抓住机遇大力推进太阳能光电建筑的应用.pptx

抓住机遇，大力推进太阳能光电建筑的应用中国科学院理论物理研究所何祚庥 一、最近，财政部、住房城乡建一、最近，财政部、住房城乡建设部发了设部发了“财建财建2009128号文件号文件”，要，要“加快推进太阳能光电技加快推进太阳能光电技术在城乡建筑领域的应用术在城乡建筑领域的应用”，以，以“促进我国光电产业健康发展促进我国光电产业健康发展”，应对，应对“目前国内市场需求不足，目前国内市场需求不足，过度依赖国际市场过度依赖国际市场”的的“市场风市场风险险”这为国内光伏产业带来了好消息！二、我国共约有100亿平方米的屋顶，50亿平方米的南墙。扬州市约有2400万平方米的屋顶，800万平方米的南墙。其中约有400万平方米的平顶，2000万平方米的坡顶。如在平顶铺设“转盘式跟踪+4倍聚光+高效单晶硅的光伏电池，以每平方米发电50Wp/m2计，将提供20万千瓦的电力；如在坡顶的1/3铺设“平板式”光电池，以每50Wp/m2发电30Wp/m2计，又将提供20万千瓦的电力，共计40万千瓦的光伏电池的发电能力。三、扬州市共有居民120万，城市80万，农村20万。城市人均房屋面积35.5m2，农村人均40.92 m2。4口之家，户均1.33千瓦的电力。这不仅完全解决了夏季供冷，春秋两季供热水，而且大幅度缓解了冬季供暖的需求。扬州市是联合国认定的宜居城市，理应优先解决优先解决市民的供暖、供冷、供热水的需求。四、有一种意见，扬州市太阳能资源属三类地区，年太阳能辐照量为10501400 KWh/m2a.如果以这一数字和欧洲某些大力发展太阳能的著名城市相比较，扬州市仍属太阳能资源丰富地区。下面是欧洲部分城市太阳能年辐照量的简表：因此，扬州市仍属太阳能资源相对丰富地区，而且，扬州市年辐射量约是1300KW/m2a，是接近“二类”地区的“三类”地区。五、重要的是：扬州市是光伏产业群密集城市，约占全国光伏产业的1/4。即令扬州市属太阳能资源的“三类”地区，但扬州市属温带气候，供暖供冷的需求较小，正好和扬州市拥有的太阳能资源相适应。请看全国太阳能资源区划图：六、现在财政部出台政策，凡“单晶硅光电效率超过16%多晶硅光电效率超过14%，非晶硅薄膜效率超过6%”，“装机量不小于50KWp的光伏电站”，将由财政部“补助20元/Wp”。如在2400万m2的屋顶铺设40万千瓦的光伏电站，将补助人民币80亿元！扬州市必须抓住这一难得的发展机遇！七、关于“技术”。我个认为“转盘式跟踪+4倍聚光+高效单晶硅”电池是“平顶”屋顶的首选技术；“平板式”晶硅电池是“坡顶”屋顶首选技术。因为它们的每平方米发电量较多。需要回答的一个技术路线问题：为需要回答的一个技术路线问题：为什么不是薄膜电池？什么不是薄膜电池？1、下面是陈应天教授等人所总结的在高售价单晶硅条件下，有关薄膜电池，晶体硅电池和各种跟踪式电池性能的比较：不同的方法用地效率薄膜电池15W20W/m2平板式晶硅30W40W/m2传统跟踪式晶硅17W20W/m2聚光+跟踪+晶硅20W25W/m2改进式聚光+跟踪+晶硅50W60W/m2 2、廉价不同的方法每瓦价格每度电价格薄膜电池1013元/W0.90元/kWh平板式晶硅1822元/W1.80元/kWh传统跟踪式晶硅2430元/W1.60元/kWh聚光+跟踪+晶硅2025元/W1.0元/kWh改进式聚光+跟踪+晶硅2025元/W1.0元/kWh3、轻巧不同的方法平均负载薄膜电池610kg/m2平板式晶硅1520kg/m2传统跟踪式晶硅 3040kg/m2聚光+跟踪+晶硅 35kg/m2改进式聚光+跟踪+晶硅35kg/m2 4、承受风载大不同的方法最大风载薄膜电池100km/h平板式晶硅100km/h传统跟踪式晶硅6070km/h聚光+跟踪+晶硅140km/h改进式聚光+跟踪+晶硅140km/h 八、需要讨论的是：虽然目前“平板式”多晶硅每度电价格是薄膜电池的一倍，这是由于制作此“比较表”时，太阳能级晶硅价格居高不下。但不久将来，必将回归3040美元/公斤！这时非晶硅薄膜电池将不再具有价格成本的优势！据我们所知，目前国内不少薄膜电池生产线产品，转化率6%，而且易于衰减！九、下面将介绍我国独立发展的四倍聚光技术：我国我国“4倍聚光倍聚光+跟踪跟踪”的光伏的光伏发电技术已经成熟。发电技术已经成熟。已将光伏发电包括利税在内（注：不包括逆变器和土地）单位千瓦的投资由60000元/千瓦下降到25000元/千瓦。下图是所使用的4倍聚光装置。所使用的光漏斗，能够保证在一次反射的条件下，在太阳电池表面上有均匀光强的分布。图处说明：光漏斗的外形图下面是4倍聚光装置加跟踪技术组成的路灯：图片说明：多倍聚光发电可以用在路灯上既美观又可靠 已在内蒙鄂尔多斯地区建立了205千瓦的电站。这一电站已历经12级大风，高温，骤冷，严寒，冰雹，沙尘暴的考验，已安全运行20个月，而安然无恙！国内第一座由国家批准的，在鄂尔多斯正式上网运行的，其电价为4元/度电的，商业化光伏电站 如以此电站的寿命是25年计，不难测算出，这一技术的发电成本是0.8元/度。近来，这一四倍聚光技术，又在结构上近来，这一四倍聚光技术，又在结构上对所用天文跟踪技术做了大幅度改进。对所用天文跟踪技术做了大幅度改进。下图是一台直径为35米的，峰值功率为50KWp的光伏发电机的构形。这一跟踪样机，所用结构材料更少，占地面更小，控制更简单，抗强风能力更强，半手工制作的跟踪成本已下降到约34元/瓦。现在已接到国外大批订单，出口国外市场。下面是这一50KWp光伏电机的照片：西班牙工人在紧张地安装来自中国的发明下面是中国发明在西班牙正常运行的大型跟踪光伏发电站 十、有兴趣的是：这一“4倍聚光技术”将在国家住房城乡建设部办公大楼屋顶，安装一个功率为50KW/p的光伏电站，将能提供白天办公所需供电、供冷、供暖、供热水的各种功能，夜间却无此需求，因而只需要极少量的储能装置。下面是这一大楼屋顶的设计图：图41：建设部主办公楼楼顶光伏电站布局南南北北东东西西2#楼楼1#楼楼北辅北辅楼楼2#楼，1#楼，北辅楼。共可以放6个圆盘。设计示范：建设部屋顶50KW电站谢 谢！