微信客服
微信公众号
利用光学元件，将太阳能通过聚光的方式汇聚在一个狭小的区域(焦斑)，再利用光伏效应把光能转化为电能的发电技术被称为聚光光伏。相比较使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换的第一、第二代太阳能利用技术，被认为是太阳能发电的第三代技术的聚光光伏以其高光电转换效率已引起了业内的广泛关注。而高倍聚光光伏则是通过超过300倍以上的聚焦光学系统，将太阳光汇聚在一小块多结Ⅲ-Ⅴ族太阳能电池上，通过光电转化进行发电，为进一步了解该技术的特点及未来的发展，本报于第一届中国聚光光伏产业大会暨第四届世界聚光光伏技术论坛期间采访了上海聚恒太阳能有限公司副总经理廖军。
中国能源报：前不久，聚恒公司宣布其青海格尔木项目实测数据显示聚光组件效率超过32%，这是目前国内公开数据中效率最高的。请问如此高的效率是如何做到的？
廖军：聚光组件的光电转换效率主要由聚光电池的效率、聚光光学系统的效率、组件结构精度决定。太阳能电池本身的特性决定了高倍聚光光伏的高效转换，高倍聚光光伏技术采用的是多结Ⅲ-Ⅴ族化合物电池，其材料包含锗、砷化镓、镓铟磷等多种不同的半导体材料，而每一种材料可对应不同的太阳光谱，能够对太阳光进行从紫外、可见光到红外光的全谱线吸收，因此能达到高效率的光电转化，目前聚光电池的转化效率已经超过40%。高倍聚光组件的聚光倍数通常在数百倍，但也可超过千倍，甚至2千倍，聚光光学系统转换效率通常在80%以上。配合以优化的组件结构设计，综合下来聚光组件的转换效率可以达到30%以上甚至更高。同时青海格尔木地区的光照条件比较好，对于发挥电池的效率也起到了重要的作用。
中国能源报：对比其他太阳能发电技术，高倍聚光光伏还有哪些特点？
廖军：除了高转化率之外，高倍聚光光伏还具有温度系数小、电网匹配性好（日发电量高）、对环境友好（占地少、土地可综合利用）、效率可提升性强等特点。首先，应用于高倍聚光光伏的多结Ⅲ-Ⅴ族电池电池本身可以在较高温度下工作并能维持较好的效率，而且每一个聚光电池后面都配有一个散热器，因此在外部温度变化较大的情况下，相比较晶硅及薄膜电池，其本身的效率影响不会很大。据测算，聚光光伏电池在气温每升高一度后，效率的降低仅仅是晶硅电池的三分之一。
其次，高倍聚光光伏系统中安装了太阳能跟踪器，这样就能够保证组件始终垂直于太阳光，从而可以在一天内最大限度的吸收太阳光，确保组件的发电效率始终与太阳辐照同步，发电曲线与用电负荷曲线很匹配。同时，由于聚光光伏组件的转化效率高，单位面积功率比较大，这使得相同装机容量下的聚光光伏电站会比其它类型的光伏电站占地面积要小。每个单独的聚光跟踪系统又有支架做支撑远离地面，对土地的平整度要求低，土地还可以继续种植草坪、低矮灌木等综合利用。
最后，经过相关测算数据显示，晶体硅及薄膜太阳能电池的理论转换能大约能达到28%，而多结的III-V 族电池理论转换率可超过60%，可见，目前聚光电池转化效率已达到了40%左右，但其可提升的空间还是很大的。
中国能源报：发展高倍聚光光伏，特别是推动技术进步和产业化方面，聚恒公司做了哪些工作？目前还有哪些地方需要提高？
廖军：聚恒太阳能从07年开始做研发，09年公司成立，一直专注于高倍聚光光伏发电技术开发及系统集成。目前公司的产品已成功应用于我国青海、河北、新疆、云南、山东等地以及意大利等国外多个光伏电站中，组件效率稳定达到28%，是目前国际上组件转换效率最高的公司之一。同时，聚恒太阳能还是IEC国际聚光光伏标准委员会的成员及中国聚光光伏电站标准的主要起草单位。早在去年4月，聚恒高倍聚光光伏组件就获得了鉴衡认证中心颁发的聚光光伏组件"金太阳"认证，这是中国第一个按照IEC62108标准测试，并获得认证的聚光光伏组件产品。
