我国太阳能利用技术发展方向
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太阳能技术的发展现状与前景一、发展现状随着能源资源的日益枯竭和环境问题的愈加严重,太阳能作为一种清洁的、可再生的能源,受到越来越多的关注和重视。
从目前的发展情况来看,太阳能技术已经取得了令人瞩目的进展。
1、太阳能电池技术太阳能电池技术是当前太阳能技术的核心之一,其主要应用是将太阳光转化为电能。
近年来,太阳能电池的效率不断提高,特别是在多晶硅、单晶硅、薄膜太阳能电池等领域,效率已达到了20%以上,这使得太阳能技术的应用范围更加广泛。
2、太阳能热利用技术太阳能热利用技术主要是利用太阳能产生热能,进行供热、供暖、制冷等。
目前,太阳能热利用技术已经应用于工业、民用领域,如太阳能热水器、太阳能空调等,这些都是通过太阳能进行环保节能的绿色能源。
二、未来发展趋势未来太阳能技术的发展趋势主要体现在三个方面:效率、成本和应用。
1、提高效率未来太阳能技术发展的关键是提高太阳能电池的转化效率,这也是目前太阳能技术发展的重中之重。
从技术层面来讲,双面电池、多晶硅电池等高效太阳能电池已经开始应用。
在未来,有可能通过镜面反射、太阳能追踪和集中光伏等技术策略,使太阳能电池的效率达到甚至超过30%。
2、减少成本太阳能技术的发展面临的另一个挑战是成本问题。
随着技术不断进步和规模效应的逐步体现,太阳能产品成本在不断下降。
未来,随着材料成本的降低、生产效率提高,太阳能技术的成本也将进一步降低。
3、扩大应用未来太阳能技术的发展不仅是在原有的领域应用上发力,更是通过技术升级和应用拓展,实现更广泛的应用,如大规模光伏发电、太阳能汽车、太阳能建筑等。
一方面,这需要政策和市场的扶持,另一方面也需要太阳能技术的不断提高和升级。
三、未来需解决的问题尽管太阳能技术在近年来取得了很大的进展,但是其发展仍然面临一些挑战和问题。
1、技术瓶颈太阳能技术的发展受制于物理学等学科的限制,目前的太阳能电池效率尚未达到理论上的极限。
除了提高电池的转化效率,还需要通过技术创新突破其它瓶颈,如太阳能电池的稳定性、耐久性等。
太阳能利用技术的未来发展趋势太阳能是一种清洁、可再生的能源,它的利用对于解决能源短缺和环境污染等问题具有重要意义。
随着技术的不断发展和创新,太阳能利用技术也在不断完善,未来的发展趋势将更加多样化和高效化。
首先,太阳能光伏发电技术将继续向更高效能转型。
当前,太阳能光伏发电主要依靠硅基光伏电池,但其成本较高,效率相对较低。
随着材料科学、纳米科技和光电转换技术的进步,新型材料和器件的研发将进一步提高太阳能电池的转换效率。
例如,钙钛矿太阳能电池、多结太阳能电池等新材料和新结构的出现,将大幅度提升太阳能发电的效率和稳定性。
其次,太阳能光热利用技术也将得到广泛应用。
太阳能光热技术利用太阳能辐射产生热能,用于供热、供暖、工业用热等需求。
太阳能光热系统可以利用聚光镜、反射镜等器件将太阳能集中到一个热媒体或工质上,使其升温,然后将热能传递给需要的领域。
未来,太阳能光热技术将在住宅供暖、深度加工产业、沿海地区淡化海水等方面得到更广泛的应用。
此外,太阳能光热技术还可以结合储热技术,实现能量的长期储存和供应,提高能源利用效率。
第三,太阳能建筑将成为未来建筑发展的趋势。
太阳能建筑是指通过在建筑物表面或结构中嵌入光伏电池板,将太阳能转换为电能供给建筑使用。
