江南科学网—何祚庥解读争议中前行的新型光伏发电技术

［科学时报 邱锐 易蓉蓉报导］ 这项具备彻底自立常识产权的光伏发电技能，我小我私家以为，是现今世界开始进、发电成本最低廉的光伏发电技能。它将使太阳能发电于我国的年夜范围运用很快成为实际。 近来，中国科学院理论物理研究所研究员何祚庥于考查完甘肃武威的新型光伏电站后评价说。何祚庥所奖饰的这项技能名为 4倍聚光+跟踪 的新型光伏发电技能，由中国科学院理论物理研究所特聘研究员陈应天领导团队自力研发。这项技能已经经走向财产化，已经使光伏发电单元千瓦的售价由8万元降落到2.6万元，假如再加之陈应天发现的 太阳能炼硅 ，太阳能光伏电池的发电成本将于5到7年内降落到0.4～0.5元每一度。但也有学者以为这类 4倍聚光+跟踪 技能底子没有成长出路，没有存于的须要，以至有人斥之为 伪科学 。那末， 4倍聚光+跟踪 毕竟是一项甚么样的技能，又为何会惹起这么年夜的争议呢？对于此，记者采访了何祚庥。作甚 4倍聚光+跟踪 技能？据何祚庥先容， 4倍聚光+跟踪 光伏发电技能由两部门构成：4倍聚光技能以及跟踪技能。 4倍聚光 技能是指将原本照射于4倍单元面积的光量集中照射于一倍单元面积上。而这个历程是经由过程陈应天所发现的 光漏斗 实现的。 光漏斗 简朴说就是哄骗几面非凡材质的 镜子 ，围成像碗同样的八面体， 碗底 由聚光电池构成。 固然， 光漏斗 的外形是颠末运算而确定的 ，何祚庥说。这个精心设计的 光漏斗 的奇奥的地方就于在，它仅经由过程一次反射，就能够匀称地将任何标的目的照射过来的光芒会聚到太阳能电池板上。比拟其他聚光手腕，这一 八面见光 的 光漏斗 可以极年夜削减因为热应力以及受热量不均而对于光电池酿成的毁坏。颠末测算，颠末 光漏斗 会聚后的光量是未经会聚光量的4倍。因为光芒的强度越年夜，光电池的发电量也就越年夜，以是从理论上说，增添 光漏斗 的光电池的发电量是平板光电池的4倍。 可是因为遭到反射、接收等要素的影响，实测证实，这个4倍光强间接照射的光电池是平凡光电池发电量的3.3倍。 何祚庥增补说。太阳跟踪技能是 4倍聚光+跟踪 中的另外一项技能。这项技能与传统的跟踪体系比拟也有素质的差别。传统的太阳跟踪体系需要对于太阳举行丈量、定位，然后成立坐标系，末了返回一个节制旌旗灯号使仪器对于电池板举行方位调治。这个繁杂的历程存于靠得住性差、跟踪精度低以及不容易维修等错误谬误。 陈应天晚年曾经于剑桥年夜学举行过天文学研究。他受天文千里镜的开导，哄骗一个很是简朴的要领，也就是天文千里镜跟踪的要领，挣脱了这些难题。 因为几百年的天文学研究早已经患上出地球缭绕太阳公转以及自转的高周详运转公式，是以，陈应天将这些公式输入芯片，就能够使 光漏斗 可以高精度地追赶太阳，年夜幅度降低了跟踪成本。 恰是 光漏斗 以及跟踪技能的联合，使这项技能的发电成本降到了传统平板光电池的1/3，但单元发电量却比传统平板光电池超出跨越55%。财产化以后，将可使光伏电池的投资金额由每一千瓦8万多元降落到2.6万多元，而假如以为这一 光漏斗 的使用寿命是25年，年日照时间是1967小时，可算出响应的发电成本降落到0.51元/度。 何祚庥评价说。因为硅是打造光电池的重要质料，为了进一步削减光伏发电的成本，陈应天又发现了 太阳能炼硅 。他哄骗他所发现的无光象自动光学理论以及相干技能，建造了一个新型的太阳能炉，可以或许有用、不变地将10000倍或者更高一些的太阳光堆积于网球巨细的规模内，并能于几秒钟以内将钨板融化。而这个太阳炉不包孕研发用度于内的成本仅约为20万元。颠末试验，这个新型太阳能炉可以于两三秒内，将纯度约为99%的工业用硅提纯到纯度为99.9999%的太阳能级高纯硅，并且于冶炼历程中的能源耗损只要传统的西门子法的1/10。何祚庥暗示，新要领能将现有的提纯耗能指标由每一千克200至400度电降为每一千克30至40度电，其提炼成本也将可能降为20美元/千克，从而使4倍聚光发电装配的发电成本再降落20%。争议中前行 虽然陈应天的技能从理论上是准确的，但今朝另有不少海内外的科学家否决成长聚光技能。 持否认定见的科学家以为，聚光发电技能没有成长出路，并且可行性也不高。他们以为，薄膜电池才是今朝光伏财产的支流技能。而素质上，聚光发电以及聚光热发电体系只是用重价的聚光质料替换昂贵的半导体质料，以是当半导体质料重价到以及聚光质料邻近时，所有的聚光发电体系均没有保存的意思了。针对于这类不雅点，陈应天等人回覆说，纵然半导体质料的价格降到眇乎小哉的程度，����APP但至少于近期内，薄膜技能照旧难以以及聚光技能相竞争。理由有两条：第一，建造光电池除了了需要半导体质料以外，还需要如低铁绒面博璃、EVA、银浆、铝浆等公用质料，这些质料的成本于近期内难如下降，而聚光质料及其加工成本却于年夜幅降落。第二，薄膜技能将很难做到比单晶硅光电池有更高的光电转化率，其响应的跟踪成本肯定年夜幅度增长，然而，于哄骗了 太阳跟踪技能 以后，这项技能可以比不消跟踪技能至少多产出30%的电力。另有一部门科学家对于这项技能的可行性提出质疑，他们以为 4倍聚焦+跟踪 体系于耐用性、可维护性、可连续性等方面缺少有用的持久数据，进而存于一系列的疑难。例如，可否高效散去4倍聚光带来的热量，跟踪太阳的精度可否满意要求，可否持久保险靠得住地运转，可否经受戈壁地域常有的暴风、高温、沙尘暴等顽劣天气的磨练等。 实践已经经对于这些问题做出了回覆。 据何祚庥先容，近来，于蚌埠研发的一台直径为35米，峰值功率为50千瓦，50kWp的光伏发机电，履历了一场直径为1厘米的冰雹袭击，所有装备均平安无恙。而于内蒙古鄂尔多斯制作的一个功率为205千瓦小型光伏电站，已经连续运转了2年多，到今朝为止，只于安装调试初期维修了千分之一的 光漏斗 。 这是我国第一例可以或许真正于戈壁地域持久不变运转的光伏电站！ 《科学时报》 (2009-8-19 A1 要闻)/江南

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