目前，公司的主要工作还是在于研发和规模化推广，去年我们拿到的将近1000万美元的风险投资，也基本上都投入到了技术研发之中。因为聚恒不单单是做组件，包括太阳能跟踪系统、光学系统、散热系统也都是自己设计的。
我认为要实现高倍聚光技术的真正成熟和良性发展，最关键在于规模化、产业化的推广和应用。虽然目前公司已经有了多个项目或投产并网或在建，但是这些项目都相对较小，因此我们希望通过不断的提高技术水平，提升转化率和质量，能够更快地做到高倍聚光光伏的规模化生产和应用，将组件及系统的成本降下来，这样才能够把这个市场做起来。
中国能源报：国家能源局近期印发的太阳能发电发展“十二五”规划称，到2015年底太阳能发电装机容量达到2100万千瓦以上。这一政策大背景对聚光光伏这一技术路线会带来什么影响？
廖军：欧美双反等原因使国内的晶硅电池及组件厂商受到了巨大的影响，为了开发国内市场，推动行业、企业的发展，国家出台了相应的太阳能发电政策。这些政策不仅对于晶硅企业是利好，对于我们聚光光伏来说也是一个好消息，其实不管是晶硅、薄膜、聚光光伏还是光热发电目前这个时期都是需要国家支持的，但由于每种技术所处的发展阶段不同，因此希望国家在补贴政策上划分的更细一些，对聚光、聚热等技术可以设立不同的补贴标准，即便是对特殊补贴限定一定规模，也可以通过终端市场的使用，扩大这几种技术的应用，带动整个产业链的发展，这样才能促进太阳能发电各项技术“百花齐放”、共同发展，使得太阳能这种绿色能源得到更充分地利用。
中国能源报：光伏制造行业的“寒冬”对于聚光光伏技术的影响如何？通过举办这次会议，聚恒想要表达什么？
廖军：光伏制造行业整体环境处于困难中，聚光做为一个新兴的光伏技术也受到冲击，聚光行业如何发展、如何突破，这是这个行业内的人都想了解、都想交流的事。中国可再生能源学会一直对各类光伏技术的发展都很支持，也希望为聚光光伏在中国的发展搭建一个平台，恰逢国际聚光光伏技术论坛在欧洲举行三届后，也愿意来中国召开第四届，因此聚恒就牵头组织聚光行业一些有影响力的系统厂商、关键的部件厂商一起举办了第一届中国聚光光伏大会，扩大同行业交流的范围、促进聚光光伏在社会中的影响力。
延伸阅读
聚光光伏装机量未来将猛增
本报讯 据IMSResearch最新发布的报告透露，到2012年聚光光伏市场装机量将达到近90MW，同时营收将增长逾60%至3.25亿美元。这家研究公司预测，尽管受到来自传统光伏系统强有力的竞争，但聚光光伏系统在目标市场仍然充满吸引力。IMSResearch分析师以及这份报告的作者之一JemmaDavies认为：“聚光光伏系统供应商正被迫不断削减成本，从而使CPV系统成本能与快速下跌的光伏系统成本相竞争。相对来说，聚光光伏仍是新兴技术，面临着其可融资性的问题。尽管如此，聚光光伏系统供应商仍在美国市场取得了很大的进展，预计2012年市场占有率将达到13%，到2016年将进一步增至27%。”
虽然长远来看，聚光光伏市场仍将是一个细分市场，但这份报告显示，聚光光伏的发展前景仍然十分乐观。到2016年，聚光光伏将有望达到适宜其发展的高直接正常辐射地区总装机量的18%。2012年，高倍聚光光伏系统(HCPV)是市场主流。然而，据预测今后五年低倍聚光光伏系统(LCPV)装机量将快速增长，到2016年将占据聚光光伏市场20%的市场份额。这份报告的另一位作者SamWilkinson补充道：“目前低倍聚光光伏系统供应商尚未大举进入市场。然而，随着SunPower等知名企业进驻，2013年装机量将大幅增长，最终这些产品将占据一定的市场份额。”
据该报告透露，最具吸引力的聚光光伏市场将是美国、中美洲、中东及非洲市场(尤其是南非)。尤其在光照充足的美国西南部、智利、沙特阿拉伯、摩洛哥等地区，聚光光伏系统将呈现高速发展态势。预计至2016年，聚光光伏系统将占据这些地区光伏装机市场27%的份额。
0 条