)星上。于1973年開始將太陽電池用于地面。中國光伏工業(yè)在20世紀(jì)80年代前期尚處于雛形，一些半導(dǎo)體器件廠利用殘次半導(dǎo)體硅片和p-n結(jié)二極管工藝制作太陽電池，年產(chǎn)量一直徘徊在10kW以下，價(jià)格昂貴。市場的發(fā)展很緩慢。地面太陽電池應(yīng)用限于小功率電源，如航標(biāo)燈、鐵路信號系統(tǒng)、高山氣象站的儀器用電、電圍欄、黑光燈、直流日光燈等，功率一般在幾瓦到幾十瓦之間。

　　1981～1990(“六五”“七五”)期間，國家開始對光伏應(yīng)用給以支持，在許多領(lǐng)域開展了示范應(yīng)用，如微波中繼站、部隊(duì)通信系統(tǒng)、水閘和石油管道陰極保護(hù)系統(tǒng)、農(nóng)村載波電話系統(tǒng)、小型戶用系統(tǒng)和村莊供電系統(tǒng)等。

　　進(jìn)入21世紀(jì)后，光伏市場發(fā)展較快。2002年國家啟動(dòng)了“西部省區(qū)無電鄉(xiāng)通電計(jì)劃”，通過光伏和小型風(fēng)力發(fā)電解決西部七省區(qū)（西藏、新疆、青海、甘肅、內(nèi)蒙、陜西和四川）700多個(gè)無電鄉(xiāng)的用電問題，光伏用量達(dá)到15.5MWp（其中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)240kW）。截止到2005年，底中國光伏系統(tǒng)累計(jì)裝機(jī)已經(jīng)達(dá)到70MWp。進(jìn)入本世紀(jì)以后，中國太陽電池的生產(chǎn)進(jìn)入快速發(fā)展期。保定英力率先突破原有的單晶硅和非晶硅電池生產(chǎn)，籌建3MWp多晶硅電池生產(chǎn)線；2001年無錫尚德建立10MWp太陽電池生產(chǎn)線獲得成功，2003～2005年，在德國和歐洲市場拉動(dòng)下，無錫尚德和保定英力德持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，其他多家企業(yè)紛紛建立太陽電池生產(chǎn)線，中國太陽電池生產(chǎn)迅速增長。截止到2005年底，太陽電池生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到400MW，產(chǎn)量達(dá)到150MW。絕大部分太陽電池組件出口歐洲。預(yù)計(jì)2006年底太陽電池生產(chǎn)能力超過1000MW。

　　1.1.2小型風(fēng)力發(fā)電

　　中國從事小型風(fēng)力發(fā)電開發(fā)、研制、生產(chǎn)的單位不斷增加，已經(jīng)達(dá)到了70家左右。中國小型風(fēng)電機(jī)組目前保有量超過15萬臺(tái)，是世界上應(yīng)用最多的國家。2005年小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)量、產(chǎn)值、利潤有新的增長，200W、300W、500W和1000W機(jī)組產(chǎn)量逐年增加，占年總產(chǎn)量的80％，生產(chǎn)機(jī)組總?cè)萘繛?2020kW，總產(chǎn)值8472萬元。小型風(fēng)電主要用于解決無電農(nóng)牧民、邊防哨所、通訊基站等的用電問題，近幾年在城鎮(zhèn)中也在推廣應(yīng)用。出口外銷數(shù)量增加，國際市場看好，共出口小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5884臺(tái)，創(chuàng)匯282.7萬美元，出口到菲律賓、波蘭、韓國、日本、加拿大、英國、美國、荷蘭、新西蘭等24個(gè)國家和地區(qū)。

　　相關(guān)的行業(yè)及職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定，很好的規(guī)范了行業(yè)發(fā)展。目前已經(jīng)制定國家標(biāo)準(zhǔn)35個(gè)。

　　1.1.3微型水力發(fā)電

　　中國小水電資源豐富,適于農(nóng)村開發(fā)，是實(shí)現(xiàn)中國特色農(nóng)村電氣化的重要途徑，是社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的需要。據(jù)普查資料,中國小水電資源的理論蘊(yùn)藏量和待開發(fā)的資源潛力很大,在全國2300多個(gè)縣中，有1104個(gè)縣的小水電資源超過1萬kW，全國將近半數(shù)的縣可以立足于開發(fā)當(dāng)?shù)匦∷�電資源，輔以其他能源,解決本地的初級電氣化用電。