这种技术可以使建筑物变成一个独立的能源系统,不依赖于传统电网和化石燃料。
未来,随着太阳能材料和技术的进一步改进,太阳能建筑将进一步推广应用。
太阳能玻璃、柔性太阳能电池、透明太阳能电池等新型材料和技术的引入,将使太阳能建筑更加美观、高效、可持续。
另外,太阳能储能技术将成为太阳能利用的关键环节。
太阳能发电具有昼夜不均、季节变化等特点,因此如何有效储存太阳能成为了一个重要的问题。
目前,太阳能储能主要依赖于电池储能技术,如锂离子电池、超级电容器等。
未来,太阳能储能技术将进一步突破,更加高效、便捷的储能方式将得到开发和应用,例如流动储能、电解水制氢等技术的发展。
这将使得太阳能系统能够更好地适应不同环境、满足用户的持续能源需求。
太阳能热利用技术的现状与发展趋势太阳能热利用是目前可持续发展领域最为成熟、广泛应用的技术之一。
随着对环境保护和可再生能源利用的需求逐渐增加,太阳能热利用技术在各种领域的应用也越来越广泛。
太阳能热利用技术的现状太阳能热利用技术指的是利用太阳辐射能将太阳能转化为热能的过程。
这种热能可以被直接运用,也可以转化为其他形式的能量,比如电能。
目前太阳能热利用技术已经广泛应用于以下几个领域:1.太阳能热水器:利用太阳能将水加热后用于洗浴、清洗等用途。
在中国,太阳能热水器是家庭热水的主要来源之一。
2.太阳能海水淡化技术:通过使用太阳能进行海水蒸发和凝结,以得到淡水,这对于缺水的国家来说具有巨大的意义。
3.太阳能空调:利用太阳能将空气加热或制冷后用于空调和空气净化。
4.太阳能发电:利用太阳能带来的热量将水蒸发,产生蒸汽推动涡轮运转,发电。
在这种方式下利用太阳能进行发电的装置称之为太阳能热发电。
5.太阳能热地板采暖:利用太阳能将水加热,然后将热水通过地板散发热能,用于室内采暖。
太阳能热利用技术的发展趋势太阳能热利用技术作为一项环保技术,其发展也被越来越多的国家重视。
未来太阳能热利用技术将更加普及和成熟,主要表现在以下几个方面。
1.技术创新:太阳能热利用技术的发展离不开技术创新。
目前,国内外一些大型能源公司和科研机构正加紧研究新的太阳能热利用技术,这些新技术在效率、成本、可持续性等方面都具有更好的表现。
例如,利用聚光反射器集中太阳能、利用锂离子电池储存太阳能等。
2.应用领域更加广泛:随着太阳能热利用技术的成熟,其应用领域也将更加广泛。
目前,太阳能空调和太阳能发电在一些富裕国家已经得到广泛应用,而在一些发展中国家仍然存在发展的空间。
3.发展成为市场主流:太阳能热利用技术在很多领域的应用都已经相对成熟,而随着技术的不断推进,其成本将不断降低,失代价优势不断增强。
因此,太阳能热利用技术有望成为可再生能源市场的主流。
结语太阳能热利用技术在当前被广泛应用,而未来随着技术不断创新和应用领域的不断扩大,其将有望成为一个宏大发展的产业。
我国太阳能行业现状及发展趋势太阳能作为一种清洁、可再生的能源,被广泛认可并受到政府的大力扶持和鼓励。
随着技术的不断进步,我国太阳能行业发展迅速,取得了显著的成果,下面将从现状和发展趋势两方面进行分析。
一、太阳能行业现状1.装机规模大幅增长:我国太阳能装机规模连续多年保持全球领先地位。
据统计,截至2024年年底,我国太阳能累计装机容量已超过了220GW,占全球总装机容量的四分之一,位居世界第一2.发展水平明显提高:我国在太阳能技术研发、制造工艺和应用方面具有较高的技术水平。
我国太阳能光伏发电技术已经能够实现大规模商业应用,光伏发电市场竞争力显著增强。
