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用于太阳能光伏发电的高倍聚光系统03

用于太阳能光伏发电的高倍聚光系统03

聚光太阳能发电

聚光太阳能发电 ?聚光太阳能发电(CONcentrating Solar Power)简称CSP是采用反射镜把太阳光反射并聚集到接收器,该接收器能够聚集太阳能并将其转换为热能,利用这种热能生产的热蒸汽,推动涡轮发动机,从而驱动发电机发电,满足电力需求。太阳能到电能的高效率转换特性,使CSP技术成为具有吸引力的可再生能源项目。 目录 ?聚光太阳能发电的几种主要形式 ?聚光太阳能发电的基本原理 ?聚光太阳能发电系统的组成 ?聚光太阳能发电的发展现状 ?聚光太阳能发电的发展优势 聚光太阳能发电的几种主要形式 ?一、线性聚光系统 线性聚光太阳能发电采用线聚焦技术,线性聚光器包括抛物面槽式系统和线性菲涅耳反射系统2种,利用很大的反射镜来捕获太阳的能量,并把太阳光反射和对焦集中到焦线上,在这条焦线上安装有线性管状集热器,集热器吸收聚焦后的太阳辐射能,把吸热管内的流体

加热,然后产生过热蒸汽,驱动涡轮发电机产生电力。线性集中聚光器系统通常由按南北向平行排列的大量聚光器组成,这样保证最大限度地聚集太阳能。 1.抛物面槽式系统 目前,在美国太阳能热发电领域中占主导地位的是抛物面槽式线性聚光系统,槽式太阳能发电系统由太阳能聚光器,以及吸热配件或接收器和跟踪机构组成。其中太阳能聚光器由许多弯曲的反射镜组合装配而成,安装在支架上。吸热管或接收器管沿着每个抛物形反射镜的焦线固定安装,用以吸收太阳辐射能,传热工质(不管是传热流体还是水/蒸汽)都要从太阳能集热管中流过,从而产生过热蒸汽,直接输送到涡轮机用以发电。 2.线性菲涅尔反射器系统 第二种线性聚光技术是线性菲涅尔反射器系统,该系统由反射镜。聚光器和跟踪机构组成。把平坦的或略有弯曲的反射镜安装配置在跟踪器上,在反射镜上方的空间安装吸热管,反射镜把阳光反射到吸热管。有时在聚光器的顶部加装小型抛物面反射镜,以加强阳光的聚焦。 二、碟式引擎系统 与其他聚光太阳能发电技术相比,碟式引擎系统产生的电力功率相对较少,通常在3~25万kW的范围内,很适合分布式应用,如果将多个这样分布安装的单元碟式。引擎系统整合成一簇,可以实现集中向电网供电,不但能缓解电力能源需求,还可以提高整个电网的运行安全性。整个发电系统安装在一个双轴跟踪支撑机构上,实现定日

高倍聚光的Ⅲ-Ⅴ太阳电池成本分析

高倍聚光的Ⅲ-Ⅴ太阳电池发电成本分析 Xinghun1201 2009年6月22日星期一 决定CPV发电成本的主要因素是:(1)产量规模;(2)聚光倍数;(3)电池效率 目前和今后,发展类似LEDs制造方法制造多结化合物太阳电池,可以使得多结化合物太阳电池的成本大大降低,具有竞争力的CPV市场需要使用1000倍或更高倍聚光的Ⅲ-Ⅴ太阳电池,因为市场上Si太阳电池已经做到几百倍太阳聚光,虽然效率只有25%。用更高倍聚光来抵消Ⅲ-Ⅴ太阳电池生产成本。 另一个建议使用1000倍聚光的原因来源于CPV实际产业化实验成本分析,以西班牙NFLATCOM 项目为例,2000年完成的第一阶段实验,接近与完全聚光PV模块原型制造过程。使用RXI光学聚光器1000倍聚光,使用GaAs单结电池(25%);使用高效率高倍聚光系统实现了商业光伏系统安装(10MWp)成本为2.8欧元/Wp,另外,如果加上其他不过预期的成本估算为4.8欧元/Wp,由此可见,需要使用1000倍聚光来抵消Ⅲ-Ⅴ太阳电池生产成本。 CPV在产业化实验的第二阶段,取得明显进展,实现了商业光伏系统成本为2.5欧元/Wp,据估算,工作在1000倍聚光,效率为30%的多结化合物太阳电池,光伏系统成本为2.5欧元/Wp,而对于工作在400倍聚光,效率为38%的多结化合物太阳电池,光伏系统成本为3.0欧元/Wp,对于工作在250倍聚光,效率为40%的多结化合物太阳电池,光伏系统成本为3.8欧元/Wp,对于工作在1000倍聚光,效率为26%的多结化合物太阳电池,光伏系统成本为2.8欧元/Wp,下图给出不同聚光条件和不同电池效率的光伏发电成本。 附图1:CPV系统发电成本与产量规模(上曲线10MWp,下曲线1GWp)、聚光倍数、电池效率的关系。(单位:欧元/Wp)

