普及民用大展光伏 飛入尋常百姓家門——訪英利光伏應(yīng)用技術(shù)研究院 院長王士元

文/本刊記者 賈常艷

光伏作為將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，其發(fā)展和應(yīng)用備受矚目。根據(jù)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，我國力爭使太陽能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1.8GW（百萬千瓦），到2050年將達(dá)到600GW（百萬千瓦）。預(yù)計，到2050年，中國可再生能源的電力裝機(jī)將占全國電力裝機(jī)的25%，其中光伏發(fā)電裝機(jī)將占到5%。

王士元，1965年，高級工程師，前英利光伏應(yīng)用技術(shù)研究院院長。主要研究方向：太陽能光伏應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計，主要研究成果：參與國家“973”太陽能電池重大課題研究，申報授權(quán)美國專利一項、歐盟專利兩項、國家發(fā)明專利二十余項，國家實(shí)用新型專利六十余項，國家軟件著作權(quán)兩項。

80年代末期，鄧小平根據(jù)中國的國情和科技發(fā)展現(xiàn)狀提出了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的論斷?？茖W(xué)技術(shù)只有在應(yīng)用中才能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，因此現(xiàn)代的新技術(shù)、新產(chǎn)品普及民用才是產(chǎn)業(yè)出路。

光伏作為將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，其發(fā)展和應(yīng)用備受矚目。根據(jù)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，我國力爭使太陽能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1.8GW（百萬千瓦），到2050年將達(dá)到600GW（百萬千瓦）。預(yù)計，到2050年，中國可再生能源的電力裝機(jī)將占全國電力裝機(jī)的25%，其中光伏發(fā)電裝機(jī)將占到5%。未來十幾年，我國太陽能裝機(jī)容量的復(fù)合增長率將高達(dá)25%以上。光伏技術(shù)的應(yīng)用也在通過普及民用而轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，在此，英利光伏應(yīng)用技術(shù)研究院院長王士元向我們介紹了活躍在我們身邊的太陽能光伏技術(shù)。

《電器工業(yè)》：請您談?wù)勀壳懊裼霉夥a(chǎn)品的應(yīng)用及市場前景？

王士元：光伏產(chǎn)品的應(yīng)用首先能讓大家接受，并能和人們的日常消費(fèi)聯(lián)系在一起，同時能在一些特殊的條件下，完成常規(guī)電力供應(yīng)達(dá)不到的要求?，F(xiàn)在太陽能體現(xiàn)民用的一些小的設(shè)計，其市場是很龐大的。在汶川地震的時候，我們捐贈了5000只太陽能手電筒，在第一時間搜救受難群眾方面發(fā)揮了重大的作用。在當(dāng)時的條件下，所有的電力供應(yīng)都中斷了，如果用常規(guī)的手電筒，電池很快會消耗完，太陽能手電筒能幫助官兵們在晚上實(shí)施搜救，白天又可以方便的進(jìn)行太陽能充電，這樣可以周而復(fù)始的使用，這說明太陽能產(chǎn)品在特殊條件下能發(fā)揮出獨(dú)特的作用。我們開發(fā)的一款民政救援物資，可以作為國家救援儲備庫的物資，而且可以回收重復(fù)使用，在有災(zāi)情的時候使用，沒有災(zāi)情的時候回收，增加國家救援儲備庫的物資。

在森林火災(zāi)方面，由于沒有很好的觀測手段，等到發(fā)現(xiàn)的時候已經(jīng)晚了。森林火災(zāi)報警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)火情后，第一時間迅速的把著火的地點(diǎn)詳細(xì)的經(jīng)緯度，火情等通過無線的方式（太陽能供電，保持電力不間斷）迅速的發(fā)回控制中心，控制中心接收到信號后能在最短的時間內(nèi)進(jìn)行滅火。這也是光伏產(chǎn)品獨(dú)特的一方面。

同時我們開發(fā)了一款可以用在輕質(zhì)建筑結(jié)構(gòu)上的光伏產(chǎn)品，原來在特殊條件下使用的輕質(zhì)房就是普通的保溫板，在這個基礎(chǔ)上，開發(fā)了一款墻體本身帶有光伏組件，在房子建起來的同時光伏變站也就能為生活在房內(nèi)的人、設(shè)施提供便利。產(chǎn)品的應(yīng)用：國防、建筑、交通、航空航天、消費(fèi)類領(lǐng)域等，泛泛的說，凡是能用到電的地方就能用到太陽能，比起普通用電還更廣泛更有優(yōu)勢。特別是對離網(wǎng)的供電系統(tǒng)，直流低壓安全用電，對一些老人孩子生活不能自理的病人更有獨(dú)到的優(yōu)勢。平時用公平電可能會產(chǎn)生安全隱患，發(fā)生觸電等事故，用我們的離網(wǎng)型的獨(dú)立供電系統(tǒng)，它是低壓直流電，對安全沒有任何隱患，這對幼兒園、養(yǎng)老院更有好處，這是從安全的角度講。從環(huán)保的角度講，大力提倡低碳生活，節(jié)能減排等，社會效益巨大。從經(jīng)濟(jì)效益講，它能帶動起一個新興的產(chǎn)業(yè)。它的“貴”只是相對來講的，與市電相比價格是稍貴，但是若與電池比就不貴了。所以需要用一個理性的消費(fèi)理念去看待光伏產(chǎn)品。現(xiàn)在消費(fèi)者對此有一個接受的過程，需要宣傳光伏產(chǎn)品的優(yōu)勢，強(qiáng)調(diào)性價比。