3.支持政策的持续推进:我国政府出台了一系列鼓励太阳能发展的政策,例如国家发展和委员会发布的《关于鼓励健康有序发展光伏产业的通知》,提出了太阳能发电的目标和政策措施,为行业的快速发展提供了有力的政策支持。
二、太阳能行业发展趋势1.技术升级和成本下降:随着技术的不断进步和产业链的完善,太阳能光伏发电的效率不断提高,成本不断下降。
太阳能电池片效率提高使得光伏发电成本逐渐接近传统能源发电成本,太阳能光伏发电将逐渐成为一种主流的能源供应方式。
2.分布式发电模式显著增加:分布式光伏发电模式成为未来太阳能发电的发展趋势。
随着消费者对绿色能源的需求增加,分布式光伏发电将有更大的市场空间。
政府也在积极推动分布式发电,出台相关政策支持。
3.多能互补模式的发展:我国一直在推动太阳能与其他能源的互补发展,特别是太阳能与风能、水能、储能等的结合。
这样的多能互补模式能够提高能源利用效率,降低能源的波动性,增加能源供应的稳定性。
4.产业链不断完善:太阳能行业产业链条不断完善,涵盖了太阳能材料、太阳能电池片、太阳能组件、太阳能逆变器、太阳能发电系统等各个环节。
我国的太阳能产业链较为完整,能够满足国内外市场需求。
总的来说,我国太阳能行业取得了长足的发展,太阳能装机规模大幅增长,发展水平明显提高,并得到政策的积极推进。
中国太阳能利用技术发展概况及趋势一、本文概述随着全球能源结构转型的推进,太阳能作为一种清洁、可再生的能源,正在全球范围内得到广泛的关注和应用。
中国作为世界上最大的能源消费国之一,对太阳能的利用和发展具有重大意义。
本文旨在全面概述中国太阳能利用技术的发展现状,以及未来可能的发展趋势,以期为相关领域的政策制定、技术研发和市场推广提供有价值的参考。
我们将回顾中国太阳能利用技术的发展历程,分析其在不同阶段的主要特点和成就。
我们还将深入探讨中国太阳能利用技术的现状,包括太阳能光伏发电、太阳能热利用、太阳能建筑一体化等领域的技术进展、市场规模、产业链布局等方面的情况。
在此基础上,我们还将结合国内外能源政策、技术进步和市场需求等因素,分析中国太阳能利用技术的未来发展趋势,展望其在推动能源转型、应对气候变化、促进可持续发展等方面的重要作用。
通过本文的阐述,我们希望能够为关注中国太阳能利用技术发展的各界人士提供一个全面、深入的了解,为推动中国太阳能利用技术的发展贡献一份力量。
二、中国太阳能利用技术的发展概况中国太阳能利用技术的发展历程,可以说是与国家的能源战略和环境保护政策紧密相连的。
随着全球对可再生能源的关注度日益提升,太阳能以其清洁、可再生、无污染的特性,在中国得到了广泛的关注和应用。
中国的太阳能利用技术起始于20世纪70年代,早期主要是进行一些基础研究和试点项目。
进入21世纪,随着国家对可再生能源的扶持力度加大,太阳能利用技术得到了快速发展。
特别是在“十二五”和“十三五”期间,中国太阳能行业经历了从试点示范到规模化应用的转变,太阳能发电装机容量和产量均实现了快速增长。
目前,中国太阳能利用技术已经涵盖了太阳能光伏发电、太阳能热发电、太阳能热水器、太阳能建筑一体化等多个领域。
其中,太阳能光伏发电是中国太阳能利用技术的重点发展方向。
随着光伏技术的不断进步,光伏电池的效率不断提高,成本不断降低,使得太阳能光伏发电更具竞争力。
太阳能热能利用技术现状及发展趋势太阳能是地球上最稳定和最充足的能源之一。
因此,开发和利用太阳能是解决能源短缺和环保问题的重要途径。
