高倍聚光技术最新进展

2015-05-14 12:47:45 太阳能发电网
尽管这个行业在去年经历了一些发电项目投资上的困难以及一些关于这项技术在银行融资上的议论,但项目安装仍然在继续,在成本下降和技术进步方面看起来也还是乐观的

  在太阳能应用以外,Ge也广泛应用于电子、红外光学、光纤光学、聚酯催化剂等发展最快的应用需求。因此,未来锗的供应量还需要继续增加,如果聚光太阳能的应用能达到较大规模的话。全球已知锗的储量约有35600吨,其中24600吨来自煤,剩余的来自铅/锌生产。作为一种副产品,看不出来有任何限制锗产量的因素。
  不过,不清楚的是,锗的价格是否需要提高以刺激产量。或者,作为副产品的锗价格是否变化,而其变化又如何才不至于影响聚光光伏的经济性。
  对于镓和铟来说,聚光芯片生产所需要的量非常之少,即便是每年GW级的聚光光伏产能下,也不需要供应链增加供给。
  另外,如果不采用锗衬底片,而是使用Ga As衬底片, Ga的用量会显著增加。假定600微米的GaAs片,Ga用量不到0.2g/cm2(没有考虑损耗),考虑30%产出并且不回收GaAs片,用量最高也不到0.5g/cm2。在有效回收,30%模组效率和1000倍聚光比条件下,每GW聚光光伏需要5.5吨Ga。
  不考虑回收的情况下,最多也不超过17吨。在最坏情况下,以产能1GW/年计,聚光光伏的Ga用量,也只占了全球年供应量的6%。
  如果聚光光伏的芯片在低倍聚光下使用,或者完全不采用聚光,则Ge、Ga、In的原材料供应问题将变得非常具有挑战性。也就是说,采用高倍聚光技术可以大大减少半导体材料的使用量。以1000倍聚光比为例,在相同功率下,相当于仅仅使用了千分之一的芯片用量,而转换效率还更高——聚光芯片在高倍聚光条件下,其光电转换效率比非聚光条件下的转换效率还要高8%左右。


格尔木光伏电站聚光工程
  >> 编译后记
  这是根据去年年底德国Fraunhofer实验室和美国可再生能源实验室共同就高倍聚光光伏技术的最新进展发表的一个报告编译而成的。最近几年,在全世界晶硅(多晶硅和单晶硅)大规模扩充产能和技术工艺进步导致平板晶硅太阳能系统成本和价格急剧下降的大背景下,聚光光伏(地面高倍聚光)在太阳能发电市场上的推广应用被迅速抑制,一系列的破产倒闭和重组事件,也给这个光伏细分行业蒙上了重重阴影。
  不过,可喜的是,作为一种研发历史悠久并有着多年现场数据的发电项目经验,以及在太空上成熟应用的技术,高倍聚光以其技术和性能的优越性并没有完全被放弃,一些公司和研究机构在聚光芯片效率上每年都取得新进展,模组和系统的标准也已经制定或正在制定之中,大型聚光发电项目安装还在继续,不断在提供和累积现场数据,为这个行业带来希望的亮光。
  中国在聚光光伏产业中,不仅能够商业化生产聚光芯片,在模组和系统上也积累了大量的实际生产经验,包括芯片的材料设计和商业化生产、接收器组装、光学部件、跟踪器等,已经形成了完整的聚光光伏产业链,且发电项目装机量在国际上也名列前茅。
  从制造环节上看,聚光光伏的全产业链无污染和低能耗,聚光光伏系统的能源回报期只有6个月,是严格意义上的清洁能源。
  从技术角度看,高倍聚光只在阳光充沛地区具有较强的价格竞争力。输出电力曲线平缓,比较适合大规模发电侧并网发电,在光伏发电的终端市场上应占有一席之地。也就是说,根据技术特点和应用情景,不同的光伏发电技术各有其优势的细分市场。
  从积极的角度和发展的眼光来看,中国如支持发展聚光光伏,可以增强我国在先进半导体芯片技术方面的研发实力。而发展高端光学材料,提高光学设计水平,加强精密光学加工能力,符合国家从低端制造到高端智造的制造业转型趋势。发展大型聚光光伏发电,跟其他可再生能源一起,对中国的环境治理和碳排放控制也具有积极意义。 



作者:俞容文 来源:《太阳能发电》杂志 责任编辑:wutongyufg

太阳能发电网|www.solarpwr.cn 版权所有