不要电的空调
不用电格力空调不存在,没有不用电的空调,至少现在这种时代不存在。
不用电的空调相关报道:
2019年12月,在第十八届中国企业领袖年会上,董明珠表示,自己很多年前去中东时,沙特全年电力的50%用于空调,截至2019年这一比例上升至80%。
“可能有人觉得无非就是花点钱而已,但是巨额耗电量会严重透支社会资源,耗电量加大意味着烧煤量增加,烧煤本身就会对环境造成污染,同时煤炭资源终有一天将会被耗尽,所以格力一定要发明出不用电的空调。”
但是电器没有电是不能正常使用的,董明珠就想出了一个办法:用新能源、自然能源来解决用电问题。于是,格力用近两年时间研发出了光伏空调,目前该产品已走向中东、北美、东南亚、南美、欧洲等全球24个国家和地区。
董明珠在接受媒体采访时称,研究光伏空调需要投入大量金钱,这是格力独有的技术,没有其他家可以做。
据了解,光伏空调基本结构和制冷原理和普通空调完全相同,唯一不同的是在空调的外机上面配一套太阳能发电板,利用太阳能发电板,给空调的压缩机等供电。当太阳能代替市电,自然就不需要消耗火电、水电了。
但由于光伏空调需要条件较为苛刻,目前多用于国内外重大工程,普通家庭还无法直接使用。据格力工作人员介绍,家用光伏空调需要3kw光伏系统带动,至少需要30平米无遮挡屋顶。
据悉,太阳能资源充足的地区,需要消耗大量电力的项目更适合安装光伏空调。今年4月2日,格力电器在投资者互动平台上表示,格力在美国亚利桑那州凤凰世贸中心的光伏项目,总冷量超过4,200冷吨,光伏板装机容量超过6.7兆瓦,是目前全美乃至全球最大的光伏空调项目。
虽然目前光伏空调还无法家用,但对于敢想敢做的董明珠来说,突破诸多技术壁垒、条件限制,让光伏空调走进千家万户或许只是时间问题。
这两年来,光伏市场又火了,如今这把热火还烧到家电圈,吸引了包括格力、TCL、创维等一大批企业的纷纷加码,这到底又是为什么?
孔余||撰稿
又是光伏,还是光伏,太阳能光伏怎么又火了?
对于很多家电企业来说,对于光伏产业并不陌生,也不意外。进入无补贴时代的光伏产业,从2020年开始再度因为成本实在太便宜了、涉及各国的能源安全,以及与气候变化的强相关等特点,再次于市场走红。由此还吸引了格力、TCL、创维等一大批家电企业的参与和推动。
早在10年前,太阳能光伏产业尚德与赛维两大“难兄难弟”的故事还没有完全被人遗忘,如今这一产业却再度火爆。那么,当前一些家电企业进军或布局光伏产业的原因到底是什么?家电圈相信,接下来还会有一大批企业进军光伏产业,那么他们到底在争夺什么?未来的光伏产业,来自家电行业的这些企业们又能否如愿以偿?
这些年,外界看到家电企业的多元化,很多人第一反应肯定是:家电主业不行了,企业需要寻找新的业务增长点。其实,很多人还忽视一个重要的拐点,就是众多家电行业的头部企业们已经从过去的一家企业变成一个平台,他们现在的一系列多元化业务扩张,表面上是寻找新的业务支点和规模及利润的增长点,本质上则是企业经营管理能力、平台化资源能力的全面释放和引爆 。
换个角度看家电企业的多元化扩张
海尔、美的、格力、海信,这些中国家庭“耳熟能详”的家电企业,如今已不只是属于家电行业的企业了。跟松下、飞利浦、博世、西门子等外资企业一样,当年他们虽然凭借家电业务崛起,品牌也是因为家电产品而变得有知名度,但如今却不只是“家电企业”了。
从这个角度来看,对于TCL 科技 、格力电器、创维集团等诞生于家电行业的知名企业,为何在最近一年多来突然频频加码太阳能光伏业务,大家或许就会有新的答案和思考:
首先,不只是简单地为了追求营业规模和利润的增长,在家电之外建立新的业务增长点。事实上,这些年来很多家电企业都在进行多元化扩张,有的转型 科技 集团,有的转型商用业务,有的转型园区运营商等等。本质上,都是基于企业自身经营战略和能力的一种辐射。
同时,无论是格力电器,TCL 科技 和创维集团,如今面向太阳能光伏产业的扩张,都不会像10年前甚至更早时间那样,盲目追求“什么热做什么、什么火造什么”。而是一定要与企业现有的资源、平台和能力进行对接和打通。毕竟,有了从0到1的基础,再从1到100突破,成功概率就大一些。
