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第三代技术能否重振光伏发电-

2020-01-16 20:27:18来源:励志吧0次阅读

眼下,产业因全球宏观经济形势和各国产业政策的调整而步入产业寒冬,正面临着行业的重新洗牌。同时,由于成本高昂以及缺乏有竞争力的装机成本和上网电价,作为清洁能源的产业一直没有取得突飞猛进的发展,业界曾将目光集中在改进和的生产工艺上,但效果非常有限。从技术上解决的成本问题,已经成为制约行业发展的根本性问题。

然而,作为晶硅、薄膜光伏电池之后的第三代――聚光光伏正在展露芳姿,并以非同寻常的高效光电转换率迅速吸引了人们的目光。

聚光光伏作为新一代技术,能否凭借后发技术优势提振已经陷入困境的光伏产业呢?

当光伏发电遇到聚光镜

我省临邑宇影光学仪器有限公司投资建设了一个小型聚光光伏实验发电站,目前已经建成发电。

12月3日,宇影公司总经理李正坤对记者说, 我们这座聚光光伏发电站由768块菲涅尔透镜和电池片组成,采用光感和太阳能角度计算的智能化控制,可实现对太阳光的自动追踪,光电转换率可达28%。在标准测试条件下,系统峰值功率可达10.8千瓦,年可发电1.9万度。

聚光光伏说起来也很简单,就像用放大镜聚焦阳光点着火柴一样的道理 ,李正坤介绍说, 这一系统采用透镜聚光的方式把阳光汇聚在一个微小的区域(焦斑),这样太阳能电池仅需焦斑面积的大小即可,大幅减少了太阳能电池的用量;系统通过采用光电转换效率更高的砷化镓电池,使整个发电系统光电转换效率高达28%,并且正随着规模化、产业化水平的进步而提高。

同时,为充分利用太阳能资源,聚光型还配备了阳光追踪系统,相比于平板硅光伏发电,在同样的光接收面积条件下,聚光型光伏发电可增加50%的产能,而对于同样的输出功率,可节省30%的系统材料以及占地面积。

宇影公司是我省较早涉足太阳聚光领域的企业,其自主研发的菲涅尔透镜产品,能将太阳光聚焦到入光面1/10至1/1000甚至更小的接收面(高性能电池片)上,比传统平板光伏发电效率提高30%以上,可满足太阳能聚光发电和聚热系统中高能量高温需求。

目前,宇影公司在建的 第三代聚光光伏发电菲涅尔聚光镜扩建项目 总投资1.2亿多元,已经获得省新能源产业发展专项扶持资金500万元,并已入选国家 863 计划,或将成为聚光光伏产业发展的代表之一。

突破光电转换瓶颈

聚光光伏技术被看作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,近几年取得较大的发展,目前全球已经开展了很多研究项目,并建成了许多示范工程。

目前,聚光光伏发电光转化效率最高可达30%左右,高于晶硅电池片约1倍;其使用寿命约70年,远高于晶硅电池片的30年,而且,具有生产制造过程污染少等特点,因此会带来一定的市场需求。

业内专家表示,一般聚光光伏发电的理论转换效率约为70%,即使除去实际应用中的损耗,未来一两年聚光转换效率还会有很大的突破。如果能实现大规模制造,其发电成本可以大幅下降,甚至达到煤电发电成本。

但截至目前,全世界用于聚光光伏的投资仅约10亿美元,在市场仅占很小的部分,大约为0.1%,而且投资项目规模小、范围窄。

这主要是因为,与传统光伏发电比较,这是新技术,并且成本高。尽管原理简单,实际上却涉及力、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、散热等一系列问题。

特别是,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),虽然有比晶硅电池和更高的转换效率和吸收光谱范围广、衰减慢、耐温性好、有效发电时间长等显著优势,但这一材料原本是航天材料,在光伏电站中商业化运用是最近两、三年的事情,由于下游设备制造商的产能都不大,没有规模化运用,成本自然居高不下。

   

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