全球聚光型太阳能市场现况概述

作者: | 发布日期: 2012 年 04 月 06 日 16:21 | 分类: 分析评论

聚光型太阳能系统(CPV;Concentrated Photovoltaic)由于拥有高效率的优势,相较于传统电池板和薄膜太阳能产品的成本较低。早在2011年上半年位于美国San Jose的Solar Junctio就创造了CPV系统的转换效率的世界纪录,达到43.5%,且通过美国国家能源研究室(U.S. National Energy Research Laboratory)的认证。而现今业内人士也预计CPV转换效率将有望超过50%,若通过双轴追踪装置的辅助,聚光型太阳能系统每年可比传统未搭载追踪装置的PV增加30%的发电量。

从最近的报导看来,预计未来三年在高辐射的太阳能资源丰富及电网成本过高地区,聚光型太阳能市场将呈现大幅增长,尤其在中国西部、美国西南部、印度西部、墨西哥、智利、秘鲁南部、玻利维亚西南部、阿根廷西北部、地中海地区、澳大利亚、北非、中东等地区。虽然目前聚光型太阳能装置主要集中在西班牙、德国等欧盟地区以及美国的西南部,但由于中国、日本、澳大利亚以及印度的政府扶持政策,未来引领CPV市场快速增长的地区将主要来自亚洲。

CPV聚光型太阳能系统的种类

CPV技术通过光学透镜聚焦并集合阳光直射到安装在跟踪器的多结光伏电池上,最初是由美国NASA所研发出来的,相较于高效率矽电池拥有更高的能量转换效率。目前的聚光型太阳能系统分为三种技术类型:低聚光光伏(LCPV)、中聚光光伏(MCPV)、高聚光光伏(HCPV)。聚焦型太阳能的计量单位被称为“Sun”,每一单位代表晴天中午直射的太阳能,三种类型的技术中,LCPV可以达到低于十个sun,MCPV则可达到10-100 suns,HIPV可达到10-1000 suns,因此,HCPV占据了全球CPV市场的最大比例,并预计将最快达成与现有电力网结合。

业界发展预估

EnergyTrend最新的CPV行业研究报告预计,2015年全球将有至少1GW的CPV安装量;欧洲光伏工业协会的2015年全球光伏前景报告中指出,2010年光伏安装量增长了15GW,其中CPV占据20MW,而到2010年底CPV占据了全部40GW安装量的28MW,并预计2015年CPV安装量至少达到每年1GW;PV Insider则认为,CPV产业除了计划和运营中的项目,目前在建的就拥有700MW。

另外,Markets发布的“聚光光伏和太阳能光伏全球市场(2009-2014)”报告则表示,聚光光伏市值将从2009年的6390万美元上升到2014年的2.66亿美元,每年增长率可望达到33%。预计市场主要由欧洲和美国带动成长,市占率分别达到59.3%和32%。同时也有一些报告指出,预计2020年时CPV安装将能达到12.5GW。

主要CPV制造商

美国主要聚光光伏制造商有SolFocus、Amonix、EMCORE,和Skyline Solar;欧洲则包括Concentrix、Abengoa Solar和ArimaEco。不过目前全球95%的市场主要由Concentrix Solar、Amonix和SolFocus三家制造商所垄断,其他Tenaska Solar等太阳能企业则和这些制造商合作生产太阳能装置。

Amonix CPV

Amonix、Concentrix Solar和SolFocus三大公司正在与高盛、IBM、加州博克莱分校等金融和研发合作,以克服目前CPV贷款融资缺乏的问题。在2011年的夏季度时,钻石发电公司、Competitive Power Ventures和GE能源金融服务公司共同花费9亿美元于加州建造800MW,也是全球最大CPV发电厂,这个预计于2012年开始运作的专案,也预示著CPV的获利潜能的到来。

2011年10月,法国Soitec公司推出为公共事业发电站设计的第五代CPV系统,其“Concentrix”技术包括为加强LCoE设计的28kW追踪系统与为超过100㎡面积而设计的模组,将可增加30%的能源转换效率。该公司也于2011年11月接到155MW等多项来自圣地牙哥天然气与电力公司的购买协议与首笔来自中国新疆塔克拉马干市3MW的聚光型太阳能光伏发电站Concentrix CPV订单。

德国工业巨头西门子则收购了美国Semprius的16%股份,允许该HCPV组件制造商在2012年扩大产品生产线规模。Semprius曾创造了HCPV组件的能源效率新纪录,达到33.9%。

聚光型太阳能建构计划

目前大部分在建CPV项目主要集中在美国、西班牙、葡萄牙、希腊以及澳大利亚。2010年西班牙拥有全球CPV市场约70%的安装量,达到16MW。美国西南部的安装量为4.5MW,占20%,希腊和澳大利亚则占了5%与3%的比率。

Concentrix Solar

·NextEra Energy的子公司NextEra Energy Resources宣布在新墨西哥建设北美最大的CPV发电厂,5MW的太阳能中心采用了Amonix公司60kW的元件,将为E1 Electric提供25年能源供应。

·Tenaska太阳能投资的CSOLAR部门签署加利福尼亚州南部150MW项目25年协议。

·欧洲最大的CPV发电站则是坐落于西班牙,7.8MW的Navarre发电站和2MW的Murcia发电站。

·Skyline Solar推出其Skyline X14系统时宣布,该系统被墨西哥DelSol Systems选中用于500kW聚光型太阳能光伏装置,该项目建成后将成为拉丁美洲最大的CPV项目。.

Skyline X14

CPV的未来与传统太阳能光伏系统相比,聚光太阳能系统拥有高转换效率、更小的土地使用面积,与CSP相比也无需透水冷降温。在2011年7月的报告指出,以CPV的生命周期来看,无论占用的土地、成本与太阳能电池用量等,CPV都较为低廉,况且空出来的土地还可以做为放牧业与农耕使用。

而43.5%的基准效率让聚光光伏领先PV和CSP数年,从这个方面来看,报告对于2015年每年CPV安装量达到1GW的预计似乎依然有些低估。但市场进一步扩大,CPV产业必须克服其只能在高太阳能辐射地区适用度的缺点,以便将CPV扩张至其他地区。意大利、中国、澳大利亚、印度以及南非等都是CPV市场的新兴国家,意大利的统一电价收购政策、中国的低成本产品以及西部高辐射的地区,都是对CPV业者将资金投入这两个国家的原因。

CPV市场扩张速度惊人,已经成功研发完成CPV项目的公司正在准备扩大到公用事业规模太阳能发电站上。这也将有助CPV技术的接受度,并获得更大的投资机会,变频器、多晶电池等全球广泛CPV系统组件需求也将因此得以增加。随着更多国家加入太阳能电价收购、担保贷款、补贴和资助政策制定的行列,聚光型太阳能可能望持续增长,成为公共事业发电站的首选技术。

原文连结:Global CPV Market

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