用于太阳能光伏发电的高倍聚光系统

第32卷第3期2011年5月 应 用 光 学 Journal of Applied Optics Vol 132No.3M ay 2011 文章编号:1002-2082(2011)03-0389-06 用于太阳能光伏发电的高倍聚光系统 张 平1,2 ,洪剑麟1 ,夏 念1 ,金小伟 1 (1.杭州永莹光电有限公司,浙江杭州310051;2.华中科技大学,湖北武汉430074) 摘 要:研究了基于三结型(InGaP/InGaAs/Ge)高效太阳能电池的太阳能光伏发电的高倍聚光系统。该系统采用高次非球面光学玻璃卡塞格林系统,运用Zem ax 和Tr acepro 光学设计软件完成200~500倍太阳能聚光系统的设计,同时设计了单片型高倍太阳能聚能光学组件,用热压成型方法研制了太阳能聚能透镜(副镜)。采用16个性能相同的聚光光学组件和相同数量的三结型太阳能电池组成高倍聚光型太阳能光伏组件,极大地提高了聚光比,为太阳能光伏发电的高倍聚光器设计提供参考和依据。 关键词:太阳能;高倍聚光器;热压成型;非球面透镜;光伏发电 中图分类号:T N29;T H 706 文献标志码:A Solar photovoltaic power generation with high -concentration -ratio system ZH ANG Ping 1,2,H ONG Jian -lin 1,XIA Nian 1,JIN Xiao -w ei 1 (1.Hang zhou Y ongy ing O pt ic &Electr onic Co.,L td.,H ang zho u 310051,China;2.Huazho ng U niver sity of Science and T echnolog y,W uhan 430074,China) Abstract:Based on three -junctio n (InGaP/InGaAs/Ge)high efficient solar cell,the PV conver -sion of a hig h pow er optical system w as achiev ed,which used hig h -order precision aspheric Cassegrain sy stem.Tw o so lar PV systems of 200-500times co ncentratio n -ratio w ere o btained w ith Zemax and Tracepro.One o f them w as a monolithic system w ith solar condenser compo -nent.Seco ndary m ir ror o f high pow er solar PV sy stem w as m anufactured using ho t -pr ess for ming.16sets of optical concentration elem ents co mbined w ith three -junction (InGaP/In -GaAs/Ge)hig h efficient solar cells of the same volumes w ere used to form a com plete unit of a hig h pow er solar condenser PV system.T he solar concentration ratio is greatly increased,w hich pr ovides a g ood refer ence for the desig n of solar PV pow er generation and high -conver -g ence -ratio facilities. Key words:solar energ y;high -pow er condenser;hot -press forming;aspheric lens;photovoltaic pow er generation 收稿日期:2010-10-16; 修回日期:2010-11-16 基金项目:浙江省重大科技专项(优先主题)研究与产业化项目(2008C11038)。作者简介:张平(1946-),女,浙江杭州人,教授、技术顾问,主要从事光电工程、光电光学系统设计和非球面光学应用研究工作。E -mail pzhang8@https://www.wendangku.net/doc/3718277019.html, 引言 光伏发电经历了第一代晶硅电池(17%左右的转换效率)和第二代薄膜电池,第三代高效H CPV 系统发电。CPV 采用多结的III -V 族化合物电池,具有全光谱、高转换效率(可达36%左右 的转换效率)等优点,采用廉价的聚光型光伏系统可减少给定功率所需的太阳能电池面积。 为了大幅度降低太阳能光伏发电成本,我们致力于太阳能光伏发电高倍聚光系统及采用热压成型方法研制500倍聚光太阳能聚能透镜(副镜),

聚光太阳能发电

聚光太阳能发电?聚光太阳能发电(CONcentrating Solar Power)简称CSP是采用反射镜把太阳光反射并聚集到接收器,该接收器能够聚集太阳能并将其转换为热能,利用这种热能生产的热蒸汽,推动涡轮发动机,从而驱动发电机发电,满足电力需求。太阳能到电能的高效率转换特性,使CSP技术成为具有吸引力的可再生能源项目。 目录 ?聚光太阳能发电的几种主要形式 ?聚光太阳能发电的基本原理 ?聚光太阳能发电系统的组成 ?聚光太阳能发电的发展现状 ?聚光太阳能发电的发展优势 聚光太阳能发电的几种主要形式 ?一、线性聚光系统 线性聚光太阳能发电采用线聚焦技术,线性聚光器包括抛物面槽式系统和线性菲涅耳反射系统2种,利用很大的反射镜来捕获太阳的能量,并把太阳光反射和对焦集中到焦线上,在这条焦线上安装有线性管状集热器,集热器吸收聚焦后的太阳辐射能,把吸热管内的流体加热,然后产生过热蒸汽,驱动涡轮发电机产生电力。线性集中聚光器系统通常由按南北向平行排列的大量聚光器组成,这样保证最大限度地聚集太阳能。 1.抛物面槽式系统 目前,在美国太阳能热发电领域中占主导地位的是抛物面槽式线性聚光系统,槽式太阳能发电系统由太阳能聚光器,以及吸热配件或接收器和跟踪机构组成。其中太阳能聚光器由许多弯曲的反射镜组合装配而成,安装在支架上。吸热管或接收

