时间：2022-04-18 05:50:38
导语：在太阳能发电技术论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
2009年,太阳能在中国的发展达到前所未有的,国家对太阳能的补贴扶持政策陆续出台,年初的3月,财政部、住房和城乡建设部联合印发《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》及《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》,“意见”和“办法”确定了对光电建筑2009年的补助标准为20元W。同年7月,国家财政部、科技部、国家能源局发出《关于实施金太阳示范工程的通知》,通知提出对光伏并网项目和无电地区离网光伏发电项目分别给予50%及70%的国家财政补贴;9月,《新兴能源产业发展规划》规定的太阳能发电目标也进一步明确,计划到2020年将达到20GW,一系列的国家政策出台,昭示着太阳能这一新兴绿色能源在未来的能源舞台上将出演主角。
与此同时,与太阳能有关的、相关的、无关的产业都冠以“太阳能”的桂冠遍地开花,导致国家在进行宏观调控时给这个产业整体“降了温”。叫停了部分具有一定污染的电石产业,但真正环保并可持续发展的光电产业仍可享受国家补贴。
在国家将节约能源确定为基本国策,大力提倡节能减排、发展可再生能源的今天,如何推动我国太阳能聚光式热能发电产业更好更快地健康发展是我们面临的亟待解决的重要问题。热能发电只需要太阳的光和水,是唯一可与化石燃料抗衡的技术,美国eSolra公司的技术做到了实质性的商业运行。
山东蓬莱电力设备制造有限公司于1987年成立,是为火力发电厂做辅机配套的民营企业,有自营进出口权。公司为高新技术企业,拥有多项专利,同时也美国硫化床锅炉配套的进口设备。公司国际部经过一年多的努力,将这项全球能源领域的先锋已商业化运行的热能技术成功地引进中国,此作为中国的总并在本厂制造,实现真正的国产化。
太阳能聚光热力发电技术的引进者王韬博士,身兼山东蓬莱电力设备制造有限公司国际部副总裁,曾担任美国斯坦佛大学的客座讲师,其论文曾在美国人类遗产学杂志、科学、美国科学院院报及多家专业周刊发表。
王韬博士花了大量的时间对目前各大类新能源技术作了广泛地了解和比较。大气中40―50%的温室气体是火力发电厂所排放的。对此,各国政府都在治理,但见效甚微,没有更好的可商业化运行的成熟技术来推广。王韬做了大量的市场分析,找到了位于美国加州帕沙地那市的eSolra公司,这是美国唯一一家商业化运行的塔式太阳能发电厂。eSolra公司的技术不仅领先于国际,而且填补了国内在该领域的空白。近日,eSolra公司分别获得2010年世界经济论坛全球能源先锋技术奖,动力工程周刊2009最佳可再生和可持久发展技术奖两项大奖。
【关键词】绿色建筑；太阳能；光伏发电；光伏建筑一体化
中图分类号：TM71文献标识码
目前，环境污染、生态破坏和资源短缺带来的直接或衍生影响和破坏危害问题日益突出，危害着人们的生存与发展。我国对能源的过度采伐导致诸如地面下沉、塌陷且还产生了大量的CO2和SO2等有毒气体严重污染环境，造成生态恶化。因此，在传统能源枯竭之际，太阳能成为人类利用的主要新能源之一。
一、太阳能开发利用
地球上的风能、水能、生物质能和潮汐能等都是来源于太阳。太阳能具有：储量的“无限性”、存在的普遍性、利用的清洁性和经济性等优点，是最理想的可再生能源。
目前，从利用形式、环保节能和造价方面，太阳能都比现有的利用煤炭和水力发电的形式都较经济和无污染行等特点，通过主动式太阳能设备和系统进行统一的管理和控制，已达到优化太阳能应用系统使太阳能得到充分利用，从而使建筑能耗最大限度的降低，此技术与目前国家政策相适应，促进经济的持续快速发展，保护生态环境，节能降耗，解决国内能源短缺等问题。
二、光伏系统与建筑结合的研究
（一）光伏建筑一体化
一体化是把建筑、技术和美学融为一体，不是两者的简单相加，而是二者的有机结合，改变了传统太阳能发电设备对建筑外观的影响。它是“建筑物产生能源”新概念的建筑，是将太阳能光伏发电作为一种体系纳入建设工程基本建设程序中，同步的设计、施工、验收、使用和后期管理，是一种理念、设计、工程的总称。
（二）建筑结构对节能的影响因素
对建筑设计方面研究建筑体对节能的影响因素，其主要有以下几方面：
1.地理位置的影响
太阳能建筑应建在太阳能辐射丰富的地区，因此，在建筑选址时宜选在向阳的周围无遮挡的山地、坡地及位置较高的地方，以便于更好地接收太阳光，增大辐射量提高发电率。
2.建筑朝向的影响
从地理学角度来看：我国建筑一般坐北朝南：我国居住采光的朝向是南向的，这是因为我国位于地球北半部，一天中阳光大多数时间都是从南面照射过来。
3.建筑间距的影响
日照间距是影响太阳能建筑辐射量的重要因素。建筑类型、建筑朝向、用地地形、当地地理纬度位置等因素影响日照间距。其理想的间距：D≥Hctg。
4.建筑外形的影响
太阳能建筑一般采用的屋顶，这是因为光照条件不受影响，可自由接受太阳辐射。目前遮阳板常选择pv材质，其材料不但具有很好的遮阳功效，还能够光伏发电。
（三）在建筑设计中应考虑的因素
太阳能光伏建筑一体化是利用各种光伏电池特殊的特性与建筑进行有机整合，同时考虑环保、节能、美观、安全和经济实用等因素。建筑设计中应考虑建设造价、楼层高度、日光的控制、美学和冷却等问题的影响，建筑师在设计时就需要平衡、协调、解决彼此之间的矛盾。
1.美学要求
建筑应该从初步设计时就将太阳能系统作为建筑中不可或缺的元素加以设计，将其包含的各个部件融入建筑之中进行一体设计，使其成为建筑组成不可分割的一部分，以达到其与建筑物的完美结合的目的。
2.屋顶倾角的要求
太阳电池方阵倾角影响方阵面接受太阳的辐射量。固定的光伏方阵若倾斜面设计的未达到最佳合理角度，就需要靠太阳电池组件来补给。对倾角固定的屋顶满足负载用电的条件，而平屋顶要确定方阵的最佳倾角。
3.建筑形体的要求
太阳能辐射量集中在每天的9：00-16：00，地面反射对建筑的影响约为32%。所以，为了使太阳能辐射热量更多地获取，常把建筑墙体设计为东西轴朝向的长方体，正方形次之，南北朝向的长方体体型的建筑节能效果最差。
4.光伏系统及光伏组件的要求
将光伏系统和建筑这两个独立的系统有机结合，涉及诸多方面，如建材的隔热性、抗风、绝缘性、美观、抗老化能力以及强度和刚度等性能要求。
5.光伏建筑设计中应注意的问题
目前，对不同项目的不同情况在不断的改变，要使光伏建筑设计、结构和技术的问题达到一个平衡比较困难。为了把光伏系统与建筑能更好的整合，在设计时需要考虑如下一些因素：1.如何与建筑有机结合；2.如何增加建筑美感；3.光伏板色彩和肌理；4.注意通风降温设计、光伏板维修与扩容和建筑结构与光伏组件电学性能的配合等问题。
（四）光伏建筑的结合方式及应用
太阳能光伏建筑一体化按结合方式不同可分为：独立安装型和建材安装型。真正意义上的光伏建筑构件即可用做建材又可以发电，是光伏和建筑的完美融合。
1.与建筑外墙体结合
对于多、高层建筑，为了使墙面更多地收集太阳能。目前，常从墙体构造和材料两个方面分别考虑，将光伏板及玻璃幕墙集成为PV玻璃幕墙，即可屏蔽太阳的热辐射有效减低建筑墙体的温度，从而降低建筑物室内空调冷负荷；另外，也增加了太阳能转化为电能。
2.与建筑屋顶结合
光伏阵列安装在建筑屋顶可最大限度的接受太阳光辐射。同时，为了减少夏季屋顶的热负荷兼做屋顶的遮阳板，或者做通风隔热屋面，综合使用了材料节约了成本。
3.应用与建筑天窗
在新建或改造建筑中采用光伏板代替天窗玻璃。通过利用光伏采光天窗和中庭间接采光，白天可以减少或者完全不需电力照明，大大节约了电能用量，节约了运作成本。
4.其它建筑元素中的应用
建筑中遮雨篷、遮阳板、阳台等构件与光伏板集成一体化用于建筑构建，在满足美观性要求的情况下，建筑构件应满足工程技术规范要求。
三、结语
在太阳能光伏系统与建筑结合应用的调查研究的基础上，从技术和美学两方面考虑，分析与建筑集成的光伏系统技术性和光伏建筑美学性的设计，建筑与太阳能有机结合应考虑的因素和措施分析研究，从而得出上述方案措施，已达到解决如何将太阳能光伏系统与建筑更好地进行有机整合的目的，从而为其很好的运用提供一定的参考。
参考文献：
[1]唐莉芸.光伏发电系统在绿色建筑中的应用及其节能研究[D].华南理工大学，2012.