太阳能热能利用技术是太阳能利用的重要方式之一,它可以将太阳能转化为热能,可广泛应用于民用生活和工业生产领域,具有广阔的市场前景。
太阳能热能利用技术的现状目前,太阳能热能利用技术已经在世界范围内得到广泛应用。
主要的应用领域涵盖了民用、商用和工业用途,如太阳能热水系统、太阳能采暖系统、太阳能空调系统、太阳能发电系统、太阳能制冷系统等。
这些系统都是通过太阳能热能利用技术将太阳能转化为热能,从而实现能源的清洁、高效利用。
太阳能热水系统是目前最为成熟的太阳能热能利用技术之一。
该系统通过太阳能集热器收集阳光能量,将其转化为热能,使水加热,从而实现供热和热水的生产。
太阳能热水系统的优点在于不需要传统能源的支持,安装简单、使用方便,且经济效益显著。
太阳能采暖系统是利用太阳能集热器将阳光能量转化为热能,加热水或空气,以达到采暖的目的。
太阳能采暖系统相比传统采暖方式,具有环保、节能、低耗、寿命长等优点,逐渐成为采暖领域的新宠儿。
太阳能空调系统则是近年来新兴的太阳能热能利用技术。
该系统通过太阳能集热器将太阳能转化为热能,驱动吸收式或压缩式冷水机组制冷,以达到空调制冷的目的。
技术难度较大,但具有无污染、低耗、适应性强等特点,是未来空调领域发展方向之一。
太阳能发电系统是利用太阳能光伏效应将太阳能转化为电能,用于发电。
该技术发展迅速,成本逐渐降低,已成为可靠的清洁能源之一。
目前,全世界已经建成大量的太阳能光伏电站,太阳能发电系统的应用前景广阔。
太阳能热能利用技术的发展趋势随着社会经济的快速发展和环保意识的提高,太阳能热能利用技术正面临着前所未有的发展机遇。
未来,太阳能热能利用技术的发展趋势主要表现为以下几个方面:一、多元化应用太阳能热能利用技术将会向更多领域渗透。
不仅在民用、商用和工业用途领域有所应用,在农业、畜牧业、水产养殖等领域也将得到普及。
光伏发电技术的未来发展方向与趋势分析光伏发电技术是指利用太阳能将光能转化为电能的一种可再生能源技术。
随着人们对可持续发展和清洁能源的需求日益增加,光伏发电技术也得到了广泛应用和快速发展。
本文将从技术、市场和政策等方面,分析光伏发电技术的未来发展方向与趋势。
一、技术方面的发展趋势1. 提高光伏发电效率光伏电池的效率对光伏发电系统的性能和经济效益有着重要影响。
目前主流的硅基光伏电池效率已经超过20%,但仍然存在提升空间。
未来的发展方向将集中在提高光伏材料的光吸收能力、电荷分离效率和光电转换效率。
此外,通过研发新型光伏材料,如钙钛矿太阳电池等,也有望进一步提高光伏发电效率。
2. 发展光热结合技术光伏发电技术主要利用光子的能量来产生电能,而光热技术则是利用光子的能量来产生热能。
光热结合技术将光热技术与光伏技术结合,可以实现光电转换和热利用的双重效益。
未来光伏发电系统有望引入光热元件,通过光热技术增加光伏发电系统的整体能量利用效率。
3. 开发新型材料和设备除了传统的硅基光伏电池,研发新型光伏材料和设备也是未来的发展方向之一。
例如,有机太阳能电池、柔性太阳能电池等新型光伏技术具有低成本、轻量化和可弯曲等特点,有望推动光伏发电技术的进一步发展和应用。
二、市场方面的发展趋势1. 光伏发电成本的进一步降低随着技术进步和市场规模的扩大,光伏发电系统的成本已经大幅下降。
然而,与传统能源相比,光伏发电系统的成本仍然相对较高。
未来,光伏发电技术的发展方向将集中在降低成本,提高光伏发电系统的竞争力。
