计算机在光伏发电领域的应用

实验室依托单位：常州天合光能有限公司。

天合光能有限公司，自1997年成立以来，一直是中国光伏行业的领军企业。始终以科技创新为发展驱动力与核心竞争力，经过10余年的不懈努力，产品质量和品牌已跻身世界领先行列. 2008年公司实现销售收入56.37亿元,截止到2009年年底,常州天合光能已经申请国家专利96项。其中发明31项,领先所有国内同行业其他企业.在2009年中就利用独有的金属化和钝化技术突破了18.8%的光电转化效率，成为业界的翘楚之一。更为重要的是，在业内人士最为关心的代表光伏技术和质量水平的核心指标（kWh/kWp）方面，也取得了令人瞩目的成绩。2008年，常州天合光能在德国TUV组织的光伏发电量竞赛中超越13家国际一流光伏企业，取得全球第二的好成绩。TUV是世界上最权威的光伏测试机构之一。2009年，常州天合光能在澳州国家光伏研究机构DKA举办的荒漠发电竞赛中超越英美的明星公司，再次位列全球第二。

2010年6月13日，国家科技部组织国内专家专程赴对光伏技术企业国家重点实验室的建设计划进行可行性论证，并顺利通过。

全国职业技能大赛又称为全国职业院校技能大赛，该大赛的项目分为中职组与高职组，具体比赛项目及分组如下：

一、中职组的比赛项目

焊接技术、机电一体化、机电一体化、计算机应用、数控综合加工技术、电工电子、烹饪、汽车运用与维修、服装设计与工艺、建筑装饰技能、美发与形象设计、现代物流、农业技能、现代制造技术、会计技能、护理技能、建设技能、酒店服务、光伏发电安装调试、手工制茶

服装设计与工艺、化工仪表自动化、化工生产设备维修、工业分析检验、建筑设备安装与调控、电梯维修保养、建筑CAD辅助设计、职业英语技能、企业网搭建与应用、电子商务技术、工业产品CAD设计、中药传统技能、机器人技术应用、煤矿安全、动漫、智能家居安装维护

单机片控制装置安装调、液压与气动系统安装调、电气安装与维护、艺术技能、工程测量、电机装配与运行检测、城市轨道交通、汽车营销、模特表演、艺术插花、装配钳工、户式中央空调安装与调、农机维修、种子质量检测、物联网技术、车加工技术、数控车、铣加工技术、数控车床装调与维修、机械装配技术、模具制造技术

二、高职组的比赛项目

精细化工生产技术、零部件测量、零部件测量、计算机网组建、嵌入式应用开发、储配方案、复杂部件、楼宇智能化、汽车维修、机器人技术、机械创设制造、光伏发电、三网融合优化、芯片检修、计算机网络、英语口语、会计技能、测绘测量、电子产品设计制作、电子产品检测维修、汽车检测与维修、汽车营销、中餐主体宴会设计、风光发电系统安调、农业技能、农产品质量安检、烹饪技能、服装设计、报关技能、化工仪表自动化

化工生产设备维修、工业分析检验、智能电梯装调维护、物联网技术应用、现代物流储存配送、计算机网络应用、信息安全管理评估、护理技能、中药传统技能、自动化线安装调试、机器人技术应用、工业造型设计成型、数控机床装调维修、楼宇自动化安调、水环境监测与治理、煤矿安全、文秘速录、艺术技能、移动互联技术应用、民族技艺、电子产品设计及制作

飞机发动机检测与维修、选矿技术、智能电子产品系统工程、三维建模数字化设计与、机械设备装调与控制技、鸡新城疫抗体水平测定、植物组织培养、农机维修、基站建设维护及数据网、中华茶艺、导游服务、市场营销、动漫制作、工程造价基本技能、移动互联网应用软件开发、云安全技术应用、园林景观设计

全国职业技能大赛的项目中没有程序设计这一比赛项目，而涉及到程序设计内容的比赛项目有很多，例如：工业机器人技术应用、智能电子产品系统工程、移动互联网应用软件开发、云安全技术应用等都会涉及到程序设计。

扩展资料：

一、全国职业技能大赛简介

全国职业院校技能大赛（以下简称“大赛”）是中华人民共和国教育部发起，联合相关部门、行业组织和地方共同举办的一项全国性职业院校学生技能竞赛活动。“大赛”网站是浙江建设职业技术学院承办。