器管沿着每个抛物形反射镜的焦线固定安装,用以吸收太阳辐射能,传热工质(不管是传热流体还是水/蒸汽)都要从太阳能集热管中流过,从而产生过热蒸汽,直接输送到涡轮机用以发电。 2.线性菲涅尔反射器系统 第二种线性聚光技术是线性菲涅尔反射器系统,该系统由反射镜。聚光器和跟踪机构组成。把平坦的或略有弯曲的反射镜安装配置在跟踪器上,在反射镜上方的空间安装吸热管,反射镜把阳光反射到吸热管。有时在聚光器的顶部加装小型抛物面反射镜,以加强阳光的聚焦。 二、碟式引擎系统 与其他聚光太阳能发电技术相比,碟式引擎系统产生的电力功率相对较少,通常在3~25万kW的范围内,很适合分布式应用,如果将多个这样分布安装的单元碟式。引擎系统整合成一簇,可以实现集中向电网供电,不但能缓解电力能源需求,还可以提高整个电网的运行安全性。整个发电系统安装在一个双轴跟踪支撑机构上,实现定日跟踪,连续发电,发电效率高达30%,在相同的运行温度下,发电效率明显高于槽式和塔式,是所有太阳能热发电系统中效率最高的。缺点是碟式太阳能热发电系统的单元发电容量较小。 三、塔式系统 塔式太阳能热发电系统主要由日光反射镜子系统。接收器组成,见图。其中日光反射镜子系统由大量大型。平坦的太阳跟踪反射镜构成,对太阳进行实时跟踪,把太阳光聚焦到塔顶的接收器。在接收器中对传热流体进行加热,产生高温过热蒸汽,过热蒸汽推动常规涡轮发电机组发电。一些电力塔利用水。蒸汽作为传热流体。由于其卓越的传热和能量存储能力,在其他先进的设计中,对其进行了熔融硝酸盐试验。具有商业规模的工厂可以生产200MW的电力造价十分昂贵,建设电站的投资很高

高倍聚光光伏电池作为第三代太阳能发电技术

高倍聚光光伏(HCPV)电池作为第三代太阳能发电技术正逐渐成 为太阳能领域的新焦点 经过30多年的发展,高倍聚光光伏(HCPV)电池作为第三代太阳能发电技术正逐渐成为太阳能领域的新焦点,引起了行业内企业的追逐。在日光照射较好的几个欧美国家,已通过了优惠的上网电价法,随着具有40%转换效率的Ⅲ-V 族半导体多结太阳能电池的普及和成本下降,高倍聚光光伏电池市场进入快速增长期。与前两代电池相比,HCPV采用多结的砷化镓电池,具有宽光谱吸收、高转换效率、良好的温度特性、低耗能的制造过程等优点,使它能在高倍聚焦的高温环境下仍保持较高的光电转换效率。高倍聚光光伏系统技术门槛较高且行业跨度大,涵盖半导体材料及工艺制造、半导体封装、光学设计制造、自动化控制、机械设计制造、金属加工等领域。HCPV行业的产品包括了多结电池片外延材料、光电转换芯片、光接收器组件、聚光器、光伏模组、双轴跟踪器等。 电池芯片采用多结技术大幅提高光电转换效率 与硅基材料相比,基于III-V族半导体多结太阳能电池具有最高的光电转换效率,大致要比硅太阳能电池高50%左右。III-V族半导体具有比硅高得多的耐高温特性,在高照度下仍具有高的光电转换效率,因此可以采用高倍聚光技术,这意味着产生同样多的电能只需要很少的太阳电池芯片。多结技术一个独特的方面就是材料——可选择不同的材料进行组合使它们的吸收光谱和太阳光光谱接 近一致,相对晶硅,这是巨大的优势。后者的转换效率已近极限(25%),而多结器件理论上的转换效率可达68%。目前最多使用的是由锗、砷化镓、镓铟磷3种不同的半导体材料形成3个p-n结,在这种多结太阳能电池中,不但这3种材料的晶格常数基本匹配,而且每一种半导体材料具有不同的禁带宽度,分别吸收不同波段的太阳光光谱,从而可以对太阳光进行全谱线吸收。 HCPV芯片的生产过程如下,首先利用MOCVD技术在4英寸锗衬底上外延砷化镓和铟镓磷形成3结电池片的材料,然后在外延片上利用光刻、PECVD、蒸镀等技术,制备减反膜以及主要成份为银的金属电极,再经划片清洗等工艺,生产出HCPV芯片。HCPV芯片的主要生产商有美国的Spectrolab、Emcore,德国的Azurspace,加拿大Cyrium,中国台湾Arima、Epistar等。衬底剥离的芯片和量子点技术是目前HCPV芯片领域的新热点。 接收器要安全可靠稳定地应用于系统 聚光太阳能电池芯片被封装到光接收器中,接收器封装对太阳能电池进行保护,对会聚光均匀化,同时起到散热的作用。接收器组件还包括旁路二极管和引线端子。芯片的主要焊接工艺有回流焊和共晶焊,二者最主要的区别在于前者使用助焊剂焊接,在焊接后需要清洗去除残留助焊剂,而共晶焊使用无助焊剂的焊片焊接。为了将电从芯片导出,需要进行金带键合将芯片和外围电路连接起来。接收器组件的检验指标主要包括空洞率和电性能测试,空洞率是检验焊接良好与否的标准。电性能方面,5.5mm×5.5mm接收器组件在500倍太阳光下的光电 转换率高达38.5%以上。在实际使用中,还需要将接收器组件与二次光学器件、散热器封装在一起,组成完整的接收器。二次光学器件可以降低对跟踪器高精准度的要求,并使通过涅尔透镜聚焦后的光斑更加均匀地照射到电池芯片上。 二次光学元件通常是光学玻璃棱镜或中空的倒金字塔金属反射器。为了最大限度地利用太阳能资源,节省芯片材料以降低成本,可以提高电池的聚光倍数,

