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据报道,当人类创造清洁、可再生能源的竞争越来越激烈时,太阳能产业将注意力集中在了新技术“聚光光伏(CPV)太阳能”上,并希望通过这项技术生产具有规模效应的电力。
聚光光伏太阳能将传统的太阳能光电技术与大规模聚热太阳能发电厂结合了起来,能够极大地强化太阳能生产。CPV技术通过透镜或镜面将接收到的太阳能放大成百上千倍,然后将放大的能量聚焦于效率极高的小光电池上。通过放大太阳能,该技术有效地减少了光电池中半导体材料的用量。
南希是加利福尼亚SolFocus公司负责营销的副总裁。她说:“CPV融合了光电技术与聚热太阳能捕获的优势。使用该技术,科学家将相当于650个太阳的能量聚焦于光电材料上。因此,少量的光电材料便能捕获大量太阳能,然后将其高效转化。”
SolFocus只是众多致力于CPV技术研究的公司中的一个。该公司使用的聚光光伏发电模型的基本单位是一个由两面镜子组成的系统。系统内,阳光通过感光杆被引至面积仅为1平方厘米的光电池。一块太阳能面板由许多这样的单位组成,而太阳能面板置于跟踪装置上,可以随着太阳位置的变化东升西落。这样一来便极大地提高了太阳能的利用与转化率。
美国许多别的公司也在该领域进行尝试,位于新墨西哥洲的Emcore公司就是其中一个。该公司使用的光学透镜能将接收到的太阳能放大500倍后聚焦于极小的超高效光学电池上。
大概有十几家起步公司也正踌躇满志地加入CPV的竞争行列,争取分得一块蛋糕。而且这些公司声称他们的发明能够最大程度优化太阳能转化、最大程度减少成本并且最值得信赖。而一些知名的大公司,如进入太阳能领域已50年的日本夏普公司也正积极进入CPV领域。
美国太阳能协会的负责人布拉德·柯林斯预测说:“CPV技术的发展空间极大。具有规模效应的太阳能生产将在5年之内到来。”
CPV优势多耗水少成本低
CPV技术极大地减少了光电材料的使用量,而光电材料是太阳能电池中成本最高的部分。尽管成本低廉,但柯林斯指出,CPV并不对传统的太阳能光伏产业构成威胁,因为CPV与传统PV所适用的领域不一样。前者更适合大规模设施,宜于建成发电厂;而后者更适合分散的小规模应用,如应用于房顶之上。但这项技术却对大型聚热太阳能发电厂构成了实实在在的威胁。
聚热太阳能是指用太阳能产热,然后利用热能发电。其实,聚热太阳能与CPV在许多方面都有相似之处。比如,两者都用镜面或透镜放大太阳能;两者都能生产具有规模效应的能量;两者都最适用于太阳能丰富的地区等等。
既然两者如此相似,是什么让CPV在这场竞争中胜出?最新成立的贸易集团——聚合型太阳能电池联盟(CPVConsortium)——的负责人哈特斯科解释,聚热太阳能与CPV最大的不同在于两者将太阳能转化为电能的方法以及所使用的材料。
CPV所使用的光电材料比传统光电技术要少。同时,CPV的耗水量也比聚热太阳能技术少很多。哈特斯科说,一般而言,使用CPV技术每生产1000度电仅耗水4加仑。与之相比,传统的太阳能热电厂每生产1000度电耗水量高达850加仑。
CPV技术的优势还远不止这些。“与其他太阳热能发电方法相比,CPV提供的方法能够带来本质上的不同,特别体现在耗水量的减少、装机容量的灵活性以及感光的灵敏性。”美国能源部国家可再生能源实验室的研究员莎拉·库尔特在最近的一篇文章中写道。
另外,CPV技术还有另一个特别吸引人的地方:该技术所使用的97%的材料(大部分为玻璃和铝)都可循环利用。由于成本降低,使用CPV技术的发电厂能够在6个月之内收回成本。更为奇妙的是,CPV技术允许接收太阳能的玻璃阵列不规则排列,从而可以最大程度地开发可利用土地,将太阳能利用最大化。而且因为该系统能够在白天跟踪太阳移动轨迹,人们甚至可以在玻璃阵列下面种植庄稼。
