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[太阳能] 太阳能时代到来:效率提高成本减小 获政策支持

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发表于 2008-4-16 14:25:35 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国山东泰安

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理论上,解决世界能源问题的方法相当简单——找一块阳光明媚的大小相当于美国得州一半的地方,想出一种办法捕捉到20%散落到这个地方的太阳能,能源问题就解决了。太阳能取之不尽,用之不绝,不仅足以替代全球需要的所有能源,也是最清洁、最可再生的资源。
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& i; `) P/ b. f4 u' x8 i1 u  利用太阳能真有这样轻而易举吗?非也。多少年来,支持太阳能的人一直在为每一项太阳能技术革新欢呼,但一次又一次,这些突破都未能在生产实践中得到具体应用。最主要的原因是,与核能或风能等其他形式的能源相比,太阳能技术昂贵、低效。若无实质性的成本下降,很难触发太阳能利用的大转变。 ' Z, q7 D- E' Y2 T: l

, N# l: G9 H" C& J4 |  而今的情况不同了,政治意向、经济压力与技术进步三个因素综合起来,将人类推向了太阳能新世纪的边缘。
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  如今,全世界的人都已广泛接受了化石燃料造成环境危害这一事实,加之对太阳能电池研究迅速增长的投资,以及太阳能电池效率的稳定增加,利用太阳能发电这种经过证明的可靠方法符合当前这个大时代。 5 r! Q9 m( K" O3 ~

4 G3 v0 @; j- H' F. O  效率提高,成本减小 1 s2 \  c4 E! F8 b1 ?
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  最早的太阳能电池效率只有6%。很长一段时间内,这个领域的研究进展都是零散的,到后来才逐渐地将效率提高到15%的最好状态,但是其昂贵的价格只有军方和太空探索项目才能负担得起。直到最近10年间,那些并不昂贵的电池才发生了巨大的改变——效率提高到20%,并还在进一步提高中。
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  去年,美国纽瓦克特拉华大学的艾伦·巴内特与同事设计了一种破纪录的新电池,其能量转换效率达到42.8%。巴内特认为目前在商业规模上使用的电池应该已能达到50%的能量转化率,且因为这种设计结合了现代的制造技术,制造成本下降得也很快。
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8 F% n( |3 ^( d4 `) W4 m, }  德国光子咨询公司的太阳能工业分析家米歇尔·罗格指出:在日本、美国加州和意大利,这些世界上电价最高的地方,太阳能发电的成本在某种程度上已经可与天然气发电、核电等其他类型的发电竞争。比如在美国,电的平均价格是每千瓦时10美分。而太阳能发电的成本已经大致降到了20美分,这个价格为光伏电池造就了一个繁荣的市场,如今太阳能光伏电池以每年35%的速度在增长。私人投资者也开始对此有了兴趣。主营太阳能开发的公司股票面值从2006年1月的400亿美元升高到今天的1400亿美元,这标志着太阳能在全球市场中已经变成了发展最快的行业。 5 Q( X- {5 H. _; P% k! L5 M7 c

6 K0 i' u7 E6 |; V% l  美国总统布什已认识到这种新开端,将1.68亿美元联邦资金拨给了“太阳能美国计划”,这是一个计划于2015年前降低光伏技术成本,提高太阳能与其他能源技术竞争力的研究项目。罗格认为布什的目标是可以实现的,他说生产光伏设备的成本已经降低到一定水平,在某些地方,光伏发电量已经不输于常规发电。 1 r2 b  b& n( E1 v% t0 F