聚光光伏综述

文献综述 太阳能是一种洁净的自然再生能源,取之不尽,用之不竭。而且太阳能是所有国家和个人都能够得以分享的能源。为能经济有效的利用这一能源,人们从科学技术上着手研究太阳能的收集、转换、储存以及输送,已经并正在取得显著进展,这无疑对人类的文明具有重大意义。太阳能在转换过程中效率较低,10~20%可转变为电能,其余能量以散热的形式损失掉了,这就限制了太阳能的广泛应用,因此必须根据各地不同的气候和不同的需要来提高太阳能利用的转换效率,改善现有技术,减少装置成本。太阳能在未来能源结构中将占有主要地位,除了被动式的用于室内采光,建筑供暖和生活热水,主动式太阳能利用技术可以把太阳能转化其他形式的能源而获得更广阔的应用前景。太阳能的利用基本方式主要分为光热利用,光化学利用,光生物利用以及太阳能发电等。 对太阳能的利用主要是太阳能发电,对太阳能的利用主要是太阳能发电,在太阳能发电系统中,技术最复杂的组成部分应属太阳能电池。可以说,太阳能电池是太阳能发电系统的核心,其开发、生产直接影响到太阳能发电的普及和发展。早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现,光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏打效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。 硅是最理想的太阳能电池材料,这是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。在所有太阳电池中单晶硅太阳能电池是最常用的,技术也最为成熟光电转化效率较高的可达23.3%。但由于单晶硅材料价格及相应的繁琐工艺影响,单晶硅成本价格居高不下,大幅降低成本非常困难,无法实现太阳能发电的大规模普及。 采用聚光方法和光电/光热(Photovoltaic/Thermal,PV/T)综合转换,降低已经大规模生产的常规太阳电池光伏转换的成本,提高太阳电池的利用效率和经济性的可能性。用廉价的菲涅尔透镜聚光提高电池表面太阳辐射强度,从而达到提高单位电池面积输出功率,降低电池发电成本。这实际上是相当于用廉价的聚光器代替昂贵的半导体材料,使系统成本中的一部分从电池成本转移到聚光元件成本中去,因此降低了系统光伏转换的成本。另一方面通过冷却电池来降低电池工作温度,使电池能够在高效率下工作,同时得到一定量的余热回收,使太阳能

聚光光伏发电系统的技术

聚光光伏发电系统的技术 摘要:聚光光伏发电系统的技术 关键字:CPV, 聚光光伏发电系统, 原理, 单晶硅 一、前言 太阳能发电系统的价格一直居高不下!主要原因是因为太阳能的密度低!太阳照射到地面上的平均光强为1千瓦/平米;单晶硅的转化率可以达到23%,多晶可以达到16%,薄膜只能可以达到8%。转换效率最高的砷化镓电池片能到35%以上,但是用砷化镓制造的太阳能发电系统整体转换效率只有25%左右。 所以为了降低太阳能发电系统的价格,增加太阳光强是一个好的解决办法,要想增大光强需要用凸透镜或者菲尼尔透镜或者反光板把光聚集起来;这样就能大大降低硅与砷化镓的使用量,从而降低太阳能发电系统的价格;这就是CPV(聚光光伏发电系统)的由来。来源:大比特半导体器件网 二、CPV系统的技术难点 CPV太阳能发电系统原理比较简单,为什么到现在全世界也没有几家公司做出特别稳定且便宜的发电系统呢!在CPV领域原则上讲聚光倍数越高造价就越便宜但是使用聚光的方式就会出现以下问题。 1、让单晶硅承受较高倍聚光 虽然砷化镓可以承受1000倍的光强,但是现在砷化镓价格昂贵,并且砷化镓中的砷是剧毒物质,不可能大幅度的降低制造成本,另外在以环保为主题的国际环境下也不可能大量使用,最后只能是单晶硅;但是单晶硅一般只能承受3到5倍的光强,在CPV领域3到5倍的聚光几乎不怎么能降低成本,要想大幅度降低成本必须达到10左右。为了达到10倍的聚光必须用特制的单晶硅。 2、散热: 普通的硅光电池板在夏日中午时温度能到75度以上,普通的硅电池板在两倍太阳光强下时间一长就会起泡,在5倍太阳光强下10分钟就会就会起泡,在10倍太阳光强下5分钟就会起泡,起泡后太阳能电池片就会被氧化,在很短的时间内就会大幅降低效率,另外起泡后由于受热不均匀,常常有电池片炸裂的,这样系统就完全不可用。来源:大比特半导体器件网

