一、空間太陽能電站或成標(biāo)配

早在1986年，人類就已經(jīng)有空間太陽能電站的構(gòu)想，將無比巨大的太陽能光伏電池陣放置在地球軌道上，組成太陽能光伏發(fā)電站，將高能量的太陽能轉(zhuǎn)化成數(shù)千兆瓦級的電能，將電能轉(zhuǎn)化成微波能，并利用微波或無線技術(shù)傳輸?shù)降厍?。有資料稱，理論上在陽光充足的地球靜止軌道上，每平方米太陽能能產(chǎn)生1336瓦熱量，在地球靜止軌道上部署一條寬度為1000米的太陽能光伏電池陣環(huán)帶，假設(shè)轉(zhuǎn)換效率為100%，那么，一年接收到的太陽輻射通量約等于目前地球上已知可開采石油儲量所包含的能量總和。

但是就目前而言，空間太陽能電站存在許多技術(shù)難題。一、空間太陽能電站較為巨大，以現(xiàn)有的航天器技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量達(dá)到萬噸以上空間太陽能電站(比衛(wèi)星高出4個數(shù)量級)，新材料的應(yīng)用和運(yùn)載技術(shù)的提升至關(guān)重要，特殊的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、空間組裝和姿態(tài)控制技術(shù)；二是壽命長(30年以上)，比傳統(tǒng)衛(wèi)星高出一倍，在軌維護(hù)技術(shù)需要很大提升；三是效率高發(fā)電量大，現(xiàn)有微波轉(zhuǎn)化傳輸技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)；四是成本問題，有機(jī)構(gòu)預(yù)測，建設(shè)一個空間太陽能電站需要耗資3000億至10000億美元；五是空間和環(huán)境問題，空間環(huán)境相對復(fù)雜，空間碎片極易對空間太陽能電站造成傷害，空間太陽能電站也有可能成為空間垃圾。

未來十年，隨著太陽能電池技術(shù)的提升，加之中國領(lǐng)先的航空航天技術(shù)，大型結(jié)構(gòu)的空間組裝技術(shù)、無線能量傳輸技術(shù)的成熟和空間太陽能電站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的成熟，中國極有可能成為空間太陽能電站的領(lǐng)軍強(qiáng)國。美國1979 SPS基準(zhǔn)系統(tǒng)、NASA集成對稱聚光系統(tǒng)、日本分布式繩系衛(wèi)星系統(tǒng)、歐洲太陽帆塔等空間太陽能電站的設(shè)計(jì)方案或許真的將成為現(xiàn)實(shí)。

二、智能微電網(wǎng)走入尋常百姓家

太陽能光伏行業(yè)的未來必然不會是傳統(tǒng)型晶硅太陽能電池太陽能電池的天下，鑒于傳統(tǒng)晶硅太陽能電池28.8%的理論效率極限，晶硅太陽能電池疊加其他技術(shù)太陽能電池必定將取代目前現(xiàn)有的太陽能電池，而疊加的太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率也必定打破這一理論極限。20隨著效率和可靠度的提升以及成本的下降戶用太陽能發(fā)電系統(tǒng)也必將成為現(xiàn)代家庭的標(biāo)配，就像家庭中的電器一樣，各大廠商會真相優(yōu)化自己的光伏發(fā)電系統(tǒng)，太陽能發(fā)電也會因此披上高科技的外衣，智能微電網(wǎng)便是其中最重要的一部分。

簡單來講，就是對戶用光伏發(fā)電進(jìn)行智能化管控，匹配相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，連接以智能家居，手機(jī)端APP能夠?qū)崟r監(jiān)控光伏電站安全和各項(xiàng)性能指標(biāo)，光伏發(fā)電控制中心的電腦能夠智能調(diào)配用電器使用，何時使用，當(dāng)太陽能電站處于高發(fā)電量時，啟動用電器工作，如為熱水器加熱、驅(qū)動掃地機(jī)器人和空氣凈化器工作，以減少電能儲存過程中的損失和對儲能設(shè)施的傷害并提高儲能設(shè)施的壽命。智能控制中心也可以控制家據(jù)在人走時關(guān)閉空調(diào)和室內(nèi)燈，人們下班回家又能第一時間啟動他們，太陽能發(fā)電系統(tǒng)控制中心也能夠?qū)γ恳粔K太陽能電站組件的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，對于異常組件(如被遮擋)進(jìn)行自動短路；同時組件上方的傳感器可以監(jiān)控組件表面灰塵，自動尋找高發(fā)電量時期驅(qū)動機(jī)械臂進(jìn)行清理。到那時光伏追蹤系統(tǒng)價格也必將大幅下降，帶有追蹤系統(tǒng)的戶用光伏發(fā)電電站每天的發(fā)電量足夠滿足一棟小型住宅樓的用電需求。這些設(shè)想以目前技術(shù)來看，十年綽綽有余。

