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太陽能：能源領(lǐng)域的下一個巨大飛躍 已有15人參與
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solarF陽光網(wǎng)http://www.solarf.net訊 回顧電能領(lǐng)域的創(chuàng)新，我們會發(fā)現(xiàn)過去130年它都在以蝸牛爬行的速度緩慢發(fā)展。1882年，Thomas Edison建了第一座火力發(fā)電廠，目前，各式各樣的火電廠依然供應(yīng)著美國大部分的電力消耗。事實證明核電過于昂貴，而水電和風(fēng)電只能提供那么一點的電力，新的領(lǐng)導(dǎo)者天然氣被認為是最好的發(fā)電方式，但還不是一個巨大飛躍。 能源領(lǐng)域的“圣杯”一直都是我們最豐富的太陽能。在不到一個小時的時間里，照射到地球的太陽能足夠全世界使用一年。換句話說，今天一塊300×300英里見方的太陽能陣列產(chǎn)生的電能夠滿足所有美國人的需要。 太陽能具有其他創(chuàng)新性可再生能源發(fā)電方式?jīng)]有的優(yōu)勢，因為它們連物理學(xué)這一關(guān)都過不了。沒有足夠的水電、地?zé)岷蜕锬芤约帮L(fēng)電供應(yīng)全球。如果創(chuàng)新對我們的能源未來產(chǎn)生不僅僅是邊際效應(yīng)的話，那么這個創(chuàng)新就是太陽能。 主要的太陽能技術(shù)有哪些？未來幾年里值得期待的創(chuàng)新有哪些？ 晶體硅太陽能 目前，全球大部分的太陽能組件都由晶體硅太陽能電池組成，并且有幾十年的歷史了。要制作晶體硅太陽能首先要將高純度硅融化，制成硅棒或硅碇。GT Advanced Technology是太陽能光伏行業(yè)主要的多晶硅和光伏設(shè)備供應(yīng)商之一，它的技術(shù)也是未來提高轉(zhuǎn)換率的主要動力之一。制成硅棒或硅碇后進行切割，形成硅片，經(jīng)過多道程序后制成太陽能電池，然后組裝成完整的組件。 這不是最頂級的技術(shù)，很多人押注會出現(xiàn)更好的技術(shù)，但正如一些專家所說：“沒有人不看好晶硅太陽能�！� 即使晶體硅太陽能在成本和效率上也有很大的不同。目前，市面上比較流行的主要有三種。多晶硅組件比單晶硅組件成本要低，但是轉(zhuǎn)換率也相對較低。單晶硅電池轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達到21.1%，好像每周都在創(chuàng)造新的紀錄。利用這種技術(shù)制成的組件標準轉(zhuǎn)換率約為15%，但是某些制造商已經(jīng)接近17%。 另一類是SunPower利用背接觸技術(shù)生產(chǎn)的太陽電池，這種電池的轉(zhuǎn)換率達到24%，組件轉(zhuǎn)換率也已經(jīng)超過20%。 十年來轉(zhuǎn)換率的逐步提升一直是晶體硅太陽能的主題，但是GT Advanced Technologies稱其HiCz技術(shù)可以在現(xiàn)有的生產(chǎn)中以類似的成本將效率從19%提高至24%。如果說在未來1-2年里有什么創(chuàng)新突破的話，可能就是它了。 業(yè)內(nèi)將逐漸加大投入力度，提高晶體硅太陽能組件的轉(zhuǎn)化效率，但是真正的創(chuàng)新將在成本側(cè)。制造商正變得越來越高效，成本也在快速的下降。那些能夠停留在曲線頂端的企業(yè)將活下來，而滑落到底端的將被淘汰掉。 薄膜太陽能 5年前，薄膜太陽能被認為是發(fā)展的未來。First Solar以其低成本征服了市場的新任，新技術(shù)也展現(xiàn)了提高轉(zhuǎn)換率的巨大潛力。然而時至今日，F(xiàn)irst Solar卻受到利潤率萎縮的沖擊，并關(guān)閉了位于德國的一座工廠，它的碲化鎘技術(shù)在轉(zhuǎn)換率方面也沒趕上晶體硅競爭對手。 那些被寄予厚望改變太陽能現(xiàn)狀的新技術(shù)還沒有出現(xiàn)。銅銦鎵硒技術(shù)、甚至是柔性太陽能組件都被認為游戲的改變者。但事實是，銅銦鎵硒并沒有所講的那么簡單，特別是在成本方面。非晶硅也是一項新興的技術(shù)，但是Energy Conversion Devices破產(chǎn)后，這項技術(shù)的成本和轉(zhuǎn)換率就再也沒法和其他技術(shù)競爭了。 然而，薄膜太陽能并不是沒有一點希望。最近，3M公司公共完成了擴產(chǎn)，將生產(chǎn)Ultra Barrier Solar Film。該產(chǎn)品被認為是太陽能組件用玻璃的替代者。 如果未來幾年在太陽能領(lǐng)域有什么瞠目結(jié)舌的創(chuàng)新，那么可能就在薄膜。問題是，薄膜是否有足夠的能力與晶體硅模塊競爭，后者現(xiàn)在的價格在1美元/每瓦以下。全球各地的實驗室有成千上萬的人，他們試圖找出一種方法來提高薄膜的效率和降低成本。 從創(chuàng)新的角度來看，這也是未來5年里薄膜行業(yè)的興奮點，即使薄膜太陽能無法贏得與晶硅太陽能電池的戰(zhàn)爭。 聚光太陽能 太陽能存在的一個主要問題是其向電網(wǎng)提供的電力是間接性的。行業(yè)內(nèi)想到的一個解決方法是聚光太陽能，將太陽光聚集到凹面鏡或塔上加熱液體，帶動蒸汽機發(fā)電。 目前，這種技術(shù)每千瓦時發(fā)電成本遠遠高于其他太陽能技術(shù)，但它的優(yōu)勢在于能量儲存。被加熱物質(zhì)可以用來加熱熔鹽或其他介質(zhì)，可用于全天24小時發(fā)電。 光伏組件價格沒有大幅下滑之前聚光太陽能是最熱的技術(shù)之一，目前成本已經(jīng)變成很大的一個問題。以前設(shè)計要建設(shè)聚光太陽能電站的企業(yè)都轉(zhuǎn)向了太陽能光伏，真實的反映了這些技術(shù)面臨的困境。 巨大的機會 正如文章開篇所講，能源領(lǐng)域沒有比太陽能發(fā)展?jié)摿Ω蟮牧�。過去十年創(chuàng)新在以極快的速度發(fā)生著，提高了轉(zhuǎn)換效率，降低了成本。如果要從中選出一個勝利者，那么晶體硅太陽能將在可預(yù)見的未來內(nèi)成為最大的贏家。這種技術(shù)可能發(fā)展的不是很快，但是其在穩(wěn)步前進，并被證明是多種太陽能發(fā)電技術(shù)中最具潛力的。 |
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