利用光學(xué)元件，將太陽能通過聚光的方式匯聚在一個狹小的區(qū)域(焦斑)，再利用光伏效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電技術(shù)被稱為聚光光伏。相比較使用晶硅電池和薄膜電池進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的第一、第二代太陽能利用技術(shù)，被認(rèn)為是太陽能發(fā)電的第三代技術(shù)的聚光光伏以其高光電轉(zhuǎn)換效率已引起了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。而高倍聚光光伏則是通過超過300倍以上的聚焦光學(xué)系統(tǒng)，將太陽光匯聚在一小塊多結(jié)Ⅲ-Ⅴ族太陽能電池上，通過光電轉(zhuǎn)化進(jìn)行發(fā)電，為進(jìn)一步了解該技術(shù)的特點及未來的發(fā)展，本報于第一屆中國聚光光伏產(chǎn)業(yè)大會暨第四屆世界聚光光伏技術(shù)論壇期間采訪了上海聚恒太陽能有限公司副總經(jīng)理廖軍。

 

　　中國能源報：前不久，聚恒公司宣布其青海格爾木項目實測數(shù)據(jù)顯示聚光組件效率超過32%，這是目前國內(nèi)公開數(shù)據(jù)中效率最高的。請問如此高的效率是如何做到的？

 

　　廖軍：聚光組件的光電轉(zhuǎn)換效率主要由聚光電池的效率、聚光光學(xué)系統(tǒng)的效率、組件結(jié)構(gòu)精度決定。太陽能電池本身的特性決定了高倍聚光光伏的高效轉(zhuǎn)換，高倍聚光光伏技術(shù)采用的是多結(jié)Ⅲ-Ⅴ族化合物電池，其材料包含鍺、砷化鎵、鎵銦磷等多種不同的半導(dǎo)體材料，而每一種材料可對應(yīng)不同的太陽光譜，能夠?qū)μ柟膺M(jìn)行從紫外、可見光到紅外光的全譜線吸收，因此能達(dá)到高效率的光電轉(zhuǎn)化，目前聚光電池的轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)超過40%。高倍聚光組件的聚光倍數(shù)通常在數(shù)百倍，但也可超過千倍，甚至2千倍，聚光光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率通常在80%以上。配合以優(yōu)化的組件結(jié)構(gòu)設(shè)計，綜合下來聚光組件的轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到30%以上甚至更高。同時青海格爾木地區(qū)的光照條件比較好，對于發(fā)揮電池的效率也起到了重要的作用。

 

　　中國能源報：對比其他太陽能發(fā)電技術(shù)，高倍聚光光伏還有哪些特點？

 

　　廖軍：除了高轉(zhuǎn)化率之外，高倍聚光光伏還具有溫度系數(shù)小、電網(wǎng)匹配性好（日發(fā)電量高）、對環(huán)境友好（占地少、土地可綜合利用）、效率可提升性強(qiáng)等特點。首先，應(yīng)用于高倍聚光光伏的多結(jié)Ⅲ-Ⅴ族電池電池本身可以在較高溫度下工作并能維持較好的效率，而且每一個聚光電池后面都配有一個散熱器，因此在外部溫度變化較大的情況下，相比較晶硅及薄膜電池，其本身的效率影響不會很大。據(jù)測算，聚光光伏電池在氣溫每升高一度后，效率的降低僅僅是晶硅電池的三分之一。

 

　　其次，高倍聚光光伏系統(tǒng)中安裝了太陽能跟蹤器，這樣就能夠保證組件始終垂直于太陽光，從而可以在一天內(nèi)最大限度的吸收太陽光，確保組件的發(fā)電效率始終與太陽輻照同步，發(fā)電曲線與用電負(fù)荷曲線很匹配。同時，由于聚光光伏組件的轉(zhuǎn)化效率高，單位面積功率比較大，這使得相同裝機(jī)容量下的聚光光伏電站會比其它類型的光伏電站占地面積要小。每個單獨的聚光跟蹤系統(tǒng)又有支架做支撐遠(yuǎn)離地面，對土地的平整度要求低，土地還可以繼續(xù)種植草坪、低矮灌木等綜合利用。

 

　　最后，經(jīng)過相關(guān)測算數(shù)據(jù)顯示，晶體硅及薄膜太陽能電池的理論轉(zhuǎn)換能大約能達(dá)到28%，而多結(jié)的III-V 族電池理論轉(zhuǎn)換率可超過60%，可見，目前聚光電池轉(zhuǎn)化效率已達(dá)到了40%左右，但其可提升的空間還是很大的。

 

　　中國能源報：發(fā)展高倍聚光光伏，特別是推動技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化方面，聚恒公司做了哪些工作？目前還有哪些地方需要提高？

 

　　廖軍：聚恒太陽能從07年開始做研發(fā)，09年公司成立，一直專注于高倍聚光光伏發(fā)電技術(shù)開發(fā)及系統(tǒng)集成。目前公司的產(chǎn)品已成功應(yīng)用于我國青海、河北、新疆、云南、山東等地以及意大利等國外多個光伏電站中，組件效率穩(wěn)定達(dá)到28%，是目前國際上組件轉(zhuǎn)換效率最高的公司之一。同時，聚恒太陽能還是IEC國際聚光光伏標(biāo)準(zhǔn)委員會的成員及中國聚光光伏電站標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位。早在去年4月，聚恒高倍聚光光伏組件就獲得了鑒衡認(rèn)證中心頒發(fā)的聚光光伏組件"金太陽"認(rèn)證，這是中國第一個按照IEC62108標(biāo)準(zhǔn)測試，并獲得認(rèn)證的聚光光伏組件產(chǎn)品。

 