《電器工業(yè)》：光照強(qiáng)度決定發(fā)電量，其利用率是否還可以提高？

王士元：這是弱光發(fā)電的效果。提升太陽能電池的利用效率，增加產(chǎn)品的多樣化，然后在產(chǎn)品上有獨(dú)特的設(shè)計，提高了弱光條件下晶體硅電池的發(fā)電特性。現(xiàn)在我們的一些技術(shù)在行業(yè)內(nèi)是領(lǐng)先的。太陽能電池的發(fā)電效率最大的理論值是25%，晶體硅電池是優(yōu)越性最高的，價格便宜，生產(chǎn)工藝簡單，低碳節(jié)能，能夠?qū)嵭械丨h(huán)式生產(chǎn)，產(chǎn)品成本低，發(fā)電效率高。薄膜的發(fā)電效率低，生產(chǎn)設(shè)備投入龐大。砷化鎵電池發(fā)電效率很高但是成本很貴，在生產(chǎn)過程中一些材料是劇毒的，包括產(chǎn)品后期的回收利用是很復(fù)雜的。最近工信部剛出臺的《國家新材料規(guī)劃》，國家認(rèn)可了晶體硅，晶體硅電池是最節(jié)能環(huán)保成本低的。

《電器工業(yè)》：相對傳統(tǒng)電網(wǎng)的充電方式來說，太陽能充電具備哪些優(yōu)勢？

王士元：相對傳統(tǒng)電網(wǎng)的充電方式來說，太陽能充電成本目前依然相對較高，它的普及還達(dá)不到傳統(tǒng)電網(wǎng)充電站那么廣。但是太陽能的充電優(yōu)勢也是很明顯的?，F(xiàn)在充電是針對蓄電池等電池類的充電，包括手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)的充電等，都是直流的供電模式，如果用市電充電，需要把交流電的市電整流、降壓，這個過程對能量的損失是很大的。從理論上講，每一次整流降壓的過程幾乎都會損失20%左右的能量，現(xiàn)在使用的手機(jī)、電視等家用電器實(shí)際都是直流供電模式，但受目前電網(wǎng)的影響，都是交流電，其中有一部分降壓整流的系統(tǒng)，這對整體電力的損失是非常大的。光伏發(fā)電特別是離網(wǎng)的情況下，是直流電，可以根據(jù)用電量搭配所發(fā)電的電壓和功率進(jìn)行充電，把能量的損失降低到最低程度，所以是很節(jié)能環(huán)保的。這也是順應(yīng)當(dāng)前智能電網(wǎng)的發(fā)展的?，F(xiàn)在大部分是交流電網(wǎng)交流高壓，以后逐漸向直流高壓進(jìn)展，也就是說以后未來的世界電力運(yùn)行模式肯定會有個智能電網(wǎng)的模式，因為過去智能電網(wǎng)的相關(guān)資料也經(jīng)常提，徹底把工業(yè)用電和生活用電分開，生活用電是單獨(dú)的直流電，比較安全，能夠降低整流逆電的損失。微電網(wǎng)是家庭的小型的用戶電網(wǎng)，戶用的小型光伏獨(dú)立供電系統(tǒng)更有優(yōu)勢。國家若要普及這個應(yīng)用，還需要更長的時間和政策扶持、技術(shù)人員以及媒體的共同的努力。當(dāng)前國外除了并網(wǎng)政策比咱們國內(nèi)的稍有突出外，其他幾乎也是目前的這種狀況。

《電器工業(yè)》：目前太陽能汽車車頂?shù)陌l(fā)展?fàn)顩r如何？

王士元：國內(nèi)第一塊汽車車頂用光伏電池板——車頂用雙曲面一體化成型光伏組件電池板在英利集團(tuán)光伏應(yīng)用技術(shù)研究院研發(fā)成功。主要原理為：光伏電池板接收太陽能發(fā)電后儲存在汽車蓄電池內(nèi)，功率為180W，車頂安裝光伏電池板的汽車依靠混合動力時速可達(dá)到80公里至120公里。太陽能車頂能夠降低油耗，但是由于發(fā)電量太小還不能完全替代。實(shí)驗室早就在做這個工作，現(xiàn)在已經(jīng)開始推廣。上個月科技部部長萬鋼在海南看到這個產(chǎn)品時說：如果光伏產(chǎn)品和汽車能有機(jī)的結(jié)合在一起，能夠為世界性的汽車發(fā)展帶來推動作用。汽車作為最貼近生活的消費(fèi)產(chǎn)品之一，太陽能產(chǎn)品在一定程度上能夠降低油耗，減少二氧化碳的排放，利國利民。當(dāng)然這涉及到一個轉(zhuǎn)換效率的問題。去年我們贊助了全國大學(xué)生太陽能飛機(jī)知識競賽。太陽能飛機(jī)在世界上是一個新興的課題，利用我們的太陽能電池實(shí)現(xiàn)了無動力的飛行。

《電器工業(yè)》：談?wù)勀鷮ξ磥硖柲墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展的期許。

王士元：目前國內(nèi)沒有專業(yè)的學(xué)科分類，而包括領(lǐng)頭羊企業(yè)、國家的科研院所、企業(yè)的研發(fā)部門都在做這方面的研究，所以人才在一定程度上匱乏。在技術(shù)研發(fā)方面困難是有的，但是知識永無止境，相信經(jīng)過我們的不斷探索，困難會解決的。我對未來市場是非常樂觀的，國家對新能源非常的重視，也在加快新能源等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐。太陽能作為與人類息息相關(guān)的一個產(chǎn)業(yè)，會逐漸滲入到人們的生活中，拉近與人們生活的距離。