聚光太阳能发电的几种主要形式

聚光太阳能发电的几种主要形式 一、线性聚光系统 线性聚光太阳能发电采用线聚焦技术,线性聚光器包括抛物面槽式系统和线性菲涅耳反射系统2种,利用很大的反射镜来捕获太阳的能量,并把太阳光反射和对焦集中到焦线上,在这条焦线上安装有线性管状集热器,集热器吸收聚焦后的太阳辐射能,把吸热管内的流体加热,然后产生过热蒸汽,驱动涡轮发电机产生电力。线性集中聚光器系统通常由按南北向平行排列的大量聚光器组成,这样保证最大限度地聚集太阳能。 1.抛物面槽式系统 目前,在美国太阳能热发电领域中占主导地位的是抛物面槽式线性聚光系统,槽式太阳能发电系统由太阳能聚光器,以及吸热配件或接收器和跟踪机构组成。 其中太阳能聚光器由许多弯曲的反射镜组合装配而成,安装在支架上。吸热管或接收器管沿着每个抛物形反射镜的焦线固定安装,用以吸收太阳辐射能,传热工质(不管是传热流体还是水/蒸汽)都要从太阳能集热管中流过,从而产生过热蒸汽,直接输送到涡轮机用以发电。 2.线性菲涅尔反射器系统 第二种线性聚光技术是线性菲涅尔反射器系统,该系统由反射镜。聚光器和跟踪机构组成。把平坦的或略有弯曲的反射镜安装配置在跟踪器上,在反射镜上方的空间安装吸热管,反射镜把阳光反射到吸热管。有时在聚光器的顶部加装小型抛物面反射镜,以加强阳光的聚焦。 二、碟式引擎系统 与其他聚光太阳能发电技术相比,碟式引擎系统产生的电力功率相对较少,通常在3~25万kW的范围内,很适合分布式应用,如果将多个这样分布安装的

单元碟式。引擎系统整合成一簇,可以实现集中向电网供电,不但能缓解电力能源需求,还可以提高整个电网的运行安全性。整个发电系统安装在一个双轴跟踪支撑机构上,实现定日跟踪,连续发电,发电效率高达30%,在相同的运行温度下,发电效率明显高于槽式和塔式,是所有太阳能热发电系统中效率最高的。 缺点是碟式太阳能热发电系统的单元发电容量较小。 三、塔式系统 塔式太阳能热发电系统主要由日光反射镜子系统。接收器组成,见图。其中日光反射镜子系统由大量大型。平坦的太阳跟踪反射镜构成,对太阳进行实时跟踪,把太阳光聚焦到塔顶的接收器。在接收器中对传热流体进行加热,产生高温过热蒸汽,过热蒸汽推动常规涡轮发电机组发电。一些电力塔利用水。蒸汽作为传热流体。由于其卓越的传热和能量存储能力,在其他先进的设计中,对其进行了熔融硝酸盐试验。具有商业规模的工厂可以生产200MW的电力造价十分昂贵,建设电站的投资很高 聚光太阳能发电的基本原理 ?聚光太阳能发电使用抛物镜将光线聚集到充有合成油的吸热管上,再将加热到约400摄氏度的合成油输送到热交换器里,将热量通过此加热循环水,将水加热,产生水蒸气,推动涡轮转动使发电机运转,以此来发电。 聚光太阳能发电与太阳能电池不同,太阳能电池使用太阳电池板将太阳能直接变成电能,可以在阴天操作,CSP一般只能够在阳光充足、天气晴朗的地方进行。 聚光太阳能发电系统的组成 ?聚光太阳能发电系统由聚光太阳能接收器,聚光镜,阳跟踪机构组成.聚光太阳能接收器包括聚光太阳能电池,旁路二极管和散热系统等.聚光太阳能电池是将

聚光光伏发电系统的技术难点分析(20210212095808)

聚光光伏发电系统的技术难点分析 因为太阳能的密度低!太阳照射到地面上的平均光强为1千瓦/平米:单晶硅的转化率可以达到23%,多晶可以达到16%,薄膜只能可以达到8眼转换效率最高的碎化稼电池片能到35$以上,但是用揶化稼制造的太阳能发电系统整体转换效率只有25%左右。 所以为了降低太阳能发电系统的价格,增加太阳光强是一个好的解决办法,要想增大光强需要用凸透镜或者菲尼尔透镜或者反光板把光汇聚起来:这样就能大大降低硅与碎化镣的使用量,从而降低太阳能发电系统的价格;这就是CPV(聚光光伏发电系统)的由来。 CPV系统的技术难点 CPV太阳能发电系统原理比较简单,为什么到现在全世界也没有几家公司做岀特别稳立且便宜的发电系统呢!在CPV领域原则上讲聚光倍数越髙造价就越便宜但是使用聚光的方式就会出现以下问题。 1、让单晶硅承受较高倍聚光 虽然砌化稼可以承受1000倍的光强,但是现在呻化稼价格昂贵,并且碑化繚中的碎是剧毒物质,不可能大幅度的降低制造成本,另外在以环保为主题的国际环境下也不可能大量使用,最后只能是单晶硅;但是单晶硅一般只能承受3到5倍的光强,在CPV领域3 到5倍的聚光几乎不怎么能降低成本,要想大幅度降低成本必须达到10左右。为了达到10 倍的聚光必须用特制的单晶硅。 2、散热: 普通的硅led/'' target二''_blank'' >光电池板在夏日中午时温度能到75度以上,普通的硅电池板在两倍太阳光强下时间一长就会起泡,任5倍太阳光强下10分钟就会就会起泡,在10倍太阳光强下5分钟就会起泡,起泡后太阳能电池片就会被氧化,在很短的时间内就会大幅降低效率,另外起泡后由于受热不均匀,常常有电池片炸裂的,这样系统就完全不可用。 如果太阳能电池板使用铝或者铜制的散热片进行自然散热,需要大量的散热片,造价特别贵,贵到比硅光片还要贵;如果使用强制风冷,就要使用大量的电能,得不偿失, 并且风扇的寿命与可靠性不高,要想达到高可靠性必须有错误检査与冗余设置,这样就会成几倍增加造价,如果在夏天的中午风扇坏了,整个硅光电池板有可能被彻底烧坏。如果使用水冷除了

