hcpvt高聚光太陽能光伏發(fā)電及光熱系統(tǒng)技術(shù)(已修改)
2025-07-25 20:39 本頁面
【正文】 HCPVT高聚光太陽能光伏發(fā)電及光熱系統(tǒng)技術(shù)預(yù)可研報告背景資料：隨著全球化石能源的日漸枯竭和人類環(huán)保意識的逐步增強(qiáng),以光伏為核心的太陽能發(fā)電事業(yè)近年來有了快速發(fā)展。但光伏電力比傳統(tǒng)火電價格高達(dá)46倍以上,完全市場化運(yùn)營特別是為普通老百姓所接受還有一定困難。根據(jù)最近剛剛結(jié)束的京都議定書修改，未來高耗能產(chǎn)品輸出將受到嚴(yán)格限制。生產(chǎn)過程須高耗能的單、多晶硅太陽能電池將面臨嚴(yán)苛挑戰(zhàn)。而具環(huán)保低耗能且發(fā)電轉(zhuǎn)換效率更高的砷化鎵太陽能電池，估計將逐漸取代晶硅太陽能電池市場。目前市場上量產(chǎn)的單晶與多晶硅的太陽電池平均效率約在15％上下，為了提煉晶硅原料，需要花費(fèi)極高的能源，所以嚴(yán)格地說，現(xiàn)今的晶硅太陽電池，也是某種型式的浪費(fèi)能源。而砷化鎵太陽能電池，由于原料取得不需使用太多能源，而且光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)38％以上，比傳統(tǒng)晶硅原料高出許多，符合修改后的京都議定書規(guī)范，估計未來將成市場主流。最近美國道康寧公司與德國瓦克公司擬在江蘇省張家港地區(qū)申請大片良田建立有機(jī)硅廠。這一項目如果上馬，將耗費(fèi)我大量寶貴的金屬硅資源，其產(chǎn)品市場卻主要在國外。這一項目對于我資源的就地開采、加工，也將造成四川、山西等其他生產(chǎn)基地電力等資源的巨大消耗，同時還會大量砍伐樹木、排放超標(biāo)的溫室氣體、造成嚴(yán)重的生態(tài)污染。據(jù)有關(guān)專家粗略計算，僅為上述張家港地區(qū)擬建的有機(jī)硅廠提供一年10萬噸的硅，就需要純凈木炭數(shù)萬噸，折合成木材就遠(yuǎn)不止幾萬噸了。此外，生產(chǎn)過程還將釋放大量二氧化碳，存在著大量的粉塵污染，尤其對半徑10公里以內(nèi)生活的人群來說，其健康會受到影響，嚴(yán)重的會造成矽肺病。數(shù)年前，在我國對高耗能產(chǎn)業(yè)和溫室氣體排放問題還不太注意的時候，美國道康寧公司就投資在大連建立硅塊的采購、分揀和加工中心，將他們生產(chǎn)的有機(jī)硅和單晶硅所需要的硅產(chǎn)業(yè)逐漸轉(zhuǎn)移到中國。今年2月《京都議定書》已正式生效。從長遠(yuǎn)看，我國減排二氧化碳的壓力是巨大的，應(yīng)及早防止高耗能、高排放、高污染型企業(yè)的引進(jìn)，以及高耗能低產(chǎn)值產(chǎn)品的出口。為此，專家建議，國家應(yīng)采取措施遏制跨國公司向我轉(zhuǎn)移高耗能產(chǎn)業(yè)的趨勢。為了解決這一問題，人們不得不把眼光盯向薄膜電池，使近年薄膜電池異軍突起，引起投資者的極大興趣。但薄膜電池光電轉(zhuǎn)換效率相對較低，特別是砷化鎵薄膜電池價格昂貴，目前僅在空間領(lǐng)域應(yīng)用，給光伏產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展帶來一定制約。而采用砷化鎵薄膜電池聚光跟蹤發(fā)電系統(tǒng)即所謂HCPV系統(tǒng),卻能實(shí)現(xiàn)光熱與光伏的綜合利用，并充分降低生產(chǎn)成本、提高轉(zhuǎn)換效率，為光伏產(chǎn)業(yè)更大發(fā)展開辟新的市場空間。一、砷化鎵薄膜電池聚光跟蹤發(fā)電系統(tǒng)的基本構(gòu)想在光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)中，單晶硅和多晶硅等硅基光伏電池幾乎占到全部產(chǎn)量的94%以上。由于近年太陽能級硅材料供不應(yīng)求，且持續(xù)大幅度漲價，在一定程度上制約了硅基光伏電池的發(fā)展。因此，如何提高光伏電池的轉(zhuǎn)換效率和降低光伏電池的生產(chǎn)成本，成為目前光伏產(chǎn)業(yè)必須研究和解決的核心問題。人們一方面在研究和擴(kuò)大太陽能級硅材料的生產(chǎn)，另一方面又在研究和推廣不用或少用硅材料來生產(chǎn)新的光伏電池。在這樣一種背景下，非晶硅、硫化鎘、碲化鎘及銅銦硒等薄膜電池應(yīng)運(yùn)而生，乘勢發(fā)展。上述光伏電池中，非晶硅電池效率低下，且穩(wěn)定性有待提高。盡管硫化鎘、碲化鎘薄膜電池的效率較非晶硅薄膜電池效率高，成本較晶體硅電池低，且易于大規(guī)模生產(chǎn)，但是鎘有劇毒，會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，硒和銦是儲量很少的稀有元素，因此大規(guī)模發(fā)展必將受到材料制約。而砷化鎵化合物材料具有十分理想的禁帶寬度以及較高的光吸收效率，適合于制造高效電池。此外,還可以通過疊層技術(shù)做成多結(jié)砷化鎵基電池,以進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率。但是，由于砷化鎵基材料價格昂貴, 砷化鎵薄膜電池目前只在航天等特殊領(lǐng)
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