利用光學元件，將太陽能通過聚光的方式匯聚在一個狹小的區(qū)域(焦斑)，再利用光伏效應把光能轉化為電能的發(fā)電技術被稱為聚光光伏。相比較使用晶硅電池和薄膜電池進行光電轉換的第一、第二代太陽能利用技術，被認為是太陽能發(fā)電的第三代技術的聚光光伏以其高光電轉換效率已引起了業(yè)內的廣泛關注。而高倍聚光光伏則是通過超過300倍以上的聚焦光學系統(tǒng)，將太陽光匯聚在一小塊多結Ⅲ-Ⅴ族太陽能電池上，通過光電轉化進行發(fā)電，為進一步了解該技術的特點及未來的發(fā)展，本報于第一屆中國聚光光伏產業(yè)大會暨第四屆世界聚光光伏技術論壇期間采訪了上海聚恒太陽能有限公司副總經理廖軍。

 

　　中國能源報：前不久，聚恒公司宣布其青海格爾木項目實測數據顯示聚光組件效率超過32%，這是目前國內公開數據中效率最高的。請問如此高的效率是如何做到的？

 

　　廖軍：聚光組件的光電轉換效率主要由聚光電池的效率、聚光光學系統(tǒng)的效率、組件結構精度決定。太陽能電池本身的特性決定了高倍聚光光伏的高效轉換，高倍聚光光伏技術采用的是多結Ⅲ-Ⅴ族化合物電池，其材料包含鍺、砷化鎵、鎵銦磷等多種不同的半導體材料，而每一種材料可對應不同的太陽光譜，能夠對太陽光進行從紫外、可見光到紅外光的全譜線吸收，因此能達到高效率的光電轉化，目前聚光電池的轉化效率已經超過40%。高倍聚光組件的聚光倍數通常在數百倍，但也可超過千倍，甚至2千倍，聚光光學系統(tǒng)轉換效率通常在80%以上。配合以優(yōu)化的組件結構設計，綜合下來聚光組件的轉換效率可以達到30%以上甚至更高。同時青海格爾木地區(qū)的光照條件比較好，對于發(fā)揮電池的效率也起到了重要的作用。

 

　　中國能源報：對比其他太陽能發(fā)電技術，高倍聚光光伏還有哪些特點？

 

　　廖軍：除了高轉化率之外，高倍聚光光伏還具有溫度系數小、電網匹配性好（日發(fā)電量高）、對環(huán)境友好（占地少、土地可綜合利用）、效率可提升性強等特點。首先，應用于高倍聚光光伏的多結Ⅲ-Ⅴ族電池電池本身可以在較高溫度下工作并能維持較好的效率，而且每一個聚光電池后面都配有一個散熱器，因此在外部溫度變化較大的情況下，相比較晶硅及薄膜電池，其本身的效率影響不會很大。據測算，聚光光伏電池在氣溫每升高一度后，效率的降低僅僅是晶硅電池的三分之一。

 

　　其次，高倍聚光光伏系統(tǒng)中安裝了太陽能跟蹤器，這樣就能夠保證組件始終垂直于太陽光，從而可以在一天內最大限度的吸收太陽光，確保組件的發(fā)電效率始終與太陽輻照同步，發(fā)電曲線與用電負荷曲線很匹配。同時，由于聚光光伏組件的轉化效率高，單位面積功率比較大，這使得相同裝機容量下的聚光光伏電站會比其它類型的光伏電站占地面積要小。每個單獨的聚光跟蹤系統(tǒng)又有支架做支撐遠離地面，對土地的平整度要求低，土地還可以繼續(xù)種植草坪、低矮灌木等綜合利用。

 

　　最后，經過相關測算數據顯示，晶體硅及薄膜太陽能電池的理論轉換能大約能達到28%，而多結的III-V 族電池理論轉換率可超過60%，可見，目前聚光電池轉化效率已達到了40%左右，但其可提升的空間還是很大的。

 

　　中國能源報：發(fā)展高倍聚光光伏，特別是推動技術進步和產業(yè)化方面，聚恒公司做了哪些工作？目前還有哪些地方需要提高？

 

　　廖軍：聚恒太陽能從07年開始做研發(fā)，09年公司成立，一直專注于高倍聚光光伏發(fā)電技術開發(fā)及系統(tǒng)集成。目前公司的產品已成功應用于我國青海、河北、新疆、云南、山東等地以及意大利等國外多個光伏電站中，組件效率穩(wěn)定達到28%，是目前國際上組件轉換效率最高的公司之一。同時，聚恒太陽能還是IEC國際聚光光伏標準委員會的成員及中國聚光光伏電站標準的主要起草單位。早在去年4月，聚恒高倍聚光光伏組件就獲得了鑒衡認證中心頒發(fā)的聚光光伏組件"金太陽"認證，這是中國第一個按照IEC62108標準測試，并獲得認證的聚光光伏組件產品。

 