聚光光伏(CPV)

聚光光伏 聚光光伏(CPV)是指将汇聚后的太阳光通过高转化效率的光伏电池直接转换为电能的技术,CPV是聚光太阳能发电技术中最典型的代表。使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换,分别是第一、第二代太阳能利用技术,均已得到了广泛应用。利用光学元件将太阳光汇聚后再进行利用发电的聚光太阳能技术,被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术。 使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换,分别是第一、第二代太阳能利用技术,均已得到了广泛应用。利用光学元件将太阳光汇聚后再进行利用发电的聚光太阳能技术,被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术。 技术展望 有别与传统硅晶型以及薄膜型,聚光型太阳光电(HCPV)的技术最显着的优点在于它的高光电转换效率。这种太阳电池芯片在聚焦太阳光500倍左右时它的光电转换效能介于36-40%之间,光电模组的效能在22-28%之间。整个系统的效能在18-20%之间。以年度发电量而言,在相同的条件下,系统(结合双轴追日技术)约是传统硅晶型的1.2-1.4倍左右,此点是HCPV技术的竞争优势。HCPV技术最适合应用于大型电厂,特别是在阳光日照充足、干燥、低湿度的地区。 目前HCPV 的核心技术-三结化合物电池和高倍聚光技术的开发和制造已经突破了国外企业的封锁,目前在国内实现大规模量产的企业有国内上市企业三安光电旗下的日芯光伏,他们已经能够实现1000倍聚光和40%以上的光电转换效率。 日芯光伏科技有限公司参与了我国《聚光型光伏模块和模组设计鉴定和定型》认证技术规范制定工作,为通过本次认证,日芯光伏科技有限公司经过了申请、送样、型式试验、工厂检查、合格评定、发证等认证环节,也为我国今后聚光光伏组件的质量认证工作积累了宝贵经验。 系统效率比较能量转化效率 薄膜型太阳能 7%~9% 晶硅型太阳能 14%~17% 第一代核能电厂 30% 火力发电 36.8% 聚光光伏(CPV) 27%~30% 聚光光热 (CSP) 13%~19%

光伏发电系统的技术路线

本文由zhaowen926贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 2010年12门筇6期 光伏发f乜系统的技术路线——郭大,J 23? 矿毒毒k 一工一一艺~;}下一一能一、.争.∥ 光伏发电系统的技术路线 郭大力 (中国恩菲工程技术有限公司,北京100038) 【摘要]介绍了太阳能发电的发展趋势及其市场适应能力,分析了光电建筑一体化中幕墙电池元件和柔性电池 元件的适应场合,论述了荒漠电站中阵列布置方式和布置方案的选用。【关键词]太阳能发电;光电建筑一体化;荒漠电站【文献标识码】A[文章编号]l008—5122(2010)06一0023一04 [中图分类号】TK5l TechIlicalApproachofPhotoVoltaicPowerGenerationSystem GUODa.Ii Abstract:Thispaperintroducesthedevelopmenttrendandadaptivefhcultyinmarketofsolarpowergen—eration,analyzestheadaptivesituationofcelIcomponent in on thecurtainwallandnexiblecellcomponent area. BlPV,anddi8cussesthelayoutstyIeandschemeofarrayinpowerstationindesenarea 1(eywords:solargenerationpower;BIPV;powerstationinde8en 1 概述 太阳能发电是今后清洁能源的代表,近年来发 展速度极快。截止2008年,世界光伏发电行业最近10年平均年增长率为48.1%,最近5年年平均增长率为60.2%,呈加速发展趋势(见图表1)。未来全球装机总鞋也会快速发展,各国均在为发展自己的清洁能源体系不断在技术、政策等方面努力探索着。太阳能发电具有极佳的市场适应能力,针对不同的应用场合有许多种形态,大到彻地连天的大型荒漠电站,小到计算器上的一小片电池,针对各种不同的场合,需要不同的太阳能技术。目的太陬I能光伏电站系统主要有两大类,即并网光伏发电系统和离网光伏发电系统,此外还有多能匾补混合发电系统。并网发电系统的主要系统构成是:光伏电池-+【收稿日期]20lo一03—25【1乍者简介]郭入力(1969一).男.安徽