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[3]候岱.太阳能光电技术在建筑节能中的应用研究[D].河南师范大学，2011.
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[4]龙文志.太阳能光伏建筑一体化[J].建筑技术，2009.
【关键词】 应用型 工学结合 新能源 人才培养模式
面对日益严峻的化石能源枯竭和环境恶化问题，人们已经清楚的意识到太阳能将是人类最重要的能源。目前，太阳能光伏发电技术与应用得到快速发展。到2008年年底，全球光伏累计安装容量大约18.5GWp，但其主要市场在欧美和日本。欧美和日本已经形成了光伏应用的设计、安装、运行维护的新兴产业队伍和人才培养教育体系。而我国虽然是光伏组件的生产大国，但光伏的安装总量包括光伏电站的安装占世界光伏安装总量的比重很小，设计、安装、运行维护产业队伍尚未形成，人才培养体系还没有建立。
根据我国新能源中长期发展规划，2009年-2010年均新增55MW，到2010年我国光伏发电累计装机容量将达到250MW；而到2020年年需新增1350MW，累计装机将达到1600MW。因此我国光伏发电应用的潜在市场非常巨大。面对国家推动国内光伏发展的政策到位，国内光伏市场即将规模化发展，人才制约瓶颈将很快显现。因此，必须加大力度，迅速建立和完善我国光伏应用人才培养体系。
南昌理工学院就是在这一背景下于2008年成立了太阳能光电工程学院，在应用型太阳能光伏专业人才培养模式的教育理念、培养方案、课程设置、教学内容等方面进行了有益的改革与探索，学校把新能源科学与工程专业教育厅重点学科优势和应用型光伏创新人才培养结合起来，并率先摸索出光伏专业应用型、创业型人才培养模式，具有一定的创新性。以此为案例，本文力求总结与阐述工学结合教学模式在光伏应用专业教育中的成效性。
一、工学结合，依托行业、企业确定人才培养方案
人才培养模式是是教育教学思想、理论转化为创新教学实践， 实现培养目标的物质力量的中介[1] ，它包含教育思想与教学观念、专业培养目标与规格、专业设置、教学内容与课程体系等几个基本要素[2]。为适应世界光伏产业发展和工科院校教育改革的趋势，南昌理工学院联系我国光伏产业现状，紧密结合学校的学科优势与办学特色，根据江西区域经济发展的要求，建立适应“光伏产业应用性人才教育基本要求”为目标的教育教学体系。力争在省属工科本科院校中培养具有国际光伏产业发展思维，能够胜任光伏电池组件生产、研发以及光伏系统的设计、安装维护等工作，促进本地区经济社会发展的具有创新能力与创业思维的新一代光伏产业复合型人才。学院与国内大型光伏企业如赛维、晶科能源等高科技企业强强联合，建立起订单式培养。根据企业的需要确定人才培养方案，开设有光伏电池片制造工艺、光伏材料与检测、单晶硅/多晶硅制造工艺、光伏组件加工与工艺、太阳能发电技术、光伏发电设计与施工等核心专业课程，并到企业实训，强化技能素质培养，掌握光伏电池片及组件加工技术，使学生在就业初期就能够在技术岗位上脱颖而出，从而获取更多的升职机会；同时，要求学生掌握光伏电池片、光伏组件生产过程的原理与工艺要求，掌握光伏发电及相关供用电技术，有利于学生的可持续发展。
二、开展实验教学改革，不断完善实验室硬件设施，为学院的发展提供硬件支撑条件。实践教学是职业教育的核心环节，主要培养学生的职业能力，即专业能力、方法能力、社会能力[3]。新能源产业人才教育教学改革的关键是新能源产业相关实践技能的培养，加强新能源专业本科生生产实践课程的教学，以创业型、应用性人才培养为主，科研教学型人才培养为辅。
1. 修订各专业实验教学大纲，加大实践教学的比例。
打破专业和学科的界限，合并内容相同或相近的课程，优化专业基础课理论与实验教学内容，删除陈旧过时和过深过难的内容，吸收前沿科技成果，增加实践教学内容，尽可能应用新的实验技术，在教学之中使学生的综合能力得到培养。
2. 增开综合性实验和设计性实验，实施学生开放实验室建设
学校建有实验实训中心1个，其中包含6个实验室（机房、操作平台），教学机房、电子电工实验室、光伏基础实验室、光伏发电实验室、光伏材料实验室，多晶硅铸锭实验操作平台。实验实训中心平时对学生开放，66.67%的实验室为开放性实验室。制订实施了《实验室开放管理暂行办法》，对实验室开放做出明确规定和具体要求，并提供专项经费保障，有效改变目前本科生实验教学中存在的动手能力不足的问题，学生综合实验能力得到很好地培养。同时，在开放实验室中学生可以自行设计实验，科研兴趣小组还能设计专题实验。
三、 改变既往单一的实习模式，加强实习实训基地建设，探讨加强新能源专业本科生假期专业技能社会实践的有效模式
学校还建成由实践教学设备配套的校内实践教学基地（含专业实训室）[4]，能对行动体系课程[5]的教学提供具体的学习情境[6]，因此， 建设校内实践教学基地是工学结合教学情境实现的关键。学校还先后与江西上饶光电、江西上饶晶科、上海正泰、泉州百来等公司签订了长期合作协议，共建实习实训基地，企业技术人员来校任教或参与实训指导、毕业设计（论文）指导等方式参与人才培养。改变新能源专业学生实习模式，利用假期组织学生进入实习实训基地进行社会实践工作，提高学生学习专业课的主动性，充分认识用人单位对毕业生的需求。并且还可以提高学生的组织能力、社会活动能力，倡导个性发挥的教学。
短短四年来，学院立足新建地方本科院校实际，积极探索具有自身特点的发展之路，努力提升符合时代要求的办学理念。在光伏学科专业建设、人才培养等方面，突出地方性，发展应用性，着力实践性，强化专业性，不断提高人才培养质量，通过主课堂教学与课外创新相结合，学生的应用能力和创新能力有了明显的提高，这是工学结合教学的成果，值得推广和实践。
参考文献：
[1]杨峻， 刘亚军. 面向21世纪我国高等教育培养模式转变刍议[ J] . 兰州大学学报（社科版） ， 1998， （ 2）： 5-12.
[2]王振洪. 构建新型高师院校人才培养模式刍议[ J] . 课程・教材・教法， 2004， （ 9）： 75-79.