预计随着技术进一步成熟,光伏发电将逐渐实现与传统能源的竞争平价。
2. 光伏发电的分布式发展分布式发电是指将发电设备分布在用电点附近,减少输电损耗和建设输电线路的成本。
光伏发电的分布式发展将成为未来的趋势,因为分布式发电可以更好地满足城市和乡村用电需求,同时减少对传输和配电系统的依赖。
3. 家庭光伏发电系统的普及随着光伏发电技术的不断成熟和成本的降低,家庭光伏发电系统的普及将成为未来的趋势之一。
太阳能利用技术的发展现状及未来趋势太阳是地球上最重要的能量来源之一,而太阳能作为一种新兴的清洁能源,已经成为全球范围内的研究热点。
太阳能不仅可以为我们提供电力、热水等生活所需的能源,还可以用于各种工业应用。
本文将介绍太阳能利用技术的发展现状及未来趋势。
一、太阳能的发电技术太阳能光伏发电技术是目前应用最为广泛的太阳能利用技术之一。
通过将太阳光转化为电能来满足各类电力需求。
这项技术最初的应用是在太空探索中,后来逐渐在地面上得到了广泛的应用。
光伏发电技术的核心就是光伏电池,也就是我们常说的太阳能电池板,能够将太阳光转化为电能。
目前的光伏电池主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅、CdTe、CIGS等几种类型。
其中,单晶硅电池效率最高,达到了25%以上,但成本较高;多晶硅电池效率稍低,但成本相对更经济;非晶硅的成本最低,但效率最低。
除了光伏发电技术之外,太阳能热发电技术也是一种重要的利用太阳能的方式。
太阳能热发电技术主要利用太阳能热能转化为机械能,然后通过涡轮机发电。
这种方式需要大面积的反射器将太阳光聚焦在一个小的区域内,从而达到较高的温度。
当前主要的太阳能热发电技术有塔式集中式太阳能热电(CST)、槽式聚光式太阳能热电 (PTC)、汽轮机太阳能热电 (STEG)、太阳能风力协同发电等。
太阳能热发电技术的优势是发电稳定、功率密度高、可存储性好,适合于大规模发电。
二、太阳能的应用领域目前,太阳能已经可以广泛应用于住宅和商业建筑,并且随着技术的不断提升,太阳能的应用领域也在不断扩展。
(1)家用太阳能电力系统随着太阳能电池的不断升级,家用太阳能电力系统已成为一种越来越流行的选择。
通过在家庭屋顶上安装太阳能板,可将太阳能转化为电能,满足家庭用电需求。
在某些城市,政府还会对安装家用太阳能电力系统的居民提供补贴和优惠政策。
(2)太阳能热水系统太阳能热水系统是指利用太阳能热能来加热水,解决家居生活中的热水需求。
通过将太阳能热能通过换热器传给热水储罐中的水,从而使得水得到加热。
太阳能热利用的市场潜力与发展方向在当今世界,能源问题日益凸显,寻找清洁、可再生的能源成为了人类社会发展的重要课题。
太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的能源,其热利用领域展现出了巨大的市场潜力,并在不断的技术创新中指明了清晰的发展方向。
太阳能热利用,简单来说,就是将太阳辐射能转化为热能并加以利用的过程。
这一技术在我们的日常生活和工业生产中已经有了广泛的应用,例如太阳能热水器、太阳能采暖系统以及太阳能工业加热等。
先来看太阳能热水器,这是太阳能热利用最为常见和普及的形式之一。
在许多家庭中,太阳能热水器已经取代了传统的电热水器和燃气热水器,成为了提供热水的主要设备。
其优势显而易见,不仅能够节省能源开支,还减少了对环境的污染。
随着技术的不断进步,太阳能热水器的效率不断提高,成本逐渐降低,市场需求也在持续增长。
