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太阳能光伏觅路:第三代聚光光伏CPV市场

2020-12-08

      今年以来,全球针对中国发起的贸易“双反”调查和贸易争端接二连三,不仅欧美等发达经济体不断加高对中国产品的贸易壁垒,包括印度、巴西、墨西哥在内的新兴经济体对中国的贸易保护措施也呈上涨态势。仅1月份前10天,商务部就连续发布14条贸易预警。商务部研究院综合战略研究部副主任张莉指出,在未来经济下行周期里,部分发达国家很有可能会采取更多贸易保护主义的手段来针对中国。由于现在的贸易保护手段更多样化和隐形化,因此,2014年面临的贸易摩擦预计还会继续增加,中国仍会是遭遇贸易摩擦最多的国家。光伏技术具备很多优势:比如没有任何机械运转部件;除了日照外,不需其它任何"燃料",在太阳光直射和斜射情况下都可以工作;而且从站址的选择来说,也十分方便灵活,城市中的楼顶、空地都可以被应用。自1958年起,太阳能光伏效应以太阳能电池的形式在空间卫星的供能领域首次得到应用。全球太阳能市场复合年均增长率达47.4%,从 2003 年的598MW 增长至2007年的2826MW。这种增长势头在很大程度上要归功于全球快速增加的市场需求、日益提高的上网电价和各种政府鼓励措施。在世界的一些主要国家中,尤其是德国、意大利、西班牙、美国、法国和韩国,联邦政府、州政府和地方政府机构纷纷以退税、税收抵免和其他激励措施的形式向太阳能产品的最终用户、经销商、系统集成商和制造商提供补贴和经济鼓励,以促进太阳能在并网应用中的使用,降低对其他能源的依赖。


太阳能光伏觅路:第三代聚光光伏CPV市场


       追溯太阳能光电转化的历史源头,首先看到的是来自其最大的欧洲成熟市场——德国和意大利。自2007年以来德国和意大利第一代和第二代光伏系统的年安装率已在2012年实现10倍的增长,分别占据了全球市场的37%和20%,共37吉瓦。至2016年光伏产业在美国和亚洲地区的持续快速增长将带来全球范围内近60吉瓦的年安装率,届时欧洲光伏产业40%的下降率会更加凸显出亚洲地区和美国为整个行业带来的巨大贡献。其中,中国市场因其特殊的地理自然环境优势和相关政府支撑政策受到了格外重视。太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结内建电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。光—电直接转换方式该方式是利用光伏效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染。电子吸取的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。


太阳能光伏觅路:第三代聚光光伏CPV市场

    

      太阳能路灯光伏市场的增长很大程度上依赖于当地政府的相关补助资金和政策,比如政府保护性分类电价制度【Feed-in Tariffs (FiT)】和税收减免制度。政府实施了一系列的政策,推动太阳能产业的发展和技术进步,相关政策包括制定全国范围内人民币1元/千瓦时的上网电价。政策性的支撑大力鼓舞了企业和民间投资者的热情,但近几年光伏组件价格急速下降和光伏产业内产生的较预期希望更高的投资回报却促使政府逐渐减少给予光伏产业的优惠政策。中国作为太阳能光伏产业链的“中转站”和制造商(而非消费方)也始终面临着本国技术不够完善成熟、利润空间相对发达国家低薄的尴尬局面。CPV是聚光光伏太阳能,它利用透镜或反射镜等光学元件,将太阳光汇聚在太阳能电池芯片上,再将汇聚后的太阳光通过高转化效率的光伏电池直接转化为电能。与传统的第一和第二代硅晶电池和薄膜电池相比,CPV在技术上的突出优势表现为几乎提高了一倍的电转换效率和冷却、聚光系统的成本降低。根据华然咨询的研究报告,由于CPV采用双轴太阳能追踪系统,可不断调整角度以保证持续垂直照射,此项技术使得CPV拥有在太阳光垂直入射条件下系统光电转换的最大效率。光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。


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