砥礪奮進的五年丨太陽能產業(yè)綻放耀眼光芒

2017-08-14 11:08:30 中國電力報　點擊量：評論 (0)

近日，漢能聯(lián)手摩拜單車，在共享單車車筐里裝上了薄膜太陽能電池組件，成為移動能源+互聯(lián)網創(chuàng)新合作的典范。持續(xù)流淌的綠色電力仰仗薄膜太陽能發(fā)電技術的進步。一如陽光普照大地，所及之處，無不涌動希望。于能源

近日，漢能聯(lián)手摩拜單車，在共享單車車筐里裝上了薄膜太陽能電池組件，成為“移動能源+互聯(lián)網”創(chuàng)新合作的典范。持續(xù)流淌的綠色電力“仰仗”薄膜太陽能發(fā)電技術的進步。一如陽光普照大地，所及之處，無不涌動希望。

于能源領域而言，毋庸置疑，這“光”促使能源利用變得更便捷、更綠色、更智能。如何擺脫過往定式的枷鎖，通過技術創(chuàng)新更加巧妙地利用這“唾手可得”的“希望之光”，讓太陽能產業(yè)綻放耀眼“光”芒?能源人頗費思量。

太陽能電池雨天亦可“展身手”

太陽能電池在暗環(huán)境發(fā)電效率低、甚至不發(fā)電，這一直是行業(yè)難題。針對這一痼疾，多年來，國際上投入了大量人力、物力和財力，但仍未見明顯起色。

轉機來自中國。資料顯示，2016年，中國海洋大學材料科學與工程研究院教授唐群委團隊和云南師范大學教授楊培志團隊，聯(lián)合研發(fā)出可在雨天發(fā)電的太陽能電池。

石墨烯所起到的作用功不可沒。然而，不同方法研制的石墨烯性能有差異，且石墨烯的透光率并非100%，以至于正常光照時的電池效率，比沒有石墨烯的電池效率有所降低，這在實際應用中并不經濟。

經過多個方案的比較，研究人員采用了楊培志團隊研制的石墨烯，在柔性太陽能電池上通過熱壓技術組裝完成了相關實驗。

實驗過程中，圍繞石墨烯薄膜與太陽能電池的合理耦合這一需要探索和創(chuàng)新的課題，研究人員使用一定濃度的氯化鈉溶液模擬雨水，助力太陽能電池實現(xiàn)了大約100微伏/滴的電壓和0.5微安/滴的電流輸出以及6.53%的光電轉換效率，使太陽能電池在雨天也可發(fā)電。

顯然，在雨量充沛但太陽能資源不夠豐富的地區(qū)、酸雨多發(fā)地區(qū)以及島礁供電和海上航行等領域，這項技術都能派上用場。

談及未來趨勢，唐群委信心滿滿：“太陽能電池雨天發(fā)電不是最終目標，研發(fā)‘全天候太陽能電池’才是終極理想，未來的太陽能電池有望在陰、雨、霧、霾等任何天氣情況下發(fā)電。”

大型光伏系統(tǒng)設計集成技術獲重大進展

記者從科技部獲悉，在“十二五”及“863計劃”支持下，先進能源技術領域“大型光伏(并網、微網)系統(tǒng)設計集成技術研究示范及裝備研制”重大項目下設的“百兆瓦級光伏系統(tǒng)設計集成技術研究及關鍵設備研制”和“光伏系統(tǒng)和平衡部件現(xiàn)場測試與實證性示范研究”課題取得了重大進展，已于近期通過了技術驗收。

其中，“百兆瓦級光伏系統(tǒng)設計集成技術研究及關鍵設備研制”成功地研制了基于IGBT器件并聯(lián)技術和內部模塊并聯(lián)技術的2種兆瓦級光伏并網逆變器;研制出2兆瓦、1兆瓦、0.5兆瓦級光伏系統(tǒng)模塊單元，開發(fā)了大型光伏并網電站工程設計軟件;在青海海南州共和縣建成的110兆瓦并網光伏電站已成功并網發(fā)電。

“光伏系統(tǒng)和平衡部件現(xiàn)場測試與實證性示范研究”實現(xiàn)了光伏系統(tǒng)及平衡部件實證性研究示范平臺的技術集成，在青海共和縣建成了11種光伏組件、9種系統(tǒng)運行方式、總裝機容量5.16兆瓦的我國第一個寒溫(高原)氣候國家級光伏系統(tǒng)及平衡部件實證性研究基地;建成了我國第一個兆瓦級光伏系統(tǒng)和平衡部件野外公共測試平臺，最大測試容量為1兆瓦;研發(fā)出模塊化可移動光伏系統(tǒng)測試平臺，并已對國內多個光伏電站開展了現(xiàn)場測試;研制完成的100千瓦~1.5兆瓦等級光伏并網逆變器研究測試平臺獲得了中國合格評定國家認可委員會(CNAS)認可。

該項目主要負責人透露，項目取得的研究成果將為我國光伏技術規(guī)模化利用，成為光伏產業(yè)強國，以及建設兆瓦、吉瓦級大型光伏電站提供技術支撐。

塔式光熱發(fā)電技術裝備完全實現(xiàn)國產化

《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》明確指出，未來應該重點加強光熱發(fā)電技術研發(fā)及應用。不容小覷的是，過去5年我國光熱發(fā)電技術創(chuàng)新取得了不俗成績。

今年2月9日，科技部發(fā)布消息稱，國家“863計劃”先進能源技術領域“基于小面積定日鏡的10兆瓦塔式太陽能熱發(fā)電技術研究及示范”主題項目取得重要進展，該項目(課題)示范工程成功并網發(fā)電，且已通過技術驗收。

時針撥回2016年8月20日，該項目示范工程中控太陽能德令哈10兆瓦塔式熔鹽光熱電站一次性打通全流程并成功并網發(fā)電，并于2016年8月21日15時45分，實現(xiàn)滿負荷發(fā)電。據統(tǒng)計，該電站采光面積達到63000平方米，熔鹽蓄熱量滿足機組80%額定負荷發(fā)電2小時，系統(tǒng)發(fā)電效率可達15.9%。

記者了解到，該電站是我國首座成功投運的規(guī)模化儲能光熱電站，也是全球第三座投運的具備規(guī)模化儲能系統(tǒng)的塔式光熱電站。該電站完全采用中控太陽能公司自主研發(fā)的技術和裝備，科技部表示，其成功投運充分展示了我國具有自主知識產權的塔式光熱系統(tǒng)集成技術水平，以及適應高寒高海拔環(huán)境的核心裝備研制能力，同時意味著塔式光熱發(fā)電技術和裝備完全實現(xiàn)國產化。

業(yè)內人士認為，太陽能熱發(fā)電具備規(guī)模化儲能的特點，能夠替代化石能源，有助于解決環(huán)境污染問題，充分體現(xiàn)了可再生能源的前景與活力。