盡管這個行業在去年經歷了一些發電項目投資上的困難以及一些關于這項技術在銀行融資上的議論,但項目安裝仍然在繼續,在成本下降和技術進步方面看起來也還是樂觀的
在太陽能應用以外,Ge也廣泛應用于電子、紅外光學、光纖光學、聚酯催化劑等發展最快的應用需求。因此,未來鍺的供應量還需要繼續增加,如果聚光太陽能的應用能達到較大規模的話。全球已知鍺的儲量約有35600噸,其中24600噸來自煤,剩余的來自鉛/鋅生產。作為一種副產品,看不出來有任何限制鍺產量的因素。
不過,不清楚的是,鍺的價格是否需要提高以刺激產量。或者,作為副產品的鍺價格是否變化,而其變化又如何才不至于影響聚光光伏的經濟性。
對于鎵和銦來說,聚光芯片生產所需要的量非常之少,即便是每年GW級的聚光光伏產能下,也不需要供應鏈增加供給。
另外,如果不采用鍺襯底片,而是使用Ga As襯底片, Ga的用量會顯著增加。假定600微米的GaAs片,Ga用量不到0.2g/cm2(沒有考慮損耗),考慮30%產出并且不回收GaAs片,用量最高也不到0.5g/cm2。在有效回收,30%模組效率和1000倍聚光比條件下,每GW聚光光伏需要5.5噸Ga。
不考慮回收的情況下,最多也不超過17噸。在最壞情況下,以產能1GW/年計,聚光光伏的Ga用量,也只占了全球年供應量的6%。
如果聚光光伏的芯片在低倍聚光下使用,或者完全不采用聚光,則Ge、Ga、In的原材料供應問題將變得非常具有挑戰性。也就是說,采用高倍聚光技術可以大大減少半導體材料的使用量。以1000倍聚光比為例,在相同功率下,相當于僅僅使用了千分之一的芯片用量,而轉換效率還更高——聚光芯片在高倍聚光條件下,其光電轉換效率比非聚光條件下的轉換效率還要高8%左右。
格爾木光伏電站聚光工程 >> 編譯后記 這是根據去年年底德國Fraunhofer實驗室和美國可再生能源實驗室共同就高倍聚光光伏技術的最新進展發表的一個報告編譯而成的。最近幾年,在全世界晶硅(多晶硅和單晶硅)大規模擴充產能和技術工藝進步導致平板晶硅太陽能系統成本和價格急劇下降的大背景下,聚光光伏(地面高倍聚光)在太陽能發電市場上的推廣應用被迅速抑制,一系列的破產倒閉和重組事件,也給這個光伏細分行業蒙上了重重陰影。
不過,可喜的是,作為一種研發歷史悠久并有著多年現場數據的發電項目經驗,以及在太空上成熟應用的技術,高倍聚光以其技術和性能的優越性并沒有完全被放棄,一些公司和研究機構在聚光芯片效率上每年都取得新進展,模組和系統的標準也已經制定或正在制定之中,大型聚光發電項目安裝還在繼續,不斷在提供和累積現場數據,為這個行業帶來希望的亮光。
中國在聚光光伏產業中,不僅能夠商業化生產聚光芯片,在模組和系統上也積累了大量的實際生產經驗,包括芯片的材料設計和商業化生產、接收器組裝、光學部件、跟蹤器等,已經形成了完整的聚光光伏產業鏈,且發電項目裝機量在國際上也名列前茅。
從制造環節上看,聚光光伏的全產業鏈無污染和低能耗,聚光光伏系統的能源回報期只有6個月,是嚴格意義上的清潔能源。
從技術角度看,高倍聚光只在陽光充沛地區具有較強的價格競爭力。輸出電力曲線平緩,比較適合大規模發電側并網發電,在光伏發電的終端市場上應占有一席之地。也就是說,根據技術特點和應用情景,不同的光伏發電技術各有其優勢的細分市場。
從積極的角度和發展的眼光來看,中國如支持發展聚光光伏,可以增強我國在先進半導體芯片技術方面的研發實力。而發展高端光學材料,提高光學設計水平,加強精密光學加工能力,符合國家從低端制造到高端智造的制造業轉型趨勢。發展大型聚光光伏發電,跟其他可再生能源一起,對中國的環境治理和碳排放控制也具有積極意義。
作者:俞容文 來源:《太陽能發電》雜志
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