光伏发电今后3至7年可能实现历史突破生存

光伏发电今后3至7年可能实现历史突破

“全球性的能源问题造成的后果已远不只油价上涨，它造成了环境问题、经济问题甚至是和平与安全问题。而能源问题的解决是一个系统工程，涉及政策、条约、教育、技术和科学基础等多个因素。”美国能源部专家顾问沈志勋教授说。

美国总统奥巴马就任以来，美国的能源政策和上一届政府相比，有了180度的大转弯，并且得到整个美国社会的广泛支持。

全球机遇

近日，全球著名能源与材料权威专家、斯坦福大学材料与能源科学研究所所长沈志勋接受了《科学时报》的采访。

他认为，能源问题的解决要多管齐下，其中既要有利用多种能源形式的“开源”

，也要有提高能源使用效率的“节流”。而技术的革新，其中包括革命性的智能电，同样成为这个时代迫切的需求。

目前，美国能源部采取了多项措施来加强能源科技的发展和进步：一方面，通过增加经费投入来加强国家实验室的作用；另一方面，在全国新建46个能源研究中心（其中27个从事太阳能研究），以及8个将企业与高校紧密结合的能源创新核心技术中心。

沈志勋介绍，斯坦福大学成立了3个研究所，分别研究能源政策、能源技术和能源科学。

“在今后3～7年，光伏发电有可能达到电等价点，从而形成历史性的突破，这将使得太阳能产业全面起飞，成为国民经济重要支柱的转折点。”沈志勋预测。

我国太阳能产业的误会

我国《可再生能源法》的颁布及实施，使可再生能源发电上电价的基本原则已变得透明。有观点认为，光伏发电成本较高的呼声有所减少。

对此，有业内人士表示，这其实是个误会。如果用环保和可持续发展的标准来计算与衡量，与火电　相比，光伏发电算不上贵。此外，随着国家加大对绿色能源产业的政策扶持，以及光伏发电技术的进步，光伏发电的成本将进一步降低。

在《关于制定阶梯电价和促进我国光伏发电发展的议案》建议稿中，我国几位太阳能方面的专家一致认为：从资源的数量、分布的普遍性、技术的可靠性来看，光伏发电比其他可再生能源更具有优越性，光伏发电将成为我国未来电力行业的重要构成是毋庸置疑的。

根据权威机构发布的《中国光伏发展报告》中的数据：到2030年，中国太阳能光伏发电装机容量将达到1亿千瓦，年发电量可达1300亿千瓦时，相当于少建30多个大型煤电厂。

2008年中国光伏产业产值已超千亿元，全球太阳能百强企业中我国占50%，但我国的光伏发电量仅占全球的1%。

“我国光伏产业的技术、原料、设备、市场的95%都在国外，因此我国的光伏产业链在宽度和深度上都有极大的发展空间。然而中国终究不能回避的，就是技术问题。”浙江大学国际创新研究院副院长池智说。

原料、设备问题终究要靠技术来解决，而产品可靠性强了，市场自然也就有了。那么亟待解决的技术问题到底有哪些呢？

一个学科交叉的课题

“发电系统的损耗及效率和光伏电池的转换效率，最终影响光伏发电的应用效果，光伏发电研发是一个多学科交叉性课题。”浙江大学电力电子技术国家专业实验室教授何湘宁说。

“光伏电池就是太阳能电池，光伏发电就是利用太阳能电池发电。太阳能电池的50%成本来自硅材料。”浙江大学硅材料国家重点实验室教授杨德仁说，“一个新的研究课题‘硅纳米颗粒在太阳能电池中的应用’已经启动。利用硅纳米颗粒，硅薄膜太阳能电池的性能有望得到提高，并将显著降低成本。”

浙江大学现代光学仪器国家重点实验室正致力于第三代太阳能电池——聚合物电池的研究。该实验室教授刘旭介绍，聚合物太阳能电池目前还处于实验室阶段，利用有机材料的低密度、高韧性、良好光学特性，聚合物薄膜在大面积和柔性需求方面具有不可替代的优越性。

据悉，第二代薄膜太阳能电池由于产业链相对简单、能耗低、原料用量少，在组件成本上具有竞争优势，近期有望使光伏发电早日到达电等价点。目前，正泰集团的第二代薄膜转换效率目前已达9.2%，达到世界一流水平。

浙江大学能源清洁利用国家重点实验室王涛博士说，从热力学分析，太阳能能谱宽，单一形式的能量转换（光电或光热）很难实现全波段的高效利用。能源清洁利用国家实验室致力于通过聚光方式提升能量密度，并在聚光下对太阳能能量进行分级利用，开发出低成本、高效率、可规模化利用的光电、光热联合发电技术。

太阳能电池的规模应用离不开太阳能光伏并发电技术，电力电子技术国家专业实验室开展的光伏并发电系统科研项目，对太阳能的规模应用提供了坚实的基础。何湘宁对说，光伏并发电系统研究如何将太阳能发电产生的非稳定的直流电力转换为高性能的交流电力，其中包括数字化仿真、高增益高效率变换器、高性能逆变器、漏电检测与保护、络化智能化集成技术等内容。