作为首批“吃螃蟹”者，北京北控绿色科技产业有限公司（以下简称“北控绿产”）位于格尔木的20MWp光伏电站引起了光伏同行的极大兴趣，前往参观者络绎不绝。
在全程参与了该项目的北控绿产市场总监、北控绿产（青海）新能源有限公司董事总经理俞容文博士看来，尽管当前中国光伏产业发展非常迅速，但其主要是依靠廉价的劳动力等因素所带来的低成本优势，在决定行业持续发展的核心技术方面几乎仍然是一个空白。
正是基于这一认识，作为光伏行业的一名“新军”，北控绿产选择了极具发展潜力的第三代光伏技术作为突破口。
“此次格尔木的1 MWp聚光光伏电站，更多的是对前期北控在聚光光伏技术研发成果方面的一个初步检验，看其在技术稳定性以及投资回报方面的可行性。这也体现了我们发展聚光光伏技术的一个原则，即在理性、科学的态度下坚持技术创新，而不是盲目的为了技术创新而创新。”俞容文表示。
据悉，北控绿产在聚光光伏方面的技术突破已经得到了国家层面的重视。作为今年唯一一个涉及高倍聚光光伏领域的课题，由北控绿产申报的“高倍聚光太阳能成套制造工艺技术研发及示范”项目成功入围国家“863计划”。而日前科技部公布的《太阳能发电科技发展“十二五”专项规划》中，高倍聚光内容也赫然在目，表明北控绿产的聚光光伏技术路线已得到国家科技部的认可并列入了未来光伏产业重点发展方向之一。
高转换率优势
与其他电站全部应用硅晶组件不同，北控绿产在其20MWp的电站中特地选择了1MWp应用高倍聚光光伏技术，并已经于2011年12月24日完成并网。
资料显示，作为北京控股（HK•00392）旗下专门从事聚光光伏发电技术的公司，北控绿产成立于2010年，定位于通过对聚光光伏技术的研发，打通包括装备、下游电站、技术开发等在内的全产业链。
此前，北控绿产已经在青海玉树、北京房山区等地小规模建设应用聚光光伏技术的电站。此次青海格尔木1MWp电站是其较大规模应用该技术的开始，该项目的聚光倍数达到了750倍，应用的是III-V 族高效率太阳能芯片、菲涅尔透镜的CPV模组以及与之相对应的高精度双轴追踪器。
对此，俞容文表示，由于技术上还不完全成熟，即便在全世界范围内，1兆瓦的高倍聚光电站也已经是规模较大的了。
“虽然有些企业号称建设规模达到几百兆瓦甚至几个GW，但实际上大部分都没有真正建设。北控此次选择与传统晶硅电站混合建设模式，主要是结合了在当前市场环境下基于现有技术成熟度以及电站投资回报的双重考虑。”俞容文称。
据了解，作为第三代光伏技术，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，有别于传统硅晶型以及薄膜型电池，其最显着的优点在于其较高的光电转换效率。
据一直致力于聚光光伏技术研究的俞容文介绍，非聚光条件下，在接收器环节，聚光光伏的转换效率可以达到30%。如果在聚焦太阳光500倍左右时，其光电转换效率可以再提高6%~7%，理论极限可以达到60%以上。
“从最终整个系统的转换效率来看，聚光光伏也具有非常明显的优势。以当前光学系统80%转换效率计算，光电模组的效率为32%，在配上跟踪系统之后，整个组件系统的效率将达到25%，要远远高于晶硅组件约14%的转换效率。”俞容文称，从北控格尔木现有的1 MWp电站近三个多月的运行效果来看，整个系统的转换效率已经达到了上述水平，目前该电站运行状况良好。
正是基于较高的转换效率，与晶硅电站相比，高倍聚光光伏电站在降低系统成本、提高电站投资收益等方面具有较大的优势。
关键技术环节获突破
尽管聚光光伏技术具有诸多优势，但由于包括电池芯片等在内的许多关键技术仍然还处在基础研究阶段，聚光光伏技术当前大规模的应用并未展开。
