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瑞士参与欧洲光伏产业重振

如何将农业和能源生产相结合:Insolight公司的半透明光伏组件可以在不牺牲耕地面积的情况下,实现在农田和温室中的发电。 Insolight

欧盟希望借助一家瑞士初创企业,来重振几乎已拱手相让于亚洲竞争对手的欧洲光伏面板制造。位于沃州的Insolight公司开发出的高性能光伏技术为行业开辟了新的前景。

此内容发布于 2020年10月28日 - 09:00

早在2000年,欧洲和美国曾处于光伏技术开发和太阳能组件及系统制造行业的领军地位。而短短10年后,市场便开始充斥着亚洲制造:日本、韩国,及最重要的--中国。

如今,最大的太阳能面板生产商中几乎只能看到中国企业,而活跃于这一行业的数百家欧洲企业已经关停或被迫转业。全球范围内安装的组件中有80%以上是在中国进行组装的。

但欧洲的终曲并未敲响。近期,欧洲层面发起多项倡议,以期为欧洲光伏产业注入新的活力。其中Hiperion项目的目标便是将基于瑞士初创公司Insolight创新技术的超高效光伏组件推向市场。去年,项目从欧盟委员会获得了1060万欧元(合8341万人民币)的资金支持。

世界纪录

Insolight由三名洛桑联邦理工学院(EPFL)毕业生于2015年创立。他们在行业积累了初步的专业经验后,决定在位于埃居布朗(Ecublens)的洛桑联邦理工学院创新园创办公司,开发新一代聚光光伏组件。

传统光伏面板完全依靠硅电池结构,而在聚光组件中,通过透镜网格增强光线输入,聚集在高效小型光伏电池上。该系统通过大量增加电池“捕获”并转化为电流的阳光量,实现能源系统效率的提升。

阳光通过透镜网格集中在光伏组件上,从而增加了被电池“捕获”并转化为电流的阳光量。 swissinfo.ch

Insolight业务战略负责人David Schuppisser说:“这项技术使转换率达到36%,几乎是市场上传统面板的两倍,我们在2016年凭借这项技术创造了世界纪录。这项记录由德国弗赖堡弗劳恩霍夫太阳能系统研究所批准。由此开启了创业之路,即企业募资和将实验室原型升级到可商业部署的组件原型。”

微型太阳能跟踪

高性能电池在20年前引入,最初被应用于卫星上,由于卫星可用表面积非常有限,因此每平方米的能源效率最大化是至关重要的。而在地球上,我们通常采用配备结构可移动式透镜或镜面的较大聚光组件,由发动机驱动导向太阳光方向。

Insolight技术引领的一大革命性元素是开发出了一套微型太阳能跟踪系统,可使电池组件在一天内完成几毫米的移动。这种轻微的移动可以捕获尽可能多的光线,实现60度的光线入射角。

David Schuppisser强调说:“我们的创新在于通过一个薄而平的组件使聚光光伏系统小型化,并可以像其他传统光伏面板一样进行安装。现有聚光技术基于将整块组件朝着太阳的方向放置,因此需要非常庞大且重型的装置来驱动方向转换。”

农业和能源生产

Hiperion项目汇聚了来自不同国家的16家研究中心和企业合作伙伴,目标是在2022年建成转换率达29%的Insolight组件的第一条工业生产线。与传统的屋顶面板相比,该组件将实现至少三分之一的能效提升,但生产成本却高出许多。不过,初期这家初创企业将专注于为农业领域提供组件产品。

Insolight实际上已开发出组件的半透明版本,可实现在生产电力的同时,保证温室或替代塑料大棚的轻型结构中的作物得到足够光照。在温室案例中,组件会覆盖住朝南屋顶约50%的面积。这样设置可以在发电的同时,只让扩散光摄入,或滤除尽可能多的直射光。

David Schuppisser解释道:“我们是唯一一家提供此类农业光伏解决方案的企业,而这个领域具有巨大发展潜力。为了实现欧洲国家设定的气候目标,每年需要新增500至750平方公里光伏面板覆盖表面积。问题在于,要在没有无效浪费可另作他用的土地情况下,寻找合适的区域。这也是我们赋予农业装置双重用途构想的初衷。”

Insolight首席商务官David Schuppisser swissinfo.ch

光伏产业复兴

2013年至2018年间,欧盟委员会对进口的中国太阳能电池板征收反倾销税,指责中国对本国产品进行过度补贴并使用了不公平的贸易手段,损害了欧洲光伏产业。这些不成功的措施在两年前已被取消。以Hiperion开发的技术为例,欧盟目前正专注于高效太阳能技术开发,以促进欧洲光伏组件的生产。

中国太阳能电池板的入侵导致价格急剧下跌,促使太阳能在欧洲进行扩张式发展。然而,由中国进口组装产品对这种可再生能源会产生负面环境影响。同样,进口也关乎欧洲国家的能源依赖问题,欧洲国家希望减少对化石燃料的消费,不仅出于气候原因,同样也是出于减少依赖进口的目的。

另一家瑞士公司梅耶博格(Meyer Burger)同样打算参与到欧洲光伏产业的重振中。在经历了多次失败的转换尝试后,这家位于伯尔尼州图恩(Thun)的公司几个月前决定重新开始在德国东部的“太阳谷”生产光伏面板。这项计划旨在五年内满足欧洲对光伏面板至少三分之一的新增需求,并已获得这个领域中几年前难以想象的巨大支持。

这个项目并不会加入与Insolight的竞争,David Schuppisser对此持积极态度。“我们对这些进展感到满意。这表明欧洲利用现有协同和专业知识,重新构建自身在光伏和新生产链领域专有技术的意愿。”

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