第三代聚光太陽能(CPV)發(fā)電方式,,正逐漸成為太陽能領(lǐng)域的焦點。
光伏發(fā)電經(jīng)歷了第一代晶硅電池和第二代薄膜電池,,目前產(chǎn)業(yè)化進程正逐漸轉(zhuǎn)向高效的CPV系統(tǒng)發(fā)電,。與前兩代電池相比,CPV采用多結(jié)的III-V族化合物電池,,具有大光譜吸收,、高轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)點;而且所需的電池面積不大,,以相對廉價的聚光器件替代昂貴的半導體材料,,在大規(guī)模應用于發(fā)電時可有效降低成本、降低生產(chǎn)能耗,。
CPV系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)換率優(yōu)勢和耐高溫性能,。硅電池的理論轉(zhuǎn)換效率大概為23%,單結(jié)的砷化鎵電池理論轉(zhuǎn)換效率可達27%,,多結(jié)的III-V族電池對光譜進行了更全面的吸收,,其理論轉(zhuǎn)換率可超過50%。即使考慮到聚光和追蹤所產(chǎn)生的誤差損失,,目前的CPV系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率可達25%,,高于目前市售晶硅電池17%左右的轉(zhuǎn)換效率。此外,,GaAs系電池的高溫衰減性能強于硅系電池,,更適合應用于日照強烈的荒漠地區(qū)。CPV系統(tǒng)的生產(chǎn)過程更加節(jié)能環(huán)保,。聚光倍數(shù)越大,,所需的光伏電池面積越小,對于高達幾百倍的HCPV系統(tǒng)來說,,硬幣大小的轉(zhuǎn)換電池就可轉(zhuǎn)換碗口面積的光能,。在節(jié)省半導體材料用量的同時,降低了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的生產(chǎn)成本和能耗,使得CPV具有更短的能量回收期,。
CPV發(fā)電漸具成本優(yōu)勢,,更具成本下降潛力。隨著CPV技術(shù)的更加成熟以及生產(chǎn)規(guī)模的進一步擴大,,普遍預計2010年內(nèi)即可實現(xiàn)較低的平準化電力成本(LCOE),低于晶硅和薄膜電池,。未來,,若對光伏發(fā)電設備的生產(chǎn)環(huán)節(jié)征收碳排放稅,CPV的投資回收期僅會延長1~2個月,,晶硅和薄膜電池均會延長1年以上,,屆時CPV的相對成本優(yōu)勢將更加明顯。
CPV將長期與晶硅,、薄膜電池共存,。CPV由于系統(tǒng)的復雜性,較適用于大型的光伏發(fā)電電站,,可采用統(tǒng)一的追日控制方式和冷卻系統(tǒng),。而晶硅和薄膜電池更適用于較小型的家用和商用發(fā)電系統(tǒng),長期來看,,CPV并不會完全取代晶硅和薄膜電池的市場,,正如薄膜電池不會完全取代晶硅電池一樣。
市場規(guī)模具備高速增長潛力,。目前全球的CPV裝機不到200MW,,預計今后幾年內(nèi),隨著技術(shù)優(yōu)勢和成本優(yōu)勢的體現(xiàn),,市場規(guī)模將有爆發(fā)式的增長,,未來10年年均增速預計在40%以上。到2020年行業(yè)總產(chǎn)值可達500億元左右,。我國目前僅有少量示范電站,,未來隨著光伏裝機容量的提升,CPV的市場也將逐漸打開,。
CSP也將逐漸步入規(guī)?;瘧谩SP系統(tǒng)主要是對太陽能聚光產(chǎn)生的熱量進行利用,,CSP雖然不需使用光伏電池,,但依然需要大量的光學聚光器。預計2015年新增裝機將達到5.5GW,。
相關(guān)國內(nèi)上市公司:目前國內(nèi)尚無成熟的CPV設備制造商,,產(chǎn)品進口依賴度較高。A股上市公司中,萬家樂,、三安光電,、哈高科均具有CPV制造業(yè)務,新華光,、水晶光電,、利達光電則具有光學聚光器的生產(chǎn)能力,未來有望從CPV和CSP市場的高速擴張中獲益,。