五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】“我家的太阳能发电厂” -- 萨苏

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家园 再看两个太阳能的应用

看了下面atene关于硅和太阳能的总结,让人叹气啊。

去年曾看过一电视节目,太阳能汽车竞赛。参赛国好像是G8成员国以及台湾。由此,我这个外行猜一下,电动汽车是不是太阳能汽车的过渡产品,或者是另一个alternative?希望河里专家赐教。

现在,我再来介绍一个太阳能小产品,Solar-Maulwurf-Schreck:

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太阳能老鼠惊吓仪(我的翻译)

功能:有规律地发射让老鼠痛苦的波频,有效半径15米到30米都有, 带有一块1.2伏的蓄电池。太阳能板直径15cm,高34cm。

另一个是solarboot,世界上第一个太阳能游艇是德国康斯坦茨的一个大学教授领着一个学生队伍做出来的。下面这个是他们今年的最新成果,

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solarboot:Korona

今年这个船,参加了荷兰的 Frisian Solar challenge,比赛距离220公里,中间有六个给养站。学生们开发了一个适用于该船的软件,用于优化计算太阳能的消耗,竞赛策略,诊断和电池能量等。

我的感觉,这两个东西我们的学生也能做出来,关键是有钱支持。

家园 这完全是个悖论, 或者说是噱头

制造太阳能电池须采用纯度99.9999%以上的多晶硅材料,通常以“N”表示小数点之后的“9”,N越大纯度越高。

而多晶硅的制造是高污染的项目,中国多数多晶硅企业环保不完全达标。生产多晶硅的副产品——四氯化硅是高毒物质。用于倾倒或掩埋四氯化硅的土地将变成不毛之地,草和树都不会在这里生长。它具有潜在的极大危险,不仅有毒,还污染环境,回收成本巨大。

家园 这个并不是什么悖论。

只不过是中国光伏工业发展中的问题。改良西门子法生产多晶硅所产生的最大副产品四氯化硅是完全可以回收再利用的。国外公司都建有先进的副产物回收系统,可实现副产物的循环利用。也就是说国外的很多多晶硅的生产企业已经解决了多晶硅生产过程中的高污染和高耗能的问题。技术上说,改良西门子法的原理很简单。但据说其中涉及到的一些关键步骤和工艺技术,比如尾气和废料的循环利用、减低能耗等等技术国内却被全面封锁,要靠国内企业自己摸索研究。

家园 每千瓦5千美元的成本是最大障碍。

文中所述的太阳能房子主要还是依靠政府投入和政策支持,比如tax cut 和 cash rebate。没有政府介入不知道电网有没有动力向个人买电。

另外他没有计算前期投入资金的利息问题。

总的来说这个方向是很有希望的。而政府的支持力度可以反映出大资本家,石油;电力,对美国政府政策的影响能力。

家园 纯粹的转载混贴

你听谁说国内的多晶硅副产品四氯化硅都被倾倒或掩埋了,据我所知新光硅业的循环处理很完善

家园 我觉得应该是很可行的才对啊

对于多晶硅不熟悉,但是我知道的是,在我们老家那边,好多人家都在楼顶装太阳能热水器,搞得最后市政府不得不出规定来彻底规范这种行为,这证明用太阳能,已经比电能便宜了,如果考虑到今后电价必然上涨,这个优势会更大的。

我觉得主要问题倒是在电池组吧?如何能够更加便宜的储存太阳能才是问题了。

家园 中国现阶段太阳能还是应该发展热水器

光伏发电可以等等,这也是所谓的appropriate technology的概念(也就是说对技术不应该过分追求高新,而是以切合当地实际情况和需要为第一优先考虑)。现在的光伏发电的成本还是过高,是常规发电的好几倍,中国还是玩不起。另外光一个治安问题就会很头疼,难不成放在外面的太阳能板还得晚上派个人守护?

另外在太阳能电池的制造过程中也是大量耗能,目前的硅晶电池的能量回收时间(energy payback time)大约还要两年以上,还不算系统中其他辅助设备也就是所谓的BOS的,当然对比这个系统30年的寿命来说还是划得来的,但和风力发电只有几个月相比还是太久了一点。

这几天看一个材料, 德国这几年发展可再生能源的势头很猛,到去年已经占到总能量消耗的6.7%,而5年以前的03年才只占3.5%,将近翻了一倍,而在电力方面去年的可再生能源已经占到总发电量的14.2%,也就是说德国已经提前完成了欧盟要求可再生能源达到总发电量12.5%的目标。