再者,对于任何家电企业来说,不管是过去还是现在,多元化扩张都只是企业发展和经营的一种手段。选择多元化业务的第一标准,就是进行企业综合能力的覆盖和有效资源的辐射,而不是短期的经济效益最大化。
从行业型企业向平台型企业的晋级
早在多年前,以海尔、美的、海信、长虹、TCL为代表的家电行业头部企业们,就开始启动了一轮由行业型企业向平台型企业的转型与晋级。简单理解,就是这些企业不满足于家电等产品的打造,而是基于企业现有的资源和能力孵化新业务、新公司。有的企业甚至提出了要打造2家、3家世界500强企业。
具体来看,就可以发现更多的逻辑所在:早在多年前,格力电器就开始布局太阳能光伏(储)空调,可以说与太阳能光伏行业建立比较密切的联系。如今,格力电器终于在时隔5年后入主银隆新能源,成为这家企业的实际控制人,未来格力电器不只是在新能源 汽车 ,包括新能源储能,以及太阳能光伏等方面,都会有相应的业务布局和扩张。当然,这是否会成为格力电器新的业务增长点,还需要时间给出答案。
最新公布的创维集团半年报,首次披露创维于2020年进入太阳能光伏产业后,于今年上半年就收获8.29亿元的业务营收。家电圈获悉,创维光伏业务目前主要面向家庭用户市场,构建家庭的太阳能光伏电站,未来还将逐步开拓工商业光伏、用电侧综合智慧能源管理等。不过,光伏目前在创维集团旗下的多媒体公司,应该是想利用电视原有的电视经销商渠道,直接面向用户进行推广和销售,也是联手传统电视经销商一起转型。
TCL 科技 则是于去年通过收购并控股中环股份,从而切入太阳能光伏产业。不过,与其它企业不同的是,目前中环光伏业务更多还聚焦于产业链上游,并没有涉及光伏下游的产品模块和方案运营。中环股份对于TCL集团来说,除了收获来自光伏产业的稳定增长空间,其中光伏材料的硅片还是芯片的重要原材料,这也打通并连接TCL半导体芯片的产业逻辑。
对于格力电器、创维集团以及TCL 科技 来说,选择进入光伏等新能源产业,各自的目标和路径或许各不相同,但也有相似之处:首先,能力和资源的覆盖,与现有业务可以形成一定的关联、协同性;比如,格力电器与银隆新能源不只是在光伏储能、光伏太阳能、光伏中央空调产品上,包括在智能制造、机器人,以及新能源 汽车 等品类上,可以实现客户资源、渠道资源共享;同样,创维光伏业务被放于多媒体业务体系,也是出于这方面的考量;
其次,业务的前瞻性发展空间和经济与 社会 价值双协同。赚钱的行业有很多,太阳能光伏并不新鲜,早在十多年前就已经引爆过一轮。如今再次于中国市场走热,关键还是在“碳减排”、“碳中和”的国家政策和全球能源环境下,让很多企业既看到产业的发展前景,又看到企业 社会 责任和商业价值协同引爆。比如说,TCL 科技 收购中环就打造了企业全新业务板块,不只是光伏等新能源,还有芯片半导体,这些都是解决“卡脖子”技术关键。
再者,任何企业的多元化扩张,最终还得考虑中短期的经济效益,毕竟当前家电业务对于很多头部千亿级,甚至五百亿级的集团型企业来说,可增长空间相当有限。必须要提前布置新的业务。比如说美的有机器人及自动化、新零售、医疗、核心部件等新业务,海信还有智慧交通、智慧城市等业务,此外海尔多元化扩张业务体系更多、更广,对于企业来说这些业务跟光伏一样,解决的是未来业务增长和可持续发展的问题。
一旦企业凭借某一项或者多项业务“做大做强”之后,他们首先考虑的不是“如何巩固现有的主业”,而是如何进行实现“经营主业和经营规模的稳步做大”。这不只是中国企业发展经营模式,而是全球各国众多企业的共同选择。所以,很多诞生于家电行业的头部企业,现阶段虽然家电业务的占比仍然不小,但是他们对于未来一系列新兴业务的布局,却是势在必行,也是水到渠成。
再回过头去看看西门子、松下、飞利浦等一系列外资企业,或许我们对于中国家电企业当前的多元化扩张,就有了更深入理解和洞察!
