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「光伏」你能想到的光伏行業未來十年

你能想到的光伏行業未來十年



「光伏」你能想到的光伏行業未來十年



一、空間太陽能電站或成標配



早在1986年,人類就已經有空間太陽能電站的構想,將無比巨大的太陽能光伏電池陣放置在地球軌道上,組成太陽能光伏發電站,將高能量的太陽能轉化成數千兆瓦級的電能,將電能轉化成微波能,並利用微波或無線技術傳輸到地球。有資料稱,理論上在陽光充足的地球靜止軌道上,每平方米太陽能能產生1336瓦熱量,在地球靜止軌道上部署一條寬度為1000米的太陽能光伏電池陣環帶,假設轉換效率為100%,那麼,一年接收到的太陽輻射通量約等於目前地球上已知可開采石油儲量所包含的能量總和。



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但是就目前而言,空間太陽能電站存在許多技術難題。一、空間太陽能電站較為巨大,以現有的航天器技術難以實現質量達到萬噸以上空間太陽能電站(比衛星高出4個數量級),新材料的應用和運載技術的提升至關重要,特殊的結構的設計、空間組裝和姿態控制技術;二是壽命長(30年以上),比傳統衛星高出一倍,在軌維護技術需要很大提升;三是效率高發電量大,現有微波轉化傳輸技術難以實現;四是成本問題,有機構預測,建設一個空間太陽能電站需要耗資3000億至10000億美元;五是空間和環境問題,空間環境相對復雜,空間碎片極易對空間太陽能電站造成傷害,空間太陽能電站也有可能成為空間垃圾。



未來十年,隨著太陽能電池技術的提升,加之中國領先的航空航天技術,大型結構的空間組裝技術、無線能量傳輸技術的成熟和空間太陽能電站運行維護技術的成熟,中國極有可能成為空間太陽能電站的領軍強國。美國1979 SPS基準系統、NASA集成對稱聚光系統、日本分布式繩系衛星系統、歐洲太陽帆塔等空間太陽能電站的設計方案或許真的將成為現實。



二、智能微電網走入尋常百姓家



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太陽能光伏行業的未來必然不會是傳統型晶矽太陽能電池太陽能電池的天下,鑒於傳統晶矽太陽能電池28.8%的理論效率極限,晶矽太陽能電池疊加其他技術太陽能電池必定將取代目前現有的太陽能電池,而疊加的太陽能電池的轉換效率也必定打破這一理論極限。20隨著效率和可靠度的提升以及成本的下降戶用太陽能發電系統也必將成為現代家庭的標配,就像家庭中的電器一樣,各大廠商會真相優化自己的光伏發電系統,太陽能發電也會因此披上高科技的外衣,智能微電網便是其中最重要的一部分。



簡單來講,就是對戶用光伏發電進行智能化管控,匹配相應的軟件系統,連接以智能家居,手機端APP能夠實時監控光伏電站安全和各項性能指標,光伏發電控制中心的電腦能夠智能調配用電器使用,何時使用,當太陽能電站處於高發電量時,啟動用電器工作,如為熱水器加熱、驅動掃地機器人和空氣凈化器工作,以減少電能儲存過程中的損失和對儲能設施的傷害並提高儲能設施的壽命。智能控制中心也可以控制家據在人走時關閉空調和室內燈,人們下班回家又能第一時間啟動他們,太陽能發電系統控制中心也能夠對每一塊太陽能電站組件的狀態進行監控,對於異常組件(如被遮擋)進行自動短路;同時組件上方的傳感器可以監控組件表面灰塵,自動尋找高發電量時期驅動機械臂進行清理。到那時光伏追蹤系統價格也必將大幅下降,帶有追蹤系統的戶用光伏發電電站每天的發電量足夠滿足一棟小型住宅樓的用電需求。這些設想以目前技術來看,十年綽綽有餘。



三、光伏延伸產品遍地開花



太陽能光伏發電因為其具有的不受空間地域限制、相對於傳統能源對環境和人員較低的要求、穩定的使用壽命等先天優勢,使得太陽能光伏發電成為最適合發展便攜式能源的能源形式,但是就目前而言,便攜式光伏行業處在一個極其尷尬的位置,首先是太陽能電池發電效率相對較差、單位發電功率較低、市面上多數為晶矽太陽能電池,直接導致了廠商沒有錢途去開發這樣的產品。基於目前二十一世紀電子產品飛速發展,微型變壓器、高能效電池、優秀的電源管理芯片,為我們創造出優秀的便攜式光伏系統提供了無限的可能。大規模非晶矽太陽能電池的量產,薄膜太陽能電池效率的不斷提升,都為光伏延伸產品的發展提供了可靠的發揮空間。便攜式光伏電源、具有三防功能的軍用光伏通訊設備、可以卷曲放進口袋的太陽能充電寶等等成熟的產品都將在市面上出現,而不是停留在某寶階段。



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四、光伏建築一體化將成明日之星



光伏建築一體化一直是光伏行業內不溫不火的一個板塊,深究其原因,不是光伏建築一體化沒有市場,而是目前的光伏技術水平還沒能夠達到實施光伏建築一體化要求的范疇,市場目前依然以晶矽太陽能電池為主,而恰恰晶矽類太陽能電池並不太適合於光伏建築一體化,晶矽類太陽能電池對於光線入射角極為敏感,當太陽光入射角低於一定值時發電量變會急劇下降,而光伏建築一體化中,對於太陽能電池板的設計傾角和方位都是有相當大的限制;由於晶矽太陽能電池組件的性質,不能夠承受太多形狀的變化,對於各類千奇百怪結構復雜的建築簡直就是束手無策;成本原因,目前的光伏建築一體化大都是建立在光伏發電的成本之上,根據建築再次進行量身定做,受限於目前的電池片技術,成本再次增加。



非晶矽類太陽能電池可能是光伏建築一體化的最好夥伴,如CIGS,其比較大的一個特點是發電量和光線入射角沒太大關系,在一定的角度范圍之內,發電量影響比晶矽類太陽能電池相對低得多;可塑造性搶,薄膜太陽能電池的最重要的特點之一,其可以通過制膜工藝沉積在表面不是平整的基底上,什至柔性基底上;同時,薄膜太陽能電池的理論效率極限高,發展前景大,勢必成為光伏建築一體化的救命稻草,而目前日益提升的光伏電站土地使用成本,光伏建築一體化必定將有一片新的天地。



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來源:光伏聯播



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