尤其是在一些光照充足的地区,太阳能热水器的普及率相当高。
太阳能采暖系统也是一个重要的应用领域。
在寒冷的冬季,利用太阳能为建筑物提供采暖,可以大大降低对传统能源的依赖。
通过合理的设计和安装,太阳能采暖系统可以有效地收集和储存太阳能,为室内提供温暖舒适的环境。
虽然目前太阳能采暖系统的初始投资相对较高,但从长期来看,其运行成本低、环保效益显著,具有很大的市场发展潜力。
在工业领域,太阳能热利用同样有着广阔的前景。
太阳能工业加热可以用于食品加工、纺织印染、化工等行业,替代传统的煤炭、燃油等能源。
这不仅有助于企业降低生产成本,提高产品竞争力,还能减少工业生产对环境的负面影响。
随着技术的成熟和政策的支持,越来越多的企业开始关注和采用太阳能工业加热技术。
那么,太阳能热利用的市场潜力究竟有多大呢?从全球范围来看,随着人们对环境保护和能源可持续发展的重视程度不断提高,对太阳能热利用产品和服务的需求也在迅速增长。
特别是在一些能源短缺、环境污染严重的地区,太阳能热利用的市场需求更加迫切。
在政策层面,各国政府纷纷出台了一系列支持太阳能发展的政策和法规,如补贴政策、税收优惠等,这无疑为太阳能热利用市场的发展提供了有力的保障。
太阳能的应用与未来发展趋势随着能源需求的增加和对环境可持续性的追求,太阳能作为一种清洁、可再生的能源被广泛应用于各个领域。
本文将探讨太阳能的应用领域,并展望该技术的未来发展趋势。
一、太阳能在家庭和商业领域的应用太阳能在家庭和商业领域的应用已经日益普及。
在家庭中,太阳能电池板可以安装在屋顶上,将太阳能转化为电能来供给家用电器使用。
这不仅可以减少家庭的能源消耗,还可以降低电费支出。
在商业领域,许多企业也开始采用太阳能系统来满足他们的能源需求,不仅节约了能源消耗,还提高了企业形象。
二、太阳能在交通运输领域的应用随着电动车辆的发展,太阳能在交通运输领域也开始发挥重要作用。
太阳能电池板可以安装在汽车、公交车或火车的车顶上,通过吸收太阳能将其转化为电能储存起来,供车辆使用。
这种应用方式不仅减少了车辆的碳排放,还降低了燃料成本,对环境具有显著的保护作用。
三、太阳能在农业领域的应用太阳能在农业领域的应用也正在逐渐增加。
太阳能灌溉系统可以利用太阳能为农田提供水源,解决农村地区的灌溉问题。
此外,农业温室也可以采用太阳能供电,为温室内的植物提供光照和热能。
这种应用方式既节约了能源开支,又提高了农业生产效益。
四、太阳能在城市建设中的应用在城市建设中,太阳能的应用也变得越来越重要。
太阳能发电系统可以用于为建筑物提供电力,减少对传统电力的依赖。
同时,太阳能光伏板还可以用于建筑物的外墙或屋顶装饰,提高建筑物的能源利用效率,增添美观的外观。
未来发展趋势:随着科技的不断进步,太阳能技术也在不断创新和改进中。
未来太阳能的应用将更加广泛。
以下是太阳能发展的几个趋势:1. 提高效率:研究人员将继续致力于提高太阳能电池板的效率,以增加能源转换的效果,并减少成本和资源消耗。
2. 储能技术:目前太阳能发电存在的一个问题是不稳定的供电,因为太阳能只能在白天产生电能。
未来,储能技术的改进将成为重点,以便在太阳能不可用时存储电力供应。
3. 多元化应用:除了目前已经应用的领域,如家庭、商业和交通运输,太阳能还可以在更广泛的领域得到应用,如航空航天、海洋能源和电子设备等。
我国太阳能利用技术发展方向
