三、中国的光伏组件与电站
除了欧洲以外,中国是最大的太阳能市场,占全球太阳能市场的8%。中国2011年太阳能累积装机容量为3300MW,猛增到2014年的28199MW,三年间增加了8倍。到2020年中国计划安装太阳能装机容量约50000MW。从2010年起,中国对再生能源投资达450亿美元,以减少对煤的依赖。
中国拥有丰富的太阳能资源,接收阳光的地区主要在农村和远离国家电网的地区。有17%陆地接收太阳辐射达1750kWh/m2以上,约40%以上的陆地在1400~1750kWh/m2。中国戈壁沙漠面积130万km2,如果都覆盖着太阳能板,那么潜在的装机容量可达17TW。
中国已经成为全球最大的太阳能板(电池)的制造商,仅在2010年太阳能板生产超过10GW。中国太阳能模块95%供出口。全球有10家公司控制着全球太阳能模块生产量的一半以上,其中4家公司即尚德、晶奥、英利绿色能源和天合光能都在中国。
中国是太阳能组件出口到美国的最大出口商,仅2011年出口太阳能电池达28亿美元。2008年中国企业生产的太阳能电池平均销售价格为4美元每瓦,即为全球平均价格的2倍。仅隔2年价格降至1.80美元每瓦,低于全球平均价格的30美分。
表4中国运行中的光伏电站统计
单位装机容量产生的电力与光伏电站所处的日照位置有关。按照台湾的平均日照,1kW可以产生1250kWh,而日本平均产生1000kWh。
我国宁夏盐池县高沙窝镇有丰富的太阳能资源,平均日照在1640~1700kWh/m2,因此计划拟建光伏电站,装机容量2000MW,占地40km2,总投资150亿元人民币。建成后将成为世界上最大的光伏电站之一。
四、太阳能板可以用在哪?
由于太阳能转化为电能的效率低,一般只有20%以下,最高不超过25.6%,因此太阳能电池数量巨大,占地面积大,并且都处于荒凉贫瘠和人口稀少的地方。因此,增加太阳能电池的落脚处有两个方案:
1、浮式太阳能发电站。太阳能发电站漂浮在水面上,像闪耀在水面上的蓝色宝石!近年来,由于陆地上大规模土地难寻,利用闲置的水面来架设太阳能板,这项创举重新定义了太阳能电池板的落脚处。只要是水面波动但水位落差不大的水面,都适合发展浮式太阳能发电站。
图1日本千叶县山仓水库上的浮式光伏电站
浮式太阳能发电站的优点是:
⑴租用池塘或水库的闲置水面的价格较为低廉,可节省营运成本。
⑵水面温度可以降温太阳能板,与设置在陆地和屋顶上的太阳能板比较,约可高出11%的发电效率。
⑶太阳能板可遮蔽阳光,不直接照射在水面上,降低池水的蒸发率和池塘内的藻类繁殖,改善水质,有利于水池的维护。
世界上最大的浮式光伏电站预计将于2018年在日本千叶县山仓水库建成。该项目设计发电功率3330MWh,建成后它将是世界上同类型发电站中发电功率最大的水上漂浮光伏发电站。这一电站的建成预计将为极大缓解日本东电公司在东京地区的供电紧缺问题。
2、太阳能道路。新一波道路革命即将展开,2015年12月法国正式宣布,将在未来5年内修建1000公里太阳能道路。欧美国家致力于研发太阳能道路,英国和荷兰打造太阳能自行车道,比利时也曾建造过一条3.6公里长的实验性公路,将马路变成再生能源的生产基地。
太阳能公路不需要重建既有的公路,只是将太阳能板以聚合树脂制成厚度仅有0.7厘米的小块太阳能砖块,像地砖一样铺设在原来的道路表面,同时在太阳能板上涂覆透明保护层增加了颗粒结构,让路面的摩擦力与传统公路相当,以确保行车安全。目前已进行100万次的车辆通行测试。
太阳能板上内建的LED照明,能够在路面上发亮,显示道路标线和路况讯息,并随时依据道路状况而进行调整。
太阳能板产生的电流由隐蔽在地下的蓄电装置输送到城市电力网。根据法国《环境与能源控制署》计算,1公里的太阳能道路发电量,足以支持规模5000人小城镇的日常公共照明用电。
图2太阳能道路面