关键字：光伏发电；光伏建筑一体化(BIPV)；光伏组件；智能电网
中图分类号：U665文献标识码： A
1.引言
光伏建筑一体化（BIPV，Building Integrated Photovoltaic），即将太阳能光伏电池板铺设在建筑物的外表面，使辐射的太阳能通过变换装置转换为电能，为建筑物及近端负荷提供电能，它是开发应用太阳能发电的一种重要形式。1954年，世界上第一块实用的光伏电池问世，人类展开了应用太阳能的新纪元。1978年，波斯顿一栋高层建筑上建成了美国历史上第一个光伏并网系统。随着国家对发展分布式发电、智能电网和新能源的逐步重视，近年来光伏建筑一体化在我国得到了一定的应用并处于推广阶段。
2.BIPV的基本原理与特点
典型的一个光伏建筑一体化系统如图1所示，该系统为一户用屋顶光伏系统，太阳能光伏阵列铺设在屋顶，其发出的直流电通过初级DC-DC变换器升压并进行最大动率点跟踪，然后经过逆变装置转化为与电网同频同相的交流电并网。其发出的电能大多被建筑内负荷的用电设备消耗，多余的电能注入电网，而在光伏发电出力较小情况下，建筑内负荷可从电网取电。据《上网电价法》，一般对光伏发电的上网收购价和民用电进行单独定价，因此安装了两套电能计量装置，一套用于计量光伏发电总量，另一套计量建筑内负荷的用电量。从优化电源结构配置、提高供电可靠性、提倡节能环保、增加建筑美观程度等方面，光伏建筑一体化（BIPV）都具有优点，具体而言：
（1）利用光伏发电可以减少二氧化碳和二氧化硫的排放，有助于构建低碳、节能、环保的供用电系统；
（2）光伏组件在建筑物表面，不占用地面空间，这对于人口密集、土地资源昂贵的城市建筑尤为重要；
（3）由于光针电池与建筑材料高度集成，减少了建设和安装成本，不仅降低了建筑物整体造价，而且增加了建筑的艺术魅力；
（4）光伏建筑一体化（BIPV）主要为近端负荷(多数情况下为建筑内部的用电设备)供电，减轻了负荷对电网的依赖，可以降低供电线路上的输电损耗，增加供电可靠性；
（5）光伏发电在夏季和白天出力较多，对于工厂、办公建筑光伏系统，可以利用这一特性起到削峰的作用，缓解高峰用电需求；
（6）建筑表面的光伏电池吸收太阳能并转换为电能，减少了墙体或屋面得热，有助于降低建筑室内空调装置的热负荷，起到隔热作用；
（7）光伏发电系统既有直流部分，又有交流部分，有利于结合直流变换技术直接接入目前正在兴起的直流微网，为直流负荷直接供电，从而减少变换环节，提高效率。
3.BIPV的技术发展
早期的建筑光伏系统中，光伏阵列通常是通过固定的支架安装在建筑物的顶部或墙面，仅仅起发电的作用。后来光伏电池与建筑的集成概念越来越深，太阳能电池除了发电以外，还能起到建筑构材和建筑美观的作用。1991年，德国慕尼黑的一次建筑业界的展会上，旭格公司推出了“光电幕墙”，此后，将太阳能光伏阵列作为建筑构体与建筑艺术的空间构体相结合，德国、日本、美国、西班牙等国家已经建成了大量的光伏建筑一体化系统工程。我国开展建筑光伏一体化于本世纪初期，2004年建设的深圳园博园和北京天普工业园是我国光伏建筑一体化的开篇之作，此后若干BIPV项目开工建设并投入使用，目前我国已经是光伏组件第一生产大国。
经过三十年左右的发展，BIPV技术不断深化和进步，与建筑集成化的程度越来越高，光伏电池也由早期的单晶硅、多晶硅，发展到现代的薄膜电池、以及与钢化玻璃集成的光伏阵列。总的来说，光伏建筑一体化（BIPV）技术的发展经历了三个阶段：
（1）第一代BIPV技术。光伏阵列依靠额外的支撑和固定装置安装在建筑物表面，不需要占用额外的土地，但是与建筑本体的集成度低。
（2）第二代BIPV技术。光伏组件与墙、瓦等建筑表面材料合为一体，既作为光电转换单元发电，又起着建筑表面构成材料的作用。这一集成技术一方面降低了建筑和电站成本，另一方面还能美化建筑外观。但是由于建筑表面复杂，各个阵列输出电能互不相同，需要大量的电力电子变换装置和串并联连线来满足供电要求，电气接线复杂，可靠性不够高，维护成本大。
（3）第三代BIPV技术。第三代BIPV技术是智能电网技术的主要组成部分，它通过将光伏电池、建筑材料和电能变换装置等配套系统的有机结合，首先构建高度集成的新型光伏建筑材料，再以此为基本发电单元，辅以先进的数据管理和通信技术，构建建筑集成的光伏发电系统。电能变换装置被集成到光伏阵列与建筑表面材料中，使其具备抗阴影能力和较强的参数匹配能力，系统电气连接简单，具备智能电网要求的即插即用特性。
从光伏建筑一体化（BIPV）的发展历史来看，BIPV技术涉及材料学、建筑学和电力电子学三个领域的内容。在材料学领域，BIPV技术研究的主要问题为高性能、低成本的适合建筑集成的光伏电池材料及其生产工艺；在建筑学领域，BIPV技术的研究内容包括集成了光伏组件和部分配套系统的新型光伏建筑材料以及集成了光伏发电系统的新型建筑的美学及工程设计问题等；在电力电子学领域，BIPV技术研究的核心问题为系统的能量变换和控制技术。而逆变器作为BIPV发电系统中能量变换的核心设备，对系统的转换效率和可靠性具有举足轻重的地位。因此，需要给光伏组件配置相应的电力控制设备(如最大功率追踪器)，根据光伏组件的运行状况输出最大的能量和高品质的电能。
4.BIPV的主要形式
目前光伏建筑一体化应用比较多的是拥有大面积屋顶的建筑，例如会展中心、交通枢纽、大型的商业中心等。事实上，随着太阳能电池的成本降低，技术的进步和幕墙的结合，光伏建筑一体化还可以应用在公寓、办公、酒店、道路广场等方面。BIPV的应用已经从早期的屋顶扩展到墙面、并且产生了光伏遮阳板、采光板、电子树等多种形式：
4.1.1光伏屋顶或墙体(Photovoltaic proof or façade)。
这是一种最常见的光伏建筑一体化形式，一般是在建筑物建造完成后在其表面加装光伏发电系统。光伏电池的安装主要考虑承受的风向应力，并结合当地的地理位置信息确定安装朝向。常见的光伏屋顶电站就属于这种形式，它对于光伏电池没有特殊的要求，使用普通光伏电池即可。
由中国华电新能源投建的上海华电都市型工业园光伏项目1.2MW光伏电站是这种形式的典型应用。整套工程将太阳能面板铺设在工业园区内邻近的30个建筑屋顶。电站采用集中并网的模式，建有专门的逆变机房，由6台55kW的逆变器并联组成一台330kW的逆变器，4台这样的330kW逆变器组成1.2MW变换装置，一共并联了24台逆变器，再共用一台变压器并入10kV工业配电网。
4.1.2光伏采光屋顶(Roof-integrated photovoltaic)。
这是一种光伏电池与建筑材料高度集成的应用形式，光伏电池安装在建筑物的顶部，不仅需要起到光电转换的作用，还要兼顾建筑物的采光性能，同时作为建筑材料承受应力。因此对于光伏材料的要求较高，应用最广泛的是钢化玻璃夹层结构和中空结构，他们都是将光电转换单元夹在玻璃种，后者在玻璃之间留有一定的间隙，起到一定的隔声和绝热的作用。
由铁道第三勘察设计院设计的北京南站采光顶光伏建筑一体化发电项目，主体建筑及站台采光顶采用带光伏发电的透光材料，在半数的采光带内集成了装机容量为350kW的光伏电池，总面积约6700平方米。该建筑还同时实现了候车厅及站台的自然采光，吸收光能发电的同时营造出了舒适和谐的室内光环境。此外，德国的柏林火车站、我国的青岛火车站等交通枢纽也采用了这种建筑光伏一体化的方式。