大赛作为我国职业教育工作的一项重大制度设计与创新，深化了职业教育教学改革，推动了产教融合、校企合作，促进了人才培养和产业发展的结合，扩大了职业教育的国际交流，增强了职业教育的影响力和吸引力。大赛已经成为广大师生展示风采、追梦圆梦的广阔舞台，成为促进我国职业教育改革发展的重要抓手，对职业院校办出特色、办出水平的引领作用日益凸显。

2016年大赛由37个部门（单位）主办，共设置94个竞赛项目。承办校分布在天津、北京、山西、吉林、江苏、浙江、安徽、福建、山东、河南、湖北、广东、重庆、甘肃、青岛和宁波等16个赛区，直接参与企业上百家，参赛选手预计过万人。

大赛期间将同时举办中华优秀文化传统艺术表演赛、中国职业教育现代化论坛暨第二届全国职业教育科研院（所）联席会议、全国大赛参赛选手就业洽谈会、全国职业院校技能大赛博物馆参观活动等活动

全国职业院校技能大赛是中国职业教育学生切磋技能、展示成果的舞台，也是总览中国职业教育发展水平的一个窗口。

参考资料来源：全国职业院校技能大赛官方网站-竞赛项目 

参考资料来源：百度百科-全国职业院校技能大赛

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017 B-Ⅳ-04 废旧电池回收系统规划与设计 武汉理工大学 二等奖

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041 A-Ⅲ-08 家用复合热源多功能热泵 江苏科技大学 二等奖

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058 A-Ⅴ-10 配套马桶的方便节水器 郑州轻工业学院 二等奖

059 A-Ⅳ-13 汽车发动机降噪储能装置 华南农业大学 二等奖

060 A-Ⅰ-14 墙体相变材料的遴选与制备及其传热特性分析 西南交通大学 二等奖

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065 B-Ⅳ-05 生活中的节能减排——锂离子电池的回收、利用与展望 厦门大学 二等奖

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069 B-Ⅰ-04 塔里木大学校园节能减排措施及可行性分析 塔里木大学 二等奖

070 A-Ⅱ-18 太阳能光伏发电在新疆喷灌灌溉中的应用 塔里木大学 二等奖

071 A-Ⅱ-19 太阳能光伏及温差发电联合驱动新型冰箱的设计 上海电力学院 二等奖

072 A-Ⅴ-13 太阳能全自动水体治理瀑布系统的研究与应用 上海交通大学 二等奖

073 A-Ⅲ-19 太阳能热泵联合驱动的低温吸附干燥系统 中山大学 二等奖

074 A-Ⅴ-14 外燃机动力代步车 哈尔滨工程大学 二等奖

075 A-Ⅳ-15 涡轮式初雨弃流系统 大连理工大学 二等奖

076 B-Ⅰ-05 乌鲁木齐市沙依巴克区居民节能灯使用状况 新疆农业大学 二等奖

077 A-Ⅱ-20 厢式货车减阻节能装置设计 哈尔滨工业大学 二等奖

078 A-Ⅳ-16 小户型连续式太阳能生物质能发酵装置 贵州大学 二等奖

079 A-Ⅰ-17 小区灯杆节能控制系统设计 华南理工大学 二等奖

080 A-Ⅴ-17 小型低风速风力发电机样机设计 武汉理工大学 二等奖

081 A-Ⅴ-18 小型节能废纸打包机 西安理工大学 二等奖

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083 A-Ⅱ-21 新型气体-粉料直接热交换装置 北京科技大学 二等奖

