文档介绍：低成本聚光光伏发电组件研究开发
一、全球能源消耗形势及太阳能未来的战略地位
一百年来,全球能源消耗基本趋于稳定态势,平均每年以3%的速度增加。尽管许多工业化国家能源消耗基本趋于稳定,但大多数发展中国家工业化进程加快(如中国),能耗不断增加,因此预计全球未来能源消耗态势仍将以3%的速度增长。
能耗平均呈指数增长趋势所带来的后果十分严重:一方面伴随着化石燃料消耗的增加,大气中CO2的含量相应增加,地球不断变暖,生态环境恶化,自然灾害及其造成的损失逐年增加,另一方面将愈来愈快地消耗掉常规化石能源储量。有资料表明,按照目前的发展速度和已探明的储量,世界化石燃料只够很短的时间使用(如石油只够30~40年,天然气只够60~70年,资源最大的煤炭也仅够170年左右)。能源的潜在危机和生态环境的恶化迫使世界各国积极开发可再生
能源。在今后的20-30年里,全球的能源结构必然发生根本性的变化。专家预测,在本世纪50年代,新能源与可再生能源在整个能源构成中会占到50%。
我国是世界上最大的煤炭生产和消费国,煤炭占商品能源消费的70%,已成为我国大气污染的主要来源。已经探明的常规能源剩余储量(煤炭只够100年使用、天然气只够30~40年使用、而石油只够10年使用),人均能源资源不足世界平均水平的一半。目前及相当长的时期我国能源
供需矛盾十分突出,为此,除了合理开发和利用石化能源和水力、核能外,将加速开发利用可生能源(风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等)。今年年初我国已出台“中华人民共和国可再生能源法”,在法律上把可再生能源的开发和利用提高到我国能源发展的战略高度,这将大大地推动包括太阳能光伏发电在内的可再生能源的发展。
我国现在耗能是以煤炭为主,要实现2020年国内生产总值比2000年翻两番的目标,能源供
需矛盾十分突出,到时石化能源产生的CO2排放量为全球第一(约占28%)。另外,目前我国西部地区约有2万多个村、700多万户、3000多万农牧民处于无电状态。但是,我国又是富太阳能资源国,全国2/3以上地区年日照超过2000小时,荒漠面积有108万平方公里,主要分布在西北地区,适合安装并网光伏发电系统,,则装机容量可达1380GWp,相当于我国2002年的全部用电量,因此市场潜量十分巨大。充分利用太阳能源发电
这一阳光工程将给西部地区尤其是西部贫困山区带来极大的社会效益和经济效益。
太阳能光伏技术的开发一直被列为国家科技攻关计划,随着光伏技术的日趋完善,太阳能光伏利用技术在研究开发、商品化生产、市场开拓方面正在快速发展,逐步成为新兴产业之一。使用清洁能源是本世纪世界关注的重大课题,一是不可再生能源的紧缺;二是人类生存的需要,太阳热能利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。尤其是在国内
边远地区,如果用电规模小,太阳能特别是光伏系统的竞争力现在就比大型发电系统要强得多。今后随着常规燃料价格不断上涨及太阳能设备因大规模生产而导致的成本下降,太阳能的竞争力将不断提高。由于光伏技术产品目前还存在价格高、发电成本高等因素,严重制约着其在国内大范围的推广应用。因此应着重在降低产品成本、提高效率、提高可靠性上研究开发新技术、新产品。
聚光光伏发电与平板太阳光伏发电相比,在发电量、价格和发电成本三方面都有很大优势。随着大型并网发电中心电站开始建设和生产经营管理进一步加强,聚光光伏发电系统还有很大的降价空间,太阳能光伏电站的发电成本下降到民用可以接受的程度是完全有可能的。聚光器、跟踪器产品是太阳能聚光光伏系统中的关键部件,聚光器产品在国内尚属空白,而跟踪器也远未达到应用的程度。本课题旨在开发耐候性好可批量加工、提高发电率、占地面积小,节约资源的聚
光器和高可靠性、低成本、低功耗跟踪系统。
利用空间技术成果转化为地面民用技术优势,推广应用清洁能源,解决国际21世纪不可再生能源资源贫乏问题。在原研制的聚光透镜基础上,开发有自主知识产权的可批量加工的长寿命聚光器,进一步提高光伏电站的发电量和降低发电成本,为光伏工程应用打好技术基础。聚光光伏发电主要适用于乡村、台站和户用的中型离网光伏电站及大型并网发电中心电站。