越来越多的高倍聚光系统采用的是高聚光比的模组,也就是使用高效的III-V半导体芯片,这种芯片的效率提升非常显著,直接导致了聚光系统整体的成本下降。在标准测试条件下,FraunhoferISE实验室的模组效率已经达到了36.7%,而大多数的商业模组已经超过了30%。最近几年,得益于芯片和光学效率的提升,高倍聚光的AC系统效率也都达到了25%-29%之间。同时由于带跟踪系统的缘故,高倍聚光系统在电力需求高峰的下午时段能够保持可观的电力输出。
根据项目不同,高倍聚光的规模范围从kW到MW级都可以。由于一些跟踪系统的立柱并不怎么占地方,项目地还可以做其他(如农业)用途。
高倍聚光的另外一大优点是,不像普通的晶硅系统,其电力输出不太受环境温度影响,在气候炎热的地区比较有安装优势。
从生产制造环节来看,高倍聚光的初始设备投资相对于其他光伏技术(如晶硅)是比较低的,尽管存在不同的高倍聚光设计和生产工艺路线。美国可再生能源实验室(NREL)的详细分析指出,采用菲涅耳透镜和二次光学的技术路线,生产芯片和模组的设备投资为$0.56/Wp(DC),其他设计形式还可能更低。大部分的高倍聚光系统生产厂家还把芯片和光学部分的生产外包,这样的话,其生产设备投资还要低得多。
一些分析报告还显示,自从进入光伏市场以来,高倍聚光系统的安装成本在持续下降。2013年,FrauhoferISE的一份报告发现,安装10MWp的高倍聚光项目,价格在1.4欧元到2.2欧元每瓦。价格变化是因为采用不同的技术路线和新的不同安装地点造成的差异,基于这些项目计算得到的平准化电力成本(LCOE)为0.1欧元/度到0.15欧元/度(对应的辐射度DNI=2000kWh/m2/a)和0.08欧元/度到0.12欧元/度(对应的辐射度DNI=2500kWh/m2/a)。高倍聚光的优缺点见表1。
聚光光伏优点表
高倍聚光的芯片、模组和系统已经研发了几十年,最早的聚光系统样机出现在上个世纪60年代,准确的说聚光光伏并不是一个新近才出现的光伏技术路线,但其真正进入市场是在2000年代中期。
跟晶硅技术相比,在大规模光伏并网发电应用市场上,高倍聚光还是个年轻的小角色(尽管其芯片技术在太空中已经是非常成熟的应用)。这暗示了聚光可靠性数据积累不足,也体现在价格和行业成熟度上,聚光光伏还未得到真正的重视。
这篇报告的目的也在于改变信息不对称,为市场和公众归纳和提供可靠性数据。报告的第一部分集中于市场和行业,希望投资者、政策制定者、行业同行以及希望扩展研究范围的研发人员与大众能从中受益;第二部分则集中在研发和技术方面,主要为行业和研发的利益相关方提供参考。
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