1、光伏發電光伏電站發電成本太陽能發電定日雜談太陽能發電方式百花齊放，但尚未形成可以廣為復制的模式，內中 原因就是對發電成本等制約因素，沒有充足的驗證時間，所以無從判斷 哪種技術會成為低成本高效率光伏發電的主流。常勝將軍劉伯承曾說， “同一孫子兵法，馬謖的用法就是教條主義，孔明就不是；龐涓、孫臏 同師鬼谷子，一個是教條主義，一個就不是?！睗h能文化提倡低調務實， 其本質就是實事求是、與時俱進的有機綜合。一分為二的分析求證，創 造性地研究太陽能光伏，以現有方法為中介進行分析，從每一個主要思 索對象出發，充分展開綜合、判斷，在分析比對過程中，發現新問題， 提出新觀點，從中找出規律性的東西。目前，光伏發電

2、有兩種形式，一是“光-電”方式，即利用太陽能電池 將光能直接轉化為電能，二是利用鏡面聚光，先將光能轉化為熱能，再 把熱能轉化為電能，俗稱“光-熱-電”方式。但無論哪種形式，光能利用 效率低、發電成本高、占地面積大、維護困難等問題，都是光伏發電大 規模應用的瓶頸。“陣列式”光伏發電是我國最流行的太陽能發電方式，其特點是，系 統龐大，占地面積廣，光電轉換率低，投入資金量大，不能24小時發 電。假定有效日照時間為年2000小時，每兆瓦光伏電站平均占地50-60 畝地。作為標桿的敦煌光伏電站項目，10兆瓦裝機占地面積高達1平方 公里，平均每兆瓦占地150畝地，如果使用光電轉化率較低的薄膜電池， 占地面

3、積、人工成本、BOS均比晶硅電池光伏電站高出三分之一。太陽能塔式熱發電技術主要特點是，利用陽光把循環水加熱轉換為 蒸汽推動汽輪機發電，具有安裝簡單、維護方便，沒有環境和水污染， 能保證24小時發電，太陽能轉化率可達25%，每度電成本可控制在 0.50.6元，屬于低成本、高效率光伏發電方式，也是美國目前最流行 的光伏發電方式。模塊定日陣聚焦光熱技術，采用“光-熱-電”方法，通過特殊裝置， 將陽光轉化為熱能，通過傳輸、儲存、熱交換，在光學聚焦、跟蹤及提 高光熱轉換效率方面實現了重大突破，在光熱效率與成本方面有較大優 勢，此技術10萬千瓦規模發電成本0. 42元/度，100萬千瓦發電成本 0.29元

4、/度，與最低煤發電成本0.28元/度相當?？蓪崿F高壓蒸汽發電， 其最大的特點是效率高，成本低廉，有望實現24小時可持續、規模化 并網發電。從技術特點上看，該技術主要亮點有三:一是采用了廉價有 效的二維跟蹤技術，使得每個模塊都可以一年四季全天候自動追日，從 而保證不受氣候條件制約的獲取太陽能。其次，是獨特的低成本超級儲 熱技術，通過數百面小銀鏡組成的凹面鏡體，將太陽能聚焦在光熱轉換 的“太陽能鍋爐”上面，幾百個模塊“鍋爐”串、并聯形成一個巨大的集熱、 傳熱、儲熱矩陣，使得終端儲熱器集熱溫度超過300攝氏度。這種低成 本的超級儲能技術，可以持續穩定地發電，從而解決了太陽能發電并網 調峰難的問題。高

5、倍聚光光伏也是先進太陽能發電的一種方式。其優點呈綜合性分布，例如，發電成本比晶硅和薄膜電池低20-30%；占地面積是晶體硅的60%,薄膜的3成；光電轉換率是晶體硅的1.5-2倍，薄膜的2.5-5 倍。太陽能屋頂發電。在屋頂和建筑物立面敷設太陽能電池組件，形成一個不需維護，工作壽命長達30-50年的光伏發電系統。以上海市為例，在2億平方米屋頂面積的1.5%，即十萬個屋頂約合300萬平方米上，安裝太陽能光伏發電并網系統，每年可 發電4.3億度。資料計算顯示，在1000瓦/平方米的標準日照條件下，安裝 太陽能發電系統，1平方米屋頂可獲得130至180瓦電，將城市大大小小的 屋頂光伏系統連接起來，就會

