见过向日葵高昂着头颅追寻阳光、茁壮成长的景象,还没见过人造设备也可以像葵花一样自动跟踪阳光、以求最高利用率的神奇。最近,记者在位于银川国家经济技术开发区的宁夏发电集团新能源基地太阳能光伏园,就见到了太阳能按照人的意志乖乖发电的喜人画面。光与电,在这里得到有效转换;取之不尽用之不竭的太阳能资源,变成了造福人类的财富。
这个占地35亩、总投资2239万元的太阳能光伏园,是2008年4月8日开工建设、9月15日并网发电的,是我国西北地区规模最大的光伏试验电站,也是全国首家并网发电的太阳能电站。
走进光伏园,只见一个个三角支架支起的电池板,按照7米的行距、4米的间距排着整齐的队伍,既像像出征的战士在等待首长的检阅,又像嗷嗷待哺的婴儿那样在接受阳光的辐射,正在擦洗电池板灰尘的吴旭业告诉记者,整个光伏园将安装200套太阳能接收装置。目前已经有96套开始发电了,剩余的也将在今年11月底前安装完毕。这个两年前才从河南理工大学毕业的年轻人,对这里的一切似乎都了如指掌。现在,他已经是安装小组的一名负责人了。
记者注意到,这里的太阳能接收装置,每套都有6块电池板,总面积约有7平方米。它们刚好与阳光保持一致的角度。吴旭业告诉记者,它们可以从早晨8点到傍晚6点,一直随着太阳的转动而移动,始终保持最佳接收状态,其转动角度可以达到110度。不要忽视这种“跟踪”,在天气、运转正常的情况下,每套一天可以发出300度电!
这种“跟踪”,是接收装置的齿轮驱动自动完成的。原来,每个装置上面还安装了一个15瓦、输出电压为9伏小电池板,它可以提供足够的驱动电能。
朵朵葵花向太阳,那是一种生物本能;而这里的太阳能接收装置追逐阳光,则反映了人类的智慧,凝聚着科技的力量!
这种装置,被他们称作“自动跟踪平板式”,共有200千瓦。除此之外,记者还见识了100千瓦的“镜面聚光增强式”和10千瓦的“固定平板式”。据介绍,他们还预留了20千瓦的其他聚光形式。其中,最被人看好的是“镜面聚光增强式”,它们不仅能够跟踪阳光,而且能够在电池板接收阳光的同时再接收其两侧镜面反射的阳光,其发电效率可以提高20%以上。通过实验对比,为宁夏乃至全国大面积推广高效率、低成本的电站提供依据。
记者走进机房。电脑上显示:当天8点到11点,发了82.6度电。自并网发电以来,已发电8368度,总收入已有3万多元。现场工作人员告诉记者:在正常情况下,全年可发电68万度,节煤305吨,减排二氧化硫4.27吨、氮氧化物1.09吨。
尤其令人惊叹的是,这些电池板“给点阳光就灿烂”:即使阴雨天气,只要天空有一些散射光,它们就可以发电。如果阳光灿烂,每平方米可以发电590瓦。炎炎盛夏的最佳时间,每平方米竟可以达到700瓦。
最让人兴奋的,还是这里使用太阳能电池组件都是宁夏发电集团自己生产的,发电装置所用的多晶硅材料,是他们用具有自主知识产权的“冶金法”提炼出来的,而这种“冶金法”又具有低成本、低能耗、低污染等突出优势。
太阳能光伏发电,是利用太阳能电池半导体材料的光伏效应,将太阳光直接转换为电能。而多晶硅则是制造太阳能电池的主要原料。为了提纯高精度的多晶硅,宁夏发电集团2007年年初成立了由董事长刘应宽亲自挂帅的技术研发小组。这个9人小组,在300多个日夜里共进行了36项10026次试验。在相继突破了除碳、除氧、除硼、除磷和除金属杂质等一个个技术难题之后,他们终于在2007年年底提拉熔炼出纯度达99.9999%的多晶硅,完全满足了太阳能发电的需要。第一批太阳能电池板的光电转换率就达到12%。一个月后,第二批产品的光电转换率就提高到14.93,这比西门子法多晶硅电池仅差0.07%!
2008年1月,宁夏发电集团就达到月产40吨4N级高纯硅的生产能力。这些产品马上就成为抢手货,当月订货资金就达1.88亿元。
据介绍,我国硅石资源非常丰富。到2005年,我国的200多个工业硅生产厂家的产能就占世界的70%。在宁夏的贺兰山北段,硅石保有储量达4105万吨,其中二氧化硅含量达到98%以上,极易开采。
在石油、煤炭等不可再生能源日益贫乏、能源危机困扰人类的形势下,太阳能的投资价值和发展潜力突出显现。我国三分之二的国土面积年日照都在2200小时以上,具有很大的开发利用价值。而在空气干燥、云层稀少的宁夏,年日照在2194~3082之间,太阳能可利用优势位居全国第三。其中中部干旱带的太阳辐射高达5864~6100MJ(兆焦),开发价值更高。
目前,我国上海、深圳等地已开始尝试在现代化建筑物上安装太阳能发电设施,用以解决建筑物内照明、空调及其他电器用电之需。这些装置已与整个建筑构成一体。
还有的地方,开始将太阳能发电用于路灯照明。
在取得成功经验之后,宁夏发电集团正计划在吴忠市太阳山、中卫等地
建设新的太阳能电站,并准备与风力发电建设同步进行,以实现互补。太阳能利用,展示出无限美好的前景。
(原载2009年3月24日《光明日报》)
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