　　按照最新的微水電容量定義（500kW以下），微水電裝機(jī)容量已接近800萬kW，涉及到的農(nóng)村用電人口達(dá)4千萬人以上。這不僅拓展了微水電的發(fā)展空間和領(lǐng)域，也極大地提升了微水電在農(nóng)村能源中的份額和地位。全國生產(chǎn)微小型水輪發(fā)電設(shè)備的企業(yè)約40多家，年生產(chǎn)能力3萬臺(tái)以上，其中一些企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量可靠、技術(shù)性能先進(jìn)，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)出口。

　　隨著微水電容量的擴(kuò)大以及投資目的和經(jīng)營方式的改變，微水電用戶對微水電設(shè)備的性能和質(zhì)量要求有了很大提高，從單純的追求低價(jià)格，轉(zhuǎn)向追求高的性價(jià)比。為克服微水電無過載能力、供電規(guī)模小、可靠性差等缺點(diǎn)，對微水電多機(jī)并聯(lián)、并網(wǎng)應(yīng)用及相適應(yīng)的供電模式的研究正在興起，研制出的第二代微型水力發(fā)電機(jī)組，解決了多項(xiàng)第一代機(jī)組的技術(shù)缺點(diǎn)。中國在微水電研究與生產(chǎn)方面處于國際領(lǐng)先地位。

　　微水電投資者的主體由集體或自發(fā)自用的農(nóng)戶，變成了以鄉(xiāng)村的電管員和水管員為主，微水電的投資人以賣電增收為目的，普通農(nóng)民成為買電使用的消費(fèi)者。同時(shí)國家的微水電扶持政策也明顯加強(qiáng)。在與《中華人民共和國可再生能源法》有關(guān)的12個(gè)配套法規(guī)中，至少有8個(gè)法規(guī)直接關(guān)聯(lián)到微水電的內(nèi)容。

　　1.2市場需求

　　1.2.1解決1300萬無電人口的生活用電

　　中國政府已經(jīng)宣布，在未來10~15年解決所有無電居民的生活用電問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到2005年底全國大約還有300萬無電戶（約1300萬無電人口），其中150萬戶（約700萬人口）將采用電網(wǎng)延伸、小水電和移民搬遷的辦法解決他們的用電問題，其余150萬無電戶需要采用光伏和光伏/風(fēng)電互補(bǔ)系統(tǒng)在2006-2015期間解決，這是一個(gè)巨大的市場。

　　1.2.2產(chǎn)品的更新?lián)Q代帶來巨大市場需求

　　隨著產(chǎn)品研發(fā)與技術(shù)的不斷改進(jìn)，新的產(chǎn)品與設(shè)備不斷涌現(xiàn)，同時(shí)原先的一些設(shè)備、機(jī)組已達(dá)到或超過設(shè)計(jì)壽命，需要更新?lián)Q代，這是一個(gè)穩(wěn)定的市場。

　　1.2.3推廣應(yīng)用范圍擴(kuò)大帶來市場的擴(kuò)大

　　由于油價(jià)的上漲，使得一些原先使用柴油、汽油發(fā)電機(jī)組的單位改用“三小電”。邊遠(yuǎn)地區(qū)的哨所、海島漁民、野外微波站、氣象站、公路鐵路無電小站等都根據(jù)所處地區(qū)條件改用小型光伏、風(fēng)力或者微型水利作為供電來源。還有一些生態(tài)公園、庭院別墅將這種供電方式作為一種景觀，這是一個(gè)新生的市場。

　　1.2.4電力供應(yīng)緊張帶動(dòng)“三小電”發(fā)展

　　農(nóng)村電網(wǎng)改造取得了巨大成就，但用電量隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛增長，農(nóng)村缺電情況依然嚴(yán)重。“三小電”為解決農(nóng)村用電緊張狀況創(chuàng)造了條件，使農(nóng)民生活水平的進(jìn)一步提高成為可能。

