我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)目前步履艱難。這既與金融危機的沖擊有關(guān),也與我國太陽能光伏企業(yè)技術(shù)落后有關(guān)。不論在多晶體的生產(chǎn),還是在組件的加工制造方面,我國太陽能光伏企業(yè)所掌握的大多核心技術(shù)都是控制在別人手里的落后技術(shù).耗能多、成本高。對于光伏行業(yè)目前所遇到的困難.筆者認為唯一的出路是大力推進先進的光伏技術(shù),大力改造我國的光伏產(chǎn)業(yè),大幅度降低光伏發(fā)電成本。我國自主研發(fā)的一種先進技術(shù)――“4倍聚光+跟蹤”的光伏發(fā)電技術(shù),值得行業(yè)借鑒。
“4倍聚光+跟蹤”光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本已降到0.8元/度電。
傳統(tǒng)的光伏電池是將光電池做成平板,固定放在屋頂或墻面,或按最佳方位,用支架排成接受陽光的陣列。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、易加工。缺點是有較大的余弦損失,每塊光電池只接受一倍陽光,利用率太低。
何祚麻 中國工程院院士
提高電能有效產(chǎn)出的辦法之一是聚光+跟蹤。
已有測量數(shù)據(jù)證明:在4倍光強的條件下,光電池的輸出量是平均電池輸出量的3.3倍。如果再加上跟蹤裝置,可比平板電池提高30%,也就是說一塊光電池能產(chǎn)生4.3倍的電力。
為什么這一4倍聚光技術(shù)能在短期內(nèi)獲得成功?原因在于以下四個方面:一、僅要求“4倍”而不是“高倍”聚光,可用目前市場上供應(yīng)充分的光伏電池,不必要求有能承受l0倍-20倍聚光的“特殊”電池;二、這一光漏斗能保證太陽光在光電池表面有均勻的光強分布.這就極大地減少了由于熱應(yīng)力的不均勻和受熱量的不均勻而帶來的“光漏斗”在制作和散熱方面的困難。事實上,如果選擇市場上隨便買來的劣質(zhì)光電池,四倍聚光會扭曲成“碗”;三、由于這是光的均勻“折疊”,僅要求太陽光的垂直輸入.使“光漏斗”成為“向日葵”;四、只需將地球繞太陽公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的高精密的運行公式輸入芯片,就能將陽光垂直送進光漏斗,不必采用“測量”和“反饋”等復(fù)雜而又不甚精密的控制方案.也大幅度降低了跟蹤成本。
已在安徽省蚌埠市建造的一臺直徑為3 5米、峰值功率為50千瓦的光伏發(fā)電機,所用結(jié)構(gòu)材料更少.占地面積更小,控制更簡單,成本也更低。這種發(fā)電機現(xiàn)在已接到國外大批訂單,將出口到國外市場。極重要的是:該裝置已正式通過長達一年的歐洲TUV的國際強化試驗.有關(guān)部門已認同“這一新產(chǎn)品的持續(xù)運轉(zhuǎn)壽命可大于25年”。
為什么不是薄膜電池?
通過對薄膜電池、平板式晶硅、傳統(tǒng)跟蹤式晶硅、“聚光+跟蹤+晶硅”和“改進式聚光+跟蹤+晶硅”從占用土地情況、價格、安裝的便捷程度和承受風(fēng)載的能力四個方面分析發(fā)現(xiàn):“聚光+跟蹤+晶硅”系統(tǒng)具有用地效率高、廉價、輕巧、承受風(fēng)載大的特點。人們最終得出結(jié)論:“聚光+跟蹤+晶硅”是唯一在性價比上可以和薄膜電池相競爭的一項新技術(shù)。當然.薄膜電池也有它不可取代的優(yōu)點:輕巧而低廉,能比聚光電池多接受散射光,在陽光微弱地區(qū),也有優(yōu)勢,在未來市場仍將占一定份額。薄膜電池、晶體硅電池和各種跟蹤式電池在承受風(fēng)載能力方面的比較,見表一。
“4倍聚光+跟蹤”技術(shù)在太陽能供熱方面有新的突破。
“4倍聚光+跟蹤”的光伏發(fā)電技術(shù)在太陽能供熱方面有了新的突破:
一、已研發(fā)出廉價的太陽能蒸汽發(fā)生器,其供熱成本將下降到0.12元/度熱。與此對比的是:我國太陽能熱水器供熱成本是0.25元,度熱,歐洲是0.9元,度熱。有人曾以15年使用壽命的假定和煤供熱鍋爐做過對比,這一供熱成本約相當于500元/噸煤的價格。太陽能熱水器和太陽能蒸汽發(fā)生器的性能和價格的比較,見表二。
二、已研發(fā)出可放置在屋頂上同時“供熱+供電”的轉(zhuǎn)盤,其重量約為33公斤/平方米。
三、已研發(fā)出“鵝卵石+導(dǎo)熱油”的廉價儲熱罐,體積為4米×2 5米×2.5米.可調(diào)節(jié)4000平方米的供熱面積。
四、性價比優(yōu)越
綜合結(jié)論:低倍聚光蒸汽發(fā)生器是太陽能熱水器技術(shù)的一個躍進,不但大大擴展了應(yīng)用范圍.而且能夠大幅度降低成本。(SY0904)
表一