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光伏发电的发展空间究竟有多大?

     200KW谢岗 U玻组件

     太阳能是我们目前可使用的能源中一次性转化效率最高,并且使用最简单、最可靠、最经济的新兴能源,具备十分独特的优势,是未来新能源发展的必然选择。

 

光伏发电是所有发电技术中唯一不需要通过机械能转化就可以发电的技术,这就代表了它的能源转化效率更高,成本下降空间更大。

光伏发电的原理是利用半导体的光生伏特效应,即只需要将太阳光照到薄薄的半导体上就能形成电流,我们将一张张半导体做成的电池片组装成电池组件,就能让电流规模化持续地流动,形成光伏电站。我国内最大的光伏电站规划装机容量已经超过了 1GW

光伏发电主要包括纯晶硅发电和薄膜发电两种技术,纯晶硅发电是由高纯晶硅切成非常薄的薄片,通过刻蚀成电路后再经过相互连接组成电池组件,这些组件再进一步排列形成更大的光伏阵列,以产生较大的电量。

纯晶硅发电又分为单晶硅和多晶硅两种,单晶硅发电效率高,对温度的耐受高,弱光性略好于多晶硅,但制造成本高;多晶硅发电效率低,对温度耐受低,但胜在成本低。

目前规模化生产的单晶硅电池太阳能转化率已达到23%,多晶硅19.4%,随着单晶硅生产成本的下降,多晶硅正逐渐被市场淘汰。因为高纯晶硅非常薄而脆弱,所以必须安装在坚硬的框架上。

3+

目前为止还有很多人仍然认为光伏材料的生产是高污染高排放行业,光伏发电是伪新能源。诚然,在十多年前,因为相关技术不成熟,光伏系统特别是上游多晶硅生产过程中消耗了大量能源,能量回收期长达十年,还会排放四氯化硅等高污染废水。

而如今的多晶硅生产早已实现零废弃物排放,所有资源实现循环再利用;能耗也下降到不到以前的十分之一。以一个350W光伏组件为例,其全生命周期生产过程中大约耗电150kwh,而该组件投用后不到 4个月就能回收所消耗的电能,剩下的25-30年都是净输出的电能,可以说是名副其实的清洁能源。

薄膜发电的材料则属于一种柔性材料,它不存在刚性的晶体结构,所以可以将半导体材料的微小晶粒沉积在任何基材上。薄膜光伏电池可以根据需要制造得有柔韧度。

相对于晶硅发电,薄膜发电技术的转化率普遍较低,而且成本偏高,但优势是可以制造成任何的形状,未来有望在光伏建筑一体化(BIPV)上广泛应用。

 

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