2 _3 p. r" f9 S1 J  C/ I/ M3 b  政策支持 & l% W# s# s" X

. t- R; n" c9 n/ @. e9 T$ }4 D  除了技术支持,很多国家还出台了对太阳能利用的财政补贴。
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  在太阳能技术的推广方面,领先国家是德国。人们也许会感到奇怪,虽然万里无云的好天气并不多见,但德国却非常关注太阳能的利用。2003年11月,除了石油、天然气价格的上升,人们对全球变暖的关注也在增加。为了保证太阳能的市场,德国议会通过了一个高价收购太阳能电力的政策项目:任何利用太阳能发电的人都能以每千瓦时0.45~0.57欧元的价格将其所发的电卖到德国国家的高压输电网中,这个价格是消费者购电费用(约为每千瓦时0.19欧元)的3倍。德国的发电公司需要通过法律支付这项费用,该法律将一直延续到2024年,这项措施有效刺激了企业在太阳能电池板的投资,使他们有信心赢回自己系统的投资,并有可能转而盈利。
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5 G% ]* N7 I) P- R- U  今天,德国有超过30万家光伏系统,大部分都是家庭和小企业安装在房顶的,它是世界上发展最快的光伏市场,占有全世界使用的光伏电池板的55%,每年太阳能发电量300万千瓦,相当于3~5个常规电站。 # d; _* g  E0 y

: T5 H! @# H8 T  K: ^6 g& w1 |9 u$ `  去年,紧跟着德国人的脚步,意大利和西班牙也相继推出了各自的关税补偿计划。与此同时,“太阳能美国计划”也拨款28亿美元,补贴安装造价高达每瓦2.5美元的新型光伏系统,美国的目标是在2018年建成发电300万千瓦的容量。罗格预计,到2008年底,约有20个国家将会对太阳能给予类似的税收补贴计划。
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5 b- ?) G. ?6 E! E; L9 ?& Y9 r- P  人们希望,通过鼓励需求,这些政策上的倾斜能够刺激光伏的研究和生产技术,将太阳能的成本降低下来。
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7 B2 s+ B4 X$ p' f  新思路,新设计
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, ?, N8 [% S% l  另一项旨在改进主流太阳能设计的革新思路是:应用透镜来聚焦和放大投射到太阳能电池板上的光量。在合并聚焦镜最为成功的设计中,有一款是由美国加州的索连特能量公司研制的,设计的装置可以将太阳光聚焦500倍到光能接受面。巴内特破纪录的电池也采用了一种新型聚能器,不过这种聚能器只需要将光强化20倍。 ( r# u, d) y5 o+ H7 ^2 [

+ |; h3 p5 n1 B+ X9 u* y7 m  当然,人们还有制造更为廉价、效率更高的雄心勃勃的太阳能电池计划。在世界范围内,一些研究小组正在致力于研究一种叫做量子点的纳米晶体,目的是研制出效率在42%的低成本太阳能电池。马丁·格林是这一领域的领袖,他设计了一种能和特别光谱范围相匹配、使其能量效率更高的量子点纳米晶体。他想解决常规太阳能电池的一个特别问题:进入光子所提供的部分能量存在热损失。格林设计了“热搬运器”电池,这种电池从光子到电子,能转化更多的能量,产生更高的输出电压。他说:“原则上,一个热搬运器电池可以有接近74%的效率。” 7 u8 a/ J- r7 P# Q8 l
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  加州大学圣巴巴拉分校的艾伦·黑格正在试验另外一种办法。他发明了一种可以导电的半导体塑料,这种材料就像硅和其他半导体材料一样,允许进入的光子释放电子。 % [* s  W; l1 _% z3 ]" @0 Z

1 ~, w/ V6 j! ]1 J8 ]- k' s  在今年7月份的时候,黑格公布了一种塑料太阳能电池组,其效率达到了6.5%,这是目前世界上塑料太阳能电池的效率最高纪录。
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  黑格指出,塑料电池的好处在于它们可以利用一种“类似于印报纸方式”的印刷过程来生产,因为他们所采用的所有材料都是可溶解的。他说:“我们的目标是达到10%的效率,最终将超过这个值。”这类电池的最大优势是廉价。“人们评论比较的是每瓦的价格,即使我们的效率比较低,但每瓦的成本价仍然有优势,因为这种电池的制作是非常廉价的。” ; l9 i9 X9 I* `/ F* T8 D
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  也许,这正是太阳能所具有的真实魅力,它并不是依靠昂贵的高效电池,而是凭借一种非常便宜的新设计而获胜的。这是一场相当漫长缓慢的革命,但最终经过一些坚信太阳能的人多年来孜孜不倦的研究和投资,这一行业已开始盈利——太阳能发电的时代终于来临了。       
; |1 |' c: S5 E4 I) ^% Z' \% p         来源:中国新闻网
发表于 2008-4-17 21:59:05 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南京
感觉国内太阳能的利用成本还是太高。
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