需要联邦政府帮助
跟其他所有处于发展中阶段的技术一样,CPV也面临着许多难以逾越的障碍。最终决定CPV技术能否成功的因素还是在于成本。从目前来看,CPV新技术比传统的光电或薄膜技术成本要高很多。但据预测,到2010年,CPV技术的成本将与传统光伏太阳能技术(PV)持平。更有西班牙科学家估计,由于电池与光学透镜效率的增加,CPV成本将大幅下降,到2011至2015年间,太阳能发电成本与购买现有电力成本将基本相同。
但科学家同时指出,如果CPV没有得到大规模应用,成本降低则会成为天方夜谭;而大规模应用则是建立在巨大投资基础之上的。截止目前,全世界用于CPV的投资已仅为10亿美元,而且投资项目规模小、范围窄(基本仅限于欧洲)。因此不论是业内人士还是各大企业都希望政府可以加大对该领域的投资。美国政府已在实验室启动了CPV的研发,并承诺建立新的工厂以及开展学术研究。人们希望政府接下来会逐步加大这方面的投入。
要扩大CPV的规模,还必须保障投资的安全性。因此,哈特斯科建议联邦政府用政府财产为CPV示范项目提供担保。她担心,没有政府干预,CPV在美国的规模不可能扩大。华盛顿州TechVision21咨询公司一位高级副总裁安尼塔·巴拉坎卓抱怨说:“许多技术都在美国诞生,却在美国以外的地方繁荣。长此以往,美国将失去竞争优势。”他的担忧并非毫无根据。SolFocus公司已经在西班牙修建了装机容量为50万瓦CPV太阳能发电厂,而且正在希腊修建装机容量为1000万瓦的CPV太阳能发电厂。相比而言,该公司目前在美国的CPV太阳能发电厂装机容量仅为1万瓦。
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聚光光伏发电技术发电效率高,占地面积小,是光伏产业的重点革新方向。中国科学院工程热物理研究所传热传质研究中心近年来基于高强度传热技术研制出高倍聚光光伏电池的控温冷却方法,在高倍聚光光伏光热产业中取得新进展。聚光光伏发电技术是一种通过聚光器件将大面积的太阳光汇聚到小面积光伏电池上发
麻省理工学院(MIT)的工程师们提出了一种概念设计,用于存储太阳能和风能等可再生能源,并根据需要将这些能源输送回电网。该系统不仅可以在太阳升起或风大的时候为一个小城市供电,而且可以全天候供电。新设计将太阳能或风能产生的多余电能储存在装有白热熔融硅的大容器中,然后在需要时将发光金属发出
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近期IBM公司的一只科研团队研发出一款结合光伏发电和太阳热利用的高效冷却热利用型高倍聚光光伏太阳能电池系统(以下简称HCPVT),HCPVT系统在40平米的锅状阳光接受面上安装了36面椭圆形镜子来聚光,聚光点上安装了多接合型太阳能电池和冷却器(用于热交换),该系统单位面积可聚集平时2000倍的太阳光量,研发团队声称在确保安全性的前提下,这一数据还能刷新到5000倍。该系统在吸收太阳光的过程中会产生水,可用于制造过滤饮用水或者用于用作吸收式制冷机的热源。科学家认为HCPVT系统可为全球所有社区提供可持续能源和淡水。在阳光充沛的地区(每天8小时光照),每块
美国宾州州立大学(PSU)电气工程系助理教授Noel C.Giebink的研究室宣布开发出了厚度仅1cm、无需外置太阳追踪装置的聚光式光伏发电(CPV)电池板技术,利用此技术,人们可以在个人住宅的房顶设置CPV电池板。Giebink研究室利用3D打印机制作了直径为12.7mm的树脂制小型聚光镜,在两枚聚光镜之间设置了约1mm见方的多结化合物太阳能电池。太阳能电池贴在透明的树脂板上,连同树脂板一起朝着与太阳移动轨迹相反的方向水准移动。聚光镜之间的距离为1~2mm,包括聚光镜在内的电池板厚度约为1cm。两枚聚光镜中,上部聚光镜作为普通的凸透镜,下部聚光镜作
