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除了地面和屋顶 未来光伏发展的潜力在哪里?
2019-11-19   国家能源研究中心 审核人:   (点击: )
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大家熟知的光伏发电传统应用市场当为光伏地面电站和工商业及户用分布式,而这也正是全球各国在过去几年中致力发展的典型光伏应用领域。但大型地面电站通常分布于偏远地区,工商业和户用屋顶的资源也非常有限,除了地面和屋顶,未来光伏发展的潜在市场在哪里?

根据对全球光伏市场和技术的研究,我们预测,以下五种光伏创新应用将可能成为大家关注的焦点。从应用上由近及远,我们逐一盘点一下已经在发展道路上的未来光伏应用五大趋势。

第一位:Floatovoltaic漂浮式光伏电站

在我们看来,漂浮式光伏电站或许是除了工商业户用分布式和地面电站之外最成熟的光伏新型应用领域,已经得到全球光伏市场的关注。阳光电源、三峡新能源等在这方面有很多成功案例。根据研究,如果将光伏组件安装在水库或其他水体表面,由于水的冷却作用,能提供更高的发电效率和发电量,光伏组件发电量增加高达10%,而且还有很多其他优点,最直接的就算降低蒸发量,防止有害藻类的产生,降低水处理成本。为此,行业专门开发了一个词语:Floatovoltaic - Float Photovoltaic。 尽管截止2017年底全球光伏装机总量已超过500GW,但水面漂浮光伏电站的装机量仅100MW左右。

2008年,第一个商用175kWh浮板系统安装在加利福尼亚州纳帕谷远尼恩特酒厂。

2016年,全球单体最大的水面漂浮光伏电站是阳光电源建设的安徽淮南20MW项目。

第二位:光伏建筑一体化(BIPV)

顾名思义,建筑一体化光伏技术是以屋顶、天篷、幕墙、立面和天窗系统的形式将光伏系统无缝地融入建筑体系中。与传统的光伏组件不同,BIPV在建筑美学上具有吸引力,而不是对建筑设计简单改造。除了建筑美观,对于业主来说经济性也很重要。BIPV系统不仅让业主节省建筑材料和电力成本,还能实现低碳或零碳建筑,帮助业主申请各种政府补贴和奖励。用BIPV替代标准建筑材料,可以降低太阳能电池板安装系统的额外成本,这也是汉能等BIPV光伏供应商的市场策略:不将BIPV当做光伏来卖,而是作为一种新型建材。BIPV技术用于建筑的立面、中庭、露台地板和屋顶时,具有以下优点:提高能源效率;高隔热隔音;清洁和自由的太阳能输出;降低运营维护成本;零碳足迹。而作为建筑材料安装的光伏玻璃既起到了发电的作用,还不隔绝太阳光,就像传统的建筑玻璃一样。

第三位:太阳能皮肤 (Solar Skin)

太阳能皮肤是一种新的光伏技术,将定制设计集成到太阳能电池板系统中,作为建筑、汽车、玩具等各种物品的外壳。太阳能皮肤技术可以做得类似于汽车车窗上的广告一样。据资料介绍,太阳能皮肤上的太阳能薄膜具有选择性滤光性能。技术的进步让光伏系统不仅保持了高效率,还能产生很好的视觉效果。太阳能皮肤上的阳光经过过滤,部分波长选择性透过到下方的太阳能电池进行发电,而另一部分波长的光经过反射,显示自定义图像。这些刻印的自定义图像,被嵌入太阳能电池板,可以完全匹配家中的草坪或屋顶。太阳能皮肤的应用也让企业或政府部门定制显示商业标志、商业广告、国家国旗等。据悉,目前美国国家可再生能源实验室正在测试这项技术,提高其效率。此外,太阳能皮肤技术不需要支架,紧贴基底,外观光滑,隐藏所有金属部件,组件看上去超酷。太阳能皮肤的缺点是其成本。

第四位:太阳能织物

太阳辐射遍布整个地球,所以完全可以在用不着的地方自行发电呢?想象一下,除了在固定的电站、屋顶、水面等发电外,也可以在自己的衣服上、背包上发电。这里的太阳能织物,不限于像汉能等企业推广的太阳能可穿戴产品。最新的研究表明,设想在每一种织物纤维中都包含太阳能。这些太阳能纤维可以嵌入到你的T恤衫、冬衣或任何其他衣服中,帮助你保持温暖,为手机供电,并在旅途中为其他需要提供能量。将太阳能织物和太阳能电池板结合起来,可能包括:建筑立面,提供阴影和发电;雨篷,可以点亮路灯;窗帘,自发电开合;太阳能家居服饰。

第五位:光伏噪声屏障(PV Noise Banner)

高速公路、高架道路的交通噪音是对环境、居民的重大干扰。我们可以看到在城市里的高架道路、隧道出口、经过居民区的高速公路两边都安装有交通噪音屏障。噪声屏障的构建对于道路建设是一项额外的成本,设计不仅要有效地隔离噪声,还要尽可能地低成本。如果能将噪音控制与可持续发电相结合,那不仅是社会效益,更是经济效益。而全国、全球的道路资源对于光伏应用来说是巨大的。考虑到噪音屏障在美国的广泛使用,利用这些屏障生产太阳能的潜力可能每年约为400千兆瓦时(GWh)。这大约相当于37000户家庭的年用电量。

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