砥砺奋进的五年丨太阳能产业绽放耀眼光芒

　太阳能产业绽放耀眼“光”芒

　　技术创新为我国建设兆瓦、吉瓦级大型光伏电站提供强力支撑

　　中国电力报 中电新闻网 记者 曲艺

　　近日，汉能联手摩拜单车，在共享单车车筐里装上了薄膜太阳能电池组件，成为“移动能源+互联网+”创新合作的典范。持续流淌的绿色电力“仰仗”薄膜太阳能发电技术的进步。一如阳光普照大地，所及之处，无不涌动希望。

　　于能源领域而言，毋庸置疑，这“光”促使能源利用变得更便捷、更绿色、更智能。如何摆脱过往定式的枷锁，通过技术创新更加巧妙地利用这“唾手可得”的“希望之光”，让太阳能产业绽放耀眼“光”芒？能源人颇费思量。

　　太阳能电池雨天亦可“展身手”

　　太阳能电池在暗环境发电效率低、甚至不发电，这一直是行业难题。针对这一痼疾，多年来，国际上投入了大量人力、物力和财力，但仍未见明显起色。

　　转机来自中国。资料显示，2016年，中国海洋大学材料科学与工程研究院教授唐群委团队和云南师范大学教授杨培志团队，联合研发出可在雨天发电的太阳能电池。

　　石墨烯所起到的作用功不可没。然而，不同方法研制的石墨烯性能有差异，且石墨烯的透光率并非100%，以至于正常光照时的电池效率，比没有石墨烯的电池效率有所降低，这在实际应用中并不经济。

　　经过多个方案的比较，研究人员采用了杨培志团队研制的石墨烯，在柔性太阳能电池上通过热压技术组装完成了相关实验。

　　实验过程中，围绕石墨烯薄膜与太阳能电池的合理耦合这一需要探索和创新的课题，研究人员使用一定浓度的氯化钠溶液模拟雨水，助力太阳能电池实现了大约100微伏/滴的电压和0.5微安/滴的电流输出以及6.53%的光电转换效率，使太阳能电池在雨天也可发电。

　　显然，在雨量充沛但太阳能资源不够丰富的地区、酸雨多发地区以及岛礁供电和海上航行等领域，这项技术都能派上用场。

　　谈及未来趋势，唐群委信心满满：“太阳能电池雨天发电不是最终目标，研发‘全天候太阳能电池’才是终极理想，未来的太阳能电池有望在阴、雨、雾、霾等任何天气情况下发电。”

　　大型光伏系统设计集成技术获重大进展

　　记者从科技部获悉，在“十二五”及“863计划”支持下，先进能源技术领域“大型光伏（并网、微网）系统设计集成技术研究示范及装备研制”重大项目下设的“百兆瓦级光伏系统设计集成技术研究及关键设备研制”和“光伏系统和平衡部件现场测试与实证性示范研究”课题取得了重大进展，已于近期通过了技术验收。

　　其中，“百兆瓦级光伏系统设计集成技术研究及关键设备研制”成功地研制了基于IGBT器件并联技术和内部模块并联技术的2种兆瓦级光伏并网逆变器；研制出2兆瓦、1兆瓦、0.5兆瓦级光伏系统模块单元，开发了大型光伏并网电站工程设计软件；在青海海南州共和县建成的110兆瓦并网光伏电站已成功并网发电。

　　“光伏系统和平衡部件现场测试与实证性示范研究”实现了光伏系统及平衡部件实证性研究示范平台的技术集成，在青海共和县建成了11种光伏组件、9种系统运行方式、总装机容量5.16兆瓦的我国第一个寒温（高原）气候国家级光伏系统及平衡部件实证性研究基地；建成了我国第一个兆瓦级光伏系统和平衡部件野外公共测试平台，最大测试容量为1兆瓦；研发出模块化可移动光伏系统测试平台，并已对国内多个光伏电站开展了现场测试；研制完成的100千瓦~1.5兆瓦等级光伏并网逆变器研究测试平台获得了中国合格评定国家认可委员会（CNAS）认可。

　　该项目主要负责人透露，项目取得的研究成果将为我国光伏技术规模化利用，成为光伏产业强国，以及建设兆瓦、吉瓦级大型光伏电站提供技术支撑。

　　塔式光热发电技术装备完全实现国产化

　　《“十三五”国家科技创新规划》明确指出，未来应该重点加强光热发电技术研发及应用。不容小觑的是，过去5年我国光热发电技术创新取得了不俗成绩。

　　今年2月9日，科技部发布消息称，国家“863计划”先进能源技术领域“基于小面积定日镜的10兆瓦塔式太阳能热发电技术研究及示范”主题项目取得重要进展，该项目（课题）示范工程成功并网发电，且已通过技术验收。 

　　时针拨回2016年8月20日，该项目示范工程中控太阳能德令哈10兆瓦塔式熔盐光热电站一次性打通全流程并成功并网发电，并于2016年8月21日15时45分，实现满负荷发电。据统计，该电站采光面积达到63000平方米，熔盐蓄热量满足机组80%额定负荷发电2小时，系统发电效率可达15.9%。

　　记者了解到，该电站是我国首座成功投运的规模化储能光热电站，也是全球第三座投运的具备规模化储能系统的塔式光热电站。该电站完全采用中控太阳能公司自主研发的技术和装备，科技部表示，其成功投运充分展示了我国具有自主知识产权的塔式光热系统集成技术水平，以及适应高寒高海拔环境的核心装备研制能力，同时意味着塔式光热发电技术和装备完全实现国产化。

　　业内人士认为，太阳能热发电具备规模化储能的特点，能够替代化石能源，有助于解决环境污染问题，充分体现了可再生能源的前景与活力。

李梁