我們的回答是:“我們很贊成大力發(fā)展聚光發(fā)電技術(shù),應(yīng)積極推進這一技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化?,F(xiàn)在國外將‘聚光+跟蹤’
光伏發(fā)電技術(shù),稱為‘第三代’
光伏發(fā)電技術(shù),意思是說可以取代第一代的晶體硅,第二代的薄膜電池。雖然國內(nèi)光伏發(fā)電專家尚有不同意見,認(rèn)為應(yīng)‘三者并舉’;科技部已認(rèn)同了這一‘齊頭并進’的發(fā)展思路。實際上,上述發(fā)展方向已是國際主流技術(shù)共識。”
“我能提供的情況是,中國科學(xué)院理論物理研究所陳應(yīng)天研究員獨立自主開發(fā)的‘4倍聚光+跟蹤+n型光伏電池’轉(zhuǎn)盤式發(fā)電技術(shù)。已做到的指標(biāo)是:
1)峰值功率售價低。當(dāng)前在內(nèi)蒙古多倫地區(qū),包括聚光漏斗在內(nèi)的光伏組件、跟蹤裝置、逆變器在內(nèi)的整個光伏系統(tǒng)每瓦峰值功率的“售價”已下降到1.6萬/千瓦?,F(xiàn)在就已做到,工信部草擬的《“十二五”太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(征求意見稿)》,所提出的“2015年光伏系統(tǒng)“成本”下降到1.5萬元/千瓦的目標(biāo)”。這也是當(dāng)前售價較低的薄膜電池系統(tǒng)的市場售價。但這一新技術(shù)每瓦峰值功率的平均日發(fā)電量,卻大大超過各類不跟蹤的平板式光伏電池。
現(xiàn)在這一“4倍聚光+跟蹤+高效硅基聚光電池”發(fā)電裝置的全套技術(shù)已完全成熟,已能大規(guī)模應(yīng)用于國內(nèi)外市場。一個新的改進是,已能向國內(nèi)外市場提供“高效P型硅基聚光電池”,以及提供“直到4倍聚光漏斗,轉(zhuǎn)盤式跟蹤系統(tǒng)”的全套生產(chǎn)線,現(xiàn)正在設(shè)法推進全套生產(chǎn)線的產(chǎn)業(yè)化。
遺憾的是,這一“聚光+跟蹤”發(fā)電技術(shù),對散射光無增益,而且,這一“高效p型聚光電池”,雖然其每瓦售價要比n型聚光電池低出很多,其轉(zhuǎn)化率,仍比n型聚光電池低16%,而且也有微弱的光致衰減效應(yīng)!在紫外線比較豐富的地區(qū),在技術(shù)上仍需要依存于國外供應(yīng)的高效n型聚光伏電池,離這一技術(shù)的全盤國產(chǎn)化還有一段距離。
但是,這一“低倍”聚光技術(shù)將不會顛覆我國正在蓬勃發(fā)展的晶體硅光伏電池產(chǎn)業(yè),而是互利雙贏。
2)單位峰值功率發(fā)電量多。以青海地區(qū)峰值功率為1瓦的平板式晶體硅或薄膜電池為例,由于青海地區(qū)的日照較強,峰值功率為1瓦的平板式光電池,年發(fā)電約1.65度/瓦。(注:在內(nèi)蒙古約為1.28度/瓦,在河北省北部約為1.24度/瓦,山東省約為1.23度/瓦)。由于這里采用了三大技術(shù):a)跟蹤,直射光的發(fā)電量將增加30%~35%;b)4倍聚光導(dǎo)致的非線性增長,(注:聚光將導(dǎo)致閉路開環(huán)電壓呈對數(shù)性增長),將增加10%;c)強有力的均勻散熱,視當(dāng)?shù)貧鉁睾铜h(huán)境,將增加10%~15%。由以上這三種因素的乘積,在內(nèi)蒙古多倫地區(qū),每瓦峰值功率發(fā)電量,將是1.28×1.3×1.1×1.1=1.28×1.573=2.0度/瓦,青海地區(qū)峰值功率每瓦發(fā)電量將是1.65×1.3×1.1×1.1=2.6度/瓦,在采取進一步改進措施后,可能上升到2.8度/瓦。
3)發(fā)電成本低。由于單位峰值功率售價低,而且發(fā)電量多,已做到在內(nèi)蒙古多倫地區(qū)加上“聚光+跟蹤”技術(shù)后,可年發(fā)電2000小時,(注:青海省將大于此數(shù),可能上升到2600小時),因而按10年回收期計算的發(fā)電成本,將下降到0.7元/千瓦時。如果撇開勞動力成本、運輸成本等地區(qū)差別因素,青海省將下降到0.7×2000/2600=0.54元/千瓦時。
據(jù)我們所知,這是國內(nèi)各企業(yè)所能做到的“最低”的成本電價。雖然前一時期,有的企業(yè)在“競標(biāo)”活動中,宣布已達到0.7元/千瓦時的水平,但那是以18~20年回收發(fā)電成本來計價,而且沒有計及必須維持企業(yè)生存發(fā)展的利潤。
在發(fā)展的未來,在這一技術(shù)大規(guī)模實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;?,還有大幅度降價空間。例如,完全可能進一步提高硅基聚光電池的轉(zhuǎn)化效率,在實現(xiàn)了“太陽能煉硅”的產(chǎn)業(yè)化后,再度大幅度降低多晶硅售價,也完全有可能將4倍聚光改為6倍聚光、8倍聚光等,進一步大幅度降低發(fā)電成本。
4)單位面積發(fā)電量高。每平方米的發(fā)電功率是50~60W/m2。與此對比,一切清潔能源包括核能,(因有放射性,至少在5公里為半徑的范圍內(nèi)不能住人),均占地較多。下面是各類清潔能源占地簡表:
太陽能光伏發(fā)電:“4倍聚光+跟蹤”,50~60W/m2;
平板式晶體硅,25~30W/m2;
各類薄膜電池,10~15W/m2;
太陽能槽式熱發(fā)電;10W/m2。
核能:10W/m2,(是否為清潔能源,現(xiàn)在有爭論);
風(fēng)能:5W/m2;
當(dāng)前大規(guī)模發(fā)展光伏發(fā)電技術(shù)的困難之一,是許多地區(qū)尤其是東部、南部地價太高。北京郊區(qū)地價已高達30萬元/畝。如果在北京地區(qū)大量發(fā)展光伏發(fā)電等清潔能源,就必需大幅度節(jié)約土地用量!
也許這一特點對幅員廣闊的荒漠地區(qū)不甚重要,而實際上為節(jié)約管線等輸電裝置,節(jié)省土地平整費用,仍是荒漠地區(qū)值得關(guān)注的問題。