详解聚光光伏的优势及发展方向
2012-11-29 15:04:42 来源：大比特商务网 点击：6691
摘要： 与传统的晶硅光伏不同，聚光光伏是将汇聚后的太阳光通过高转化效率的光伏电池直接转换为电能的技术，被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术，目前已经得到广泛应用。
与传统的晶硅光伏不同，聚光光伏是将汇聚后的太阳光通过高转化效率的光伏电池直接转换为电能的技术，被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术，目前已经得到广泛应用。
对于目前的光伏市场来讲，传统的晶硅光伏企业，大多是通过扩张产能来实现做大的。而聚光光伏则是通过创新的方式，通过技术开发实现渐进式的创新和革命性的创新，来实现核心竞争力的提升，待成本降低后，聚光光伏也将与晶硅电池“抗衡”，发展前途不可估量。
聚光光伏的优势
按装机容量，与常规型或平板型太阳能、硅光伏组件、聚光式太阳能(CSP)和聚光薄膜等领域相比，聚光光伏是最小的，现有的太阳能技术也是最少的。不过，聚光光伏在阳光地带市场地区有几大优势。
典型的聚光光伏组件的工作原理是，将阳光聚集在小的多结电池上，利用特殊透镜和跟踪技术跟踪白天太阳的路径;组件运行在较高的温度下，不会出现功率输出的严重下降，但这在常规光伏组件中会影响硅电池。与常规光伏和聚光式太阳能相比，相同大小的聚光光伏装置占地更少，可安装在用作农业和发电的宝贵农田上。不同于聚光式太阳能，聚光光伏需要很少的水——其在阳光地带市场地区是稀缺资源。除公共事业和大型装置外，农业、工业甚至教育行业对聚光光伏的需求正在日益增长，尤其是美国西南地区和远离电网的地区;离网型聚光光伏系统已被开发运用于印度和撒哈拉以南非洲等地区。
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聚光式太阳能通常在可再生能源选中用于公共事业发电和大型电厂时占有很大优势;在此应用中，使用太阳能替代了煤、燃气、核能或其他等等能源，生产常规热力发电所需的蒸汽。太阳能电池组件成本的下降已确保光伏在中东等地区具有公共事业规模的可再生能源项目中的普遍应用。曾有业内人士评论道：“尽管这夺走了在价格开始下降之前的一些聚光光伏发展的合理机会，从而给聚光光伏带来严俊的挑战，但聚光光伏也能免费搭上顺风车，因为一旦光伏被考虑用于公共事业项目(尤其是在阳光地带地区)，聚光光伏也会随之被考虑。”
这位业内人士非常详细解释道：“公共事业单位更钟情于聚光光伏，因为其发电时间是在早上到下午初期，这更适合于潜在的阳光地带地区的需求模式;在这样的地区，人们往往在白天上班和空调所需负荷最高之时，消耗大量的电能。”
尽管有上述优势，聚光光伏的装机容量才大约70兆瓦，而在加利福尼亚州的供应商Amonix就占大部分。除来自光伏和极不稳定的资本输出的价格压力以外，若要使用公共事业发电和电厂项目所需的融资，聚光光伏必须面对证明其是否具有可融资性的挑战。聚光光伏与硅光伏相比无任何业绩记录，因此聚光光伏供应商还需努力说服投资商，其技术可靠性可长达25年或25以上之久。
聚光光伏技术和行业的发展方向
聚光光伏的主要要素提供了扩展性较强的太阳能技术，具有提高性能和降低成本的大量空间：
·· 使用砷化镓等复合材料生产，可吸收光谱上更多光的多结光伏电池，目前使效率到达40%，未来将到达50%。
·· 多结太阳能电池比常规的硅电池贵得多，因此采用Fresnel透镜或镜子的光学系统的聚光可降低电池用量，同时还可增加效率。在典型的聚光光伏系统中，光伏电池只占整个系统的2%(而与平板型组件相比，硅电池占了组件大约90%)，其余的则为封装边框和接头。
·· 通过将组件纳入跟踪太阳的系统，可最大化太阳能发电的潜力;考虑了所有损失后，聚光光伏系统的效率在28%或28%以上。
·· 聚光光伏系统在太阳辐照高的地区效率最高。
·· 未来提高电池效率，改进光学系统、跟踪技术及系统的其他部件可降低聚光光伏的成本。
·· 常规的硅光伏技术可用于使用高效硅电池的替代型低聚光光伏系统中，这吸引了许多将阳光地带市场地区大规模应用作为标的市场的SunPower等公司。SunPower可生产最高效率的硅电池;在其C7跟踪系统中，硅电池占系统的15%。
·· 聚光光伏的替代技术包括在跟踪系统上安装常规光伏组件;德国的DEGEREnergie公司声称，与固定式平板型系统相比，其最大光源探测(MLD)跟踪技术可使其能将太阳能电厂的能量输出平均提高45%。该公司最近决定停止销售设计与聚光光伏组件配合的跟踪系统，转而追求在常规光伏技术内推销其技术的机会。
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CPV安装量保持高增速。年内全球CPV约有300MW的新增装机量，单体规模几十MW的电站项目已经不鲜见，今后规模还将继续提升，Solfocus预计2015年新增装机将在700MW。国内在青海格尔木已有50MW项目在建，CPV安装量的快速上升可以预见。
CPV产业正在逐步成熟。国际国内的主要CPV公司规模化进度不断推进，Solfocus、Emcore、Isofoton、Amonix、Solarsystems以及国内的四川中汉、上海聚恒等均在进行产品换代、产能扩充、产业链整合进程。CPV产业在全球化的供应链整合和市场开拓方面迅速成熟中。
聚光光伏系统成本和结构
聚光光伏系统的成本构成
CPV系统的结构
CPV系统的结构 聚光模块
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CPV系统的结构 光电转换模块
CPV系统的结构 太阳追踪模块
CPV系统的结构 冷却模块
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2015年全球晶硅光伏组件的产能将大大提高，预计将达到76.6 GW;同时，由于下游的需求增强，产能利用率也将提高。IHS预测，2015年晶硅光伏组件的开工率将提高至72%。
传统晶硅电池正面采用银质的细栅和主栅将电池产生的电能收集并传到出去。为什么最近几年陆续有厂家尝试将主栅数量从2根提到到3、4甚至是5根?究竟主栅的数量在多少合适?为什么Schmid，Meyer Burger和GT Advanced Technology都提出了自己的无主栅正面金属化方案?
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进入2013年以后，伴随上市公司2012年业绩快报、年报的发布，从2011年末起就告别荣耀，尝尽炎凉的多晶硅-光伏行业企业也纷纷交出了不甚理想的“成绩单”。
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