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    太陽能將引發劃時代工業革命

    2014-12-29 15:03:48 太陽能發電網
    作為取之不盡、用之不竭的清潔能源,太陽能在不遠的將來會代替污染嚴重且儲量有限的化石能源。但目前由于太陽能發電成本高,大面積推廣尚不具備條件。出路在于通過技術創新降低太陽能光伏成本。

      作為取之不盡、用之不竭的清潔能源,太陽能在不遠的將來會代替污染嚴重且儲量有限的化石能源。但目前由于太陽能發電成本高,大面積推廣尚不具備條件。出路在于通過技術創新降低太陽能光伏成本。
      目前,煤的發電成本每度為0.03美元~0.05美元,核能發電成本每度為0.08美元左右,風能發電成本每度為0.10美元左右,而太陽能發電成本每度高達0.32美元以上。成本是太陽能發電的短板,要使太陽能具有競爭優勢,關鍵是將光伏電價降低至現行石化能源(煤、油、天然氣)發電的價格水平。
      降低成本要依靠技術創新來實現。太陽能光伏發電,從材料、設備、電池(包括晶體硅電池、薄膜電池等)、電池組件(包括常規組件、光伏建筑一體化組件等)、兆瓦級光伏電站等,其技術還遠沒有成熟。從組件設備,到電池效率及電池安裝,貫穿光伏發電全過程,每一步都有技術改進的空間,也都有成本下降的余地。除了在電池生產技術方面需要進行技術創新外,材料和設備企業需要技術改進的地方也很多。為了讓人們普遍用得起太陽能,全世界科學家一直致力于開發高效率、低成本、易于制造的太陽能電池。
      在降低晶硅成本方面。常用的多晶硅原材料生產成本的控制是降低太陽能電池成本的關鍵,因為多晶硅的成本約占整個太陽能發電系統成本的70%。如果多晶硅的成本下降到太陽能電池總成本的20%,那么光伏發電的成本則降低到每度0.16美元。一旦光伏發電的成本可以與石化能源競爭,那么太陽能市場就會大規模啟動。與降低成本息息相關的是技術創新,只有不斷加大研發力度,不斷提高太陽能電池光電轉化率、硅材料的利用率和優質品率,才能有效地降低太陽能發電成本。
      在提高電池效率方面。目前,單晶硅太陽電池轉換效率為20%,多晶硅為18%,硅太陽能電池的理論效率為31%。由于太陽能撞擊電池的能量只是小部分轉化為電能,大部分以“熱電子”形式作為熱能散失。研究發現,用半導體納米晶可以捕獲那些熱電子,這樣可以將太陽能光伏的轉化效率增至66%,甚至更高。如果能大幅度提高太陽能轉化為電能的效率,那么太陽能發電成本將比人們想象的要低得多。同時,為避免光照受云霧和黑夜的影響,可以采用空間太陽能發電,即在太空利用光伏獲得電能,通過微波或激光等多種方式傳到地面。這樣的技術成熟之后,太陽能取代化石能源就順理成章了。

    作者:王其團 陳慶修 來源:經濟網 責任編輯:wutongyufg

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