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聚光光伏能否颠覆太阳能产业

2011-02-25 11:33
吃瓜天狼
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  2011年1月15日,由青岛哈工太阳能股份有限公司建设的200千瓦高倍聚光太阳能示范电站并网发电。

  由于成本高昂以及缺乏有竞争力的装机成本和上网电价,作为清洁能源的太阳能光伏产业一直没有取得突飞猛进的发展,业界之前将目光集中在改进多晶硅太阳能电池的生产工艺上,但效果非常有限。从技术上解决光伏发电的成本问题,已经成为制约行业发展的根本性问题。

  通过减少太阳电池在光伏系统中占比的方式来降低成本,也就是聚光光伏技术,被寄予厚望。

技术优势凸显

  聚光光伏技术被看做是未来取代部分晶硅市场的第三代光伏技术,它具备晶硅电池无法比拟的优势。聚光光伏发电系统,是利用光学系统,将太阳能汇聚到太阳能电池芯片上,然后再利用光伏效应把光能转化为电能的发电技术。它主要由聚光组件、太阳跟踪器、系统支架等部件构成。

  看起来很简单,就像用放大镜点着火柴一样。实际上,聚光光伏却涉及力、热、光、电、机械、电子、自动化控制等综合性技术,需要解决太阳跟踪、光效、散热等一些列问题。

  相比晶硅以及薄膜电池产业来说,聚光光伏是一个具有极大诱惑力的市场。目前,投身于此行业的国内外公司已经越来越多,其中就包括Boeing、Amonix、夏普、Practical Instruments以及国内的三安光电、广东新曜、昊阳新能源、安徽应天新能源、汉龙集团、上海聚恒,等等。

  广东新曜光电有限公司(以下简称“新曜光电”)总经理容雷告诉《新财经》记者:“第三代聚光光伏技术具有单块功率比较大、效率比较高、占地面积小等优势,但因为牵扯到对日系统,所以,比较适合用在发电公司、发电站,而不是民用。”

  容雷进一步解释:“聚光光伏目前适合在中国西北地区应用,因为那里阳光比较充足,地域辽阔,适合做大型的聚光光伏发电站,而不太适合在城市里做民用。中国的国情与西方国家不一样,美国、欧洲有很多地方都是独立的别墅,别墅的屋顶是属于自己家的,可以自己安装太阳能板。但在中国就不一样了,大多数老百姓住的都是楼房,给每家每户安装是不现实的。另外,聚光光伏的特点是,在阳光充足的地方,其效率要比多晶硅好很多,现在城市的空气洁净度都很差,对聚光光伏的应用效率会有一些制约。”

  2011年1月15日,由青岛哈工太阳能股份有限公司建设的200千瓦高倍聚光太阳能示范电站并网发电,这是国内第一个按照商业化运营建设,且并网发电、投入运营的高倍聚光太阳能电站,也是目前国内转换率最高的并网太阳能发电站。专家认为,高倍聚光太阳能发电技术如果得以大规模应用,能在一定程度上缓解我国能源供应紧张问题。

  目前,上海聚恒太阳能有限公司(以下简称“上海聚恒”)所研发的产品,可以让透镜的面积达到电池面积的576倍。换句话说,1000平方厘米的晶硅面积,才能与类似1平方厘米的太阳能聚光电池所发出的电能相媲美。如此看来,聚光光伏技术如果得到推广,其效率将大大超过晶体硅。

  上海聚恒副总经理廖军告诉记者:“从理论上讲,放大倍数越高,芯片的材料就越节省。一块用在聚光光伏发电上的电池,其造价是晶硅电池的100倍。不过,如果透镜与电池之间的倍数能超过300倍的话,那么,聚光电池的成本也就与晶硅电池的成本打平了。所以,各企业都在研究放大倍数更高的聚光光伏产品,这样可以节省更多的材料。”

  聚光光伏发电中的砷化镓聚光电池(也叫“多结三五族”太阳能电池),有比晶硅电池和薄膜电池更高的转换效率。我国砷化镓聚光电池产品的转换效率已达到35%~39%,远远高于晶硅电池16%~19%和薄膜电池10%的转换率。此外,砷化镓聚光电池还具有吸收光谱范围广、衰减慢、耐温性好、有效发电时间长等显著优势。

  上海聚恒总经理容岗介绍:“上海聚恒在哈工大威海校区建立的示范电站项目,其电池转换效率约为25%。”这比国内所有晶硅电池的转换效率高得多(目前晶硅电池的最高效率大约是18%)。

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