如何讓太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)綻放耀眼光芒？

:近日，漢能聯(lián)手摩拜單車，在共享單車車筐里裝上了薄膜太陽(yáng)能電池組件，成為“移動(dòng)能源+互聯(lián)網(wǎng)”創(chuàng)新合作的典范。持續(xù)流淌的綠色電力“仰仗”薄膜太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步。一如陽(yáng)光普照大地，所及之處，無(wú)不涌動(dòng)希望。

于能源領(lǐng)域而言，毋庸置疑，這“光”促使能源利用變得更便捷、更綠色、更智能。如何擺脫過(guò)往定式的枷鎖，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新更加巧妙地利用這“唾手可得”的“希望之光”，讓太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)綻放耀眼“光”芒？能源人頗費(fèi)思量。

太陽(yáng)能電池雨天亦可“展身手”

太陽(yáng)能電池在暗環(huán)境發(fā)電效率低、甚至不發(fā)電，這一直是行業(yè)難題。針對(duì)這一痼疾，多年來(lái)，國(guó)際上投入了大量人力、物力和財(cái)力，但仍未見(jiàn)明顯起色。

轉(zhuǎn)機(jī)來(lái)自中國(guó)。資料顯示，2016年，中國(guó)海洋大學(xué)材料科學(xué)與工程研究院教授唐群委團(tuán)隊(duì)和云南師范大學(xué)教授楊培志團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合研發(fā)出可在雨天發(fā)電的太陽(yáng)能電池。

石墨烯所起到的作用功不可沒(méi)。然而，不同方法研制的石墨烯性能有差異，且石墨烯的透光率并非100%，以至于正常光照時(shí)的電池效率，比沒(méi)有石墨烯的電池效率有所降低，這在實(shí)際應(yīng)用中并不經(jīng)濟(jì)。

經(jīng)過(guò)多個(gè)方案的比較，研究人員采用了楊培志團(tuán)隊(duì)研制的石墨烯，在柔性太陽(yáng)能電池上通過(guò)熱壓技術(shù)組裝完成了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，圍繞石墨烯薄膜與太陽(yáng)能電池的合理耦合這一需要探索和創(chuàng)新的課題，研究人員使用一定濃度的氯化鈉溶液模擬雨水，助力太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了大約100微伏/滴的電壓和0.5微安/滴的電流輸出以及6.53%的光電轉(zhuǎn)換效率，使太陽(yáng)能電池在雨天也可發(fā)電。

顯然，在雨量充沛但太陽(yáng)能資源不夠豐富的地區(qū)、酸雨多發(fā)地區(qū)以及島礁供電和海上航行等領(lǐng)域，這項(xiàng)技術(shù)都能派上用場(chǎng)。

談及未來(lái)趨勢(shì)，唐群委信心滿滿：“太陽(yáng)能電池雨天發(fā)電不是最終目標(biāo)，研發(fā)‘全天候太陽(yáng)能電池’才是終極理想，未來(lái)的太陽(yáng)能電池有望在陰、雨、霧、霾等任何天氣情況下發(fā)電。”

大型光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成技術(shù)獲重大進(jìn)展

記者從科技部獲悉，在“十二五”及“863計(jì)劃”支持下，先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域“大型光伏（并網(wǎng)、微網(wǎng)）系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成技術(shù)研究示范及裝備研制”重大項(xiàng)目下設(shè)的“百兆瓦級(jí)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成技術(shù)研究及關(guān)鍵設(shè)備研制”和“光伏系統(tǒng)和平衡部件現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與實(shí)證性示范研究”課題取得了重大進(jìn)展，已于近期通過(guò)了技術(shù)驗(yàn)收。

