1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
目前的清洁能源,主要有太阳能、风能、生物质能等等,利用太阳的辐射能量,能够有效减少非清洁能源的使用,世界上各个国家都开始重视发展太阳能。
我国国土面积大,光照条件分布不均,在四川、贵州等地,太阳能年辐射量最小低至3344 MJ/m2,而在宁夏、甘肃等地,太阳能年辐射量可高达 8400 MJ/m2。西北地区的大部分区域都位于高辐射量的太阳能资源丰富区,年均太阳光照射时长超过了 2500 小时。同样,也是因为地理位置的影响,西北地区经济发展整体慢于其他地区,人们的生活环境并不优越,甚至部分地区生活条件艰苦,远远不能满足当前人们生活需要。西北地区虽然具有先天的光照资源,但是依旧依赖化石燃料的使用,加剧了环境的恶化。21 世纪后,西北地区大力发展光伏项目,特别在 2010 到 2014 年间,光伏产业爆发式增长。截止 2018年底,西北地区光伏装机容量达到 41.24 吉瓦。
由于国家政策和西北地区的地理位置,在该区域经济发展情况与其他地区比是落后的,在基本的设施建设上达不到其他地区的基础条件,再加上国内光伏技术落后,发展时间较短,政策不配套,该产业在发展中曾暴露出产业链断裂的问题,特别是硅原料依赖进口和产业链下游的光伏产品几乎全部用于出口,这样出现了“两头在外”、盲目扩张、缺少监管及同质化恶性竞争等诸多问题。同时,多晶硅价格的降低,补贴政策的调整,可用于开发太阳能发电的土地资源减少,使得国外很多光伏产业破产,2012-2013 年间,几乎所有的德国太阳能公司都在宣布破产,中国光伏企业也受到冲击,几乎全部进入非盈利状态,其中在美国上市的十余家企业亏损超过上千亿元,百分之五十的公司停止生产或者处于半生产转台。在日本,光伏企业发展也向后倒退,有相当一部分市场被国外产品代替,2016 年与光伏企业相关的公司,陆续由于抵抗不住光伏市场低迷的冲击,达到了光伏发展以来最高的破产数。
.............................
1.2 国内外研究综述
1.2.1 国外研究综述
M.A. Green 分析了德国和日本的城市住宅光伏发电,澳大利亚贡献的薄膜多晶硅玻璃技术和可持续技术国际开发的染料敏化纳米晶钛电池,回顾了应用技术的现状,概述了光伏发电未来可能的发展[1]。Raquel Figueiredo 等对葡萄牙的电力系统进行了分析,并探索了在 2025 年之前可以实现的更清洁的供应替代方案[2]。文章结果表明,如果伴随着现有水泵容量的适度增加,可以用约 8GW 的光伏发电厂代替燃煤电厂。Luiz Enrique Vieira de Souza 等分析了巴西光伏产业在其与全球可再生能源市场的关系中的发展[3]。中国的光伏能源政策被作为讨论巴西经验的参数,以突出可再生能源投资在新兴经济体中日益增长的重要性,以及各国在推动可再生能源产业作为战略发展方面发挥的决定性作用他们在竞争激烈的全球秩序中享有特权。Jinsoo Song 等研究了韩国光伏现状和前景[4]。该文回顾了研发技术的长期计划和最新趋势,并展示了韩国光伏传播,示范项目和市场前景的实例。Cheng Zheng 等为美国、中国、日本和德国的光伏产业建立了 2000 年至 2012 年的综合数据集,构建双因素学习曲线模型,从规模经济中明确创新的效果。利用这项工作形成一系列建议和路线图,使光伏产业的可持续增长成为全球能源经济的支柱[5]。
Christian Binz 等对太阳能光伏领域定量数据的广泛分析来解决新清洁技术领域的空间动态是否与现有的行业生命周期模型一致的问题[6]。该文综合全球数据库包含 86000 项专利以及制造和销售记录,用于分析 1990 年至 2012 年间光伏行业的创新,制造和市场部署活动的地理变化,分析揭示了先发优势低于预期的空间生命周期模式制造业和市场活动以及新兴经济体企业早期进入制造业和知识创造领域,讨论这些研究结果对发达国家和新兴经济体公司竞争地位的影响,为行业生命周期理论提出了新的风格化假设,并勾勒出反映新兴清洁技术行业全球相互依赖性的政策方法。
.............................
2 西北地区光伏发电产业概况
2.1 西北地区光伏发电产业的发展历程
西北区域是我国能源资源聚集地之一,拥有充足的光照环境,是发展光伏这种新能源的良好地带。国家的光伏产业发展有长期的探索历史,但是可借鉴的实际经验不足,西北地区也是在 21 世纪后开始有了起步和发展。西北地区光伏发电产业主要经历了成长起步阶段、发展突破阶段、规模爆发阶段和稳步发展阶段。
2.1.1 成长起步阶段(2007 年以前)
2007 年以前,国家整体光伏行业还处于起步期,这一时期基本上处于示范阶段,行业没有实际性的运行,更没有投入到市场中。
在这段时期主要在光伏领域有三个典型的发电工程,一是深圳园博园光伏发电并网系统,该系统是 2004 年在深圳建立,该项工程的建立标志着我国第一个兆瓦级并网光伏项目的诞生,最国内也是在亚洲地区第一个光伏并网电站。该项目的建立为之后光伏与建筑结合、电站的建设提供了参考价值 [23];二是有国家发展和改革委员会发布实施的“西部省区五点乡通电计划”,利用新能源技术,将光能、风能转化为电能来解决西部区域 700多个乡镇的用电问题;三是“地面光伏电站雏形——西藏羊八井高压并网光伏电站” [24],该电站建于 2005 年,是西藏首个直接高压并网的电站。
2.1.2 发展突破阶段(2007~2010 年)
2007 年,国家发改委发布《可再生能源中长期发展规划》,要大力发展光伏技术,并且要投入更多实际项目,加大太阳能利用率,计划在 2010 年由太阳能发出的可供应电量在 30 万 kw 以上 [25],而计划在 2020 年时,将这个数值翻六倍。
2009 年我国发布了包括“太阳能屋顶计划”和“金太阳工程”计划在内的扶持计划,对并网发电项目给予补助,2007 年至 2010 年,全国装机容量每年都翻一番,依托于国家的政策,为了发展光伏项目,国家在该领域专门设立了两期特许招标,在政府的鼓励和帮助下,西北地区的光伏发电产业在该阶段有了突破。2010 年末,西北地区的光伏装机容量已然成为全国各地区的第一位,总计 325.5 兆瓦。
...............................