　　目前，公司的主要工作還是在于研發(fā)和規(guī)?；茝V，去年我們拿到的將近1000萬美元的風(fēng)險投資，也基本上都投入到了技術(shù)研發(fā)之中。因為聚恒不單單是做組件，包括太陽能跟蹤系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)也都是自己設(shè)計的。

 

　　我認(rèn)為要實現(xiàn)高倍聚光技術(shù)的真正成熟和良性發(fā)展，最關(guān)鍵在于規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化的推廣和應(yīng)用。雖然目前公司已經(jīng)有了多個項目或投產(chǎn)并網(wǎng)或在建，但是這些項目都相對較小，因此我們希望通過不斷的提高技術(shù)水平，提升轉(zhuǎn)化率和質(zhì)量，能夠更快地做到高倍聚光光伏的規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用，將組件及系統(tǒng)的成本降下來，這樣才能夠把這個市場做起來。

 

　　中國能源報：國家能源局近期印發(fā)的太陽能發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃稱，到2015年底太陽能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到2100萬千瓦以上。這一政策大背景對聚光光伏這一技術(shù)路線會帶來什么影響？

 

　　廖軍：歐美雙反等原因使國內(nèi)的晶硅電池及組件廠商受到了巨大的影響，為了開發(fā)國內(nèi)市場，推動行業(yè)、企業(yè)的發(fā)展，國家出臺了相應(yīng)的太陽能發(fā)電政策。這些政策不僅對于晶硅企業(yè)是利好，對于我們聚光光伏來說也是一個好消息，其實不管是晶硅、薄膜、聚光光伏還是光熱發(fā)電目前這個時期都是需要國家支持的，但由于每種技術(shù)所處的發(fā)展階段不同，因此希望國家在補貼政策上劃分的更細(xì)一些，對聚光、聚熱等技術(shù)可以設(shè)立不同的補貼標(biāo)準(zhǔn)，即便是對特殊補貼限定一定規(guī)模，也可以通過終端市場的使用，擴(kuò)大這幾種技術(shù)的應(yīng)用，帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，這樣才能促進(jìn)太陽能發(fā)電各項技術(shù)“百花齊放”、共同發(fā)展，使得太陽能這種綠色能源得到更充分地利用。

 

　　中國能源報：光伏制造行業(yè)的“寒冬”對于聚光光伏技術(shù)的影響如何？通過舉辦這次會議，聚恒想要表達(dá)什么？

 

　　廖軍：光伏制造行業(yè)整體環(huán)境處于困難中，聚光做為一個新興的光伏技術(shù)也受到?jīng)_擊，聚光行業(yè)如何發(fā)展、如何突破，這是這個行業(yè)內(nèi)的人都想了解、都想交流的事。中國可再生能源學(xué)會一直對各類光伏技術(shù)的發(fā)展都很支持，也希望為聚光光伏在中國的發(fā)展搭建一個平臺，恰逢國際聚光光伏技術(shù)論壇在歐洲舉行三屆后，也愿意來中國召開第四屆，因此聚恒就牽頭組織聚光行業(yè)一些有影響力的系統(tǒng)廠商、關(guān)鍵的部件廠商一起舉辦了第一屆中國聚光光伏大會，擴(kuò)大同行業(yè)交流的范圍、促進(jìn)聚光光伏在社會中的影響力。

 

　　延伸閱讀

 

　　聚光光伏裝機(jī)量未來將猛增

 

　　本報訊  據(jù)IMSResearch最新發(fā)布的報告透露，到2012年聚光光伏市場裝機(jī)量將達(dá)到近90MW，同時營收將增長逾60%至3.25億美元。這家研究公司預(yù)測，盡管受到來自傳統(tǒng)光伏系統(tǒng)強(qiáng)有力的競爭，但聚光光伏系統(tǒng)在目標(biāo)市場仍然充滿吸引力。IMSResearch分析師以及這份報告的作者之一JemmaDavies認(rèn)為：“聚光光伏系統(tǒng)供應(yīng)商正被迫不斷削減成本，從而使CPV系統(tǒng)成本能與快速下跌的光伏系統(tǒng)成本相競爭。相對來說，聚光光伏仍是新興技術(shù)，面臨著其可融資性的問題。盡管如此，聚光光伏系統(tǒng)供應(yīng)商仍在美國市場取得了很大的進(jìn)展，預(yù)計2012年市場占有率將達(dá)到13%，到2016年將進(jìn)一步增至27%。”

 

　　雖然長遠(yuǎn)來看，聚光光伏市場仍將是一個細(xì)分市場，但這份報告顯示，聚光光伏的發(fā)展前景仍然十分樂觀。到2016年，聚光光伏將有望達(dá)到適宜其發(fā)展的高直接正常輻射地區(qū)總裝機(jī)量的18%。2012年，高倍聚光光伏系統(tǒng)(HCPV)是市場主流。然而，據(jù)預(yù)測今后五年低倍聚光光伏系統(tǒng)(LCPV)裝機(jī)量將快速增長，到2016年將占據(jù)聚光光伏市場20%的市場份額。這份報告的另一位作者SamWilkinson補充道：“目前低倍聚光光伏系統(tǒng)供應(yīng)商尚未大舉進(jìn)入市場。然而，隨著SunPower等知名企業(yè)進(jìn)駐，2013年裝機(jī)量將大幅增長，最終這些產(chǎn)品將占據(jù)一定的市場份額。”

 

　　據(jù)該報告透露，最具吸引力的聚光光伏市場將是美國、中美洲、中東及非洲市場(尤其是南非)。尤其在光照充足的美國西南部、智利、沙特阿拉伯、摩洛哥等地區(qū)，聚光光伏系統(tǒng)將呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢。預(yù)計至2016年，聚光光伏系統(tǒng)將占據(jù)這些地區(qū)光伏裝機(jī)市場27%的份額。