聚烨光能塔式CSPV系统首次公开亮相
发布者：本网记者Alice | 来源：CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 8993查看 | 2015-12-14 11:55:00
CSPPLAZA光热发电网报道：12月12日，在河北涿州开发区的聚烨光能技术有限公司（简称聚烨光能）厂区内，聚烨光能组织聚光太阳能发电行业等共计100余人观摩了其在涿州建成的创新性的塔式聚光光伏（CSPV）示范项目，这是聚烨光能首次对外公开展示其CSPV发电系统。
当天的涿州PM2.5爆表，空气重度污染。记者从“霾都”北京而来，而涿州当日的空气质量有过之而无不及。这样的环境也让人更深切地认识到，开发利用清洁能源已是迫在眉睫。
聚烨光能的新能源情结
现聚烨光能董事长王凤在几年前深刻地认识到了这一问题，决定进入新能源领域。30年前，王凤白手起家，创办永乐胶带，将之发展成为全球最大的PVC胶粘带制造企业。随后他发现随着企业的不断扩大，能耗也越来越大。为此，永乐开始关注清洁能源，经过广泛调研，其最终选择了澳大利亚RayGen公司的CSPV技术。
2015年9月，聚烨光能与RayGen签订合作协议，聚烨光能以授权转让形式正式获得了RayGen公司自主研发的CSPV系统全部核心技术，聚烨光能取得包括接收器、模组在内的全部技术转让权和在中国区的独家生产销售权，及全球市场的推广销售权。
图：聚烨光能董事长王凤发表讲话
王凤表示，30年后的今天，他将带领聚烨光能再次启程，尽快推动塔式聚光光伏技术走向商业化，消除雾霾，重获蓝天。而目前，在澳大利亚的墨尔本和中国涿州，利用该技术已建成两座示范电站，且成功并网发电，中国和澳大利亚的两座示范电站通过远程数据传输，进行电站实时运行数据的对比分析。
历经近20年研发终成正果
据聚烨光能总经理慕震介绍，该一领先技术历经澳大利亚Solar Systems、美国Green Volts和澳大利亚Raygen Resources（简称Raygen）三家太阳能公司近20年的共同研发，合计研发投入超过2.5亿美元。
和常见的塔式技术一样，Raygen研发的塔式聚光光伏技术也采用定日镜反射阳光至接收塔的聚光原理，聚光倍数为750倍。系统运行时，利用大量低成本的定日镜将太阳光聚集在中央塔上的光伏接收器上，该接收器装有密集阵列式排布的超高效光伏电池实现太阳能到电能的转化。每一个塔安装一个大小约1平方米的高效聚光GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池组成的光伏接收器，发电功率为200kW。
图：聚烨光能涿州塔式聚光光伏示范项目
根据慕震的现场讲解，聚烨光能塔式聚光光伏系统置于塔顶的光能接收器中的光伏电池将一部分光能直接转化成电能,其余的则被系统以热能方式收集，可通过压缩空气储能或其他发电技术再次利用。
图：聚烨光能总经理慕震向参会代表讲解
Raygen塔式聚光光伏技术的优越性
据了解，该塔式聚光光伏系统的一大优势在于其选择了由波音光谱实验室研发的GaInP/GaAs/Ge三结太阳能光伏电池，据慕震介绍，该电池原本用于航天科技领域，其光电转化效率目前可达40%以上，同时其电池的用量仅为传统光伏的1/1500，大幅降低了生产过程中的能耗和污染。
该系统的另一创新之处是其集合了RayGen公司的压缩空气储热技术，通过采用主动冷却的工作方式来保证光伏电池的转化效率并实现热能收集，可将光热发电和光伏发电集合为一体，同时具有光热发电可廉价存储、光伏发电成本较低的双重优势，电站的可调度性也将大大增强。
该技术采用模块化设计，可灵活应用于几百千瓦到几百兆瓦的各种规模太阳能电站的建设。
图：单个模块概念图
在工程施工方面，由于采用了集装箱式安装和运输设计，无大规模电缆铺设的施工要求；较轻的重量、自行供电的定日镜以及无线电通讯的调试功能等，可以大大降低整个项目的造价。
图：无需铺设电缆、定日镜的驱动电源为自带的光伏电池板
此外，由于光能收集与光电转换功能的独立，加之光伏电池用量极少，该塔式聚光光伏系统也是目前全球唯一的可对已建成电站进行轻松升级的光伏系统，通过以更高效率的光伏电池替代原有电池即可实现。
成本下降空间巨大 市场前景广阔
据慕震介绍，按照聚烨光能方面的测算，如果该塔式聚光光伏系统得到商业化推广，规模化效益将非常可观，随着砷化镓光伏电池技术的进步，利用该技术在光照条件非常好的地方建设一座100MW的电站，其平准化发电成本有望降至0.306元/度电。
按照慕震的预测，未来3年，该塔式聚光光伏系统的发电成本可以较大幅度的低于传统光伏技术。未来5~10年，在光资源较好的地区，使用该该塔式聚光光伏技术的电站的发电成本有望达到与化石能源相当的水平。
据与会的全球领先的砷化镓电池生产商德国蓝天空间技术公司（Azur Space）销售总监沃纳本茨（Werner Bensch）介绍，自17年前该公司成立时便开始研究，当时的光电转化效率仅为20%，到目前已经增长至44%以上，同时他们有信心在10年内将砷化镓电池的光电转化效率提升至50%以上。此外，他们目前已在研发光电转化效率更高的四结砷化镓电池，目前应用方向为在太空中为卫星供电，待后期研发成熟后，也将面向地面使用。
可以预见的是，如果光电转化效率更高的四结砷化镓电池研发成熟并应用于可电池可更新换代的塔式聚光光伏系统，那么系统的发电效率和经济收益将更加可观。
据了解，目前聚烨光能、澳大利亚RayGen公司和三峡新能源有限公司已经针对该技术的推广建立了战略合作伙伴关系，三方计划未来5年在中国开发500MW的商业化项目，产值可达50亿元。
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