其中，“百兆瓦級(jí)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成技術(shù)研究及關(guān)鍵設(shè)備研制”成功地研制了基于IGBT器件并聯(lián)技術(shù)和內(nèi)部模塊并聯(lián)技術(shù)的2種兆瓦級(jí)光伏并網(wǎng)逆變器；研制出2兆瓦、1兆瓦、0.5兆瓦級(jí)光伏系統(tǒng)模塊單元，開(kāi)發(fā)了大型光伏并網(wǎng)電站工程設(shè)計(jì)軟件；在青海海南州共和縣建成的110兆瓦并網(wǎng)光伏電站已成功并網(wǎng)發(fā)電。

“光伏系統(tǒng)和平衡部件現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與實(shí)證性示范研究”實(shí)現(xiàn)了光伏系統(tǒng)及平衡部件實(shí)證性研究示范平臺(tái)的技術(shù)集成，在青海共和縣建成了11種光伏組件、9種系統(tǒng)運(yùn)行方式、總裝機(jī)容量5.16兆瓦的我國(guó)第一個(gè)寒溫（高原）氣候國(guó)家級(jí)光伏系統(tǒng)及平衡部件實(shí)證性研究基地；建成了我國(guó)第一個(gè)兆瓦級(jí)光伏系統(tǒng)和平衡部件野外公共測(cè)試平臺(tái)，最大測(cè)試容量為1兆瓦；研發(fā)出模塊化可移動(dòng)光伏系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)，并已對(duì)國(guó)內(nèi)多個(gè)光伏電站開(kāi)展了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試；研制完成的100千瓦~1.5兆瓦等級(jí)光伏并網(wǎng)逆變器研究測(cè)試平臺(tái)獲得了中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)（CNAS）認(rèn)可。

該項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人透露，項(xiàng)目取得的研究成果將為我國(guó)光伏技術(shù)規(guī)?；茫蔀楣夥a(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)，以及建設(shè)兆瓦、吉瓦級(jí)大型光伏電站提供技術(shù)支撐。

塔式光熱發(fā)電技術(shù)裝備完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化

《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》明確指出，未來(lái)應(yīng)該重點(diǎn)加強(qiáng)光熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用。不容小覷的是，過(guò)去5年我國(guó)光熱發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新取得了不俗成績(jī)。

今年2月9日，科技部發(fā)布消息稱，國(guó)家“863計(jì)劃”先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域“基于小面積定日鏡的10兆瓦塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)研究及示范”主題項(xiàng)目取得重要進(jìn)展，該項(xiàng)目（課題）示范工程成功并網(wǎng)發(fā)電，且已通過(guò)技術(shù)驗(yàn)收。

時(shí)針撥回2016年8月20日，該項(xiàng)目示范工程中控太陽(yáng)能德令哈10兆瓦塔式熔鹽光熱電站一次性打通全流程并成功并網(wǎng)發(fā)電，并于2016年8月21日15時(shí)45分，實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷發(fā)電。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該電站采光面積達(dá)到63000平方米，熔鹽蓄熱量滿足機(jī)組80%額定負(fù)荷發(fā)電2小時(shí)，系統(tǒng)發(fā)電效率可達(dá)15.9%。

記者了解到，該電站是我國(guó)首座成功投運(yùn)的規(guī)?；瘍?chǔ)能光熱電站，也是全球第三座投運(yùn)的具備規(guī)?；瘍?chǔ)能系統(tǒng)的塔式光熱電站。該電站完全采用中控太陽(yáng)能公司自主研發(fā)的技術(shù)和裝備，科技部表示，其成功投運(yùn)充分展示了我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的塔式光熱系統(tǒng)集成技術(shù)水平，以及適應(yīng)高寒高海拔環(huán)境的核心裝備研制能力，同時(shí)意味著塔式光熱發(fā)電技術(shù)和裝備完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，太陽(yáng)能熱發(fā)電具備規(guī)?；瘍?chǔ)能的特點(diǎn)，能夠替代化石能源，有助于解決環(huán)境污染問(wèn)題，充分體現(xiàn)了可再生能源的前景與活力。

原標(biāo)題:太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)綻放耀眼光芒