4.1.3光伏幂墙系统(Façade-integrated photovoltaic)。
它可以应用在朝向较好、且有大面积幕墙的公寓、办公、酒店等建筑上。随着薄膜太阳能电池的应用，太阳能电池与玻璃幕墙结合得越来越完美。传统幕墙的很多表现形式可以用光伏幕墙来代替。光伏幂墙可分为不透明幂墙和半透明幂墙。前者多采用单晶硅或多晶硅光伏电池，发电效率较高；后者可采用非晶硅薄膜电池或调整光伏电池单体的间隙来调节透光度，价格较低。
2007年，我国在上海崇明前卫村建成了兆瓦级10kV集中并网型太阳能光伏电站示范工程。建设总容量为1051kW，总共敷设了普通单晶硅电池组件、普通多晶硅电池组件、HIT(非晶硅错混合型异质结) 复合单晶硅电池组件、建筑一体化瓦片型、幕墙型等多种类型的光伏组件共7786m²左右。系统由33个相对独立的子系统组成，每个子系统分别由光伏组件、逆变控制器等组成。每个逆变器带3-24组不等的光伏组件，容量由4-42kW不等。逆变器400V输出，用变压器升压至10kV并网。
4.1.4光伏遮阳板(Shadow photovoltaic system)。
这是光伏组件与建筑物的遮阳结构进行集成的一种形式，它具有吸收光照充分、有效降低建筑内部受热、节省建筑材料成本的作用。在许多地区，因为气候和节能的因素，遮阳被广泛应用在建筑元素上。如果这些遮阳板上安装太阳能电池，则是新能源、功能和艺术的合，可以应用在任何需要遮阳板的建筑上。
台北淡水公交枢纽中心的站台遮阳顶采用了光伏遮阳板，总共在公交枢纽站台顶部遮阳板中集成安装了10kW的光伏电池，并使用墙挂式逆变器并网，主要为公交枢纽的广告牌、信号指示装置供电。遮阳板不仅起到了减少公交枢纽站台日光直射的作用，而且还将其转化成了电能，同时其透明的外观设计还增加了建筑美感。
4.1.5电子树(Photovoltaic tree)
它以钢结构模仿树枝的形态，支撑顶棚，而顶棚部分采用太阳能电池板，可以模拟树叶在阳光下斑驳的阴影效果，适用于广场、园林、人行道等地区，实现这样发电两不误的效果。
5.BIPV的一些问题
经过几十年的发展，太阳能光伏组件生产企业通过减少耗材、提高光伏电池的光电转换效率，大大缩短了光伏系统的投资回收期；另外，光伏电池的成本也持续下降并保持了继续下降的趋势，光伏电池的形式也从传统的单晶硅、多晶硅发展到薄膜电池、与建筑材料一体化的光伏建筑一体化瓦片型、幕墙型光伏组件；同时，国家实施了《可再生能源法》，“太阳能屋顶计划”，“金太阳工程”，财政部和住房建设部联合对BIPV项目进行补贴，促使近年来BIPV在我国开始蓬勃发展。
但是，由于技术和政策方面的原因，仍然有一些不利因素阻碍着BIPV的推广，同时BIPV项目推广中也出来了一些新的问题需要解决，主要体现在：
5.1.1光照不均引起的多峰值问题
对于建筑的表面，为了最大程度的接受光照，不同部位的光伏电池最佳倾角不尽相同，同时由于阴影遮挡等因素，各处的光伏阵列外特性不尽一致，其组合产生的功率输出曲线是一条多峰值曲线，而变换器采用常规的最大功率点跟踪方法无法寻找到全局最大功率点。
5.1.2热斑效应威胁
同样是受光不均或部分遮挡情形下，此时受光较低的部分相当于负载，随着热耗的增加将产生大量的热量，形成局部热点，即热斑效应。某些光伏电池受到高温、高反压和高功耗综合作用可能会发生永久性短路甚至烧毁。据国际电工技术委员会（IEC）统计，2009年上半年，欧洲已发生10余起光伏电站起火事故。右图为2009年7月德国Buerstadt屋顶光伏电站阵列起火现场，造成事故的主要原因就是热斑效应积累、电弧、以及开关频繁启动等。严重的是，由于光伏阵列高压带电，灭火困难。
5.1.3发电量受众多因素影响小于预期
光伏阵列的输出特性与运行温度密切相关，随着温度升高，短路电流略为增加，开路电压大幅度降低，最大功率点的电压降低，最大输出功率也降低。需要指出的是，BIPV光伏阵列表面温度远高于气温，且难以测量，在此条件下其发电能力大大降低。右图为BIPV光伏电站在高温的夏季某天的输出功率随时间变化的情况，光伏阵列温升过高导致其出力大幅降低，在太阳辐射最强的时间段内，系统却不能有效发电。此外，逆变器与阵列的匹配，阵列的污垢也将导致出力降低。
5.1.4电能质量与电网接纳
光伏发电并网逆变器容易产生谐波和三相电流不平衡等问题，同时输出功率不确定性易造成电网电压波动和闪变。目前谐波问题是制约光伏并网的最主要问题之一，并且在光照较弱的条件下更为严重。浙江某一250kW屋顶示范工程在10kV接入、400V接入、220V接入系统中，都检测到谐波电流总畸变率偏高的问题，且实测最大功率变化率为每分钟达20％。
5.1.5建筑美观性与光伏发电协调问题
由于BIPV光伏组件的安装受建筑屋面朝向影响，BIPV施工中要防止相同功率不同朝向、不同形状、不同规格的太阳能电池组件串联在一个回路中，造成功率不匹配，导致发电效率降低。同时由于建筑外观的多样性，为了获得较高的太阳能转换效率同时又兼顾建筑的外形美观，所以太阳能电池板安装也具有多样性，但是建筑物的外表面有可能是由一些大小、形状不一的几何图形组成，这就会与建筑美观存在一定的矛盾，需要设计师将其巧妙地融入一体化设计中，达到与建筑物的完美结合。同时，光伏组件的颜色 形状 布局等也要与建筑物相协调。
6.前景与展望
随着能源问题的日益严峻，人类对利用可再生能源的探索已经开始并取得了重大成效，太阳能是一种丰富、清洁的能源，BIPV以其特有的优势已经成为就近分布式发电的重要形式。虽然目前由于价格、法规、政策和技术方面的一些制约，BIPV在短期内还难以大规模商业化普及，但是随着光伏组件成本的持续降低、光伏发电技术的不断革新，以及智能电网和微电网的阶段性建设，在节能和环保的双重压力下，BIPV在未来几十年内得到广泛推广是大势所趋，光伏发电技术也是人类走可持续发展道路的必然选择。
参考文献：
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关键字：居住建筑 ；节能设计；低碳设计Abstract:With the development of economy, the living standard of the people has become increasingly demanding, at the same time, the development of city has caused a certain negative effect, reduce the people's living standard, so the low carbon society construction has become the most demand strong. This paper mainly discusses the related problems of modern residential building energy saving and low carbon design.