　　1.2.5國家關(guān)于可再生能源的產(chǎn)業(yè)政策為“三小電”保駕護(hù)航

　　隨著政府的倡導(dǎo)與宣傳，清潔能源與可持續(xù)發(fā)展的理念已經(jīng)深入人心，《中華人民共和國可再生能源法》的頒布實(shí)施以及國家一系列扶持可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策更是為可再生能源的發(fā)展提供了有力的保障，越來越多的企業(yè)和個(gè)人投入到這個(gè)領(lǐng)域中。“三小電”作為可再生能源利用的一部分必將有一個(gè)新的更大發(fā)展。

　　1.2.6國際市場

　　中國太陽電池、離網(wǎng)型小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、微小型水輪發(fā)電設(shè)備都在國際市場上占有一席之地。

　　2技術(shù)發(fā)展趨勢和存在的障礙2.1小型光伏發(fā)電

　　單晶硅電池的實(shí)驗(yàn)室效率已經(jīng)從20世紀(jì)50年代的6％提高目前的24.7％。多晶硅電池的實(shí)驗(yàn)室效率也達(dá)到了20.3%。薄膜電池的研究工作也獲得了很大成功，非晶硅薄膜電池實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定效率達(dá)到了13%、碲化鎘(CdTe)實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定效率達(dá)到16.4%、銅銦硒(CIS)的實(shí)驗(yàn)室效率達(dá)到19.5％。目前商業(yè)化晶硅電池的效率達(dá)到14％～20％(單晶硅電池16％～20％，多晶硅14％～16％)；與此同時(shí)，光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)和光伏系統(tǒng)集成技術(shù)與時(shí)俱進(jìn)，共同促使光伏發(fā)電成本不斷降低和光伏市場及產(chǎn)業(yè)的持續(xù)擴(kuò)大。

　　中國在電池效率、專用基礎(chǔ)材料和專用配套設(shè)備的性能及品種方面與世界先進(jìn)水平存在相當(dāng)差距。

　　在應(yīng)用方面，光伏發(fā)電除用于獨(dú)立系統(tǒng)用電外，在有電網(wǎng)地區(qū)的并網(wǎng)應(yīng)用越來越廣泛。在系統(tǒng)技術(shù)方面主要追求高可靠性和低成本�？匆豢慈珖�可利用的屋頂面積：中國房屋總建筑面積400m3，其中城市房屋131億m3，81.8億m3為住宅面積，農(nóng)村住宅面積大約是城鎮(zhèn)的2倍，160億m3；城鎮(zhèn)住宅按照平均10層樓計(jì)算，屋頂可利用面積8億m3，農(nóng)村住宅按照平均5層樓計(jì)算，則屋頂可利用面積32億m3，合計(jì)40億m3。

　　表3幾種典型太陽電池的實(shí)驗(yàn)室最好效率（％）電池種類中國世界單晶硅19.824.7多晶硅（穩(wěn)定）14.519.8碲化鎘（CdTe）13（三結(jié)）8（兩結(jié)）硒化鎘（CdSe）13.3816.4硒銦銅（CIS）21.119.2表4幾種商業(yè)化電池的效率對比（％）電池種類中國世界單晶硅14－1616－20多晶硅12－1515－18－8（三結(jié)）非晶硅（穩(wěn)定）5－6（兩結(jié)）7（兩結(jié)）3－4（單結(jié)）6（單結(jié)）碲化鎘（CdTe）－8－10硒銦銅（CIS）－－10如果20％安裝太陽電池就會(huì)有80GWp，約占2002年全國裝機(jī)1/4；按照全年滿功率發(fā)電1500小時(shí)計(jì)總年發(fā)電量約120TWh，約占全國7.3%（2002年全國總發(fā)電量1650TWh）。如果2020年全國30GWp太陽電池全部安裝在城鄉(xiāng)屋頂，則占用面積僅為城鄉(xiāng)屋頂總面積的7.5%。除利用小光伏系統(tǒng)解決無電地區(qū)的用電問題外，在中國農(nóng)村地區(qū)推廣小并網(wǎng)光電系統(tǒng)有重要意義。中國在農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用并網(wǎng)光伏系統(tǒng)還基本是空白，應(yīng)進(jìn)行研究示范。