国家发改委、国家能源局近日下发了《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,并同时发布了《能源技术革命重点创新行动路线图》。
其中关于太阳能利用路线如下:高效太阳能利用技术创新
(一)战略方向
1.太阳能高效晶体硅电池及新概念光电转换器件。
重点在开发平均效率≥25%的晶体硅电池产线(如异质结(HIT)电池和叉指背接触(IBC)电池或二者的结合),探索更高效率、更低成本的新概念光电转换器件及面向产业化技术等方面开展创新与攻关。
2.高参数太阳能热发电与太阳能综合梯级利用系统。
重点在超临界太阳能热发电、空气吸热器、固体粒子吸热器、50~100MW 级大型全天连续运行太阳能热电站及太阳能综合梯级利用、100MWe槽式太阳能热电站仿真与系统集成等方面开展研发与攻关。
3.太阳能热化学制备清洁燃料。
重点在太阳能热化学反应体系筛选、热化学在非平衡条件下的反应热力学和动力学机理及其与传热学和多项流的耦合作用机理探索、太阳能制取富含甲烷的清洁燃料等方面开展研发与攻关。
4.智能光伏电站与风光热互补电站。
重点在高能效、低成本智能光伏电站,智能化分布式光伏和微电网应用,50MW 级储热的风光热互补混合发电系统等方面开展研发与攻关。
(二)创新目标
1.2020 年目标。
突破三五(III-V)族化合物电池和铁电-半导体耦合电池的产业化关键技术,建成100MW 级HIT 太阳能电池示范生产线;掌握分布式太阳能热电联供系统的集成和控制,以及太阳能热化学制备燃料机理;掌握智能光伏电站设计和建造成套技术,实现发电效率≥80%;掌握50MW 级塔式光热电站整体设计及关键部件制造技术;突破光热-光伏-风电集成设计和控制技术,促进风光互补利用技术产业化。
2.2030 年目标。
大幅提高铜铟镓硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)电池的效率,建立完整自主知识产权生产线,实现在建筑中规模应用并达到国际前沿水平;HIT 电池国产化率≥85%并达到批产化水平。
掌握高参数太阳能热发电技术,全面推动产业化应用;建成50MW 太阳能热电联供系统,形成自主知识产权和标准体系。
突破太阳能热化学反应器技术,研制出连续性工作样机。
3.2050 年展望。
开发出新型高性能光伏电池,大幅提升光电转换效率并降低成本,至少一种电池达到世界最高效率;实现光电转化和储能一体化;太阳能热化学制备清洁燃料获重大突破并示范。
(三)创新行动
1.新型高效太阳能电池产业化关键技术。
研发铁电-半导体耦合电池、钙钛矿电池及钙钛矿/晶体硅叠层电池产业化的关键技术、工艺及设备,建立电池组件生产及应用示范线,建成产能≥2MWp的中试生产线,组件平均效率各为≥14%、≥15%、≥21%。
探索新型高效太阳能电池技术,探索研发更高效、更低成本的铁电-半导体耦合电池、铁电-半导体耦合/晶体硅叠层电池、钙钛矿电池、染料敏化电池、有机电池、量子点电池、新型叠层电池、硒化锑电池、铜锌锡硫电池和三五(III-V)族纳米线电池等电池技术,实现至少一种电池达到世界最高效率。
2.高效、低成本晶体硅电池产业化关键技术。
研究低成本晶体硅电池、HIT 太阳电池、IBC 电池产业示范线关键技术和工艺,推进HIT 太阳电池设备及原材料国产化,开发IBC 与HIT 结合型高效电池;建成设备国产化率≥80%的百兆瓦级电池示范生产线,产线电池平均效率各为≥21%、≥23%、≥23%。