084 A-Ⅰ-20 一种新型便携式烟气分析仪 山西大学工程学院 二等奖

085 A-Ⅰ-21 一种新型液冷式家用空调 浙江大学 二等奖

086 A-Ⅴ-22 一株高效稠油降粘菌开发及利用设计说明书 北京化工大学 二等奖

087 A-Ⅳ-19 用于燃煤锅炉的小型低温余热发电装置的设计 哈尔滨工业大学 二等奖

088 A-Ⅰ-22 用于污水处理及产电的MSBR/MFC集成系统 四川大学 二等奖

089 B-Ⅱ-05 长株潭“两型实践类”建设综合配套改革试验区火电厂节能减排现状的调研与思考 长沙理工大学 二等奖

090 A-Ⅲ-21 制动能量(电动车）高效安全回收系统 河北科技大学 二等奖

091 A-Ⅳ-21 智能光控白光LED路灯 中国计量学院 二等奖

092 A-Ⅲ-22 重庆大学分布式新能源系统 重庆大学 二等奖

093 A-Ⅱ-22 轴承套圈锻后智能控冷工艺及设备 大连交通大学 二等奖

094 A-Ⅲ-23 注二氧化碳提高煤层气采收率实验设计 中国石油大学（华东） 二等奖

095 A-Ⅱ-01 自制SBBR垃圾渗滤液反应器 中南民族大学工商学院 二等奖

前几天，正当大盘指数加速杀跌之际，有一个板块在悄然崛起，逆市大涨5%，并彻底火了起来！

板块概念叫BIPV。

之所以会受到市场资金追捧，主要原因有两个：一是两会期间频繁提到的碳中和，BIPV刚好算得上碳中和的分支；二是来自于光伏龙头隆基股份的对建筑企业的一项收购。

BIPV究竟是什么呢？

BIPV是光伏领域的某一细分赛道，英文全称叫Building Attached Photovoltaic，是指光伏建筑一体化，即人们将光伏产品集成到建筑上的一种技术。

BIPV是相对于BAPV而言的，BAPV是建筑上安装的太阳能光伏发电系统，说白了就是在房屋表面外加安装的太阳能电池板。而BIPV比较特殊，既有建筑的功能，又能充当“发电站”。怎么理解？BIPV是直接将太阳能电池板变成建筑材料的一部分，比如制造成门窗、墙面、阳台、屋顶等。目前最广为人知的典型BIPV就是特斯拉屋顶。

说起来，BIPV与BAPV目标都是依靠建筑表面进行太阳能发电，而两者也是仅一字之差，但它们从设计到集成再到建筑物过程实质有很大不同。

BIPV产品竞争优势在哪？从目前来看，BIPV产品迭代已经经历了三个发展阶段：

第一代BIPV：光伏组件（硅基电池）通过简单支撑或直接贴合在建筑表面。

第二代BIPV：光伏组件（薄膜电池）具备建材属性，能够替代传统玻璃、屋顶瓦片和水泥墙。

第三代BIPV：对第二代进行优化，同时加入智能电网技术。

从各种技术的特点和BIPV的要求对比来看，第一代发电效果差，缺乏美感。第二代外观有所改善，但需要大量的电力变换装置和连线结构来满足供电要求，维护起来非常麻烦。第三代在第二代的基础上进行了改良，降低了维护成本，同时进一步追求美学设计及定制化需求，是当前发展主流。

从经济性方面考虑，BIPV还存在替代收益和发电效益优势。一是建筑建造时采用BIPV组件可以节省对应面积的建材成本；二是BIPV发电的自发自用节省了业主的电费。更重要的是，BIPV的产品价格和安装成本可以摊进被它取代的建筑材料和工程中，降低整体成本。这是过去采取BAPV这种方案所不具备的。

不过，BIPV仍有一些问题是目前需要面对的。例如，BIPV安装角度不尽相同的话，就会导致发电能力有所削弱。而且关于材料寿命方面，现在的光伏组件质保期在20-30年时间内，相比建筑材料仍然不够。

此外，设计还需要考虑建筑的艺术美学，当两个完全不同的领域知识揉在一起的时候，对设计师而言成了很大挑战。

虽然BIPV这段时间很火，但它并不是近两年才出现的。实际上，最早使用BIPV的领域可以追溯到上世纪军备竞赛的卫星和国际空间站。在当时，卫星上的电源供应系统便是BIPV最早的雏形。

1967年，日本MSK公司将透明前后板加工成半柔性和轻量化光伏组件粘贴在屋顶和墙面上，BIPV技术迎来了第一次商业应用。

但真正让BIPV进入全球视野的是1991年德国慕尼黑举行的一次建筑行业展会。在展会期间，旭格公司将光伏组件和艺术空间设计相结合首次推出了“光电幕墙”。

由于这种既环保又新奇的玩意勾起了大部分人的兴趣，之后德国、美国、西班牙、中国等部分国家纷纷建成了一批BIPV建筑。比如德国柏林中央车站、世博中国馆、日本京瓷总部、上海拉斐尔云廊以及嘉兴秀洲光伏 科技 馆......

从目前来看，BIPV的应用已经从早期单一的屋顶拓展到建筑的方方面面，如光伏常规屋顶或透明采光屋顶、幕墙、遮阳板、站台、电子树等场景。其中，光伏屋顶是市场份额最大的BIPV产品，占到BIPV总收入约60%。据统计，2020年全球六大主要企业在工商业屋顶应用的BIPV产量就高达709MW。此外，建筑玻璃幕墙是第二大的BIPV产品。

进入21世纪，减排成为全球共识，新能源有了更多用武之地。

光伏是全球第三大电力供给方式，随着度电成本不断降低，各类场景应用层出不穷。BIPV正好作为光伏细分赛道，得到全球主要国家重点关注。

自2000年以来，欧美和日本开始出台相关政策，将BIPV列入重点发展目标。

由于早期BIPV使用的是晶硅电池，而且产品安装方式是通过简单支撑或贴合在房屋表面的，太过缺乏美感，再加上光伏组件受技术成本导致价格相对昂贵，最终市场迟迟没有迎来爆发。

