小小的灰塵竟能導(dǎo)致我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目每年損失數(shù)億元。這并不是杞人憂天，而是事實(shí)!據(jù)了解，我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電站因受到粉塵等污染，導(dǎo)致太陽(yáng)能電池板的發(fā)電效率下降，所造成的巨額損失正日益引起業(yè)界的關(guān)注。
而在此前舉行的“6·18”海峽項(xiàng)目成果交易會(huì)上傳來(lái)消息，泉州企業(yè)與來(lái)自白俄羅斯的專家欲牽手研發(fā)可“抗污”“增強(qiáng)轉(zhuǎn)化率”的太陽(yáng)能電池板涂層。這到底是怎樣的一種技術(shù)，會(huì)對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)帶來(lái)怎樣的影響?
太陽(yáng)能發(fā)電一年被灰塵“吞掉”2.5億元
太陽(yáng)能電池板的潔凈程度對(duì)發(fā)電效率的影響究竟有多大?我們舉一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明。
陜西榆林某20MW太陽(yáng)能光伏電站，該電站的占地面積約700畝，總投資大概2億元。當(dāng)初設(shè)計(jì)年發(fā)電量2000多萬(wàn)度，按政府每度電補(bǔ)貼1元計(jì)，年收益可達(dá)2000多萬(wàn)元。但這只是理想狀態(tài)的收益率，事實(shí)上，因?yàn)闊o(wú)法徹底解決電池板清洗問(wèn)題，電池板的實(shí)際發(fā)電效率由23%~25%下降到17%~18%左右，由此造成的損失，每年至少在200萬(wàn)元以上。
顯然，遇到“灰塵”難題的不僅只有榆林這一家發(fā)電站。據(jù)了解，我國(guó)絕大多數(shù)太陽(yáng)能發(fā)電站都或多或少受到這個(gè)問(wèn)題的困擾。數(shù)據(jù)顯示，2012年，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)電量達(dá)到2吉瓦(1吉瓦等于10億瓦)，而這也意味著2012年我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電行業(yè)因?yàn)榛覊m造成的損失高達(dá)2.5億元。
事實(shí)上，小小的灰塵一直是降低太陽(yáng)能電池板發(fā)電量的致命問(wèn)題，即便是代表頂尖科技的太空探索也無(wú)法避免地受到這一問(wèn)題的困擾。
美國(guó)“機(jī)遇”號(hào)空間探測(cè)器剛開(kāi)始火星探測(cè)任務(wù)時(shí)，1.3米的太陽(yáng)能電池板每天可以提供900瓦時(shí)的電能，然而到2010年6月，隨著太陽(yáng)能面板沾上火星灰塵，每天提供的電能降到了500~600瓦時(shí)，NASA(美國(guó)宇航局)不得不盡量讓兩臺(tái)火星車�？吭诔系男逼律�，讓它們可以“曬”到更多的太陽(yáng)光。
人工、機(jī)械清潔成本高昂
面對(duì)巨額經(jīng)濟(jì)損失，任何太陽(yáng)能發(fā)電廠經(jīng)營(yíng)者都不可能無(wú)動(dòng)于衷。為保證正常發(fā)電，一般發(fā)電站每月都要對(duì)電池板進(jìn)行一到兩次的清洗。據(jù)記者了解，當(dāng)前太陽(yáng)能電池板清洗的主要方式分為人工水洗和工業(yè)清洗設(shè)備沖洗，但其清潔的難度與成本，卻讓原本就成本高啟的太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)不堪重負(fù)。
還是以上面那家榆林20MW太陽(yáng)能光伏電站為例，如果采用人工水洗，要保證這樣規(guī)模的電站的所有電池板時(shí)刻清潔，至少需要20名清洗工人不間斷工作。費(fèi)時(shí)費(fèi)工費(fèi)錢不說(shuō)，工人要在墊高的太陽(yáng)能板上爬上爬下，不僅危險(xiǎn)系數(shù)頗高，而且脆弱的電池板難以長(zhǎng)時(shí)間承受人的體重，容易損傷。
