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太陽(yáng)能光伏覓路:第三代聚光光伏CPV市場(chǎng)
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太陽(yáng)能光伏覓路:第三代聚光光伏CPV市場(chǎng)

2020-12-08

      今年以來(lái),全球針對(duì)中國(guó)發(fā)起的貿(mào)易“雙反”調(diào)查和貿(mào)易爭(zhēng)端接二連三,不僅歐美等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體不斷加高對(duì)中國(guó)產(chǎn)品的貿(mào)易壁壘,包括印度、巴西、墨西哥在內(nèi)的新興經(jīng)濟(jì)體對(duì)中國(guó)的貿(mào)易保護(hù)措施也呈上漲態(tài)勢(shì)。僅1月份前10天,商務(wù)部就連續(xù)發(fā)布14條貿(mào)易預(yù)警。商務(wù)部研究院綜合戰(zhàn)略研究部副主任張莉指出,在未來(lái)經(jīng)濟(jì)下行周期里,部分發(fā)達(dá)國(guó)家很有可能會(huì)采取更多貿(mào)易保護(hù)主義的手段來(lái)針對(duì)中國(guó)。由于現(xiàn)在的貿(mào)易保護(hù)手段更多樣化和隱形化,因此,2014年面臨的貿(mào)易摩擦預(yù)計(jì)還會(huì)繼續(xù)增加,中國(guó)仍會(huì)是遭遇貿(mào)易摩擦最多的國(guó)家。光伏技術(shù)具備很多優(yōu)勢(shì):比如沒(méi)有任何機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部件;除了日照外,不需其它任何"燃料",在太陽(yáng)光直射和斜射情況下都可以工作;而且從站址的選擇來(lái)說(shuō),也十分方便靈活,城市中的樓頂、空地都可以被應(yīng)用。自1958年起,太陽(yáng)能光伏效應(yīng)以太陽(yáng)能電池的形式在空間衛(wèi)星的供能領(lǐng)域首次得到應(yīng)用。全球太陽(yáng)能市場(chǎng)復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)47.4%,從 2003 年的598MW 增長(zhǎng)至2007年的2826MW。這種增長(zhǎng)勢(shì)頭在很大程度上要?dú)w功于全球快速增加的市場(chǎng)需求、日益提高的上網(wǎng)電價(jià)和各種政府鼓勵(lì)措施。在世界的一些主要國(guó)家中,尤其是德國(guó)、意大利、西班牙、美國(guó)、法國(guó)和韓國(guó),聯(lián)邦政府、州政府和地方政府機(jī)構(gòu)紛紛以退稅、稅收抵免和其他激勵(lì)措施的形式向太陽(yáng)能產(chǎn)品的最終用戶、經(jīng)銷商、系統(tǒng)集成商和制造商提供補(bǔ)貼和經(jīng)濟(jì)鼓勵(lì),以促進(jìn)太陽(yáng)能在并網(wǎng)應(yīng)用中的使用,降低對(duì)其他能源的依賴。


太陽(yáng)能光伏覓路:第三代聚光光伏CPV市場(chǎng)