高倍聚光光伏电站

中国首座高倍聚光光伏电站投入运营 source:中国工控网 中国首座商业化运营的并网高倍聚光光伏电站近日正式启动,该电站由上海聚恒太阳能有限公司在哈尔滨工业大学(威海)校园内建设。据悉,国家金太阳认证中心-国家计量科学院鉴衡认证中心也在此挂牌"金太阳高倍聚光光伏示范电站"。 该光伏列阵由48个聚光光伏组件组成, 不同于大家熟悉的通常呈蓝色或黑色的晶体硅平板太阳能电池板,聚光光伏组件是由透明的平板玻璃光学系统和太阳能电池组成的 被称之为第三代光伏技术的高倍聚光光伏发电技术使用高效率的多结三五族太阳能电池,光电转换效率已达41%,理论上可达70%。多结三五族太阳能电池也被称为砷化镓电池,是目前光电转换效率最高,达到晶体硅技术的两倍,同时也是效率增长潜力最大的太阳能电池。由于其价格非常昂贵,最早使用在太空领域为卫星和空间站提供能源,地面使用难以普及。但由于这种电池的转化效率可随着聚光倍数的增加而提高,因此利用低成本的聚光光学系统和此电池结合在一起,就能以低廉的成本获得高效率的发电系统。由于聚光太阳能电池转化效率高,一方面可以降低光伏发电成本,同时也可以大幅减少光伏电站的建设用地;因此,它也是最有希望在大型光伏电站中使用,将发电成本降低到可以和煤电成本相竞争的光伏技术。 由于高倍聚光光伏发电技术在国内才起步,在太阳能光伏几种技术中,参与的企业和影响力还很小。而在欧美聚光光伏已逐步成为主流技术,尤其是2010年以来,高倍聚光光伏已获得数个10MW及以上级别的光伏电站项目,此前,美国加州曾批准建造1GW聚光型太阳能电站。哈工大太阳能研究所的成立,利用哈工大在航 空航天技术领域的优势,及威海光照资源好、地处经济发达区域的特点,将聚光光伏技术的综合应用作为重点,优先开展聚光发电、聚光海水淡化等课题研究,促进高倍聚光光伏技术在中国的快速发展。 在哈尔滨工业大学威海校区建设的峰值功率11KW高倍聚光光伏电站(576倍聚光),是国内第一个按照商业化系统建设且并网发电、投入运营的高倍聚光光伏电站, 也是目前已报道的国内转换效率最高的并网光伏电站(直流效率25%)。据哈工大威海校区马校长透露,接下来会在威海建设1MW的聚光光伏电站,并在此基础上进行聚光太阳能海水淡化等能源综合利用。年内聚恒太阳能会在北京、内蒙古、新疆、吉林、四川、广东等地建设类似规模的聚光光伏试点电站,为在国内各类地区建设大规模聚光光伏电站做储备。

