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光伏成本还有25%的下降空间!转换效率可以提至40% ——访悉尼新南威尔士大学卓越教授 马丁·格林

2019年09月11日 10:17来源:未知手机版

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关键词: PERC技术 硅太阳能电池 马丁·格林 光伏发电成本

  从1954年第一块光伏电池问世,光伏产业发展至今已有六十多年的历史,但是光伏技术在长达四十多年的时间里都被美国垄断,直到今年,由澳大利亚悉尼新南威尔士大学(UNSW Sydney)马丁 格林主导的光伏团队研发的PERC技术才真正替代了之前美国人在1970年研发的光伏技术,成为行业的技术主流。 对此,硅太阳能电池世界顶级专家,悉尼新南威尔士大学卓越教授马丁 格林颇为感慨,他在9月4日中澳科学未来会议期间接受记者采访时说: PERC技术从今年开始才真正改变光伏产业的历史,从出货量上首次超越了美国人研发的已经主导行业四十多年的核心光伏技术,成为当前主流企业都在大规模商用的一种新技术。
马丁 格林教授在中澳科学未来会议上发表主题演讲 光伏发电成本还有25-50%的下降空间 马丁 格林在悉尼新南威尔士大学工程学院组建的研究团队是国际上光伏研究领域最大也是最知名的大学研究团队。这得益于这所世界五十强名校的支持。1974年,马丁 格林加入悉尼新南威尔士大学,专注于太阳能电池的研究。他和他的团队发明的PERC电池改变了光伏产业的命运。悉尼新南威尔士大学已经签署了一项创新性的能源购买协议(PPA),帮助大学在2020年实现校园能源使用中的碳中和。实现这一目标利用的就是马丁 格林团队发明的PERC太阳能电池技术。 国际能源网记者获悉,他带领的团队保持了三十多年的硅太阳能电池转换效率世界纪录。这也被誉为光伏发展历史的十大里程碑之一。对于光伏产业的技术发展,马丁 格林有自己的独到见解。 光伏产业的发展速度超乎想象,成本下降的速度同样令人啧啧称奇。过去十年的时间,光伏度电成本下降超过九成,尽管速度如此惊人,但目前看来,依然没有触底。马丁 格林接受记者采访时表示:光伏发电成本还有25-50%左右的下降空间。 马丁 格林进一步分析认为:目前PERC技术可以实现25%的转换率,但是以硅太阳能电池作为底电池,与铜锌硫等材料制成的太阳能电池相结合,把光伏发电的转换效率提高到30%,甚至40%在理论上都是可行的。 需要寻找的合适原材料需要具备四个特征,第一是性能稳定,不会因为时间和环境的改变导致发电效率有明显的衰减;第二是材料可以吸收与硅不同的光谱,增加发电的效率;第三是这些材料在元素储备上相对充足,可以做到比较低的使用成本;第四是这些材料没有明显的毒性。 马丁 格林提出拓展光伏原材料的理论也是通过研究目前行业较为热门的钙钛矿电池技术得出的结论。尽管钙钛矿电池目前很热,但是马丁 格林认为它的短板非常明显,其中最大的问题有两点,一是钙钛矿电池不够稳定,在没有更好的解决方案之前,并不适合商用;二是钙钛矿含有铅等有毒有害物质,它因为可以溶于水,很容易对环境和人身造成损害。如果没有妥善解决毒性问题,钙钛矿电池依然难以进入商用市场。 澳大利亚将在2022年实现 光伏和风电发电占比30%的目标 谈到中国和澳大利亚在可再生能源领域发展的差异性,马丁 格林介绍说,尽管中国的光伏组件产量和装机量世界第一,但从人均使用的角度看,澳大利亚更胜一筹。尽管澳大利亚政府并不是特别支持可再生能源产业的发展,因为政府担心大力发展可再生能源会让以煤矿为经济支柱的澳大利亚部分地区陷入高失业率、经济下滑的危险境地。但是,澳大利亚在可再生能源的发展方面并不逊色,在2022年会实现发电占比达到30%的目标。 根据《2019澳大利亚清洁能源报告》数据显示:2018年,澳大利亚平均每分钟安装6块光伏组件,工商业光伏增长了45%,户用光伏增长了43%。全年新增光伏装机1.55GW。 马丁 格林介绍说: 由于澳大利亚火电价格昂贵,即使在冬天,澳大利亚光伏发电占电网比例也有6%至7%。有不少也配备储能设备,尽管储能设备也耗费一些成本,但总体计算下来,光伏发电的度电使用成本依然比购买火电要低得多。 中国作为光伏组件和设备最大的生产国,与澳大利亚这个国内几乎没有光伏制造产业的光伏产品消费国是天然的同盟,因此,中国和澳大利亚在未来的光伏领域会有非常多的合作机会。马丁 格林表示,目前他们的团队也与中国的很多光伏厂商展开各种合作。 中国引领世界光伏发展 马丁 格林作为一名教授,迄今为止已经指导了一百二十多名博士生从事光伏产业的相关学术研究,其中有50人来自中国,其中最有名的是施正荣。这些人目前已经是我国光伏产业的中流砥柱。 谈到施正荣,马丁 格林脸上依然流露出自豪的表情。他说: 施正荣是我带过的第十二个博士生,他把光伏产业的先进技术带回到中国。在他的引领下,很多中国的光伏企业在美国上市融资,资本的介入促进了中国光伏产业的快速发展。在本世纪之前,中国的光伏组件几乎是零,但在像施正荣这样的新南威尔士大学学成归国的学生们的引领和带动下,中国的光伏组件的出货量取得了突破性进展。 中国的光伏企业不断向前发展,各个企业的产能不断提高,甚至让光伏组件出现了供过于求的局面,但正因如此,光伏组件的成本得以迅速降低。马丁 格林表示,中国在2008年之后已经在世界光伏市场占据了绝对主导的地位,中国国内光伏企业的竞争也变得格外激烈,由于中国光伏的发展,让光伏电池板的价格在过去十年的时间下降了20倍。中国在推动光伏平价上网方面做出了巨大的贡献。 马丁 格林预测,到2030年,在中国的带动和引领下,世界光伏装机量可以达到1TW的水平,光伏产业的发展,将改变人们的经济环境和生存环境。未来,可再生能源完全取代火电是可以实现的目标,那一天究竟何时到来,需要澳大利亚和中国乃至全世界能源人共同努力!

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