聚燁光能塔式CSPV系統首次公開亮相
發布者：本網記者Alice | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 8167查看 | 2015-12-14 11:55:00
CSPPLAZA光熱發電網報道：12月12日，在河北涿州開發區的聚燁光能技術有限公司（簡稱聚燁光能）廠區內，聚燁光能組織聚光太陽能發電行業等共計100余人觀摩了其在涿州建成的創新性的塔式聚光光伏（CSPV）示范項目，這是聚燁光能首次對外公開展示其CSPV發電系統。
當天的涿州PM2.5爆表，空氣重度污染。記者從“霾都”北京而來，而涿州當日的空氣質量有過之而無不及。這樣的環境也讓人更深切地認識到，開發利用清潔能源已是迫在眉睫。
聚燁光能的新能源情結
現聚燁光能董事長王鳳在幾年前深刻地認識到了這一問題，決定進入新能源領域。30年前，王鳳白手起家，創辦永樂膠帶，將之發展成為全球最大的PVC膠粘帶制造企業。隨后他發現隨著企業的不斷擴大，能耗也越來越大。為此，永樂開始關注清潔能源，經過廣泛調研，其最終選擇了澳大利亞RayGen公司的CSPV技術。
2015年9月，聚燁光能與RayGen簽訂合作協議，聚燁光能以授權轉讓形式正式獲得了RayGen公司自主研發的CSPV系統全部核心技術，聚燁光能取得包括接收器、模組在內的全部技術轉讓權和在中國區的獨家生產銷售權，及全球市場的推廣銷售權。
圖：聚燁光能董事長王鳳發表講話
王鳳表示，30年后的今天，他將帶領聚燁光能再次啟程，盡快推動塔式聚光光伏技術走向商業化，消除霧霾，重獲藍天。而目前，在澳大利亞的墨爾本和中國涿州，利用該技術已建成兩座示范電站，且成功并網發電，中國和澳大利亞的兩座示范電站通過遠程數據傳輸，進行電站實時運行數據的對比分析。
歷經近20年研發終成正果
據聚燁光能總經理慕震介紹，該一領先技術歷經澳大利亞Solar Systems、美國Green Volts和澳大利亞Raygen Resources（簡稱Raygen）三家太陽能公司近20年的共同研發，合計研發投入超過2.5億美元。
和常見的塔式技術一樣，Raygen研發的塔式聚光光伏技術也采用定日鏡反射陽光至接收塔的聚光原理，聚光倍數為750倍。系統運行時，利用大量低成本的定日鏡將太陽光聚集在中央塔上的光伏接收器上，該接收器裝有密集陣列式排布的超高效光伏電池實現太陽能到電能的轉化。每一個塔安裝一個大小約1平方米的高效聚光GaInP/GaAs/Ge三結太陽電池組成的光伏接收器，發電功率為200kW。
圖：聚燁光能涿州塔式聚光光伏示范項目
根據慕震的現場講解，聚燁光能塔式聚光光伏系統置于塔頂的光能接收器中的光伏電池將一部分光能直接轉化成電能,其余的則被系統以熱能方式收集，可通過壓縮空氣儲能或其他發電技術再次利用。
圖：聚燁光能總經理慕震向參會代表講解
Raygen塔式聚光光伏技術的優越性
據了解，該塔式聚光光伏系統的一大優勢在于其選擇了由波音光譜實驗室研發的GaInP/GaAs/Ge三結太陽能光伏電池，據慕震介紹，該電池原本用于航天科技領域，其光電轉化效率目前可達40%以上，同時其電池的用量僅為傳統光伏的1/1500，大幅降低了生產過程中的能耗和污染。
該系統的另一創新之處是其集合了RayGen公司的壓縮空氣儲熱技術，通過采用主動冷卻的工作方式來保證光伏電池的轉化效率并實現熱能收集，可將光熱發電和光伏發電集合為一體，同時具有光熱發電可廉價存儲、光伏發電成本較低的雙重優勢，電站的可調度性也將大大增強。
該技術采用模塊化設計，可靈活應用于幾百千瓦到幾百兆瓦的各種規模太陽能電站的建設。
圖：單個模塊概念圖
在工程施工方面，由于采用了集裝箱式安裝和運輸設計，無大規模電纜鋪設的施工要求；較輕的重量、自行供電的定日鏡以及無線電通訊的調試功能等，可以大大降低整個項目的造價。
圖：無需鋪設電纜、定日鏡的驅動電源為自帶的光伏電池板
此外，由于光能收集與光電轉換功能的獨立，加之光伏電池用量極少，該塔式聚光光伏系統也是目前全球唯一的可對已建成電站進行輕松升級的光伏系統，通過以更高效率的光伏電池替代原有電池即可實現。
成本下降空間巨大 市場前景廣闊
據慕震介紹，按照聚燁光能方面的測算，如果該塔式聚光光伏系統得到商業化推廣，規模化效益將非常可觀，隨著砷化鎵光伏電池技術的進步，利用該技術在光照條件非常好的地方建設一座100MW的電站，其平準化發電成本有望降至0.306元/度電。
按照慕震的預測，未來3年，該塔式聚光光伏系統的發電成本可以較大幅度的低于傳統光伏技術。未來5~10年，在光資源較好的地區，使用該該塔式聚光光伏技術的電站的發電成本有望達到與化石能源相當的水平。
據與會的全球領先的砷化鎵電池生產商德國藍天空間技術公司（Azur Space）銷售總監沃納本茨（Werner Bensch）介紹，自17年前該公司成立時便開始研究，當時的光電轉化效率僅為20%，到目前已經增長至44%以上，同時他們有信心在10年內將砷化鎵電池的光電轉化效率提升至50%以上。此外，他們目前已在研發光電轉化效率更高的四結砷化鎵電池，目前應用方向為在太空中為衛星供電，待后期研發成熟后，也將面向地面使用。
可以預見的是，如果光電轉化效率更高的四結砷化鎵電池研發成熟并應用于可電池可更新換代的塔式聚光光伏系統，那么系統的發電效率和經濟收益將更加可觀。
據了解，目前聚燁光能、澳大利亞RayGen公司和三峽新能源有限公司已經針對該技術的推廣建立了戰略合作伙伴關系，三方計劃未來5年在中國開發500MW的商業化項目，產值可達50億元。
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