2010年之后，BIPV产品技术经过几轮迭代，无论经济性还是适用性有了很大改善，部分消费者逐步接受这种产品。与此同时零能耗建筑、低碳社区、智慧城市的发展，BIPV产业走向成熟。

2016年，受益加州政策，特斯拉通过收购SolarCity（美国户用太阳能系统安装商），从光伏屋顶切入了BIPV业务，期间面向欧美住宅陆续发布BIPV产品第一代和第二代Solar Roof。至此，BIPV开始真正受到欧美地区人们的欢迎。

不同于欧美这些国家，我国BIPV本世纪初期起步，在2004年深圳园博园和北京天普工业园首次引入BIPV理念。

尽管BIPV起步晚，但实际上BIPV产业在2010年的时候就有了蓄势待发的迹象。奈何当时欧美对中国光伏的阻击，以及国内光伏产业配套不够完善，导致BIPV面临制造成本高、技术积累不成熟、确实政策扶持等难题，最终很难发展起来。

直到最近两年，我国光伏产业站在世界前列，BIPV产业才开始具备了大规模产业化发展的良好基础。

根据IMSIA数据统计，2019年全球BIPV总装机量为1.15GW，渗透率仅有1%。

整体看来，全球BIPV市场处于起步时期，距离规模化发展尚远。

然而近年随着全球各国减排目标不断提升，建筑迈向近零能耗是未来发展趋势，BIPV产业发展在逐渐加快。此背景下，全球BIPV市场规模也随之“水涨船高”。

Grand View Research机构乐观估计，全球BIPV市场规模将在2025年达到367.4亿美元。

实际上，我国发展BIPV产业要取得的经济价值要远高于那些发达国家。

我国是世界上太阳能资源最为丰富的国家之一，除东北的少数地区外，其他地区年平均日照时数都在2600小时以上，充足的日照使得BIPV发电效益并不差。

早在2009年我国就启动了“太阳能屋顶计划”，并在当年开展了111个太阳能光电建筑应用示范项目，装机容量达到91MW。到了2011年，我国光电建筑装机容量已为535.6MW。

2019年“电改”加速后，BIPV有了更多参与竞争的机会。同期，中国成立首个BIPV联盟，通过政策引导+资本助力，攻克“卡脖子”技术，拉开了BIPV发展新时代序幕。

此外，“十四五”规划以及“碳中和”也在明确指出煤炭消费达峰甚至负增长的目标。这意味着光伏迎来重要发展时机，BIPV在迎来最强风口！

以2018年为例，我国BIPV的市场累计安装规模仅为1.1GW左右，市场规模预计不足50亿。根据国家统计局数据，我国每年的建筑竣工面积在40亿平方米左右，若按照2%的BIPV渗透率，仅新建建筑的年增量空间就在一千亿以上，远高于目前的市场容量。

BIPV的整个产业链共分为三部分：上游光伏电池生产企业、中游BIPV系统集成商、下游BIPV应用。从整个产业链分布的情况看，中游的BIPV系统集成服务有望成为利润最丰厚的环节。

隆基股份和特斯拉是当前布局BIPV的两大巨头。隆基股份面对的是ToB市场，特斯拉是ToC市场。

上面已经提到过，特斯拉是通过收购本土太阳能系统安装商进入BIPV赛道。2019年10月，特斯拉推出Solar Roof第三代。第三代Solar Roof使用黑色纹理玻璃制成新型瓷砖，将组件和屋顶一体化，面向欧美住宅和其它市场的高端住宅市场。

BIPV在未来达到万亿市场规模是必然发展趋势，马斯克曾多次公开表示，太阳能屋顶会成为特斯拉继电动车后的另一个核心业务。

除特斯拉以外，国内光伏组件巨头隆基股份依托在BAPV累积的经验，进军BIPV市场。2019年6月，隆基股份开始建设首座BIPV工厂，2020年8月发布首款BIPV产品“隆顶”。其他光伏企业，如晶科、汉能、中信博、英利能源等也在纷纷推出自己的BIPV产品。