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光伏和风电都是目前公认的对环境影响很小的新型清洁能源。
但是,虽然号称是清洁能源,但是严格来讲,无论是光伏还是风电,都会对环境造成一定影响。
比如光伏,就会对环境造成如下几方面影响:
1,光伏电池板布设会占用大量空间。
2,光伏电池板在生产过程中会产生三氯氢硅和四氯化硅,这都是对环境、对人体健康有影响的物质。
比如风电,在布设过程中也会对环境造成影响。
据说,大规模布设风电会影响大气环流,造成环境温度变化。
又据说,大规模布设风电会影响大气中的水汽环流,影响降雨带的分布。
上述说法是否准确姑且不谈,单说光伏与风电这两种新能源本身,就尚未做到百分百对环境没有影响。……多多少少都会有一点影响的。
当然了,与传统能源相比,光伏与风电这两种新能源对环境的影响非常小,已经足够环保了,因此这两种新能源与其他新能源才会获得如此广泛的发展。
新能源光伏是将光能直接转变为电能的一种技术。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
2019年7月,中国的装机容量光伏是全球第一,2018年统计达到1.4亿千瓦。从2025年开始,中国光伏发电将逐步成为主力能源。
新能源光伏的优点:
无论从世界还是从中国来看,常规能源都是很有限的。中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。
什么是光伏:
太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电,简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电,简称“光电”。光伏发电系统由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,因而发电设备极为精炼,可靠、稳定、寿命长,安装维护简便。与常用的火力发电系统相比,太阳能发电系统除了无污染排放外,还具有建设周期短和可利用建筑屋面的优势。
太阳能作为世界上最清洁的能源,目前有着广泛的用途。但由于质量、价格的限制,太阳能发电在国内的利用还处在低水平上,与中国的经济发展形成很大的反差。
8月1日,国家发改委公布了全国统一的太阳能光伏发电标杆上网电价,即2011年7月1日及以后核准的太阳能光伏发电项目(除西藏外),均按每千瓦时1元执行。不少业内人士认为,这是我国光伏发电产业发展的重要里程碑,光伏发电也将开始走上商业化的道路。
随着中国光伏发电产业的规模化发展,光伏发电在成本上一定会有所降低,预计在2014年左右会与传统电价持平并在此后低于传统电价。专家预测,随着我国对于光伏发电产业的扶持,在3到5年内,光伏发电有望进入到每家每户。
用途如下:
光热利用
它的基本原理是将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器(槽式、碟式和塔式)等4种。通常根据所能达到的温度和用途的不同,而把太阳能光热利用分为低温利用(<200℃)、中温利用(200~800℃)和高温利用(>800℃)。目 前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳能采暖(太阳房)、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等,中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等,高温利用主要有高温太阳炉等。
发电利用
清立新能源未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。已实用的主要有以下两种。
1、光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换,后一过程为热—电转换。
2、光—电转换。其基本原理是利用光生伏特效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池。
太阳能电池
【材料要求】耐紫外光线的辐射,透光率不下降。钢化玻璃作成的组件可以承受直径25毫米的冰球以23米/秒的速度撞击。
【装用的EVA胶膜固化后的性能要求】透光率大于90%;交联度大于65-85%;剥离强度(N/cm),玻璃/胶膜大于30;TPT/胶膜大于15;耐温性:高温85℃、低温-40℃;太阳电池的背面,耐老化、耐腐蚀、耐紫外线辐射、不透气等。