　　目前，公司的主要工作還是在于研發(fā)和規(guī)?；茝V，去年我們拿到的將近1000萬美元的風險投資，也基本上都投入到了技術研發(fā)之中。因為聚恒不單單是做組件，包括太陽能跟蹤系統(tǒng)、光學系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)也都是自己設計的。

 

　　我認為要實現高倍聚光技術的真正成熟和良性發(fā)展，最關鍵在于規(guī)?；a業(yè)化的推廣和應用。雖然目前公司已經有了多個項目或投產并網或在建，但是這些項目都相對較小，因此我們希望通過不斷的提高技術水平，提升轉化率和質量，能夠更快地做到高倍聚光光伏的規(guī)?；a和應用，將組件及系統(tǒng)的成本降下來，這樣才能夠把這個市場做起來。

 

　　中國能源報：國家能源局近期印發(fā)的太陽能發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃稱，到2015年底太陽能發(fā)電裝機容量達到2100萬千瓦以上。這一政策大背景對聚光光伏這一技術路線會帶來什么影響？

 

　　廖軍：歐美雙反等原因使國內的晶硅電池及組件廠商受到了巨大的影響，為了開發(fā)國內市場，推動行業(yè)、企業(yè)的發(fā)展，國家出臺了相應的太陽能發(fā)電政策。這些政策不僅對于晶硅企業(yè)是利好，對于我們聚光光伏來說也是一個好消息，其實不管是晶硅、薄膜、聚光光伏還是光熱發(fā)電目前這個時期都是需要國家支持的，但由于每種技術所處的發(fā)展階段不同，因此希望國家在補貼政策上劃分的更細一些，對聚光、聚熱等技術可以設立不同的補貼標準，即便是對特殊補貼限定一定規(guī)模，也可以通過終端市場的使用，擴大這幾種技術的應用，帶動整個產業(yè)鏈的發(fā)展，這樣才能促進太陽能發(fā)電各項技術“百花齊放”、共同發(fā)展，使得太陽能這種綠色能源得到更充分地利用。

 

　　中國能源報：光伏制造行業(yè)的“寒冬”對于聚光光伏技術的影響如何？通過舉辦這次會議，聚恒想要表達什么？

 

　　廖軍：光伏制造行業(yè)整體環(huán)境處于困難中，聚光做為一個新興的光伏技術也受到沖擊，聚光行業(yè)如何發(fā)展、如何突破，這是這個行業(yè)內的人都想了解、都想交流的事。中國可再生能源學會一直對各類光伏技術的發(fā)展都很支持，也希望為聚光光伏在中國的發(fā)展搭建一個平臺，恰逢國際聚光光伏技術論壇在歐洲舉行三屆后，也愿意來中國召開第四屆，因此聚恒就牽頭組織聚光行業(yè)一些有影響力的系統(tǒng)廠商、關鍵的部件廠商一起舉辦了第一屆中國聚光光伏大會，擴大同行業(yè)交流的范圍、促進聚光光伏在社會中的影響力。

 

　　延伸閱讀

 

　　聚光光伏裝機量未來將猛增

 

　　本報訊  據IMSResearch最新發(fā)布的報告透露，到2012年聚光光伏市場裝機量將達到近90MW，同時營收將增長逾60%至3.25億美元。這家研究公司預測，盡管受到來自傳統(tǒng)光伏系統(tǒng)強有力的競爭，但聚光光伏系統(tǒng)在目標市場仍然充滿吸引力。IMSResearch分析師以及這份報告的作者之一JemmaDavies認為：“聚光光伏系統(tǒng)供應商正被迫不斷削減成本，從而使CPV系統(tǒng)成本能與快速下跌的光伏系統(tǒng)成本相競爭。相對來說，聚光光伏仍是新興技術，面臨著其可融資性的問題。盡管如此，聚光光伏系統(tǒng)供應商仍在美國市場取得了很大的進展，預計2012年市場占有率將達到13%，到2016年將進一步增至27%。”

 

　　雖然長遠來看，聚光光伏市場仍將是一個細分市場，但這份報告顯示，聚光光伏的發(fā)展前景仍然十分樂觀。到2016年，聚光光伏將有望達到適宜其發(fā)展的高直接正常輻射地區(qū)總裝機量的18%。2012年，高倍聚光光伏系統(tǒng)(HCPV)是市場主流。然而，據預測今后五年低倍聚光光伏系統(tǒng)(LCPV)裝機量將快速增長，到2016年將占據聚光光伏市場20%的市場份額。這份報告的另一位作者SamWilkinson補充道：“目前低倍聚光光伏系統(tǒng)供應商尚未大舉進入市場。然而，隨著SunPower等知名企業(yè)進駐，2013年裝機量將大幅增長，最終這些產品將占據一定的市場份額。”

 

　　據該報告透露，最具吸引力的聚光光伏市場將是美國、中美洲、中東及非洲市場(尤其是南非)。尤其在光照充足的美國西南部、智利、沙特阿拉伯、摩洛哥等地區(qū)，聚光光伏系統(tǒng)將呈現高速發(fā)展態(tài)勢。預計至2016年，聚光光伏系統(tǒng)將占據這些地區(qū)光伏裝機市場27%的份額。