据了解，当前聚光光伏技术主要采用的是多结的III-V族化合物电池，这一电池具有宽光谱吸收的特点，可以大大提高光电转换效率。同时，多结电池温度系数小，适合在高温下工作，可以采用高倍聚光技术，减小电池面积。正是基于众多优点，多结的III-V 族电池理论转换率可超过60%，这远远要高于晶体硅太阳能电池最高26%的理论转换效率。
不过，由于聚光之后电流增大，对电池表面载流能力的要求也提高，这对砷化镓材料的要求也相应提高，使得三结砷化镓电池外延技术成为了突破的难点。
对此，俞容文认为，对于中国专门从事光伏制造的企业而言，聚光光伏技术中的太阳能砷化镓芯片的生长、光学系统、跟踪系统等确实都存在着较高的技术门槛，但这些技术难题不是不可以克服。
“聚光光伏技术说简单也简单，说有门槛也确实存在着较高的门槛，但大部分难题还是可以解决的。以多结太阳能电池Ⅲ-Ⅴ族材料的生长为例，其芯片技术与LED的芯片外延技术存在着相同之处。
至于跟踪系统方面，成百上千个跟踪器放在那，高精度和一致性地跟踪太阳，以现有的自动化控制技术，这也不算是什么难题。”俞容文称。
对于光学系统问题，俞容文认为，最重要的是要保证其光学材料的长期性能稳定性，还有，可以使得光线走偏以后通过折射或是反射的方式回到芯片上，使其具有一定的角度容差度，提高系统的稳定性。高倍聚光的系统集成是个需要引起重视的课题。
看好国内配套优势
即便是对于北控绿产这样已经在关键环节有所突破的企业而言，要想大规模发展CPV，也仍然面临很大的难题。
据了解，由于聚光光伏市场还处于起步阶段，受规模较小以及生产工艺不统一等问题，为之配套的材料厂商对投入资金进行研发的积极性并不高，这成为了制约其成本下降的瓶颈之一。
有业内人士认为，要解决聚光光伏目前存在的问题，必须在跟踪系统、玻璃透镜、封装材料等各环节均要有所突破，这需要从事不同领域的厂商共同努力，而不仅仅是解决太阳能电池的问题。
“聚光光伏涉及的产业链条比较长，每个环节都需要技术比较专注的企业，因此如何有效的对现有供应链进行整合是一个难题。”但俞容文表示，反过来讲，这恰恰又是中国企业的机会所在。
在他看来，如果能够在最关键的芯片方面真正有所突破，接下来就是一个组装以及系统集成的过程，而这恰恰是中国企业的强项。“作为制造业大国，中国在系统集成方面要强过许多西方国家。就以北控格尔木这1 MWp电站为例，如果通过更长一段时间的运行，证明其技术性能确实比较稳定了。那么这种技术优势再加上中国所具有的制造业优势，对于推动高倍聚光光伏技术在国内的规模化应用绝对是一个有利的支持。”
尽管对高倍聚光光伏技术的前景十分看好，但俞容文仍坚持认为应理性发展，不要盲目求大。“任何投资都要考虑回报，都要对股东负责，只有在坚持理性发展的前提下，技术创新才具有可持续性。”
这种理性的坚持，让北控绿产在电站建设方面也少走了不少弯路。“说实话，对于去年青海的光伏电站建设而言，大家都没有太多经验。在这种情况下，最好的办法就是严格执行现有的规范，这是确保电站后期运行效果最有效的办法。”俞容文说。
北控绿产在光伏电站建设方面的经验也得到了官方认可。作为三家受表彰电站之一，北控绿产在格尔木的20 MWp光伏电站获得了由格尔木市政府颁发的“2011年度项目建设以及投资工作先进单位”的殊荣。从该电站目前的运行效果来看，日均发电达到了10多万千瓦时，位居相邻同行前列。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/201206/14/26462.html