【用途】太阳能发电广泛用于太阳能路灯、太阳能杀虫灯、太阳能便携式系统,太阳能移动电源,太阳能应用产品,通讯电源,太阳能灯具,太阳能建筑等领域。
太阳能在2050年前可能将成为电力的主要来源,受助于发电设备成本大跌。IEA报告表示,2050年前太阳能光伏(PV)系统将最多为全球贡献16%的电力,来自太阳能发电厂的太阳能热力发电(STE)将提供11%的电力。
光化利用
这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。它包括光合作用、光电化学作用、光敏化学作用及光分解反应。
光化转换就是因吸收光辐射导致化学反应而转换为化学能的过程。其基本形式有植物的光合作用和利用物质化学变化贮存太阳能的光化反应。
植物靠叶绿素把光能转化成化学能,实现自身的生长与繁衍,若能揭示光化转换的奥秘,便可实现人造叶绿素发电。太阳能光化转换正在积极探索、研究中。
通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。巨型海藻。
燃油利用
欧盟从2011年6月开始,利用太阳光线提供的高温能量,以水和二氧化碳作为原材料,致力于“太阳能”燃油的研制生产。截止目前,研发团队已在世界上首次成功实现实验室规模的可再生燃油全过程生产,其产品完全符合欧盟的飞机和汽车燃油标准,无需对飞机和汽车发动机进行任何调整改动。
研制设计的“太阳能”燃油原型机,主要由两大技术部分组成:第一部分利用集中式太阳光线聚集产生的高温能量,辅之ETH Zürich 自主知识产权的金属氧化物材料添加剂,在自行设计开发的太阳能高温反应器内将水和二氧化碳转化成合成气(Syngas),合成气的主要成分为氢气和一氧化碳;第二部分根据费-托原理(Fischer-Tropsch Principe),将余热的高温合成气转化成可商业化应用于市场的“太阳能”燃油成品。
太阳能的利用目前还不是很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳能电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。
人类依赖这些能量维持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外),虽然太阳能资源总量相当于人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。
太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。
建设太空太阳能发电站的设想早在1968年就有人提出,但直到最近人类才开始真正将之付诸行动。日本可谓此项目的先驱者之一,该项目预计耗资210亿美金,发电量能达到十亿瓦特,能供29.4万个家庭使用。在太空建太阳能发电站,无论气候如何,均可利用太阳能发电,这与在地球上建立太阳能发电站的情况不同。
单从电功率的角度计算是可以的。因为1.5p的空调的电功率最大也就1kw,太阳能是2kw的逆变器 ,可以给变频空调供电。
现在就是计算太阳能的电能让空调运行多久:太阳能的4块太阳能电池板按照一天5小时的有效光照,可以发电5kwh,就是5度电。太阳能就是说,只要空调一天耗电量不超过5度电就可以了。
变频空调在房间空间不大,房间隔热保温好,以夏天为例,设定的温度不要太低,如果变频空调工作时的功率一直保持不高于400w,那么5度电可以让空调运行12个小时!如果空调满负荷运行,才能工作5个小时。
扩展资料:
太阳能的优缺点:
优点
1、太阳能取之不尽,用之不竭,地球表面接受的太阳辐射能,能够满足全球能源需求的1万倍。只要在全球4%沙漠上安装太阳能光伏系统,所发电力就可以满足全球的需要。太阳能发电安全可靠,不会遭受能源危机或燃料市场不稳定的冲击;
2、太阳能随处可处,可就近供电,不必长距离输送,避免了长距离输电线路的损失;
3、太阳能不用燃料,运行成本很低;
4、太阳能发电没有运动部件,不易用损坏,维护简单,特别适合于无人值守情况下使用;
5、太阳能发电不会产生任何废弃物,没有污染、噪声等公害,对环境无不良影响,是理想的清洁能源;
6、太阳能发电系统建设周期短,方便灵活,而且可以根据负荷的增减,任意添加或减少太阳能方阵容量,避免浪费。
缺点
1、地面应用时有间歇性和随机性,发电量与气候条件有关,在晚上或阴雨天就不能或很少发电;
2、能量密度较低,标准条件下,地面上接收到的太阳辐射强度为1000W/M^2。大规格使用时,需要占用较大面积;
3、价格仍比较贵,为常规发电的3~15倍,初始投资高。
参考资料来源:百度百科--太阳能发电系统