加拿大CPV系统及其太阳能双轴跟踪系统开发商MorganSolar成功获得840万美元融资(折合760万欧元),此次融资将用于公司提高SunSimba聚光光伏系统的性能。据悉,此次领投方为ArcTernVentures,该公司是一家专注于投资清洁能源领域里处于早期到成长期的公司。其它参投方还有Enbridge、西班Iberdrola集团和
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2014年10月7日,EnovosLuxembourgSA与SoitecSA联合为葡萄牙一座装机量1.29兆瓦的CPV(聚光太阳能光伏)电站举行落成仪式。Enovos表示,该CPV电站位于葡萄牙南部Alcoutim区,于2014年春季投产,共配有13774片聚光组件。Enovos指出,该电站地理位置优越,日照率高出卢森堡大公国一倍之多,足以满足500个葡萄牙家庭用户的电力需求。Enovos透露,光伏组件由高效镜片(太阳光线汇聚度500倍)与小型高效多结太阳能电池组成。该电站年产能约为1900兆瓦时,组件效率有望达到30%--高出传统硅系统一倍。Enov
总部驻法国柏林的聚光光伏(CPV)制造商Soitec SA近日宣称位于南非装机量44兆瓦聚光光伏(CPV)电站投产一半。该企业表示,这座名为“Touwsrivier”的CPV电站首批投产规模为22兆瓦,预计整个规模将于未来数月内建成。“这一里程碑式的项目表明Soitec的CPV技术完美适用于大型公共事业级发电站。我们希望未来Soitec的CPV技术能够更多的运用于大型公共事业级发电站。”Soitec在一份新闻声明中表示。Soitec表示,目前,Touwsrivier电站已有60%的部分被安装完毕,采用的是
2月14日,美国国际贸易委员会做出初裁,初步认定美国国内产业因进口中国晶体硅光伏产品而遭受实质损害。这次美国商务部国际贸易局(ITA)决定展开针对中国输美光伏产品的反倾销调查和对中国输美光伏产品的反补贴调查始于今年1月23日。德国光伏企业SolarWorld在美国的子公司主动向美国政府递交调查申请成为事件的导火索。这并非中国光伏的首次“劫难”。2011年美国对中国输美太阳能电池(板)展开反倾销和反补贴调查和2013年欧盟对华光伏产业施加高额反倾销税后,中国太阳能光伏产业不断遭遇内忧外患的双面夹击。“双反”
CPV生产商Soitec与沙特阿拉伯投资公司Khaled Juffali 公司(KJC)合作,以寻求其在沙特阿拉伯和中东各项目的发展。KJC创始人兼董事长Sheik Khaled Juffali说:“Soitec 在CPV聚光光伏项目中拥有领先地位,在美国和南非的管道容量共计达数百兆瓦,业务遍布全球14个国家和地区,还包括在沙特阿拉伯麦地那科技大学(MCT)一个演示系统项目。由于Soitec领先的CPV技术,我们的合作会形成一个真正的竞争优势,有助于挖掘我国的高水平太阳能潜力。CPV的确非常符合的国家利益,如沙特阿拉伯,从密集的太阳能辐射
与其他产业一样,太阳能光伏产业的背后有着许许多多似真似假的故事,这些故事子啊洪水般的新闻报道和媒体评论面前有的被视而不见,有的则被夸大其词。在经过了短暂的间隙后,本期博文将目光瞄准了近期备受人们热议的事件中所透露出的信息,包括SolarWorld即将实施的工厂暂时关闭、天合光能高层言论、Q-Cells与Solar Frontier之间CIGS的出货量竞赛,以及对于这两家太阳能企业旗下光伏设备向自身工厂进行电力输出情况的比较等。