不过随着光伏平价临近，“补贴驱动”向“需求驱动”转变，BIPV会重新迎来新发展契机。届时，具有品牌、渠道、集中度等优势的龙头企业机会明显。

下面是主要BIPV厂商梳理：

特斯拉（TSLA）： 全球BIPV光伏龙头，主打太阳能发电屋顶BIPV产品Solar Roof，目前已经推出第三代。

隆基股份（601012）： 国内BIPV光伏龙头，对标特斯拉。2019年才开拓BIPV市场，2020年就推出“隆顶“、”隆锦“等BIPV产品，面向工商业屋顶客户供货。公司规划未来5年BIPV收入要达百亿级别。

中信博（688408）： BIPV业务尚处于起步阶段。2016年研发BIPV系统，作了充分的技术和市场积累。2017年推出第一款BIPV产品——智顶。2019年承接国内江西唯美陶瓷40.9MW、江苏东方日升3MWBIPV项目，当年贡献百万级别收入规模。2020年公司推出智顶迭代产品，BIPV业务进一步成熟。

（文章来源于：解析投资）

北极星大气网讯:碳中和这一目标推动企业在工艺、技术方面转型升级，实现高质量发展。据国际可再生能源署预测，即使依照上升幅度控制在2摄氏度以内这一目标努力，到2030年，可再生能源、建筑、交通、垃圾处理等绿色经济相关行业也可以为中国带来约0.3%的就业率提升。

1.何为碳中和？何为碳达峰？

根据国家的安排，是在2030年前完成“碳达峰”，2060年前完成“碳中和”。

碳达峰是指某个地区或行业年度二氧化碳排放量达到 历史 最高值，然后经历平台期进入持续下降的过程，是二氧化碳排放量由增转降的拐点。

碳中和是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。

所以理论上这是一个递进的过程，先达峰，后中和。

2.碳中和如何实现？

从数据上来看，进入新世纪以后，我国二氧化碳排放飞速增长，随着经济从追求数量转向追求质量，2013年以来，二氧化碳排放增长停滞，节能减排措施力度的加大也使得二氧化碳的排放甚至出现负增长。

同大多数环境问题一样，实现碳中和有赖于疏堵结合。最终的方法就是从能源结构进行转型，用可再生能源、核能等清洁能源替代煤炭、石油、天然气等化石能源。

在过渡的过程中，同样也需要提升工艺、更新设备等方式来提升能源使用效率，减少现有排放。此外，在生产过程中，主动去捕集二氧化碳，减少空气中的排放也是有效手段之一。

3.通过碳交易挣钱

碳交易已经存在并运转多年。我国在“十四五”规划建议中，已经写明要更大力度的发展和运用碳市场。

通过企业能耗相关数据进行核算，可以得出企业的二氧化碳年排放量，但根据排放量去给企业制定配额基准线就比较复杂了，对专业水平有一定要求，仅火电这一行业，就与发电量、供热量、供热比、装机容量、机组类别、凝汽器冷却方式、负荷率、基准线等因素相关。

得出配额基准线之后，企业就可以根据自身二氧化碳排放的预期，计算出今年需要购买碳排放额度，或是有多少配额闲置，可以在碳市场上转让给其他有需要的企业。

4.涉及到的产业机会有哪些？

中金公司则建议围绕三条主线逻辑去选择投资：

1.技术变革带来的市场份额变化是主线。

包括光伏发电围绕效率提升、成本下降的技术竞赛持续白热化；大尺寸风机不断突破极限，以容量换取成本下降途径；锂电池技术从高镍向固态演化； 汽车 电气化带来的机会。

2.数字化浪潮下，下游应用端新的商业模式可能是下一个投资主题。

包括分布式装机降低发电门槛，打破发用二元结构；储能应用解决电网被动调节负担，以主动的发用平衡能力创造商业价值；新能源车智能化逻辑。

3.怎么选择穿越周期者，成长赛道中的传统行业。

包括光伏行业的典型代表如光伏玻璃、胶膜；新能源车领域如锂、铜、 汽车 玻璃。

5.除了上面这些，还有哪些被忽视的环节？

除了一般意义上的新能源，如光伏、风电、新能源车以外，中泰证券总结出这四大主题及对应的十二个细分赛道有望受益于碳中和承诺带来的边际变化，且“坡长雪厚”：

1.电力脱碳主题：风电/光电实现对火电的规模化替代是“堵点”，对应储能、分布式光伏、特高压产业链；

2.终端电化主题：化工/商用车/建筑等较难电气化的领域脱碳是“堵点”，对应废钢处理、石墨电极、氢能-燃料电池、生物燃料、装配式建筑产业链；

3.节能提效主题：对应功率半导体IGBT产业链；

4.排放绿化主题：废塑料等废弃材料脱碳与碳收集是“堵点”，对应生物降解塑料、塑料回收、CCUS 产业链。

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