国内外太阳能高倍聚光光伏发电技术的比较

国内外太阳能高倍聚光光伏发电技术的比较 日前,美国Semprius公司宣布制成全球效率最高的太阳能高倍聚光光伏发电(CPV)模组,该模组采用的是微小三结砷化镓芯片,芯片制程采用基板复用技术,1100倍聚光比,无专门散热系统,效率达到33.9%,批量生产的价格折合到太阳能高倍聚光光伏发电后的上网电价会低于0.1美元/度。Semprius公司还特意声明他们的技术没有拿到政府的任何补贴,他们的产品可以竞争过中国制造的廉价太阳能电池板,该公司在今年6月开始量产(详见21世纪新能源网2012年2月8号的报道“Semprius宣布制成世界上最高效率太阳能电池板33.9%”)。这是即常州旭王新能源有限公司宣称在今年2月23号推出平价上网太阳能高倍聚光光伏电站后(详见21世纪新能源网2012年元月26号的报道“与火力发电同价的新型高倍聚光太阳能光伏电站”)又一家采用CPV技术生产光伏电站今年可以达到平价上网电价的公司。对此,我们专门资询了常州旭王新能源有限公司的总经理jimzhu先生,他说:“Semprius公司的太阳能高倍聚光电池模组达到33.9%的效率说明该公司(CPV)芯片技术水平很高并且和光学系统配合的很好(国内公司目前的水平最多做到31%,而批量生产的水平更是只有25-28%),我们可以通过报道来分析国内和国外在太阳能高倍聚光光伏发电模组技术上的差距。 1.Semprius公司采用了芯片基板复用技术,此项技术可以将太阳能砷化镓芯片的制造成本降低约20%,而我们国内的芯片生产厂目前还不具备此技术; 2.美国半导体太阳能砷化镓芯片的量产效率目前都在40%以上,而国内大概做到38%; 3.Semprius公司在芯片和光学玻璃的配合上,除了面积比例和图形相对应外,该公司可能还采用了半导体芯片设计工艺和光学系统特性的配合技术。我们国内公司大都仅采用买现成芯片再配光学系统的设计方法,甚至很多公司都不知道还有芯片工艺和不同光学系统特性的配合技术,因此无从谈起应用了; 4.在太阳能高倍聚光光伏模组芯片应用技术中,国际上存在向大芯片或小芯片两个方向发展的技术路线。采用小芯片的特点是模组薄重量轻,无需专门的散热系统,电站系统用料较少,在生产中可以采用现成的LED和半导体封装设备,做到全自动大规模生产,无需专门新的生产设备。但是小芯片对集成电路的生产工艺要求高一些,同时,由于切割线密集,芯片面积会有些损失,Semprius公司依仗其芯片技术的优势,采用的是小芯片模组方案。国内公司由于在半导体芯片上的技术和认识上的差距问题,大多选用朝大芯片大系统方向发展; 5.国外光学系统采用的材料可能好,设计技术成熟,而量产价格确比国内低很多 综上所述,太阳能高倍聚光光伏发电技术国内与国外比较最主要的差距在化合物半导体砷化镓芯片生产技术上,高效率的芯片再加上成熟的光学系统以及采用微小芯片聚光系统省材料的特点,使得国内和国外在太阳能高倍聚光光伏电站系统上相对应的材料成本相差在20-30%左右。” 谈及Semprius公司和常州旭王新能源有限公司比较时,jimzhu先生说:“Semprius公司和常州旭王新能源有限公司是两家很有特点的公司,Semprius公司的专长在CPV系统太阳能砷化镓芯片上,而常州旭王新能源有限公司则是国内唯一拥有CPV系统大芯片玻璃双反射光学技术和小芯片玻璃菲涅尔光学技术的公司,虽然芯片在CPV系统中占了约20%的比重,而光学只占了约13%的比重,但此两项无疑都属于CPV系统的核心技术,而常州旭王新能源有限公司更是难得的采用全玻璃光学技术以保证系统寿命。常州旭王新能源有限公司在CPV系统中,从芯片开发.芯片封装.散热方案.模组结构.支架系统.跟踪机构等都拥有自己的专有技术,在CPV系统的大芯片和小芯片方向上都有自己完整的低成本解决方案。同时, 公司初期已考虑到在CPV系统芯片技术进步过程中存在发电效率提升的问题,并有相对应的解决方法。常州旭王新能源有限公司是去年成立的完全个人合股的小公司,公司至今为止没有得到过政府的任何资助和扶持。Semprius公司的目标是能够竞争过中国制造的廉价太阳能电池板,而常州旭王新能源有限公司的目标是替代传统能源,两家公司都是以年产100兆瓦作为达标的规模。”jimzhu先生说:“公司设立时谈及我们目标,没人能相信,现在终于有了同样的公司出来讲话,我们相信还有公司没讲话。我们希望通过我们的努力,在CPV领域上不要输国外太多。同时希望那些准备大力投资火电的人,能够认真审视一下自己的方案,2015年太阳能光伏或光热发电技术将会达到替代传统能源的水平,自己不要因后期污染环境和浪费

聚光太阳能光伏发电系统

聚光太阳能光伏发电系统商业计划书 XX(总经理) 2008.07

目录 一、经营概述-------------------------------------------------------------------------------------(2) 二、机构计划-------------------------------------------------------------------------------------(4) 2.1公司概况-------------------------------------------------------------------------------(4) 2.2公司法律体制-------------------------------------------------------------------------(5) 2.3产品和服务----------------------------------------------------------------------------(5) 2.4管理团队-------------------------------------------------------------------------------(6) 2.5管理体系建设-------------------------------------------------------------------------(8) 2.6会计制度-------------------------------------------------------------------------------(8) 2.7保险和安全措施----------------------------------------------------------------------(9) 三、营销计划-------------------------------------------------------------------------------------(10) 3.1市场简介-------------------------------------------------------------------------------(10) 3.2太阳能电池技术简介----------------------------------------------------------------(11) 3.3风险和竞争分析----------------------------------------------------------------------(13) 3.4主要核心技术-------------------------------------------------------------------------(13) 3.5发展历程-------------------------------------------------------------------------------(15) 3.6战略规划-------------------------------------------------------------------------------(17) 3.7生产和销售----------------------------------------------------------------------------(19) 四、财务分析-------------------------------------------------------------------------------------(21) 4.1财务需求概述-------------------------------------------------------------------------(21) 4.2财务预测分析和假设----------------------------------------------------------------(21) 4.32007-2010年,年财务预测表------------------------------------------------------(22) 4.42007-2010年,月财务预测表------------------------------------------------------(22) 4.52007-2010年,财务分析表---------------------------------------------------------(22) 五、证明文件--------------------------------------------------------------------------------------(23) 5.1营业执照复印件-----------------------------------------------------------------------(23) 5.2董事会决议文件-----------------------------------------------------------------------(23) 5.3管理团队个人简历--------------------------------------------------------------------(23) 5.4工厂租约复印件-----------------------------------------------------------------------(23) 5.5产品第三方鉴定报告-----------------------------------------------------------------(23) 5.6与ARISE Technologies Corporation . 合作意向书------------------------------(23) 5.7与Soleid Energy Inc. 合作意向书--------------------------------------------------(23) 5.8与Eco-Stream Inc. 合作意向书-----------------------------------------------------(23) 5.9与江苏顺风光电有限公司合作意向书---------------------------------------------(23) 5.10与精钻机床有限公司合作意向书-----------------------------------------------------(23) 经营概述

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