周一,硅谷光伏技术开发公司SolFocus表示,其正裁掉大约一半的员工,并寻找新的买主,以防止资金消耗殆尽。SolFocus高级副总裁Nancy Hartsoch表示,公司将裁掉大约35人,留下30人来服务现有的客户,并寻找新东家。该公司于上周五发布了裁员通知。Hartsoch称:“一个独立的个体公司在如今极具挑战性的环境里越来越艰难,我们一直在寻求成为大型光伏企业的一部分。”与SolFocus一样,许多其他的光伏企业也做出售卖的决定。过去两年光伏行业一直在疲于应付设备供过于求以及产品价格直线下降的糟糕局面。全球数十家光伏企业
决定CPV发电成本的主要因素是:(1)产量规模;(2)聚光倍数;(3)电池效率目前和今后,发展类似LEDs制造方法制造多结化合物太阳电池,可以使得多结化合物太阳电池的成本大大降低,具有竞争力的CPV市场需要使用1000倍或更高倍聚光的Ⅲ-Ⅴ太阳电池,因为市场上Si太阳电池已经做到几百倍太阳聚光,虽然效率只有25%。用更高倍聚光来抵消Ⅲ-Ⅴ太阳电池生产成本。另一个建议使用1000倍聚光的原因来源于CPV实际产业化实验成本分析,以西班牙NFLATCOM项目为例,2000年完成的第一阶段实验,接近与完全聚光PV模块原型制造过程。使用RXI光学聚光器1000倍
第三代CPV(聚光太阳能)发电方式正逐渐成为太阳能领域的焦点。光伏发电经历了第一代晶硅电池和第二代薄膜电池,目前产业化进程正逐渐转向高效的CPV系统发电。与前两代电池相比,CPV采用多结的III—V族化合物电池,具有大光谱吸收、高转换效率等优点。HCPV第三代光伏技术聚恒首席技术官王士涛应邀参加了近期举行的聚光发电分论坛,并做了题为《高倍聚光技术及中国产业发展》的演讲。作为国际电工委员会光伏能源委员会聚光光伏标准工作组成员,王士涛介绍了聚光技术以及聚恒的发展情况,并特别指出聚光的发展机遇和优势,同时也介绍了聚恒产品的成本路线图,并指出CPV
日前,由北控集团捐建,京仪绿能公司总承包的玉树县隆宝镇中心寄宿小学聚光光伏(CPV)电站工程安装竣工,进入全面调试阶段。光伏发电系统经试运行,自动追日跟踪系统、逆变器设备、蓄电池充电、小学教学楼供电输出等各项测试均正常。电站项目得到高度重视聚光光伏(CPV)电站项目既是一个示范工程,同时也是北京对口支援玉树地震灾后重建的一个缩影。工程施工以来,得到了各级领导的高度关注。青海省省委书记强卫出席了“玉树县隆宝镇寄宿制小学竣工仪式”,并听取了聚光光伏(CPV)示范电站工程建设的有关情况。北控集团领导王东、李福成、李永成、史红民也来到青
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4月19日,安徽省合肥市滨湖印小区住户李嘉文购置了一台新能源汽车,准备给自家停车位安装充电桩。他拨打95598供电服务热线后,当天下午,合肥供电公司包河供电分公司客户经理郭佳佳上门勘查,制订充电桩接电方案。4月21日,装表接电完成。截至目前,合肥新能源汽车保有量突破26万辆。合肥供电公司不断
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4月22日,国务院新闻办举行新闻发布会,邀请财政部介绍2024年一季度财政收支情况并答记者问。财政部表示,将会同有关部门不断优化调整专项债券投向领域和用作项目资本金范围,将新能源等纳入专项债券投向领域,增加“独立新型储能”等纳入专项债券支持范围。全文如下:国新办举行新闻发布会介绍2024年
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