Keywords: residential building; energy-saving design; low carbon design
中图分类号：[F287.8] 文献标识码：A 文章编号：
近年来，随着全球能源问题的日益严峻和“可持续发展”理念在国内的推广，建筑业作为复杂的工程项目，建筑节能设计越来越受到社会的关注。本身建筑业是一项消耗和污染较大的行业，中国是世界上每年新建建筑量最大的国家,每年20×108 m2新建面积,相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材,同时每年产生数以亿计的建筑垃圾,给中国乃至世界带来巨大的环境威胁。因此，中国必须走可持续发展道路，大力发展建筑节能。
低碳环保城市就是在城市的规划建设中秉承低碳原则，建立起资源节约和环境友好发展的良性循环社会，因此说这要求在现代居住建筑设计的过程中一定要充分的利用资源，减少对空间资源的浪费，在增加绿化的基础上采取其他相应的措施，实现城市发展的可持续化，达到环保理念的要求。
一、现代居住建筑设计的发展现状
就目前中国的建筑业发展现状，与许多发达国家有一定差距。看到国外先进的建筑节能理念、技术、设计、建材等，它向我们展示了凭借科学设计和高科技创造出来的节能环保的新型建筑，这也是中国建筑业的发展目标和趋势。但，中国在建筑结构设计上能否做到节能环保工作还有存在很多问题。
1.1缺乏先进的建筑节能理念和技术
在中国建筑行业设计师发展中，很多建筑师不太懂节能技术，更不能很好的把节能技术应用到建筑当中。只是设计时套用标准图是不够的，不能针对不同建筑不同环境不同条件因地制宜，是建筑结构设计无法做到节能环保的重点。同时，大多数的建筑设计师缺乏相应的节能理念和节能意识，过多的追求建筑的独特性而忽视节能的功能，最终导致舍本逐末的结果。
1.2在结构设计时忽视节能环保
在建筑节能方面，建筑室外环境和自然通风很重要。但是，就事实来看，在建筑结构设计时过多的是重视建筑的实用面积、结构安全、美观时尚，而忽视建筑的性能、品质和环保方面。最后，只有在施工图审查中才受到重视，但也只是根据建筑节能设计规范进行草草的计算和设计调整。因为建筑的设计方案已确定，只能在材料和设备选型等方面进行微调，效果差强人意，而且往往造价高昂，实现起来很困难。
1.3节能技术和传统措施利用不当
在目前的节能设计中，传统的、有效的节能措施例如自然通风、建筑遮阳等未被广泛采用，二是片面的强调节能的高科技，不重视低成本的节能技术应用，造成节能昂贵的印象。而且，昂贵的设计在将来的施工中很可能被改变，使得最后建筑达不到建筑节能设计标准。总之，盲目的追求技术和速度，在节能的高科技和传统的节能措施上没有权衡利弊。
1.4忽视建材应用的科学性
建材作为建筑的重要组成部分，建材是整个房屋建筑的“骨骼”。企业在经济利益的驱使下，在结构设计中应用的传统金属材质的管道，易生锈、易腐蚀、易渗漏、易结垢，不仅损耗大，还易产生二次污染。在房屋设计时，护墙体消耗能量最大建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一，追求建筑形体的多变，而忽视建材消耗量的大小。这也是不重视建筑节能的又一方面。
二、如何做好现代居住建筑的节能与低碳设计
2.1外墙外保温
建筑物采暖耗热量主要由通过围护结构的传热耗热量构成，以居住建筑为例，一般情况下，其数值约占总耗热量的73%——77%。在这一部分耗热量中，外墙约占25%左右，楼梯间隔墙的传热耗热量约占15%左右，改善墙体的传热耗热量将明显提高建筑的节能效果。发展高效保温节能的复合墙体节能的根本出路。
外墙的保温做法，无论是外保温还是内保温，都能有效的降低墙体传热耗热量并使墙内表面温度提高，使室内气候环境得到改善。然而，采用外保温则效果更加良好，这主要是因为：
（1）外保温有利于提高建筑结构的耐久性。由于采用外保温，内部的砖墙或混凝土墙得到保护，室外气候变化引起的墙体的内部温度变化发生在保温层内，使内部的主题墙冬季保温提高，温度降低，温度变化较平缓，热应力减少，因而主体墙体产生裂缝、变形、破损的危险大为减轻，使墙体的耐久性得以加强。
（2）有利于建筑节能改造。在旧房改造时，从内侧保温存在使住户增加搬动家具，施工扰民，甚至临时搬迁等诸多麻烦，产生不必要的纠纷，还会因此减少使用面积。外保温则可以避免这些问题发生。当外墙必须进行装修加固时，加装外保温是最经济、最有利的时机。
（3）外保温可以减少墙体内部冷凝现象，由于密实厚重的墙体结构层在室内一侧有利于阻止水蒸气进入墙体形成内部冷凝。
2.2外墙内保温
在这类墙体中，绝热材料复合在建筑物外墙内测，同时以石膏板、建筑人造板或者其他饰面材料覆面作为保护层。
设计中，不仅要注意采取措施，避免由于室内水蒸气向外渗透，在墙体内产生结露而降低保温隔热层的热工性能，还要注意采取措施消除一些保温隔热层覆盖不到的部分产生“冷桥”而在室内产生结露现象。
2.3太阳能的设计使用
太阳能作为一种免费、清洁、环保的可再生能源，近年逐步得到建筑节能领域的重视。在我国太阳能开发利用主要有两方面：一方面是利用太阳能获得热能，比如太阳能热水器就在民用住宅小区中广范使用。使用太阳能热水器在设计时要充分考虑热水器和建筑的整体结合效果，统一安排搁置位置，处理好与外立面的关系，在此基础上还要在给排水方面进行周密的设计，除了保证热水器与建筑达到视觉效果的完美，还要保证防水、管道布置等不出现问题。另一方面，利用太阳能发电即应用光伏效用原理，将太阳能辐射转化为电能。这项技术在西方已经取得了良好是应用，但鉴于此项技术的成本偏高，在我国在高档的住宅小区或者公共建筑设计中，可以采用此项技术。随着科学技术逐渐发展以及应用经验的累计，在未来太阳能发电技术也会逐渐走入到普通住宅小区的建筑节能设计中去，并将作为今后辅助建筑能源的重要形式之一，在可持续发展的能源结构中发挥一份作用。
三、结束语
综上所述，低碳环保背景下的现代居住建筑设计就是在城市的规划建设中秉承低碳原则，建立起资源节约和环境友好发展的良性循环社会，低碳环保背景下的现代居住建筑设计建设对于我国可持续发展战略的实施具有重要的作用，但是它是我国长期发展的一个目标，同时也是一个艰巨的任务，需要大家共同的努力。希望通过本文的论述，能够使得低碳环保的现代居住建筑设计理念深入人心，并能够对今后现代居住建筑设计的发展建设起到一定的帮助作用。
参考文献：
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[2]秦宇楠.基于低碳理念下的小城镇规划策略研究.东北林业大学，2011年
论文摘要：本文首先分析了我国火电的特点，包括其在我国电力结构中的主导地位，煤电关系的密切性，和节能减排的艰巨性。然后分析了当前火电面临的问题，归纳总结了已有的成功经验。并对火电的发展提出合理的预测。
总述
能源可分为常规能源与新能源，已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、核电等能源，称为常规能源。新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等；此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等。目前不论发达国家或发展中国家的电力需求都也常规能源为主。尤其是我国，由于受国情的影响，至今电力的主要需求还是以火电为主。但是火电有其局限之处，气候变化和环境污染正在催促我国进行新的调整。
国家能源局电力司副司长曹述栋在2009年3月28日召开的电力科学发展高层论坛上透露，目前针对形势发展，在“十二五”期间将会加快核电、热电联产、煤电一体化发展，继续推进上下游关系，积极调整火电结构，促进节能减排。
在2009年4月的《求是》杂志上，国家发改委副主任，国家能源局局长张国宝撰文：《科学发展电力工业赢得挑战的根本路径》。根据该文：电源结构和电网结构调整方向将是:
一、积极推进电力工业的上大压小，加速淘汰落后产能；二.大力发展核电；三.积极推进水电开发；四.加快风电、太阳能发电和热电联产等清洁高效能源的建设。
而根据“十一五”规划，我国电力政策是“重点优化发展火电，有序开发水电，积极推进核电建设，大力发展可再生能源”等。对比可以看出，除了核电从“积极”变成目前的“大力发展”外，火电、水电、可再生能源的政策也有变化。下一步水电的政策是“积极推进水电开发”，代替了“十一五”规划提出的“有序开发水电”。火电是“积极推进电力工业的上大压小，加速淘汰落后产能”，不同于“十一五”规划提出的“重点优化发展火电”。有关新能源的提法是“加快风电、太阳能发电和热电联产等清洁高效能源的建设”，也与以往提出的“大力发展可再生能源”有所不同。
而措辞不同的背后，是规划的变化。
那么对于火电，国家的规划又是什么呢？
我国火电特点
一、我国电力以火电为主
先看发电量，2004年我国总发电量为22033.1亿千瓦时，其中火力发电量17955.88亿千瓦时，火电电量占总发电量的比例为81.50％；2008年全国发电量是34334亿千瓦时，其中火力发电量27857.37亿千瓦时，火力发电量占总发电量的比例是81.14％； 2009年全国发电量是36506亿千瓦时，其中火力发电量29814.22亿千瓦时，火力发电量占全国发电量的比例是81.67％。火力发电占总发电量的比例变化不大，均在80％以上（见表格1），可以看出，全社会的用电主要靠火电企业提供。
图表 1
截止2009年12月底，全国发电量为36506亿千瓦时，其中火力发电量为29814.22亿千瓦时，同比增长7.2%；水力发电量为5544.95亿千瓦时，同比增长4.3%；核能发电量为692.63亿千瓦时，同比增长1.3%。发电量比例图表1
再看我国的电力装机结构。2004年我国总装机容量44237万千瓦，其中火电装机32948万千瓦，占当年总装机容量的74.48%。2008年我国火电装机是60286万千瓦，占当年总装机容量的76.07％。2009年我国火电装机达到65205万千瓦，占当年总装机容量的74.60%。从电力的结构看，我国的电力装机虽然从2004年的4.42亿千瓦增加到2009年的8.74亿千瓦，但火电装机占总装机容量的比重不但没有降低，反而还有所上升（见表格2）。
主要耗能产品(工作量)和耗能设备指标（见图表2）
图表 2
再看各种能源的利弊分析（见表格3）。
主要耗能设备能效指标（见图表3）
图表 3
能源种类
火电
水电
核电
可再生
技术成熟度
较成熟
较成熟
成熟
风电较成熟，太阳能，生物质能，地热能成熟
人才供应
平衡
平衡
不足
不足
原料供应
供需矛盾存在，但基本可以满足
长江、金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、红水河、澜沧江、黄河和怒江等大江大河的干流水能资源丰富，总装机容量约占全国经济可开发量的60%
基本满足
为可再生，风电发展有过剩趋向，太阳能主要应用与太阳能热水器。生物质与地热局限较大
发展潜力
一般
到2020年基本开发完毕
较大
较大
区域影响
在各省均有分布，
对区域经济贡献较大。
水能资源主要分布在西部地区，约70%在西南地区。
已建项目分布在广东，浙江，江苏。在建或即将开工：辽宁，山东，福建。拟建省市：四川，重庆，湖南，广西，江西，安徽，湖北，吉林（省份不重复列举）
风能主要分布在两大风带：一是“三北地区”(东北、华北北部和西北地区)；二是东部沿海陆地、岛屿及近岸海域。太阳能主要分布在部分日照时间长省份。
对环境影响
是电力行业污染的主要制造者
可以起到控制洪水、改善航运、调剂供水等作用，对气候影响具有改善作用。
属于清洁能源，污染小
属于清洁能源，污染小
依此可以分析：在近期内，火电的主导地位不会改变，水电由于受气候和地域的影响较大，潜力较小。核电由于其特殊的吸引力，将会吸纳更多的人才与资金投入，虽然近期存在技术的不足和铀资源有限等不足，但随着技术的改进和铀资源开发程度的增加，近期的发展趋势将是稳中有升。风电的发展有减缓趋势并趋于平稳发展，太阳能受成本影响，更多将应用于太阳能热水器，光伏发电还处于试水阶段，地热发电受地域影响比水电更大。
二、煤电产业关系密切
煤炭是我国最重要的基础能源。随着重工业化进程的加快以及城镇化速度的提高，以煤炭为主的能源消费不断快速增长。煤炭是我国最重要的基础能源，1952年一次能源消费中煤炭占95％，20世纪50年代、60年代都在90％左右，70年代占80％左右，80年代以来，一直保持在70％左右。而且在今后相当长的时间里，煤炭仍然是主要能源，2007年全国原煤产量达25.23亿吨，消费量为25.8亿吨，煤炭产量比2002年的14.15亿吨增长80.21％，年均煤炭产量涨幅达12.5％。由于中国的能源结构以煤为主，这就决定了中国的电力工业以燃煤火电为主，在我国目前的发电结构中，用煤发电占总装机容量的70％以上；而煤炭行业的最大用户则是电力企业。中国在1952年时，火电曾占总装机容量的90.4％，总发电量的82.2％，以后虽然比重有所下降，但到2007年火电仍占总装机容量的77.73％。由于中国电力工业的迅速发展，发电用煤占煤炭产量的比重较大——1980年仅为18％，2003年则占到64％，2006年占到49.7％，2007年又提高到51％，而电力是中国煤炭工业的最大用户，煤炭和电力是依存度非常高的上下游产业。
三、节能减排任务艰巨
根据能源发展“十一五”计划，2010 年，万元GDP(2005 年不变价，下同)能耗由2005 年的1.22 吨标准煤下降到0.98 吨标准煤左右。“十一五”期间年均节能率4.4%，相应减少排放二氧化硫840 万吨、二氧化碳(碳计)3.6亿吨。
在电力工业方向计划规定大力发展 60 万千瓦及以上超(超)临界机组、大型联合循环机组。采用高效洁净发电技术改造现役火电机组，实施 “上大压小”和小机组淘汰退役。推进热电联产、热电冷联产和热电煤气多联供。在工业热负荷为主的地区，因地制宜建设以热力为主的背压机组；在采暖负荷集中或发展潜力较大的地区，建设30 万千瓦等级高效环保热电联产机组；在中小城市建设以循环流化床技术为主的热电煤气三联供，以洁净能源作燃料的分布式热电联产和热电冷联供，将分散式供热燃煤小锅炉改造为集中供热。到2010年，使火电供电标准煤耗由2005 年的每千瓦时370 克下降到355克，厂用电率由5.9%下降到4.5%；城市集中供热普及率由30%提高到40%，新增供暖热电联产机组超过4000 万千瓦，年节能3500 万吨标准煤以上，为改善城市空气质量做出贡献。
新建火电机组必须同步安装高效除尘设施；加快现役电厂除尘器改造，提高可靠性、稳定性和除尘效率。通过使用低硫燃料、装设脱硫设备等综合措施，严格控制电厂二氧化硫排放。推广低氮燃烧技术，扩大烟气脱氮试点范围，鼓励火电厂减少氮氧化物排放。到2010 年，使火电厂每千瓦时烟尘排放量控制在1.2 克、二氧化硫排放量下降到2.7 克，电厂废水排放达标率实现100%。
火电面临问题
一、煤电博弈，电煤矛盾日益突出
我国1993年进行煤炭价格部分市场化改革，国家为了确保电价稳定，设定了国有大型电厂的电煤价格，从而形成了“计划煤” 与“市场煤” 之间的价格双轨制，这也造成了多年来的煤电矛盾。2003年电力体制改革，厂网分开后，国家逐渐放开了发电用煤价格。2003年的煤炭订货会合同签订率完成了计划的90％，而执行率却只有30％。2004年的煤炭订货会合同签订率不到一半，执行率更低。2006年，国家又取消了对重点电煤合同的政府指导价，让电煤价格完全由市场调节。电煤主要由三部分组成：一是重点合同，二是区域合同，三是市场采购。随着煤炭价格的上涨，煤炭企业与电力企业的矛盾愈演愈烈，近两年，电煤合同也仅签订了重点合同。以前重点合同占煤炭供应在一半以上的比例，现在还不到50％，而市场采购的比例越来越高，达到40％，有的地方甚至达到60％。2003年，我国的原煤产量是11.89亿吨，其中用于火力发电的原煤是7.6亿吨，电煤占当年原煤产量的64％，电煤供应基本平衡。2006年，我国的原煤产量达到23.8亿吨，而其中用于火力发电的原煤是11.43亿吨，电煤占当年原煤产量的48％，电煤供需矛盾已开始显现。2007年，我国原煤产量25.5亿吨，其中用于火力发电的电煤是12.82亿吨，电煤占当年原煤产量的51％，比2006年虽略有上升，电煤供需矛盾突出。