       追溯太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)化的歷史源頭,首先看到的是來(lái)自其最大的歐洲成熟市場(chǎng)——德國(guó)和意大利。自2007年以來(lái)德國(guó)和意大利第一代和第二代光伏系統(tǒng)的年安裝率已在2012年實(shí)現(xiàn)10倍的增長(zhǎng),分別占據(jù)了全球市場(chǎng)的37%和20%,共37吉瓦。至2016年光伏產(chǎn)業(yè)在美國(guó)和亞洲地區(qū)的持續(xù)快速增長(zhǎng)將帶來(lái)全球范圍內(nèi)近60吉瓦的年安裝率,屆時(shí)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)40%的下降率會(huì)更加凸顯出亞洲地區(qū)和美國(guó)為整個(gè)行業(yè)帶來(lái)的巨大貢獻(xiàn)。其中,中國(guó)市場(chǎng)因其特殊的地理自然環(huán)境優(yōu)勢(shì)和相關(guān)政府支持政策受到了格外重視。太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上,形成新的空穴-電子對(duì),在p-n結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下,空穴由n區(qū)流向p區(qū),電子由p區(qū)流向n區(qū),接通電路后就形成電流。這就是光電效應(yīng)太陽(yáng)能電池的工作原理。光—電直接轉(zhuǎn)換方式該方式是利用光伏效應(yīng),將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能,光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件,是一個(gè)半導(dǎo)體光電二極管,當(dāng)太陽(yáng)光照到光電二極管上時(shí),光電二極管就會(huì)把太陽(yáng)的光能變成電能,產(chǎn)生電流。太陽(yáng)能電池是一種大有前途的新型電源,具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn).太陽(yáng)能電池壽命長(zhǎng),只要太陽(yáng)存在,太陽(yáng)能電池就可以一次投資而長(zhǎng)期使用;與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比,太陽(yáng)能電池不會(huì)引起環(huán)境污染。電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內(nèi)部引力做功,離開金屬表面逃逸出來(lái),成為光電子。硅原子有4個(gè)外層電子,如果在純硅中摻入有5個(gè)外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導(dǎo)體;若在純硅中摻入有3個(gè)外層電子的原子如硼原子,形成P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí),接觸面就會(huì)形成電勢(shì)差,成為太陽(yáng)能電池。


太陽(yáng)能光伏覓路:第三代聚光光伏CPV市場(chǎng)

    

      太陽(yáng)能路燈光伏市場(chǎng)的增長(zhǎng)很大程度上依賴于當(dāng)?shù)卣南嚓P(guān)補(bǔ)助資金和政策,比如政府保護(hù)性分類電價(jià)制度【Feed-in Tariffs (FiT)】和稅收減免制度。政府實(shí)施了一系列的政策,推動(dòng)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,相關(guān)政策包括制定全國(guó)范圍內(nèi)人民幣1元/千瓦時(shí)的上網(wǎng)電價(jià)。政策性的支持大力鼓舞了企業(yè)和民間投資者的熱情,但近幾年光伏組件價(jià)格急速下降和光伏產(chǎn)業(yè)內(nèi)產(chǎn)生的較預(yù)期期望更高的投資回報(bào)卻促使政府逐漸減少給予光伏產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策。中國(guó)作為太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)鏈的“中轉(zhuǎn)站”和制造商(而非消費(fèi)方)也始終面臨著本國(guó)技術(shù)不夠完善成熟、利潤(rùn)空間相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家低薄的尷尬局面。CPV是聚光光伏太陽(yáng)能,它利用透鏡或反射鏡等光學(xué)元件,將太陽(yáng)光匯聚在太陽(yáng)能電池芯片上,再將匯聚后的太陽(yáng)光通過(guò)高轉(zhuǎn)化效率的光伏電池直接轉(zhuǎn)化為電能。與傳統(tǒng)的第一和第二代硅晶電池和薄膜電池相比,CPV在技術(shù)上的突出優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為幾乎提高了一倍的電轉(zhuǎn)換效率和冷卻、聚光系統(tǒng)的成本降低。根據(jù)華然咨詢的研究報(bào)告,由于CPV采用雙軸太陽(yáng)能追蹤系統(tǒng),可不斷調(diào)整角度以保證持續(xù)垂直照射,此項(xiàng)技術(shù)使得CPV擁有在太陽(yáng)光垂直入射條件下系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換的最大效率。光伏板組件是一種暴露在陽(yáng)光下便會(huì)產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置,由幾乎全部以半導(dǎo)體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒(méi)有活動(dòng)的部分,故可以長(zhǎng)時(shí)間操作而不會(huì)導(dǎo)致任何損耗。光伏板組件可以制成不同形狀,而組件又可連接,以產(chǎn)生更多電力。天臺(tái)及建筑物表面均會(huì)使用光伏板組件,甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分,這些光伏設(shè)施通常被稱為附設(shè)于建筑物的光伏系統(tǒng)。


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