参考资料来源:百度百科--变频空调
目前人类能源消费结构中,石油、煤炭、天然气、铀等矿物资源占到了人类能源供给量的80%以上。但常规矿物质能源储量有限,如果无节制的开采,全球将很快面临能源短缺危机。另外常规矿物质能源使用后排放大量的CO2、SO2、核废料等威胁着人类生存环境。近年来,全球性的气候变暖,两极冰川融化,海平面上升,自然灾害频繁发生,生物多样性消失,酸雨范围越来越广,高空臭氧层空洞扩大等现象,都是因为人类大量使用并依赖传统能源所造成。
资料来源:中国可再生能源发展战略研讨会论文集
图表1 世界及中国主要能源资源使用年限
发展环保可再生能源是解决上述问题的最有效途径,也是人类能否在地球上永续生存下去的关键要素。在诸多可再生能源中,太阳能是唯一可以大量替代传统能源的能源。而在太阳能产业中,光伏产业由于其具有的诸多优点,是可再生能源中发展最快的产业,无疑也是最具有发展前景的产业。
资料来源:IEA(国际能源署)报告《Renewable Information2010》
图表2 1990~2008年世界可再生能源供给的年增长率
一、光伏产业的特点
太阳能是唯一能够保证人类未来需求的能量来源。光伏发电是利用太阳能将光子转化为电子的一个纯物理过程,转化过程不排放任何有害物质,其特点如下:
充足性:据美国能源部报告(2005年4月)世界上潜在水能资源4.6TW(1TW=1012W),经济可开采资源只有0.9TW;风能实际可开发资源2~4TW;生物质能3TW;海洋能不到2TW;地热能大约12TW;太阳能潜在资源120000TW,实际可开采资源高达600TW。
安全性:运行可靠、使用安全;发电规律性强、可预测(调度比风力发电容易)。
广泛性:生产资料丰富(地壳中硅元素含量位列第二)、建设地域广(荒漠、建筑物等)、规模大小皆宜。
免维护:使用寿命长(20~50年、工作25年效率下降20%)、免维护、无人值守。
清洁性:无燃料消耗、零排放、无噪声、无污染、能量回收期短(0.8~3.0年)。
二、光伏产业发展历程
世界上最早开始研究太阳能要追溯于1839年法国物理学家贝克勒尔首次发现光伏效应,并由爱因斯坦在1904年对其做出了理论解释,且很快得到实验证实;1954年美国贝尔实验室制成第一个单晶硅光伏电池;1959年第一个光电转换效率为5%的多晶硅光伏电池问世; 1960年,晶硅光伏电池发电首次并入常规电网;1969年世界上第一座光伏发电站在法国建成;1975年美国制作出非晶硅光伏电池;1980年代初,光伏电池开始规模化生产;1983年美国在加州建立了当时世界上最大的光伏电厂;1983年世界光伏组件产量达21.3MW(1MW=106W),光伏产业显露雏形。1990年以后,在能源危机和全球气候变暖的压力下,可再生能源越来越受到关注,德、美、日等国政府相继提出了光伏发电的“光伏屋顶计划”、“新阳光计划”等,在政府的政策法规和行动计划推动下,全球光伏产业以一个朝阳产业的面貌高速成长,同时太阳能光伏发电被誉为世界十种能源中发展最快的能源。
1990年以后全球光伏市场的发展和转移经过三个阶段。第一阶段,1996年之前,美国光伏市场占全球市场份额达32.1%,年复合增长率达25%,当之无愧地成为世界光伏市场中心。第二阶段,1996~2002年间,日本光伏市场保持了35%的年均增长,一跃成为光伏市场最大消费国,近年日本市场小幅回落,但销售的存量仍位居世界前列,2007年光伏电站存量达1GW(109W)左右。第三阶段,2003至今,欧盟成为绝对的市场主力,这得益于德国和西班牙等国的光伏补贴政策,快速刺激了欧盟市场中心的形成,目前我国有近80%的光伏产品出口至欧盟地区。
资料来源:EPIA(欧洲光伏产业协会,世界规模最大的太阳能光伏行业协会)
图表3 2009年光伏产品按地区安装比例
三、光伏发电技术发展趋势
目前已经进入商业化竞争的光伏发电产业按电池技术路线分类主要分为晶体硅光伏电池、薄膜光伏电池和聚光光伏电池。其中晶体硅光伏电池是目前发展最成熟的在应用中居主导地位。
太阳能电池根据所用材料的不同,还可分为:硅光伏电池、多元化合物薄膜光伏电池、聚合物多层修饰电极型光伏电池、纳米晶光伏电池、有机光伏电池等。
图表4 光伏电池分类及规模化生产转化效率
1.多元化合物薄膜光伏电池
多元化合物薄膜光伏电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、碲化镉及铜铟硒薄膜光伏电池等。
硫化镉、碲化镉薄膜光伏电池的效率较非晶硅薄膜光伏电池效率高,成本较晶体硅光伏电池低,并且也易于大规模生产,但镉有剧毒,会对环境造成严重污染,因此并不是最理想的光伏电池。
