中國光伏20年:江湖風云錄(二十五)
2021年07月23日 9:2 7891次瀏覽 來源: 中國有色網 分類: 光伏 作者: 云翀
三、邁進:新政帶來光明和希望
(20世紀90年代)
6.其他國家
在澳洲,煤炭資源比較豐富,且具有世界上為數(shù)不多的較好日照條件,因此澳大利亞也成為較早發(fā)展光伏的國家。1993年,悉尼獲得了2000年第27屆奧運會的主辦權,而讓光伏成為奧運會的主旋律,成了澳大利亞科學家的愿望,雖然1996年亞特蘭大奧運會也曾經安裝過屋頂太陽電池。但是一直以來,由于資金限制,研究利用沙漠地區(qū)太陽能的工作進展不順,受制于太陽能接收器的光-熱-電轉換效率,發(fā)電成本居高不下,即將舉辦的“綠色奧運會”為加大科研力度創(chuàng)造了良好契機。
當時,澳大利亞的能源科學家米爾斯曾經為解決太陽能利用效率低的問題,在1991年完成了兩項重要的研究,其一是可以有效吸附陽光的多層涂料。(涂料的第一層由氧化硅制成,主要的作用是防陽光反射層,對于照射在其上的陽光只吸收不反射,從而有效防止熱量的損失;第二層是吸收陽光熱量的金屬陶瓷層;第三層是導熱性良好的金屬層。這三層材料的總厚度只有100納米,涂在陽光收集器上,能夠達到良好的光熱電轉換效果。)其二是陽光收集器的特殊結構,可以將收到的陽光能源以98%的比例轉化為熱能,使熱能轉變成電能的總效率達到20%。此外,其獨特之處還在于,陽光收集器的背面一側有一個槽型的拋物面反射鏡,能把陽光全部反射到多層涂料上,多層涂料在接收器的抽真空的雙層玻璃內管外層,這種設計類似于保溫瓶。雙管玻璃管裝在一根不銹鋼管的外面,管內是水,水流經過管內可以被太陽能從室溫加熱到180攝氏度,成為高溫高壓水蒸氣,推動汽輪機發(fā)電。這項發(fā)明不久就被以色列的Solel公司看中并買下,并在LUZ公司破產的9家太陽能電廠接收器上進行改造。在2000年悉尼奧運會上,BP太陽能公司在運動員村安裝了650座永久性住宅和500座組合活動房,其中,永久性住宅房頂安裝了太陽能熱水器和峰值達到1千瓦的太陽電池。太陽電池組件與屋面鑲嵌組成一個整體,由1.2千瓦的逆變器把光伏太陽電池發(fā)出的電力變成日常使用的交流電,并且和當?shù)仉娋W相連接。在長1.5公里、寬30米的奧林匹克林蔭大道上,19座象征著奧運會舉辦城市的燈塔也安裝了6.8千瓦的太陽電池組件。此外,宴會廳和自助餐廳也分別安裝了太陽電池組件。
1995年,新南威爾士州試點了一些光伏發(fā)電應用,政府補貼安裝費的50%,且予以0.17美元/千瓦時的綠電回購價格,從而有效刺激了安裝。此外,聯(lián)邦政府也有一些補貼,且重點是無電和離網應用的補貼,形成了一定的應用規(guī)模,但增長很緩慢,從1993年的每年安裝1.6兆瓦位居第六名,1995年增長到2兆瓦躍居第四,1999年增長到2.8兆瓦,連續(xù)保持世界第四,1999年累計58000家庭安裝光伏,綠電比例達到0.1%。這也帶來以BP Solar澳洲公司為代表的澳洲光伏企業(yè)的初步興起,此外,新南威爾士大學光伏研究中心也成為世界光伏研究中心之一,其領頭人馬丁格林教授創(chuàng)辦了Pacific Solar,主推晶硅薄膜產業(yè)化和商業(yè)化(可惜未能實現(xiàn))。
和澳大利亞類似,加拿大相對幅員遼闊,能源相對充足,對于新能源的興趣不大。當時只有個別地方,如安大略省對太陽能情有獨鐘,予以扶持和激勵。1993年,加拿大整體裝機量為0.3兆瓦,1999年緩步增長到1.3兆瓦,基本位居世界第八。
在亞洲,上文提到的以色列,是光伏發(fā)展歷程中非常獨特的存在。由于2/3的國土是沙漠,且受地緣影響,以色列的能源進口成本很高,且97%依賴進口的對外依存度,推動其大力發(fā)展光伏?!渡虡I(yè)周刊》文章顯示:以色列1949年剛建國時,時任總理本·古里安就招募了第一個太陽能技術開拓者——猶太科學家哈里·澤夫塔博爾,籌建了以色列國家物理學實驗室,開始著手進行太陽能研究。在此期間,他重點研究了太陽能熱轉換率不高的問題,成功開發(fā)出具有良好吸熱能力的太陽能加熱裝置,為后續(xù)熱水器的普及奠定了基礎。到了20世紀50年代,為緩解能源壓力,政府實行了嚴格的能源限制政策,規(guī)定上午10點到晚上6點禁燒熱水。對此,以色列科學家列夫·伊薩爾認為,解決生活用熱水的關鍵就是要發(fā)揮太陽能資源豐富的優(yōu)勢,推廣太陽能熱水器,他也率先在自家屋頂安裝了太陽能加熱裝置,成立了以色列第一個商業(yè)太陽能熱水器公司。太陽能熱水器有效解決了生活用熱水的問題,減輕了家庭電力支出的壓力,也很快受到公眾青睞。1967年,以色列安裝太陽能熱水器超過5萬個,家庭普及率超過5%。石油危機爆發(fā)后,政府更加感受到推廣太陽能熱水器的重要性。1986年,以色列出臺了特別法令,要求每棟新建的建筑物都要安裝太陽能熱水器。此舉產生了不可估量的效果,以色列憑借熱水器普及率高達90%,光伏裝機量位居世界第一。每年因此節(jié)約的能源相當于200萬桶石油。此外,科學家還希望利用太陽能制造甲醇,從而擺脫采用傳統(tǒng)的從石化燃料中提取的模式。但是,連鎖反應卻似乎非常微弱。長期以來,以色列在光伏發(fā)電及其產業(yè)化方面并沒有大的舉措,太陽能技術公司也只能到海外尋求發(fā)展。20世紀80年代初,以色列太陽能公司在美國莫哈維沙漠建造了9個總發(fā)電能力為354兆瓦的太陽能和傳統(tǒng)燃料混合電廠,這也是當時最早和最大的太陽能發(fā)電廠。
責任編輯:周大偉
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