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你能想到的光伏行业未来十年

放大字体  缩小字体 时间:2017-11-14  来源:北极星(独家)  浏览:664
核心提示:一、空间太阳能电站或成标配早在1986年,人类就已经有空间太阳能电站的构想,将无比巨大的太阳能光伏电池阵放置在地球轨道上,组
一、空间太阳能电站或成标配

早在1986年,人类就已经有空间太阳能电站的构想,将无比巨大的太阳能光伏电池阵放置在地球轨道上,组成太阳能光伏发电站,将高能量的太阳能转化成数千兆瓦级的电能,将电能转化成微波能,并利用微波或无线技术传输到地球。有资料称,理论上在阳光充足的地球静止轨道上,每平方米太阳能能产生1336瓦热量,在地球静止轨道上部署一条宽度为1000米的太阳能光伏电池阵环带,假设转换效率为100%,那么,一年接收到的太阳辐射通量约等于目前地球上已知可开采石油储量所包含的能量总和。

但是就目前而言,空间太阳能电站存在许多技术难题。一、空间太阳能电站较为巨大,以现有的航天器技术难以实现质量达到万吨以上空间太阳能电站(比卫星高出4个数量级),新材料的应用和运载技术的提升至关重要,特殊的结构的设计、空间组装和姿态控制技术;二是寿命长(30年以上),比传统卫星高出一倍,在轨维护技术需要很大提升;三是效率高发电量大,现有微波转化传输技术难以实现;四是成本问题,有机构预测,建设一个空间太阳能电站需要耗资3000亿至10000亿美元;五是空间和环境问题,空间环境相对复杂,空间碎片极易对空间太阳能电站造成伤害,空间太阳能电站也有可能成为空间垃圾。

未来十年,随着太阳能电池技术的提升,加之中国领先的航空航天技术,大型结构的空间组装技术、无线能量传输技术的成熟和空间太阳能电站运行维护技术的成熟,中国极有可能成为空间太阳能电站的领军强国。美国1979 SPS基准系统、NASA集成对称聚光系统、日本分布式绳系卫星系统、欧洲太阳帆塔等空间太阳能电站的设计方案或许真的将成为现实。

二、智能微电网走入寻常百姓家

太阳能光伏行业的未来必然不会是传统型晶硅太阳能电池太阳能电池的天下,鉴于传统晶硅太阳能电池28.8%的理论效率极限,晶硅太阳能电池叠加其他技术太阳能电池必定将取代目前现有的太阳能电池,而叠加的太阳能电池的转换效率也必定打破这一理论极限。20随着效率和可靠度的提升以及成本的下降户用太阳能发电系统也必将成为现代家庭的标配,就像家庭中的电器一样,各大厂商会真相优化自己的光伏发电系统,太阳能发电也会因此披上高科技的外衣,智能微电网便是其中最重要的一部分。

简单来讲,就是对户用光伏发电进行智能化管控,匹配相应的软件系统,连接以智能家居,手机端APP能够实时监控光伏电站安全和各项性能指标,光伏发电控制中心的电脑能够智能调配用电器使用,何时使用,当太阳能电站处于高发电量时,启动用电器工作,如为热水器加热、驱动扫地机器人和空气净化器工作,以减少电能储存过程中的损失和对储能设施的伤害并提高储能设施的寿命。智能控制中心也可以控制家据在人走时关闭空调和室内灯,人们下班回家又能第一时间启动他们,太阳能发电系统控制中心也能够对每一块太阳能电站组件的状态进行监控,对于异常组件(如被遮挡)进行自动短路;同时组件上方的传感器可以监控组件表面灰尘,自动寻找高发电量时期驱动机械臂进行清理。到那时光伏追踪系统价格也必将大幅下降,带有追踪系统的户用光伏发电电站每天的发电量足够满足一栋小型住宅楼的用电需求。这些设想以目前技术来看,十年绰绰有余。

三、光伏延伸产品遍地开花

太阳能光伏发电因为其具有的不受空间地域限制、相对于传统能源对环境和人员较低的要求、稳定的使用寿命等先天优势,使得太阳能光伏发电成为最适合发展便携式能源的能源形式,但是就目前而言,便携式光伏行业处在一个极其尴尬的位置,首先是太阳能电池发电效率相对较差、单位发电功率较低、市面上多数为晶硅太阳能电池,直接导致了厂商没有钱途去开发这样的产品。基于目前二十一世纪电子产品飞速发展,微型变压器、高能效电池、优秀的电源管理芯片,为我们创造出优秀的便携式光伏系统提供了无限的可能。大规模非晶硅太阳能电池的量产,薄膜太阳能电池效率的不断提升,都为光伏延伸产品的发展提供了可靠的发挥空间。便携式光伏电源、具有三防功能的军用光伏通讯设备、可以卷曲放进口袋的太阳能充电宝等等成熟的产品都将在市面上出现,而不是停留在某宝阶段。

四、光伏建筑一体化将成明日之星

光伏建筑一体化一直是光伏行业内不温不火的一个板块,深究其原因,不是光伏建筑一体化没有市场,而是目前的光伏技术水平还没能够达到实施光伏建筑一体化要求的范畴,市场目前依然以晶硅太阳能电池为主,而恰恰晶硅类太阳能电池并不太适合于光伏建筑一体化,晶硅类太阳能电池对于光线入射角极为敏感,当太阳光入射角低于一定值时发电量变会急剧下降,而光伏建筑一体化中,对于太阳能电池板的设计倾角和方位都是有相当大的限制;由于晶硅太阳能电池组件的性质,不能够承受太多形状的变化,对于各类千奇百怪结构复杂的建筑简直就是束手无策;成本原因,目前的光伏建筑一体化大都是建立在光伏发电的成本之上,根据建筑再次进行量身定做,受限于目前的电池片技术,成本再次增加。

非晶硅类太阳能电池可能是光伏建筑一体化的最好伙伴,如CIGS,其比较大的一个特点是发电量和光线入射角没太大关系,在一定的角度范围之内,发电量影响比晶硅类太阳能电池相对低得多;可塑造性抢,薄膜太阳能电池的最重要的特点之一,其可以通过制膜工艺沉积在表面不是平整的基底上,甚至柔性基底上;同时,薄膜太阳能电池的理论效率极限高,发展前景大,势必成为光伏建筑一体化的救命稻草,而目前日益提升的光伏电站土地使用成本,光伏建筑一体化必定将有一片新的天地。

抛砖引玉,以上内容是才疏学浅的小编编对于未来光伏的设想,欢迎行业大咖评论区交流探讨。 
 

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