大幅提高屋顶利用率的分布式太阳能光伏发电新产品

世纪新能源网报道：随着国家分布式能源上网新政的实施，在欧州流行的不跟踪的太阳能晶硅光伏屋顶电站系统，成为国人分布式太阳能发电上网的首选。该系统虽然太阳能发电效率仅在15%左右，在众多太阳能发电应用技术里效率不高，也不如采用跟踪方式的太阳能电站系统发电量多，但是由于它结构简单可以适应不同形式的屋顶，同时它可以大面积相连铺设，屋顶空间的利用率可以达到85%以上。反观其他形式的太阳能电站发电方式，且不讲结构的复杂性，单是由于系统或结构间遮挡原因，如用在屋顶则会造成屋顶空间的利用率大幅降低（甚至在50%以下），即便是效率高达28%太阳能高倍聚光光伏电站系统，在屋顶发电上也由于此原因与固定的太阳能晶硅电站相比没有优势可言，再加上价格因素，使得不跟踪的太阳能晶硅电站成为当今分布式屋顶太阳能发电系统的主流。然而，这种一花独秀的太阳能分布发电模式将受到新技术的挑战。


常州旭王新能源有限公司日前专门针对平屋顶分布式太阳能发电上网模式开发出一款名为“小男孩-B”的新型高效集发电和供热为一体的太阳能家庭能源中心产品（CPV/T），该产品由于采用了全新的无遮挡双轴跟踪高倍平镜反射聚光系统设计，不仅镜场间跟踪无遮挡，而且可以多个电站相连无遮挡，使得屋顶利用率达到90%。该机发电机组采用的是太阳能高倍聚光光伏发电效率高达40%砷化镓芯片，新设计的镜场聚光效率比通常太阳能高倍聚光电站技术采用的菲涅尔透射聚光和双曲反射聚光效率高10%以上，使得该电站系统的太阳能发电效率达到了30%以上，再加上采用了双轴跟踪技术使系统在阳光强的地区总发电量甚至增加35%以上，以目前不跟踪的屋顶太阳能晶硅电站每平方米发电150瓦算，“小男孩-B”的发电量则达到了每平方米400瓦的惊人水平！屋顶由于面积有限，在分布式太阳能电站应用中属于稀缺资源，能够将其发电量大幅提高1.5倍以上，此项技术在阳光强的地区足以对传统的屋顶太阳能晶硅电站提出挑战了。该公司负责生产的总经理Jim-zhu说：“常州旭王新能源有限公司一直致力于能够替代传统能源的高效太阳能技术和产品开发，早在2012年就已开发出系列太阳能综合利用效率高达60%以上以‘小男孩’品牌命名，集太阳能发电供热一体的家庭能源中心产品（CPV/T），太阳能综合利用的成本低于传统能源。但由于前期国内太阳能发电的用户主体为国电，他们的需求仅为电力，因此，这种高效的综合利用太阳能产品没有推广*。随着国家分布式上网新政的实施，现在的投资主体变成了单位和个人，他们对能量的需求不单纯是电力了，对供暖或制冷的需求也很大，这样就为我们产品进入市场带来了新的机遇。我们认真研究了现有的各种太阳能发电技术在屋顶这个特定环境应用的优劣，有针对性的开发了目前在平屋顶利用率最高的‘小男孩-B’型太阳能光伏发电/供热一体电站系统（CPV/T）。以公司专为城市屋顶开发的‘小男孩-B10型’机组为例，该机占地面积36平方米，采用了公司独创的焦点静止双轴跟踪无遮挡技术，不仅利于热水的循环与收集，而且风阻很小。该机的支架系统以铝合金材料为主，跟踪系统采用的是步进电机驱动，整机控制采用了7寸触摸屏人机操作界面和配备了蓝牙功能的安卓电脑系统，使其具有远程监控功能，产品达到高度的智能化。该机可以满足用户变化的能源需求（如不同季节的供热制冷发电需求等），同时升级换代容易。该机还配有1吨的储能水箱，储水温度可控（可最高达到90度）。该机最大发电量达到11千瓦/小时，同时可以提供1吨热水，太阳能综合利用率达到了70%以上，不仅发电量大于同等面积的晶硅太阳能电站1.5倍以上，如果再加上热水的利用效率，屋顶太阳能的综合利用率达到晶硅电站的4倍以上。该机量产的出厂价约5万元/套。由于该机已经包含了屋顶安装的支架系统（基础紧固件也已大部分包含），以该机在阳光强的地区实际发电量相当于约15千瓦不跟踪的太阳能晶硅电站算，再加上热水可以供暖，价格足以与任何传统能源竞争。”Jim-zhu先生还向笔者透露他们正在开发“小男孩-C型”带储能的家用分布式电站系统，预计6月底样机出来。据说价格也很有竞争力。

*说明：国外已有多种太阳能采用定焦多点平镜高倍聚光砷化镓发电的电站在运行，附图为日本在运行的此类电站。该电站在采用砷化镓芯片发电供电的同时，还提供热水。该电站发电效率达到了28%，太阳能综合利用效率达到60%以上。该电站与常州旭王新能源有限公司的方案原理相通，但镜场在跟踪反射阳光时相互间会有影响，需要拉开镜场间隔，不能用于屋顶电站，同时该镜场的聚光效率不如常州旭王新能源有限公司高。目前，能够用于屋顶的此类电站全球只有常州旭王新能源有限公司有相关报道。