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全球光伏产业技术应用动态

供稿人:朱文韵  供稿时间:2016-11-3   关键字:光伏电池  光伏产业  新能源  

通过梳理2015-2016年全球光伏产业技术发展与应用状况(下表),可以发现全球光伏产业的技术发展呈现两大特征:

一是光伏发电的最核心器件——太阳能电池,其电池的转化效率、生产成本决定了市场前景;

二是光伏发电站的并网技术,光伏发电已经成为较为成熟的一项新能源技术,其中光伏电站的大型化和并网化已经成为研究重点,光伏并网技术的发展有利于光伏电能由补充能源向替代能源转变。

表 2015-2016年全球光伏产业技术发展与应用

国别

研发企业/机构

研发及应用现状

光伏电池

德国

有机薄膜太阳能电池厂商Heliatek公司

利用OPV多结电池技术创造13.2%的太阳能转换效率,电池效率经过弗劳恩霍夫硅光伏中心测试。

中国

华中科技大学

通过实施界面工程,以稳定、高导电、能带调控的重掺杂型无机界面材料在电极附近分别抽取电子和空穴,并在大面积范围内控制消除界面缺陷,获得大面积的高效率钙钛矿太阳能电池,光电转换效率获日本AIST认证。

芬兰

国家技术局研究中心

开发出大规模生产柔性有机太阳能电池的新工艺,采用自行研发凹版印刷和丝网印刷技术来生产太阳能电池板,厚度降至仅0.2毫米,可以在电池板表面添加图案来提升视觉效果。在试产中心使用商用材料验证可行性,正在推进商业化进程。

日本

太阳能电池厂Kaneka、韩国成均馆大学

研发出可大幅提高太阳能电池面板光电转换率的新技术,通过该技术可将转换率提升至全球最高的28%水准,计划完善量产体制。

并网技术

英国

德国光伏发电运营商Belectric的英国法人机构、法国大型重电厂商阿尔斯通

“优化频率控制能力(EFCC)项目”,目标是扩大百万光伏电站和风电场的设置量,从而将现有化石燃料电站的输出功率降到最低。验证项目在设置蓄电池的光伏电站Willersey太阳能电厂开展验证。

日本

日立美国关联企业Demansys

将锂离子蓄电池、功率转换系统、蓄电池控制系统、冷却装置、灭火系统集中在运输集装箱中。为电网导入蓄电系统,并合理地运用和控制,能避免大量引进光伏发电和风力发电而导致的输出变动,以及因供电量超过需求量而引发的系统不稳定。目前,使用日立制造的1兆瓦小型集装箱式蓄电系统“CrystEna”的实证项目已启动。

太空太阳能应用

日本

日本宇宙航天开发机构领导,三菱电机等企业参与

日本经济产业省支持的“外太空太阳能发电”项目,外太空太阳能发电是在距离地面3.6万公里的同步轨道上运行的人工卫星上安装巨大的太阳能面板,后将产生的电力转化为微波传回地面,再在地面将微波重新转化为电力。2015年3月8日,成功进行微博无线数电实验。

太阳能飞机/无人机

中国

上海奥科赛飞机有限公司、811研究所

“墨子号”太阳能飞机,主要依靠10平方米左右的机翼面积,覆上光伏电池组件,每平米面积可提供约100瓦功率。在6000米高空的巡航速度每小时60公里。自动驾驶与单人驾驶相结合。

中国

航天科技集团公司第十一研究院

彩虹T系列新型太阳能无人飞行器首飞取得成功。 

韩国

韩国航空宇宙研究院

该无人机身长9米,采用碳纤维材料研制而成,重达53千克,最高时速为43千米,动力源是光伏电池和锂电池。使用锂电池起飞后达到一定的高度就开始使用光伏电池。

美国

脸书(Facebook)股份有限公司

太阳能网络无人飞机Aquila,可在高度为60,000至90,000尺的高空传送网络讯号,且持续时间最长可达90天,翼展比波音737长,重量仅880磅。整个系统多架太阳能无人飞机,一架母机负责从地面的发射站取得网络讯号,把其转发给在其他位置的网络飞机,然后再各自把讯号传到相应地域的地面。

太阳能汽车

中国

南京金龙

中国首款使用太阳能的大巴车。太阳能光伏电板装在11米长的车顶,电板面积有15平方米。太阳能光伏发电系统主要由柔性太阳能电池板、光伏动力充电机及相关连接器组成。目前首辆大巴已下线。

太阳能可穿戴设备

美国

美国陆军

正在开发可穿戴太阳能电池板以及相关技术。

美国

伊利诺伊大学香槟分校

瓦片形状的小电池上放上极小型的太阳能板,并在薄型弹性材质的表面上放置数个传感器,形成了厚度仅2.5毫米的医疗用穿戴感测设备,最长可延伸达原长度的30%。2年后商业化穿戴感测设备将问世。

太阳能公路

荷兰

埃因霍温理工大学

太阳能防护屏障,由宽5米,高4米的半透明的面板连接组成,1公里此类防护屏障连接起来足够为五十户家庭供电。目前,正沿着荷兰A2高速公路两侧部署太阳能防护屏障,进行为期一年的测试。

美国

Solar Roadways公司

太阳能路面将与LED照明结合,增加夜间驾驶安全性。嵌入加热元件,下雪时可以融雪,避免路面结冰湿滑。这款路面元件可并网,将所发电力回输给电网用作他用。该项目获得美国联邦政府资助,将展开新一阶段的研发工作。

太阳能建筑

西班牙

房屋设计师约瑟•卡洛斯•莫亚团队

随着太阳360度转动的“向日葵”房屋,每15分钟就会随着太阳转动一次为最大程度利用太阳能。可以自动根据室内温度来调节转动角度,而房屋转动的速度非常缓慢,居住者不易察觉。

德国

/

250平方米的屋顶太阳能光伏发电系统,通过被动式建筑设计,其建筑每年供暖需求仅为每平方米8千瓦时。这座建筑的年发电量可达到其用电量的五倍。该建筑在德国考夫博伊伦建造完成,并通过最高级别被动建筑认证。

英国

太阳能技术公司Polysolar

透明太阳能候车亭,每年产生2000千瓦时电力。太阳能电池板薄膜镶被层压到玻璃当中,使用少量的粉末状硅用于创建一个导电表面。从玻璃的两侧形成一个透明的太阳能电池板,无需最佳角度即可发电。

资料来源:上海科学技术情报研究所(ISTIS)分析整理

 


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