6、形成一個巨大的、清潔、高效和永不衰竭的太 陽能發電廠。相比屋頂綠化、平改坡以及太陽能熱水器，安裝“太陽能并網 屋頂光伏發電系統”更能讓屋頂的價值最大化，還可有效解決城市土地面積 狹小，無法推廣陣列式和塔式等光伏發電方式問題，亦將催生大城市“零能 建筑”“產能建筑”誕生，在經濟發達的大中城市具有無限的發展潛力。當 然，屋頂產權問題和太陽能屋頂建成后管轄權等問題需要立法給出解決方案。 屋頂光伏由于屋頂面積狹小，對電池組件的光電轉化率要求甚高，以節約寶 貴面積。所以屋頂太陽能幾乎都采用高轉化率的晶體硅電池，極少使用低轉 化率的薄膜電池。太陽能發電能否大規模應用，關鍵取決于成本和政策。我國雖是全球太陽

7、能 電池生產第一大國，但由于光伏發電成本過高，無法在國內市場大規模應用。目 前傳統的陣列式太陽能發電，光電轉換率只有6-18%，8成以上的太陽能都以熱 能的形式散失掉。光伏發電占地面積過大問題，嚴重制約了太陽能發電的大規模 使用。現有地方政府要打造一個陸上三峽，按照目前的技術水準，建造一個與三 峽裝機容量1820萬千瓦相當的光伏發電站，占地面積1820平方公里，合270 萬畝土地，實際就是每萬千瓦占地1平方公里，目前全國的總裝機量容量不到1 0億千瓦，即使假設未來全國建設40億千瓦的太陽能電站，所需用地也只有40 億除以1萬=40萬平方公里。我國有960萬平方公里的國土面積，其中約840 萬平

8、方公里為非可耕地，40萬平方公里的面積只點其中的5%還不到，但是這在 土地資源緊缺的東南沿海經濟發達地區幾乎是不可能的事情。即使是在地廣人稀 的西部地區，荒漠、灘涂也是一件非常困難的事情。一是偏遠地區太陽能電力輸 送成本較高，其次，無論是荒漠、廢棄地還是灘涂，光伏電站大規模“吃地”必 將引起政府高度重視，零地價政策難以為繼，國家很有可能出臺限制性、有償用 地政策，那將是光伏電站建設難以承受之重。直接發電的陣列式光伏技術過于依 賴太陽能電池的光電轉化率，而忽略采用其它技術的綜合手段提高發電效率，降 低電池比重的作用。當大型儲能技術突破之前，陣列式光伏電站只能白天發電， 無法保證24小時供電。第三

9、，在西北部荒蕪但光照充足的地區建設光伏電站， 沙塵導致的光伏電池透光性下降問題，名合維護提出更高要求，雖然納米荷葉自凈 技術可用于電池表面處理，但是自潔只是相對的，最終解決問題還要依靠人工處 理，惡劣的工作環境和大量的人工，都是光伏發電成本必須面對的嚴峻問題?！肮?熱-電”發電方式，利用逐日跟蹤、高倍聚光、介質加熱、高效蓄能等 多種先進技術，有效的規避太陽能電池光能利用率過低的軟肋，而這類多種技術 的綜合將光電轉化率輕松提高至25%以上，超過品體硅電池的理論極限。這種光 伏電站具有結構簡單，占地面積小，投資少，不受季節氣候影響，可24小時穩 定持續發電，維護成本大幅度降低的特點。高倍聚光光伏發

10、電站，建設成本與陣 列式電站相似，但發電效率高出一籌。在占地面積上，據筆者向高倍聚光和模塊 定日陣聚焦光熱技術專家請教結果，1GW太陽能電站，如用高倍聚光技術占地2 0平方公里、模塊定日陣40平方公里，塔式太陽能發電80平方公里，薄膜太陽 能電池280平方公里。當我們將直接和間接光伏發電方式進行比對后，就會發現，太陽能發電成本 的降低并非單純取決電池組件光電轉化率的高低，善用綜合技術，另辟蹊徑，提 高發電效率，縮小占地面積，降低發電成本，并將太陽能熱量綜合利用，大幅度 提高太陽能利用效率，保證光伏電站無需儲能技術即可持續供電的“光-熱-電” 發電技術，在成本等綜合指標上更勝一籌。太陽第2/3頁 能發電成本的降低需要在更大戰略視野上綜合解決，從這一點上看，太 陽能發電作為新能源大規模推廣使用，是需要與時間共同進步才能實現 的宏偉目標。創新思維的主要特征是發散性，即能夠跳出常人思維的傳統軌跡，開 辟旁門左道，去發現大多數人都沒想到的亮點。在思維的力度上，對光 伏傳統觀點和思維要有一種