“八面玲珑展威风”对我国太阳能光电成本降低的巨大影响

1、“八面玲珑展威风 对我国太阳能光电本钱降低的宏大影响引文：“采用数倍聚光的光伏发电系统是由去年回国的剑桥大学应用物理学家、现为中国科技大学和中科院理论物理所特聘研究员的陈应天教授，在他独创的新的光学聚焦与跟踪理论的诸多应用下的重要创造之一。这个新的光学聚焦与跟踪理论，已经在国际上引起强烈反响以色列著名太阳能专家特拉维夫大学Kribus教授评论“这是在一个多年几乎没有进展的光学根底领域中的第一个打破，而理论的打破将带来诸多适用光学的技术应用领域的打破，如大型望远镜、新型雷达、激光并束、超精瞄准及变焦照相机、太阳能聚光等等，而太阳能方面又可以有太阳能光伏发电、太阳能热发电、太阳炉产生3500度高温

2、、太阳灶用于炊事等多项技术创造或重大改进。笔者从今年5月以来，一直关注着“采用数倍聚光的光伏发电系统新技术的进展，在不到一年的时间里，该项新技术经过了原理的论证、实验室试验、样机的研制、样机的改进进步可靠性并降低本钱、样机的示范运行五个阶段。到目前为止，安装在中科院理论物理所楼顶的两台样机每台峰值功率150已经成功地在安徽和北京两地连续运行了四个多月的时间，期间经历了炎热、阴雨、大风、低温等季节考验，一直在稳定可靠的运行。目前，安徽应天新能源公司正在建立1万瓦的独立太阳能光伏电站，将太阳能作为公司新厂区的重要供电来源之一见附图照片。笔者欣喜地看到，这项新技术将打破我国太阳能光伏发电本钱居高不下

3、的障碍，其应用推广将使我国的太阳能光电开展走在世界前列，更难能可贵的是，这是我国完全具有自主知识产权的新技术。因此，笔者将此文命题为“八面玲珑显威风。本文将以详实的数据分析这种新的光伏发电系统的特点以及对我国太阳能光电本钱降低的宏大影响。1、采用数倍聚光的光伏发电系统的主要功能和特点图1即是目前安装在中科院理论物理所楼顶示范运行的两台采用数倍聚光的光伏发电装置的照片，每台发电装置的峰值功率150，如同镶嵌着18颗钻石，在阳光下熠熠生辉，而“绿色的电流那么源源不断的流出，最大发电电流可以到达16A。其实，每颗“钻石是由一个普通的单晶硅光伏电池和一个八面体反射镜围成的光漏斗组成见图1照片。八面体的

4、光漏斗的作用在于，将太阳光通过平面反射的方法折叠并聚集起来，形成4倍的太阳光强并均匀地照在光漏斗底部的硅光伏电池上。这样，在一个太阳光强照射下峰值功率仅为2.2的每个光伏电池的实际功率那么进步到4倍即8.8左右，18颗“钻石串联起来，一个太阳光强下峰值功率仅为39的光伏电池组的峰值输出功率进步到了150其并非严格的4倍是因为存在一些反射、折射损失。因此，与传统的平板固定式光伏发电系统相比，新的“采用数倍聚光的光伏发电系统可以在同样的发电功率等级条件下，节省3/4的硅电池；或者说在使用同样数量的硅光伏电池的条件下，可以将实际输出功率增加到4倍。2、国外采用数倍聚光的尝试为什么没有推广开来？专家们

5、已经研究发现，硅光伏电池在一个太阳光强下使用实际上是大材小用，因为光伏电池可以承受更高的光强，发出的电流成比例增加而又不至于影响光伏电池寿命。通过聚光进步太阳能发电的效益，国外已经有过一些工业化尝试。比方利用菲涅尔透镜实现37倍的聚光，但由于透射聚光的光强均匀性较差、且特制透镜本钱降低的速度赶不上高反射率的平面镜，国外开始尝试通过反射实现聚光，比方德国ZS公司创造了V型聚光器实现了2倍聚光，美国的Falbel创造了四面体的聚光器实现了2.36倍聚光。尽管实现2倍聚光也可以节省50%的光伏电池，但是相对于聚光器所增加的本钱，总体的经济效益并不明显。尽管反射聚光具有均匀性好的特点，但是如何利用反射

6、方法以较低的本钱实现3倍以上的聚光一直是国外没有成功解决的问题，因此依靠传统的反射方法在普通光伏电池上实现数倍聚光的光伏发电系统未能得到广泛应用。而在陈应天教授所独创的新的光学聚焦与跟踪理论的诸多应用中，其中的一个重要理论便是打破传统反射法所遇到的障碍，开发出一种低本钱、高聚光比的反射聚光器。3、李政道：这个新的“采用数倍聚光的光电系统是理论与理论的完美结合！根据新的聚光和跟踪理论，陈应天、何祚庥等人创造了一种由八面体反射镜组成的聚光器，也称为“光漏斗。光漏斗的高度、倾角均按照陈应天的新的聚光理论而设计，最高聚光比可以到达7倍。但是，目前示范运行的样机仅仅按照4倍聚光比而设计，这是考虑到普通光

7、伏电池本身在高倍太阳光强下的散热问题，实现7倍的聚光需要采用一套水冷系统，不仅使光伏发电系统的应用环境受到限制，而且势必增加本钱，因此，仔细比较了各种聚光倍数下光伏发电系统的性价比后，确定利用这个光漏斗实现45倍的聚光是比较现实的方案，仅仅依靠自然冷却，光伏电池就能很好地工作。此外，利用新的光学跟踪理论，创造者设计了一个本钱低且机械简单可靠的跟踪装置，日跟踪是系统按照时钟自动调节，而年跟踪采用手动调节平均一星期调整一次即可。为了同传统的平板固定式光伏发电系统的性能进展比较，安徽应天新能源公司对“平板固定式和“数倍聚光式两种发电系统进展了长期的同等工作条件下的测试，并同时进展全自动的记录以获得可靠的数据。实测说明，采用数倍聚光的光伏发电系统成功实现了4倍的功率输出，而光伏电池的温度即使在今年夏季最炎热的季节里，也没有超过50完全在光伏电池本身的正常工作范围内。安徽应天新能源公司推出的新的采用数倍聚光的光伏发电系统，从聚光到跟踪，尽管新理论的数学计算相当繁复，但是复杂的理论带来的却是廉价、可靠