砷化镓(GaAs)III-V族化合物光伏电池的转换效率可达40%。GaAs 化合物材料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收效率,抗辐照能力强,对热不敏感,适合于制造高效单结电池。但是GaAs材料的价格不菲,因而在很大程度上限制了GaAs电池的普及。
铜铟硒薄膜光伏电池(简称CIS)适合光电转换,不存在光致衰退问题,转换效率也较高。具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点,将成为今后发展光伏电池的一个重要方向。唯一问题是材料来源,铟和硒都是稀有元素,因此这类电池的发展必然受到限制。
2.聚合物多层修饰电极型光伏电池
聚合物多层修饰电极型光伏电池以有机聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个光伏电池制造的研究方向。由于有机材料柔性好,制作容易,材料来源广泛,成本底等优势,对大规模利用太阳能,提供廉价电能具有重要意义。但以有机材料制备光伏电池的研究仅仅刚开始,不论是使用寿命,还是电池效率都不能和无机材料特别是晶体硅光伏电池相比。能否发展成为具有实用意义的产品,还有待于进一步研究探索。
3.纳米晶光伏电池和有机光伏电池
纳米晶光伏电池转化效率可达10%,有机光伏电池转化效率可达6%,转换效率还比较低,这两类电池还处于研究探索阶段,短时间内不可能大规模商业化应用。
4.聚光太阳电池
聚光光伏电池最大优点就是高转换效率(30%~40%),以及较小的占地面积。聚光光伏发电系统主要由高效聚光太阳电池、高性能的聚光跟踪系统、有效的电池散热系统组成。由于高效聚光光伏电池的技术路线尚未定型,聚光光伏发电规模化产业链也未形成,高性能的聚光跟踪系统和有效的电池散热系统的成本控制难度大,因而聚光光伏发电暂无优势可言。
5.晶体硅光伏电池和薄膜光伏电池
关于“晶硅”和“薄膜”孰优孰劣的讨论也很多。从市场表现来看,05年起“薄膜”市场份额开始不断增加,到09年达到了18%(数据来源:Solarbuzz),趋势相当可观。而且正是从09年开始,发展“薄膜”的呼声也越来越高:一方面硅晶电池刚刚经历了“硅”价巨幅波动的事件导致各大厂家受损;另一方面,美国的FirstSolar公司异军突起,把薄膜电池推上了新高度。2010年,国内很多地方都上了薄膜项目,而一旦开始生产薄膜电池,问题也就暴露出来。
首先是技术门槛问题。“晶硅”技术经历了多年发展,已经进入成熟期,国内几个大型企业已经熟练掌握了晶硅电池的技术,并且有了自己的技术创新和突破。而薄膜电池则不同,技术仍在不断发展变化,特别是非硅薄膜电池技术,材料和工艺上都有很多技术难关,国内的大多数企业并不具备足够的水平,还都只是探索阶段,却要面临在薄膜电池技术领先的FirstSolar公司和已经技术成熟的晶硅电池双重压力,发展困难可想而知。
其次是资金门槛问题。薄膜电池的设备投入比晶硅电池大,而且所有配套设备都依靠进口。随着薄膜电池技术不断发展,生产设备也随之更新换代,很容易造成设备投资上的浪费。
近年来晶硅组件价格一路走低,与薄膜组件的价格已经很接近,薄膜组件的价格优势已不再明显。但“晶硅”对比“薄膜”仍然存在高的转换效率和较长的使用寿命的优势。事实上,一些原打算开展薄膜电池项目的企业,现在也都把项目放缓(尚德、英利),所以薄膜电池想要真的发展,还是需要一定的时间。
单晶硅光伏电池与多晶硅光伏电池相比转化效率高(单晶18~20%、多晶16~18%)、成本高,由于其成本控制难度大,全面胜出的可能性不大。
6.太阳能光热发电
除光伏发电外达到工程应用水平的还有太阳能光热发电。太阳能光热发电的建设和运行门槛很高,我国在太阳能光热发电部件研发上还几乎是空白:曲面反光镜,高温真空管,有机朗肯循环发电机组,斯特林发电机组等。此外,与光伏发电不同,光热发电对于环境也有更高要求:必须直射光,而且需要水冷却,这样在荒漠地区,就无法满足。我国目前太阳能光热发电尚处于研究示范阶段,光热发电与常规电厂结合成互补电站,独立稳定工作的不多(示范项目:江苏江宁县70kW示范电站,863计划北京延庆1MW实验电站)。由于技术障碍,我国在5~10年内都会处于试验示范阶段,光热发电不会成为主导潮流。
结论
从技术成熟度、转化效率及材料来源几方面综合判断,未来5~10年太阳能发电技术占主流的仍为晶体硅(以多晶硅为主)和非晶硅薄膜光伏技术。目前市场占有率:多晶硅电池52%,单晶硅电池38%,非晶硅薄膜电池8%,其他化合物薄膜电池2%。发展非晶硅薄膜光伏技术,还不宜盲目扩大规模,还是应该重点放在研究上,深入掌握核心技术。