近几年来，受国家发改委放开电煤价格、煤炭生产成本提高、国际能源价格大幅上涨、国内需求扩张等因素影响，国内煤炭价格总体上涨。电力装机容量近几年均以10％以上的速度增长，对电煤的需求大幅度增长。对于煤炭企业而言，电煤价格意味着利润；对于电力企业而言，电煤价格代表着成本。电煤价格一路攀升，年均涨幅在10％左右，发电企业原料成本大幅增加。特别是2008年1月以来，南方大面积雨雪灾害发生后，多年来积累的电煤供应矛盾终于暴发。火电企业与重点煤炭企业签订的供煤合同价涨幅在10%～15%之间，合同煤供给量仅能保证电厂50％的需求，剩下的煤炭需求要依靠市场价进行市场采购。煤炭市场价持续攀升，火电企业成本压力不断加大。
一方面，煤炭企业强烈要求涨价，另一方面发电企业则大喊降价才能活。实际上，目前煤的产能绰绰有余，但是煤企为了保证卖方市场的地位一直都保持“限产保价”的措施，长期的限价使得电煤始终处于较为紧张的状态。发电企业买不到煤，就顺势喊要提高电价，这样的大戏几乎是年年上演。虽然大煤企和电厂都是国企，但这样的“内斗”并不奇怪，只因国资委对国企的考核模式中，利润是一个重要指标。
2010年以前，每年都会召开一个由发改委主导的“全国煤炭产运需衔接合同汇总会”，在这个会上煤炭企业和发电企业之间的博弈尤为引人注目。发电企业的用煤量占了全国煤炭产量的50%。以五大集团为首的发电企业在09年的会议上联手要求降低煤价。另一边厢，09年开始的“国进民退”也使得煤炭行业全面进入“大矿时代”，谈判的底气越发地足了。于是煤企要求每吨的合同价在08年的基础上涨80－100元，电企则要求降价50元。最终在会上一单未签。然而 ，在保供暖和保“两会”用电的压力之下，电企和煤企会后达成了某种妥协。
煤企取得“胜利”，兖州煤业与五大电力集团签订了在山东省内的重点煤合同，单价上涨4%。
到了2009年12月15日，发改委宣布“合同汇总大会”今后不再举行，各个发电企业也改变了往日的联合状态，各自为营与煤商进行谈判。而在目前已经签订的合同中，重点煤合同的最高涨幅达到25%，可以说涨价是定局。而电煤的涨价，必然会通过销售电价的上涨，最终由用户买单。
如今，各个发电企业都眼巴巴地望着发改委的政策留个口子，实施“煤电联动”。煤电联动政策始于2004年年底。当时国家规定，以不少于6个月为一个煤电价格联动周期，若周期内平均煤价较前一个周期变化幅度达到或超过5％，便将相应调整电价。第一次煤电联动在2005年的5月，当时每度电价上调了2.52分钱。2006年，第二轮煤电价格联动又将全国销售电价平均每度提高2.52分钱。
能源发展对策
1.电力企业向上游进军，实现煤电联营
近几年，各大发电企业纷纷投入大量资金向上游延伸产业链。电企挖煤的举动得到了政府部门的鼓励。国家发改委公布的《煤矿企业兼并重组调研报告》明确指出，鼓励电力等大型企业兼并重组煤矿，实现煤电一体化经营。五大发电集团纷纷把触角延伸到煤炭领域，通过兼并、参股和独立开发等形式，变买煤为挖煤。国内几大发电企业都在不约而同地加速向煤炭领域进军。这是它们为应对煤价上涨、走出亏损困境而采取的举措之一。
煤电联营在2004年已经开始启动，当时国内诸多电力企业陆续宣布参股煤炭企业，或者与煤炭企业共同投资设立项目公司勘探开发煤炭资源。到2005年上半年，煤电联营进入一个期，包括广州控股等多家电力上市公司或其大股东在当时相继了关于煤电联营的相关公告。煤炭与电力的联营将使煤电的协同效应长期显现。中央直属5大发电集团之一的国电集团重组内蒙古平煤集团尘埃落定，国电内蒙古能源有限公司宣告成立；华能集团提出了“以电为核心、煤为基础、电煤路港运一体化” 的产业发展战略，全资收购了内蒙古扎赉诺尔煤业公司；中电投集团也提出了类似的发展战略，其投资控股的霍林河煤矿和露天煤业是国内五大露天煤业开采地之一，已成为重要利润增长点；中国华电集团在鄂尔多斯市也拥有了一个储量为14亿吨的煤矿。在五大发电集团中，华电集团已经在我国部分煤炭大省拿到200亿吨煤炭储量，大唐发电集团拿到180亿144吨，国电集团也有近百亿吨的储量。中电投集团动手早，2008年已经有数千万吨的煤炭实际产量。向“综合性能源集团” 转变是全国发电集团不约而同的战略选择。
2.煤炭企业向电力领域延伸，实现煤电一体化
《煤炭工业发展“十一五”规划》中提出了“支持煤电、煤化、煤路等一体化建设，推进产业聚集和产业融合” 的发展要求。在产煤丰富的城市周边区域建设燃煤电厂，既可以降低煤炭的运输成本，提高北电南送的潜力，又可以在本地区形成煤炭、能源、化工一体化的新兴产业体系，促进区域经济发展。在煤炭资源富集的省份，由煤电一体化而催生的坑口电厂逐渐增多。坑口电厂建在煤矿附近从而免去了运输环节，不仅降低了发电成本，煤的经济利用率也可得到提高，尤其是一些煤炭热值比较低的矿井，经济效益会明显提高。一些煤炭类公司如山西焦煤、郑州煤电等都建立了自己的发电厂。
3.煤电合作模式分析
随着电力企业与煤炭企业的合作，出现了多种合作模式，包括神华模式、山西焦煤模式、鲁能模式和淮南模式等。
（1）神华模式，一体化经营模式
神华模式是综合赢利的模式，神华拥有包括煤矿、电厂、铁路、港口和航运资产在内的完整产业链，是以创新为龙头，以一个一体化为主体，以整合集成、价值创造和社会和谐发展为两翼的新型国企持续发展模式，神华模式的主体集中体现在四个一体化，即矿、陆、港的设施平台一体化，煤、电、油的产品加工一体化，供、产、运、销一条龙的运营活动一体化，人财物技价值管理一体化。其在电力方面的发展主要是煤电油生产运作的一体化。煤电油纵向一体化经营，同时生产多种具有相关性的产品，使煤炭企业提高资源利用效用，降低成本，增加收益。神华模式把产业链上的各个环节全部收入囊中，以求获取最佳的协同效应。
神华集团以煤炭产业为基础，通过控股和建设电站并举，大力发展电力产业，初步形成以“三西”（山西、陕西和蒙西）和长江、珠江两个三角区为重点的电力辐射网络。神华已经拥有2200万千瓦机组的电厂，列全国电厂规模的第六位，电力业务和煤炭业务优势互补，电力业务为煤炭业务提供稳定、规模可观的市场，煤炭业务为电力市场提供稳定的燃料供应。2008年上半年，在其他电力企业亏损或者微利的状况下，神华电力企业利润达到22.3亿元。
（2）山西焦煤模式，即煤炭企业兴建电站
山西焦煤集团利用其现有煤炭资源，将废旧资源循环利用，建立了国内最大燃用洗中煤坑口电厂古交电厂及4个煤矸石综合利用电厂。
（3）鲁能模式，即电力企业兴办煤矿
鲁能集团大力对煤矿进行收购，包括：山东鲁能与陕西银河在锦界煤矿的合作；2004年，双鸭山市政府、宝清县政府与鲁能集团签订了合作开发宝清县朝阳矿区煤炭产业化项目协议。
（4）淮南模式，即煤电企业合作新建煤矿或电站
淮南模式主要有两种方式：一种是通过煤电联营，由“皖电东送” 变输煤为送电。田集电厂承担着安徽东向发展融入长三角的“皖电东送” 重任，联营双方分别是中电投旗下上海电力股份有限公司和淮南矿业有限责任公司，双方各占50％股权共同投资成立淮沪煤电有限公司，公司下设两大板块，田集电厂和丁集煤矿，煤矿的煤优先直供电厂，电厂的电全部直供上海。因为实行煤电联营，可以将中间费用留在原煤基地，目前，淮南新批准的火力电厂均以这种联营的方式运作，从而实现了产业与资本的互动。继田集电厂之后，正在建设中的淮浙煤电公司凤台电厂，是另一个模式。联营双方浙江能源集团与淮南矿业采取合作形式，组建淮浙煤电公司，双方共同投资建设凤台电厂，配套建设顾北煤矿，在煤就地转化为电的同时，发出的电全部输送到浙江。两种联营一体化所遵循的原则是，长期靠煤发电的企业要往煤企投资，产煤主要用于发电的公司要向电力企业投资，双方通过相互渗透建立产权纽带，通过煤电资本的相互持股实现混合经营。