研制太阳能电池关键配套材料,开发高效电池用配套电极浆料关键技术,包括正银浆料制备技术,以及无铅正面银电极、低成本浆料银/铜粉体功
能相复合电极材料等。
3.薄膜太阳能电池产业化关键技术。
研究碲化镉、铜铟镓硒及硅薄膜等薄膜电池的产业化关键技术、工艺及设备,掌握铜铟镓硒薄膜电池原材料国产化技术;建成产能100MWp 示范生产线,组件平均效率各为≥17%、≥17%、≥15%。
4.高参数太阳能热发电技术。
研究高温高效率吸热材料、超临界蒸汽发生器、二氧化碳透平;研发高温承压型空气吸热器、50kW级高温空气-燃气联合发电系统、高性能太阳能粒子吸热器;研究高温粒子储热、粒子蒸汽发生器的设计方法及换热过程、粒子空气换热装置的高温粒子与空气间换热规律。
5.分布式太阳能热电联供系统技术。
研究不同聚光吸热的分布式太阳能热电联供系统长周期蓄热材料、部件和系统,研制单螺杆膨胀机、斯特林发动机、有机工质蒸汽轮机等低成本高效中小功率膨胀动力装置,提出不同聚光吸热的高效中小功率热功转换热力循环系统;建设1~1000kW 级分布式太阳能热电联供系统集成示范,掌握电站的动态运行特性和调控策略。
6.太阳能热化学制取清洁燃料关键技术。
研究热化学反应体系筛选及反应热力学和动力学,以及金属氧化物还原反应制取清洁燃料、甲烷(催化)干湿重整过程、含碳物料的干湿重整过程等的反应热力学和动力学机理;研究太阳能高温热化学器内传热学与反应动力学的耦合作用机理、太阳能热化学制取清洁燃料的多联产系统热力学机理和动态过程。
7.智能化分布式光伏及微电网应用技术。
研究分布式光伏智能化技术、分布式光伏直流并网发电技术,以及区域性分布式光伏功率预测技术,开展区域内基于不同类型智能单元的分布式光伏系统设计集成技术、光伏微电网互联技术的研究及示范。
8.高能效、低成本智能光伏电站关键技术研究及示范。
研究智能光伏电站设计集成和运行维护技术、高可靠智能化平衡部件技术、兆瓦级光伏直流并网发电系统关键技术,开展百万千瓦级大规模智能光伏电站群的运行特性及对电网的影响研究。
9.大型槽式太阳能热发电站仿真与系统集成技术。
建立100MWe 槽式太阳能热发电站仿真系统,搭建槽式集热器、导热油系统、储热系统、蒸汽发生系统、汽轮机仿真模型。
研究大型槽式太阳能热发电站系统集成技术,实现气象条件与集热、储热、蒸汽发生与汽轮发电协同控制与调节技术,研究可复制、模块化的系统集成与集成控制技术,电站参数优化方法等。
10.50~100MW 级大型太阳能光热电站关键技术研究与集成应用。
研究定日镜及大型定日镜场技术、塔式电站大型镜场在线检测技术、大型吸热器技术及大型高效储换热技术、适合光热发电系统的热力装备技术,研究塔式电站系统集成与控制技术、光热发电系统参与电网调节的主动式控制技术,建立可全天连续发电的50MW级槽式太阳能高效梯级利用示范电站;研究20MW 级直接产生过热蒸汽型的多塔集成调控塔式太阳能热发电站集成应用。
11.50MW 级储热光伏、光热、风电互补的混合发电示范应用。
研究储能光热电站(>10MW)与光伏(>20MW)/风电(>20MW)混合发电站的整体设计技术,研究储能光热电站与光伏/风电互补发电的协调技术;研究混合发电站的控制技术及自动化运维技术,实现各种工况下光热-光伏/风电混合发电站的平稳发电以及突变条件下的快速响应;研究50MW 级储能光热电站与光伏/风电混合发电站整体系统集成、工程化及运营技术,实现示范应用。
高效太阳能利用技术创新路线图。