　　影響小光電推廣的主要障礙是成本高，沒有國家政策強(qiáng)有力的支持很難推廣。隨著可再生能源法的實(shí)施，小光電在農(nóng)村有廣闊的應(yīng)用前景。

　　2.2小型風(fēng)力發(fā)電

　　小型風(fēng)力發(fā)電的主要技術(shù)發(fā)展趨勢是增加可靠性和穩(wěn)定性。同時(shí)在應(yīng)用上不只是用于離網(wǎng)發(fā)電，越來越多地用于并網(wǎng)發(fā)電。小風(fēng)電發(fā)展的主要障礙：

　　●生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小，贏利困難

　　●片面追求低成本，產(chǎn)品性能、質(zhì)量阻礙更多應(yīng)用

　　●用戶承受能力差

　　●市場缺乏政府足夠支持

　　2.3微小型水力發(fā)電

　　微水電分為三個(gè)類型：0.1～3kW為戶用型，3～30kW為村用型，30～500kW為鄉(xiāng)用型。從整體上看，小水電的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益都不錯(cuò)，但設(shè)備技術(shù)水平卻不高。需對舊老電站進(jìn)行改造和重建，采用高質(zhì)量和高自動(dòng)化的設(shè)備，提高小水電的開發(fā)技術(shù)水平。小水電資源大多分布在水力資源豐富的地區(qū)，這些地區(qū)水電在電網(wǎng)中的比重本來就很大，造成豐水期系統(tǒng)電力有余，小水電只有棄水；而枯水期電網(wǎng)缺電，小水電也不能提供更多的電力。

　　總體而言，三小電的技術(shù)發(fā)展趨勢：

　　●發(fā)展多能互補(bǔ)技術(shù)，提高用電的保證率。如發(fā)展風(fēng)/光、光/水、風(fēng)/光/水等互補(bǔ)系統(tǒng)；

　　●提高系統(tǒng)可靠性，提高效率，降低成本；

　　●從在無電網(wǎng)地區(qū)的離網(wǎng)應(yīng)用到越來越多的并網(wǎng)應(yīng)用；

　　●從單純解決生活用電，到擴(kuò)大系統(tǒng)規(guī)模，用于生產(chǎn)用電；

　　●不僅解決生產(chǎn)用電問題，還用于解決生活用能問題，如用小水電進(jìn)行做飯、取暖等。

　　3發(fā)展建議

　　依據(jù)《可再生能源法》，盡快制定“實(shí)施細(xì)則”，統(tǒng)一規(guī)劃，加強(qiáng)管理，考慮多種形式的補(bǔ)貼政策，激勵(lì)“三小電”發(fā)展。健全標(biāo)準(zhǔn)化體系與質(zhì)量體系，繼續(xù)制定和修訂相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　企業(yè)要不斷加強(qiáng)技術(shù)改進(jìn)，降低成本，重視技術(shù)升級和產(chǎn)品創(chuàng)新，提高產(chǎn)品性能與質(zhì)量，組織規(guī)�；�、專業(yè)化生產(chǎn)，加快產(chǎn)業(yè)化步伐。面向農(nóng)村，進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)和售后服務(wù)工作。進(jìn)一步加強(qiáng)國際交流與合作，擴(kuò)大國際市場占有率。繼續(xù)推行示范項(xiàng)目的開展，加大宣傳力度。具體建議如下：

　　●列入政府規(guī)劃，把發(fā)展“三小電”看作建設(shè)和諧社會(huì)、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的政治任務(wù)；

　　●制訂可操作的政策細(xì)則，以國家投入為主，用10～15年解決無電人口基本生活用電；

　　●加強(qiáng)研發(fā)支持，改進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量；

　　●發(fā)展示范新技術(shù)，發(fā)展多能互補(bǔ)系統(tǒng)；

　　●提高用能水平，除提供生活用電外，提供生產(chǎn)用電和生活用能；

　　●根據(jù)資源情況和目前發(fā)電成本，開發(fā)順序：水電、風(fēng)電、光電

　　●考慮在農(nóng)村建設(shè)屋頂并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的示范推廣；

　　●村鎮(zhèn)發(fā)展光伏、風(fēng)/光互補(bǔ)路燈；

　　●農(nóng)村示范由三小電為主組成的微電網(wǎng)和分布式電源系統(tǒng)。

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