二、火电效益与节能减排
其实，煤电的矛盾也并非完全是坏事，煤电博弈可以使火电厂本身效率和设备的利用效率提高，进而可以使火电的效益得到提高，火电厂的另一个问题便是自身效益与节能减排的矛盾，火电厂要节能，这时自身发展的需要，减排则是应对气候变化和环境问题的需要，所以若要减排，则需要投入一定量的资金这将导致本身所得利润的下降。
根据能源发展“十一五”规划2010 年，万元GDP(2005 年不变价，下同)能耗由2005 年的1.22 吨标准煤下降到0.98 吨标准煤左右。“十一五”期间年均节能率4.4%，相应减少排放二氧化硫840 万吨、二氧化碳(碳计)3.6亿吨。火电供电标准煤耗每千瓦时355 克，下降15 克；厂用电率4.5%，下降1.4 个百分点；电厂二氧化硫排放总量减少10%以上。所以在加快新能源发展同时，火电落后产能的淘汰步伐也在加快，这直接关系到国家节能目标的实现。
所以，根据国家发改委的计划，到2010年年底，要争取关掉5000万千瓦关停小火电机组。其中全国5万千瓦以及以下的火电为主的燃油锅炉和发电机组都将淘汰，东部地区应淘汰单机容量10万千瓦及以下燃煤纯凝汽式火电机组；除西藏、新疆、海南及青海等远离主干电网的地区外，中西部地区应淘汰5万千瓦及以下燃煤凝汽式火电机组。
这些目标已经在加快完成。截止到2008年年底，“十一五”前三年，全国累计关停了3421万千瓦，已完成“十一五”期间关停五千万千瓦目标的68.4%。
据获悉，目前国家发改委、能源局还确定下一步将逐步关停12.5万千瓦和20万千瓦的小火电机组，同时不再上30万千瓦的火电机组。发改委的根据是，根据测算，60万千瓦的大机组和10万千瓦、5万千瓦以下的小机组，一千瓦时的发电煤耗要差100到150克标准煤。而加大关停小火电，势必将导致“十一五”节能步子加快。
国家调整新的政策，可能将导致国家“十一五”节能目标的实现。
国家发改委能源所高级顾问周凤起表示，核电为代表的新能源加快发展后，有利于国家节能目标的实现，“现在看来‘十一五’节能20%的目标问题不大，因为后2年只需要每年单位GDP能耗降低5%。”
世界自然基金会全球气候变化应对计划主任杨富强指出，目前中国经济增速在放缓，按照现在8%的经济速度看，最后两年共降低10%的单位GDP能耗没有问题。“实际上2008年已经超额完成目标。”
根据他的研究，2008年按照正常情况，即只要GDP(国内生产总值)不超过9%-10%，单位GDP能耗预计能降低4.4%，但是实际降低了4.59%，因为2008年第四季度经济放慢，能源消费负增长导致。
数据显示，2006-2008年三年累计完成单位GDP能耗下降10.08%，完成20%任务的50%。杨富强表示，后两年再完成降低10%左右的目标问题不大，这样为2010开始的后2个5年计划再分别下降20%能耗埋下了伏笔。“真如此，2001到2020年就会以能源总量翻一番的消耗，实现经济翻两番的目标。
三、关闭小火电与地方利益的矛盾
5万千瓦机组发相同的电量，比大机组多耗煤30%---50%，2005年，小火电机组排放二氧化硫和烟尘排放量分别占到电力行业总排放量的35%和52%，然而，一些火电虽然小，但是给当地的财政缴纳了很大一部分的税收，有的甚至达到一半左右，小火电的关停，将直接影响当地的财政收入和经济状况，根据国家发改委的文件，单机发电容量在5万千瓦以下的机组将在2010年陆续关停。因此国家提出了“上大压小”和“节能发电调度”的政策， “上大压小”是指将新建电源项目与关停小火电机组挂钩，在建设大容量、高参数、低消耗、少排放机组的同时，相对应关停一部分小火电机组。
2008年《节能发电调度办法》已在广东、贵州、四川、江苏、河南试点。实行节能发电调度，将打破传统的平均主义，使高效、节能、环保机组的优越性能够体现出来，意味着高能耗、高污染的小火电机组将因无法入围“发电排序表”而面临无电可发的生存危机，最终被淘汰出局。由于可再生能源发电比重在总装机容量中只占很小一部分，高效、环保的大火电机组客观上成为节能发电调度的最大受益者，此项政策的出台，有利于促进电力企业特别是火电企业的产业升级。
火电发展预测
一、规划的预测
根据国家能源局可再生能源司副司长史立山透露，2020年风电总装机将达到1亿千瓦，大大超出2007年《可再生能源中长期发展规划》提出的2020年风电装机3000万千瓦的水平。
周凤起说，目前政策的调整方面核电的力度要大一些，原因是核电上可以在短期内发展比较快，“只要安全问题、核废料问题、核原料问题解决，就可以实现大发展。而水电尽管也在大发展，但是从长期看，相对潜力要要小一些。比如到2020年开发潜力可能就‘差不多了’”。
张国宝透露，2020年水电装机规模达到3亿千瓦左右；除水电以外的可再生能源所占比重，从目前的1.5%左右提高到6%以上。
此前，2005年3月2日国务院召开常务会议，决定将核电的发展政策从“适度”变成“积极”。为此
不过，上述政策又进行了最新的调整。张国宝撰文透露，国家现正在调整核电中长期发展规划，加强沿海核电发展，科学规划内陆地区核电建设，力争2020年核电占电力总装机的比例达到5%以上。
周凤起说，根据核电装机比例新的变化测算，2020年的核电总装机量可能从过去提出的4000万千瓦，提高到7000万千瓦左右。但这个数字也不是一成不变的，原因是以后根据需要核电也可能发展更快。
由此可以预测到2020年，国家总装机量大约为（7000/0.05=140 000）万千瓦，其中可再生（除水电）为（140 000×6%=8600）万千瓦，水电30 000万千瓦，核电7000万千瓦，火电94400万千瓦。预测图为由于是保守估计，所以核电比例还有可能更大（属于个人预测）
而根据国家能源局可再生能源司副司长史立山的观点，其中风电的装机容量可达到10 000万千瓦，所以其占总装机的7.1%，再加上生物质的最低装机容量3000万千瓦（占2.1%左右）。则高于张国宝提出的可再生除水能外占6%，所以总装机可能比预计的要高很多，但所占比例不会发生很大变化，火电的底线可以达到60%，其次比例居第二仍然只会是水电。
二、火电的发展方向
根据“十一五”规划，我国电力政策是重点优化发展火电，有序开发水电，积极推进核电建设，大力发展可再生能源等。根据张国宝在《求是》杂志上的文章《科学发展电力工业赢得挑战的根本路径》，火电是“积极推进电力工业的上大压小，加速淘汰落后产能”，不同于“十一五”规划提出的“重点优化发展火电”。可以推测，在“十二五”期间：
一、将不会再上三十万千瓦及其以下机组。将会向着大机组，大容量，节约环保型方向发展。上海外高桥电厂2台，江苏泰州1台百万千瓦超超临界机组的相继投运使得我国在运百万千瓦超超临界机组达到十台。
二、依托重大项目建设，推动科技进步和国产化。实现火电关键设备的国产化，不断升级设备制造水平，不断提高创新能力，巩固常规发电机组国产化的成果，掌握燃煤机组的先进制造技术。
三、贯彻安全节约清洁方针，促进电力工业可持续发展。建立健全应急机制，提高电力设施抗灾能力建设，确保了电力工业的安全稳定发展。电力工业始终认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。
四、进一步调整发电装机的结构，提高机组技术水平和经济性。进一步贯彻上大压小方针，加速关停小火电机组，淘汰落后产能；鼓励建设能耗低、大容量的高效环保发电机组，提高电力工业整体效率，推进节能减排；积极发展热电联产，努力提高热电联产比重，改善北方大中型城市供热状况和冬季环境质量，以利民生；以建设大型煤电基地为重点，积极推动煤电一体化进程。
参考书目：
1、 中国能源报告2009 《分析报告三 高价能源促进电力行业高效节能》赵瀚森李慧
2、 求是《科学发展电力工业赢得挑战的根本路径》 张国宝 二OO九年四月
3、 能源发展“十一五”规划 国家发展改革委二OO七年四月
4、 能源发展“十一五”规划
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