三、光伏延伸產(chǎn)品遍地開花

太陽能光伏發(fā)電因?yàn)槠渚哂械牟皇芸臻g地域限制、相對于傳統(tǒng)能源對環(huán)境和人員較低的要求、穩(wěn)定的使用壽命等先天優(yōu)勢，使得太陽能光伏發(fā)電成為最適合發(fā)展便攜式能源的能源形式,但是就目前而言，便攜式光伏行業(yè)處在一個極其尷尬的位置，首先是太陽能電池發(fā)電效率相對較差、單位發(fā)電功率較低、市面上多數(shù)為晶硅太陽能電池，直接導(dǎo)致了廠商沒有錢途去開發(fā)這樣的產(chǎn)品?；谀壳岸皇兰o(jì)電子產(chǎn)品飛速發(fā)展，微型變壓器、高能效電池、優(yōu)秀的電源管理芯片，為我們創(chuàng)造出優(yōu)秀的便攜式光伏系統(tǒng)提供了無限的可能。大規(guī)模非晶硅太陽能電池的量產(chǎn)，薄膜太陽能電池效率的不斷提升，都為光伏延伸產(chǎn)品的發(fā)展提供了可靠的發(fā)揮空間。便攜式光伏電源、具有三防功能的軍用光伏通訊設(shè)備、可以卷曲放進(jìn)口袋的太陽能充電寶等等成熟的產(chǎn)品都將在市面上出現(xiàn)，而不是停留在某寶階段。

四、光伏建筑一體化將成明日之星

光伏建筑一體化一直是光伏行業(yè)內(nèi)不溫不火的一個板塊，深究其原因，不是光伏建筑一體化沒有市場，而是目前的光伏技術(shù)水平還沒能夠達(dá)到實(shí)施光伏建筑一體化要求的范疇，市場目前依然以晶硅太陽能電池為主，而恰恰晶硅類太陽能電池并不太適合于光伏建筑一體化，晶硅類太陽能電池對于光線入射角極為敏感，當(dāng)太陽光入射角低于一定值時發(fā)電量變會急劇下降，而光伏建筑一體化中，對于太陽能電池板的設(shè)計(jì)傾角和方位都是有相當(dāng)大的限制；由于晶硅太陽能電池組件的性質(zhì)，不能夠承受太多形狀的變化，對于各類千奇百怪結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑簡直就是束手無策；成本原因，目前的光伏建筑一體化大都是建立在光伏發(fā)電的成本之上，根據(jù)建筑再次進(jìn)行量身定做，受限于目前的電池片技術(shù)，成本再次增加。

非晶硅類太陽能電池可能是光伏建筑一體化的最好伙伴，如CIGS，其比較大的一個特點(diǎn)是發(fā)電量和光線入射角沒太大關(guān)系，在一定的角度范圍之內(nèi)，發(fā)電量影響比晶硅類太陽能電池相對低得多；可塑造性搶，薄膜太陽能電池的最重要的特點(diǎn)之一，其可以通過制膜工藝沉積在表面不是平整的基底上，甚至柔性基底上；同時，薄膜太陽能電池的理論效率極限高，發(fā)展前景大，勢必成為光伏建筑一體化的救命稻草，而目前日益提升的光伏電站土地使用成本，光伏建筑一體化必定將有一片新的天地。

拋磚引玉，以上內(nèi)容是才疏學(xué)淺的小編編對于未來光伏的設(shè)想，歡迎行業(yè)大咖評論區(qū)交流探討。