之所以有这个成绩,1991年通过的可再生能源法有很大关系,这个法规定对可再生能源供电商必须以高于市场价很多的价格购买20年。以2007年安装的PV系统而言,每千瓦时出售的电价是49欧分,相当于同期批发电价的7倍,并且一直支付到2027年。由于这几年的可再生能源的发展势头很猛,对其支付的金额也在迅速增加,去年一年已经达到77亿欧元,比06年增长38%。这样下去很快的就会造成沉重的财政负担,为此德国政府正在考虑修改这个法律,将每年支付给可再生能源的电价削减5%,在减轻财政负担的同时也敦促企业改进产品,提高效率。

中国现在太阳能产业的发展也是异常的迅猛,太阳能电池的产量已经占到世界第一,但是由于价格昂贵,基本上全部出口。而在国内应用的主要是太阳能热水器,安装量已经是世界第一,其实完全不必对此妄自菲薄,前面也说过技术无所谓高低,解决问题就好。现在国内城市中大部分家庭热水供应还是用的电热水器或者燃气热水器,其实在南方地区(尤其是冬季没有结冰问题的华南地区)完全可以推广太阳能热水器。每平米的接收面积上一年至少可以采集2000千瓦时的能量,一个城市如果安装100万平米一年就可以节省20亿千瓦时的电能,大致相当于一个50万千瓦的电厂一年的发电量。

家园 哈哈,自己犯了个超大的愚蠢错误

妈的,我一直以为太阳能热水器是用太阳能转电能来加热的呢,没想到还真是直接晒热的,哈哈哈

郁闷了,我说么,那么这个东西和多晶硅应该完全没关系啦。

家园 还是都要发展, 两条腿走路

中国的现状与欧美不同。中国应该大力发展太阳能电站,民用则以热水器为主。

家园 归根结底还是一个成本问题。

这个问题不解决,其他事情都很难做。正因为中国的现状与欧美不同(讲的坦率一点就是中国钱的现状与欧美不同),所谓大力发展在近期内都不可能实现(太阳能电站的成本要比普通的燃煤电站贵上几倍甚至10几倍)。即使是在德国,他们大部分的可再生能源也是来自较为价廉的风电(风电目前的成本基本上可以做到只比火电稍高甚至持平),如果现在有同样的一笔资金,用来发展风电场的投入产出要大大好于太阳能电场。

另外,如果是讲光伏发电的话就我个人看来还是搞分布式的居民楼发电好于集中式的太阳能电场。

家园 分布式的居民楼发电

成本更下不来啊。

建设大面积的集中式太阳能电站就可以用面积来拼效率。这种电站目前一般是非晶硅,效率略低于多晶硅,但是价格便宜了很多。同等面积下,电站成本可节省将近一半。

民用的,我估计会分开档次。不同的材料、方式都有应用。不过即使国家硬性统一成非晶硅,安装施工费用,逆变设备等等附加费用也会使得成本增加太多。

家园 分布式的可以节省输送损失。

还有电网的连接和扩容成本,都要考虑。还有整个系统的可靠性。事实上不仅是太阳能,其他形式的分布式发电形式也是目前研究的热点之一。

至于你说的面积拼效率的思路,你说的这种非晶硅是否是那种薄膜印刷电池?这种虽然省工省钱,但效率也要低很多(三分之一),不过从总体上来说还是划的来的。只是目前来说这种电池还没有大规模生产和应用吧?

家园 非晶硅技术多个国家电站都有应用。

非晶硅的效率也还是可以提高的。印象中几年后预测能有个15%。而且等以后concentrator PV 技术成熟,硅片用得更少,效率还能提升一些,成本就会更低。我估计未来十年,太阳能会非常之热。

家园 是这样吗?

看来我孤陋了,在我印象中没有大规模生产。不过要说效率能达到15%,我很怀疑,现在普通的单晶硅电池产品能做到这个效率已经算高。拭目以待吧。

至于concentrator PV这个东西要追踪系统,耗费能源不说,整个系统的复杂性和可维护性都成问题,现在的热能的聚焦式系统就有这个问题,一直都没有很好解决。坦率的说如果薄膜印刷的产品真正做出来以后,我不十分看好这条路线。

家园 转化效率的实验室纪录

已经达到了42.8%,2007年7月的事情。那个是基于单晶硅,再结合concentrator等其他技术。目标50%。预计2010年达到。

这个达到42.8%的太阳能电池用的concentrator是静止的,不需要复杂的追踪系统。所以你说的问题技术上还是容易解决的。

我个人比较乐观。拭目以待了。

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