為何發(fā)展遲緩?
但是,當晶硅電池已經(jīng)占有全球80%以上的光伏電站市場之后,聚光光伏發(fā)電才突然有了點動靜,不禁讓人陡生疑慮:到底是什么原因,使得該技術(shù)現(xiàn)在才浮出水面呢?
在上世紀90年代初,德國、澳大利亞、美國及日本等國其實都已經(jīng)相繼推出了各類“太陽能屋頂”計劃。但是,從聚光的特性來看,并不適合屋頂,晶硅才是屋頂最適合的產(chǎn)品。
容崗告訴記者,聚光光伏項目一般都是通過一個支架直接安放在地面上,假設(shè)全部安裝在屋頂?shù)脑?,存在維護和安裝上的困難。
記者了解到,這種新型電站項目其實是要向地面打一個深1.5米左右的樁,再支撐起玻璃(即透鏡)和電池的。想象一下,假設(shè)你家的屋頂也被植入一個樁的話,將是怎樣的一幅場景?不過,并不是說聚光就完全不能走入家庭。如果有別墅區(qū),且聚光光伏的安裝與維護也有專門的公司來操作的話,它也是可以安裝的。
“2004年,德國推出了上網(wǎng)電價法,該國通過補貼政策,來直接支持地面系統(tǒng)發(fā)電。隨后的2005年,就出現(xiàn)了聚光電池。”容崗回憶道。
他也認為,使得聚光光伏產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的另一個原因,在于技術(shù)的進步。十多年前,聚光電池的轉(zhuǎn)換效率并不高,但進入21世紀之后,轉(zhuǎn)換效率則以每年1%和1.5%的速度在增長,“上世紀90年代初,在太空用的是晶硅電池,末期則出現(xiàn)了多結(jié)太陽能電池,從而解決了晶硅電池轉(zhuǎn)換效率受限的問題。多結(jié)電池的好處在于,每層都可以更大限度地吸收太陽能,光電轉(zhuǎn)換效率的理論值能達70%,現(xiàn)在國際上可以做到的最高效率約為40%,批量生產(chǎn)的話,如今能有38%的多結(jié)電池。”
目前,國外已有30兆瓦的聚光光伏電站。如果一個項目能夠達到30兆瓦的話,已不算小,這也意味著,該技術(shù)將成為被認可的技術(shù)。在南非,還有50兆瓦的聚光電站項目在洽談過程中。
仍存障礙
不過,對于很多聚光光伏企業(yè)的投資商、生產(chǎn)商而言,該產(chǎn)業(yè)也還有一系列的困難需要解決。
首先,聚光示范電站的建設(shè)成本還是比較高的。因為其主要應(yīng)用于地面電站,因而地面光伏電站的補貼是否能夠到位就至關(guān)重要了。未來,中國需要有針對地面系統(tǒng)的補貼政策,這樣才可能讓聚光產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)做得更大。
其次,聚光電站的維護也是另一個難題。目前,最適合建設(shè)聚光光伏電站的是我國西部地區(qū)一些醫(yī)院、學(xué)校等等。
而且,最好光伏電站的建設(shè)方也有比較大的電站建設(shè)計劃,這樣聚光的組件制造商、投資商可能才會獲得比較好的回報。根據(jù)湘財證券的數(shù)據(jù),一個200兆瓦的電站,其每瓦的成本約為1歐元,相比20兆瓦的項目要低50%。
由于聚光電站結(jié)合了光學(xué)、控制、機械等多種學(xué)科技術(shù),其研發(fā)投入可能也相比晶硅技術(shù)要更高一些。因此,一些看好聚光產(chǎn)業(yè)的投資者可能也需要有一些耐心,來等待這個產(chǎn)業(yè)的不斷壯大。
談到技術(shù),不得不提到“跟蹤系統(tǒng)”。由于是將太陽的光線精準聚焦,因此,一定要有高精度的追蹤系統(tǒng)與電池組件相互配合才行。
目前,聚恒太陽能自己設(shè)計了跟蹤系統(tǒng),其要求是要讓太陽的入射角控制在“0.5度”左右。
根據(jù)《電源技術(shù)》相關(guān)文章的說法,一旦入射角偏離0.5度,那么400倍的透鏡作用下,光學(xué)效率也將衰減至64%;如果入射角偏離1度,光學(xué)效率也將降低為零。
“太陽能輻射地球的時候,還會有一個包容半角0.28度,在設(shè)計跟蹤系統(tǒng)及精度的時候,這一點也要有所考慮。所以,如果想要實時地對準太陽,那么對其的跟蹤,也要精確到0.5度才行。”王士濤說。
盡管聚恒太陽能已搭建了一個比較完整的國內(nèi)外技術(shù)團隊,但是仍然在尋求與高校之間的合作。
近日,該公司與哈工大達成協(xié)議,將聯(lián)合成立太陽能研究所。此研究所將利用哈工大在航空航天技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)勢,整合威海校區(qū)在光學(xué)、能源、微電子等領(lǐng)域的科研力量,將聚光光伏技術(shù)的綜合應(yīng)用作為重點,優(yōu)先開展聚光發(fā)電、聚光海水淡化等課題研究。
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