国外屋顶高倍聚光光伏发电系统相关问题研究——ENERGY INNOVATIONS公司的设计理念.pdfVIP

国外屋顶高倍聚光光伏发电系统相关问题研究 一 ENERGYINNOVATIONS公司的设计理念 ■ 成松 毛 占春 钱毅’杨帆 刘晓晖 1．江苏省白兔科创新能源有限公司 2．东南大学太阳能技术研究中心 摘 要：介绍美国EnergyInnovations公司屋顶高倍聚光光伏发电系统的设计理念及系统规格，简要分 析其他公司相关技术替代方案，指出设计中需要注意的关键问题，并对国内的相关研究做了简 单介绍。 关键词：屋顶；CPV系统；设计 一 引言 为衡量标准。其中太阳电池输 出功率(w )是在美国 作为一种具有发展前景的光伏发电技术，高倍 太阳能标准测试环境(PVUSAtestcondition，PTC)， 聚光光伏发电系统 (HCPV)在欧美受到了广泛的关 即辐射强度850W／m 、风速 lm／s、大气质量AM1．5、 注。欧美企业除致力于发展大型并网聚光光伏 电站 电池温度20~C的条件下测试得到的，这个条件与晴 外，还积极研究与建筑物结合的屋顶高倍聚光光伏 天正午前后的太阳光照条件接近，而用以比较的PV 发电系统(RooftopCPV)，力争替代常规光伏发电 系统默认安装倾角为 10。。最后一个参数是总安装 (PV)系统。 成本 ，包含运输、人工、销售税、逆变器等多项衍 目前 ，美国已有两家公司宣布研发出成熟的屋 生成本。根据上述参数 ，EI公司经过测算为其屋顶 顶CPV系统，分别是EnergyInnovations公司(以下 CPV系统设定 了相应的指标 ，如表 1所示。 简称 E“I”)…和SoliantEnergy公司 。前者的聚光设 表 1EI公司屋顶CPV系统 计倍数达到 1200倍 ，后者为500倍，均采用双轴跟 踪系统。国内江苏 白兔科创新能源、苏州震旦 以及 电量产 出比(Energyproductionratio) 1．5kWha／Wp 常州华音等公司也正在开发相似概念的产品。 面积转换效率(Areaefficiency) 80kWha／m2 产品寿命(Lifetime) 15年 完全安装成本(CostFullyinstalled) 8～10$／W。 二 El公司屋顶高倍光伏聚焦发电系统的设计 目标 同一时期，据美国可再生能源实验室 (NREL) 为使市场接受CPV系统 ，其性价比必须大幅度 估算，美国CPV行业2007年的安装成本为7～10美 提高，并与常规光伏发电系统看齐。2007年 ，EI公 元 ／W。通过对比可以看出，对于每瓦安装成本 ，两 司根据美国圣地亚哥当地常规光伏发电的表现 ，设 者的估算基本相同，可见在2007年时，美国CPV 定了以下参数 ，并据此推算出屋顶CPV的发展 目 行业已经初步具备 了替代常规PV系统的能力。此 标：一是面积转换效率(areaefficiency)，定义为每平 外根据JXCRYSTAL公司的估算，到2012年PV的 方米屋顶面积第一年的可发电量。对于面积有限的