2.2 西北地区光伏发电产业的概况
光伏发电近十年在我国发展迅速,特别是在西北这个光照资源优越,地理位置突出的区域,该产业发展更为明显。
2.2.1 西北地区发电产业现状
西北地区的发电产业,主要以火力发电、水力发电、风力发电为主,其火力发电产业和水力发电产业占据西北地区的主要发电部分,占据了大部分的发电量,西北地区 2018年电力发电对比数据见表 2-4:
.............................
3.1 确立模型 .................................... 15
3.1.1 分析工具选取 ........................... 15
3.1.2 波特钻石模型的简介 ............................... 15
4 西北地区光伏发电产业竞争力评价模型 ...................................... 52
4.1 指标体系构建 .............................. 52
4.1.1 指标选取 .......................... 52
4.1.2 评价标准选取 ................................ 58
5 结论及展望 ..................................... 71
5.1 结论 ................................ 71
5.2 展望 ............................ 71
4 西北地区光伏发电产业竞争力评价模型
4.1 指标体系构建
从第三章中可以知道,竞争力影响因素并不是具体的、单一的某个类别,而是复杂的一系列影响方面,参考其他学者对此类问题的分析,要对这些因素建立一套指标体系,对这个问题量化。
4.1.1 指标选取
指标的选取,需要考虑该行业中具有影响的选择项,要全面考虑,指标选取过少,会影响对该产业评价的准确性,造成分析不全面;指标选取过多,会使评价体系可能会存在多余项目,影响对重要指标的评价,同时增加了分析量,造成误差。本文在第三章的基础上,遵循指标选取的原则,保证指标选取的合理性、互补性、一致性和相关性,根据第三章对西北地区光伏发电产业影响因素的分析[60],主要从以下几个方面选取指标。
(1)基础竞争力评价指标选取
对于能源方面的评价,首先要看该区域内基础资源情况。基础竞争力评价指标的选取,主要就是针对该区域的基础资源进行评价。对于该方面的评价,主要相关的指标有:太阳能资源量,硅矿资源量,技术专利量,人才引进量,本区域的装机量等。这些指标都影响着该产业的发展,但是技术发展,带动的是整个产业的创新,所以技术专利的发行量不能完全说明西北地区的竞争力,并且由于是技术专利量西北地区四个省份,技术专利量和人才引进的数量要具体量化,是难以实现的,所以本文不考虑该两项指标,而最终选择以下指标:
.........................
5 结论及展望
5.1 结论
光伏是新能源中利用越来越广泛的一种能源,但是光伏的起步时间不长,不能跟火电、水电相比,面临的挑战和困难也层出不穷。本文重点针对西北地区四个省份的光伏发电产业进行分析,分别利用波特的钻石模型对光伏发电产业的竞争力影响因素进行定性分析,利用构建的竞争力影响因素评价模型,分析西北地区四个省份的光伏发电产业竞争力的影响因素现状,得到研究结论如下:
(1)通过整理西北地区光伏发电产业的发展历程、产业概况、竞争力现状,表明西北地区光伏发电产业的发展面临挑战。西北地区由于其优越的地理位置和光照条件,在新能源发展阶段,依靠着国家的倾向性政策,成长迅速。但在快速发展的同时,没有统筹规划,致使光伏项目井喷式建立,没有配套发展电力输送,也没有提升核心技术。这导致西北地区光伏项目发展受限,从国家层面上将发展重心向东部偏移,结合分布式光伏扶贫项目的落实,造成西北地区光伏发电产业发展速度严重变缓,要继续突破发展充满了挑战。
(2)西北地区的光伏产业发展潜力依然存在,但多依赖于自然因素、能源发展方向以及产业爆发突破阶段的积累。通过波特钻石模型对西北地区产业内部因素详细讨论,同时与其他地区相同因素对比,表明西北地区的初级生产要素、国内外需求状况、相关产业的发展是该地区光伏发电产业的优势因素,其中初级生产要素是自然条件,国内外需求是能源建设的方向,相关产业是基于各个光伏项目爆发增长阶段的积累;而高级生产要素、战略规划以及企业数量、同类发电产业包括其他清洁能源这几项因素,是劣势因素,这些因素多需要技术的创新,西北地区该产业需要对技术革新。
(3)通过竞争力评价模型的分析,表明西北地区光伏发电产业总体发展状态还是有利的。在竞争力评价模型中,综合评价为有利,在一级评价指标中,经济竞争力、基础竞争力和产品竞争力评价都是有利,而环境竞争力处于不利评价。这说明西北地区在资源、产品、消耗、经济以及政策的综合方面,能够推动该区域产业发展,竞争力较强,其中个别指标的指数不高,需要形成有效的对应措施。