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(jìn)這一技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。現(xiàn)在國(guó)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(shuō)可以取代第一代的晶體硅,第二代的薄膜電池。雖然國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電專(zhuān)家尚有不同意見(jiàn),認(rèn)為應(yīng)‘三者并舉’;科技部已認(rèn)同了這一‘齊頭并進(jìn)’的發(fā)展思路。實(shí)際上,上述發(fā)展方向已是國(guó)際主流技術(shù)共識(shí)。”
“我能提供的情況是,中國(guó)科學(xué)院理論物理研究所陳應(yīng)天研究員獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)的‘4倍聚光+跟蹤+n型光伏電池’轉(zhuǎn)盤(pán)式發(fā)電技術(shù)。已做到的指標(biāo)是:
1)峰值功率售價(jià)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(gè)光伏系統(tǒng)每瓦峰值功率的“售價(jià)”已下降到1.6萬(wàn)/千瓦?,F(xiàn)在就已做到,工信部草擬的《“十二五”太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(征求意見(jiàn)稿)》,所提出的“2015年光伏系統(tǒng)“成本”下降到1.5萬(wàn)元/千瓦的目標(biāo)”。這也是當(dāng)前售價(jià)較低的薄膜電池系統(tǒng)的市場(chǎng)售價(jià)。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(guò)各類(lèi)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(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。一個(gè)新的改進(jìn)是,已能向國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)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(pán)式跟蹤系統(tǒng)”的全套生產(chǎn)線,現(xiàn)正在設(shè)法推進(jìn)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(duì)散射光無(wú)增益,而且,這一“高效p型聚光電池”,雖然其每瓦售價(jià)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(guó)外供應(yīng)的高效n型聚光伏電池,離這一技術(shù)的全盤(pán)國(guó)產(chǎn)化還有一段距離。
但是,這一“低倍”聚光技術(shù)將不會(huì)顛覆我國(guó)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(qiáng),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(zhǎng),(注:聚光將導(dǎo)致閉路開(kāi)環(huán)電壓呈對(duì)數(shù)性增長(zhǎng)),將增加10%;c)強(qiáng)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(jìn)一步改進(jìn)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(jià)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(shí),(注:青海省將大于此數(shù),可能上升到2600小時(shí)),因而按10年回收期計(jì)算的發(fā)電成本,將下降到0.7元/千瓦時(shí)。如果撇開(kāi)勞動(dòng)力成本、運(yùn)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(shí)。
據(jù)我們所知,這是國(guó)內(nèi)各企業(yè)所能做到的“最低”的成本電價(jià)。雖然前一時(shí)期,有的企業(yè)在“競(jìng)標(biāo)”活動(dòng)中,宣布已達(dá)到0.7元/千瓦時(shí)的水平,但那是以18~20年回收發(fā)電成本來(lái)計(jì)價(jià),而且沒(méi)有計(jì)及必須維持企業(yè)生存發(fā)展的利潤(rùn)。
在發(fā)展的未來(lái),在這一技術(shù)大規(guī)模實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化后,還有大幅度降價(jià)空間。例如,完全可能進(jìn)一步提高硅基聚光電池的轉(zhuǎn)化效率,在實(shí)現(xiàn)了“太陽(yáng)能煉硅”的產(chǎn)業(yè)化后,再度大幅度降低多晶硅售價(jià),也完全有可能將4倍聚光改為6倍聚光、8倍聚光等,進(jìn)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(duì)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(lèi)清潔能源占地簡(jiǎn)表:
太陽(yáng)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(lèi)薄膜電池,10~15W/m2;
太陽(yáng)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(zhēng)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(jià)太高。北京郊區(qū)地價(jià)已高達(dá)30萬(wàn)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(diǎn)對(duì)幅員廣闊的荒漠地區(qū)不甚重要,而實(shí)際上為節(jié)約管線等輸電裝置,節(jié)省土地平整費(fèi)用,仍是荒漠地區(qū)值得關(guān)注的問(wèn)題。