那么工業(yè)清洗設(shè)備是否能有效解決這個(gè)問(wèn)題呢?調(diào)查顯示，按照通常設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，每10MW電站配套工業(yè)清洗系統(tǒng)最少需要一次性投資幾百萬(wàn)元，可謂數(shù)額不菲。而且工業(yè)清洗很難保證清洗得干凈徹底，一旦留下死角，就有可能引起“熱斑效應(yīng)”等嚴(yán)重后果。據(jù)業(yè)內(nèi)專家介紹，未被清洗邊角部分電池板會(huì)由發(fā)電單元變?yōu)楹碾妴卧�，被遮蔽的光伏電池�?huì)變成不發(fā)電的負(fù)載電阻，消耗相連電池產(chǎn)生的電力，造成發(fā)熱，這就是“熱斑效應(yīng)”。此過(guò)程會(huì)加劇電池板老化，減少光電轉(zhuǎn)化率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起火災(zāi)。
即使光伏電站舍得花大價(jià)錢清潔電池板，還有些先天性的“硬件”缺失難以解決：由于我國(guó)光照分布情況，我國(guó)有大量光伏電站建設(shè)于西部戈壁灘和沙漠地帶，這些地區(qū)的共同特點(diǎn)就是“缺水”，在這種水比油貴的區(qū)域頻繁花費(fèi)大量水資源來(lái)清洗電池板，顯然不太現(xiàn)實(shí)。
新型涂層為電池板穿上“防污服”
太陽(yáng)能電池板清潔成本高昂，難度頗大，那是否還有其他手段可以解決太陽(yáng)能電池板的清潔難題?帶“防污”功能的太陽(yáng)能板特殊涂層是目前國(guó)際上的研發(fā)重點(diǎn)方向之一。
前不久剛剛閉幕的“6·18”海峽項(xiàng)目成果交易會(huì)的福建-獨(dú)聯(lián)體技術(shù)轉(zhuǎn)移專場(chǎng)對(duì)接會(huì)上，來(lái)自泉州的文創(chuàng)科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱文創(chuàng)科技)與白俄羅斯國(guó)立戈梅利大學(xué)簽訂了項(xiàng)目合作意向書，欲攜手研發(fā)特殊太陽(yáng)能光伏涂層技術(shù)，而該涂層技術(shù)最引人關(guān)注的就是其“防污”的特性。
據(jù)文創(chuàng)科技負(fù)責(zé)人陳志剛介紹，作為太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品制造商，太陽(yáng)能電池板的“防污”難題他們也早有關(guān)注，但一直也沒(méi)找到合適的解決方法。直到今年年初，在泉州市科技局的牽線搭橋下，文創(chuàng)科技的代表到廣東-獨(dú)聯(lián)體國(guó)際科技合作聯(lián)盟洽談項(xiàng)目合作事項(xiàng)，在獨(dú)聯(lián)體的項(xiàng)目推介中，一項(xiàng)太陽(yáng)能電池板的涂層技術(shù)吸引了文創(chuàng)科技代表的目光。
“據(jù)白俄羅斯專家介紹，這款涂層能夠有效排斥污染物，對(duì)太陽(yáng)能電池板起到屏障保護(hù)的作用，可降低其維護(hù)和運(yùn)營(yíng)的成本。同時(shí)不阻礙太陽(yáng)能電池板吸收陽(yáng)光的能力，甚至還能進(jìn)一步提升電池板的光電轉(zhuǎn)化率。”據(jù)陳志剛介紹，此前美、英等國(guó)就有相關(guān)技術(shù)推出，不過(guò)成本較高，而白俄羅斯的技術(shù)目前也還處于實(shí)驗(yàn)室階段。此次文創(chuàng)科技與白俄羅斯國(guó)立戈梅利大學(xué)簽訂的是項(xiàng)目合作意向書，白俄羅斯專家目前正在抓緊對(duì)該項(xiàng)目作進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)論證，以提供更為詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。一旦該涂層技術(shù)的抗污性能和提高光電轉(zhuǎn)化率的能力得到數(shù)據(jù)支撐，且其成本達(dá)到商用的低成本標(biāo)準(zhǔn)，文創(chuàng)科技將與白俄羅斯方面合作，對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行深度開(kāi)發(fā)。
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