普及民用大展光伏 飛入尋常百姓家門——訪英利光伏應用技術研究院 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換為電能的一種新型發電系統，其發展和應用備受矚目。根據《可再生能源中長期發展規劃》，到2020年，我國力爭使太陽能發電裝機容量達到1.8GW（百萬千瓦），到2050年將達到600GW（百萬千瓦）。預計，到2050年，中國可再生能源的電力裝機將占全國電力裝機的25%，其中光伏發電裝機將占到5%。

王士元，1965年，高級工程師，前英利光伏應用技術研究院院長。主要研究方向：太陽能光伏應用產品的開發和設計，主要研究成果：參與國家“973”太陽能電池重大課題研究，申報授權美國專利一項、歐盟專利兩項、國家發明專利二十余項，國家實用新型專利六十余項，國家軟件著作權兩項。

80年代末期，鄧小平根據中國的國情和科技發展現狀提出了“科學技術是第一生產力”的論斷。科學技術只有在應用中才能轉化為生產力，因此現代的新技術、新產品普及民用才是產業出路。

光伏作為將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發電系統，其發展和應用備受矚目。根據《可再生能源中長期發展規劃》，到2020年，我國力爭使太陽能發電裝機容量達到1.8GW（百萬千瓦），到2050年將達到600GW（百萬千瓦）。預計，到2050年，中國可再生能源的電力裝機將占全國電力裝機的25%，其中光伏發電裝機將占到5%。未來十幾年，我國太陽能裝機容量的復合增長率將高達25%以上。光伏技術的應用也在通過普及民用而轉化為生產力，在此，英利光伏應用技術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。

《電器工業》：請您談談目前民用光伏產品的應用及市場前景？

王士元：光伏產品的應用首先能讓大家接受，并能和人們的日常消費聯系在一起，同時能在一些特殊的條件下，完成常規電力供應達不到的要求。現在太陽能體現民用的一些小的設計，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揮了重大的作用。在當時的條件下，所有的電力供應都中斷了，如果用常規的手電筒，電池很快會消耗完，太陽能手電筒能幫助官兵們在晚上實施搜救，白天又可以方便的進行太陽能充電，這樣可以周而復始的使用，這說明太陽能產品在特殊條件下能發揮出獨特的作用。我們開發的一款民政救援物資，可以作為國家救援儲備庫的物資，而且可以回收重復使用，在有災情的時候使用，沒有災情的時候回收，增加國家救援儲備庫的物資。

在森林火災方面，由于沒有很好的觀測手段，等到發現的時候已經晚了。森林火災報警系統發現火情后，第一時間迅速的把著火的地點詳細的經緯度，火情等通過無線的方式（太陽能供電，保持電力不間斷）迅速的發回控制中心，控制中心接收到信號后能在最短的時間內進行滅火。這也是光伏產品獨特的一方面。

同時我們開發了一款可以用在輕質建筑結構上的光伏產品，原來在特殊條件下使用的輕質房就是普通的保溫板，在這個基礎上，開發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的人、設施提供便利。產品的應用：國防、建筑、交通、航空航天、消費類領域等，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勢。特別是對離網的供電系統，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到的優勢。平時用公平電可能會產生安全隱患，發生觸電等事故，用我們的離網型的獨立供電系統，它是低壓直流電，對安全沒有任何隱患，這對幼兒園、養老院更有好處，這是從安全的角度講。從環保的角度講，大力提倡低碳生活，節能減排等，社會效益巨大。從經濟效益講，它能帶動起一個新興的產業。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理念去看待光伏產品。現在消費者對此有一個接受的過程，需要宣傳光伏產品的優勢，強調性價比。

《電器工業》：光照強度決定發電量，其利用率是否還可以提高？

王士元：這是弱光發電的效果。提升太陽能電池的利用效率，增加產品的多樣化，然后在產品上有獨特的設計，提高了弱光條件下晶體硅電池的發電特性。現在我們的一些技術在行業內是領先的。太陽能電池的發電效率最大的理論值是25%，晶體硅電池是優越性最高的，價格便宜，生產工藝簡單，低碳節能，能夠實行地環式生產，產品成本低，發電效率高。薄膜的發電效率低，生產設備投入龐大。砷化鎵電池發電效率很高但是成本很貴，在生產過程中一些材料是劇毒的，包括產品后期的回收利用是很復雜的。最近工信部剛出臺的《國家新材料規劃》，國家認可了晶體硅，晶體硅電池是最節能環保成本低的。

《電器工業》：相對傳統電網的充電方式來說，太陽能充電具備哪些優勢？

王士元：相對傳統電網的充電方式來說，太陽能充電成本目前依然相對較高，它的普及還達不到傳統電網充電站那么廣。但是太陽能的充電優勢也是很明顯的。現在充電是針對蓄電池等電池類的充電，包括手機、數碼相機的充電等，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，現在使用的手機、電視等家用電器實際都是直流供電模式，但受目前電網的影響，都是交流電，其中有一部分降壓整流的系統，這對整體電力的損失是非常大的。光伏發電特別是離網的情況下，是直流電，可以根據用電量搭配所發電的電壓和功率進行充電，把能量的損失降低到最低程度，所以是很節能環保的。這也是順應當前智能電網的發展的。現在大部分是交流電網交流高壓，以后逐漸向直流高壓進展，也就是說以后未來的世界電力運行模式肯定會有個智能電網的模式，因為過去智能電網的相關資料也經常提，徹底把工業用電和生活用電分開，生活用電是單獨的直流電，比較安全，能夠降低整流逆電的損失。微電網是家庭的小型的用戶電網，戶用的小型光伏獨立供電系統更有優勢。國家若要普及這個應用，還需要更長的時間和政策扶持、技術人員以及媒體的共同的努力。當前國外除了并網政策比咱們國內的稍有突出外，其他幾乎也是目前的這種狀況。

《電器工業》：目前太陽能汽車車頂的發展狀況如何？

王士元：國內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光伏應用技術研究院研發成功。主要原理為：光伏電池板接收太陽能發電后儲存在汽車蓄電池內，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到80公里至120公里。太陽能車頂能夠降低油耗，但是由于發電量太小還不能完全替代。實驗室早就在做這個工作，現在已經開始推廣。上個月科技部部長萬鋼在海南看到這個產品時說：如果光伏產品和汽車能有機的結合在一起，能夠為世界性的汽車發展帶來推動作用。汽車作為最貼近生活的消費產品之一，太陽能產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。當然這涉及到一個轉換效率的問題。去年我們贊助了全國大學生太陽能飛機知識競賽。太陽能飛機在世界上是一個新興的課題，利用我們的太陽能電池實現了無動力的飛行。

《電器工業》：談談您對未來太陽能產業發展的期許。

王士元：目前國內沒有專業的學科分類，而包括領頭羊企業、國家的科研院所、企業的研發部門都在做這方面的研究，所以人才在一定程度上匱乏。在技術研發方面困難是有的，但是知識永無止境，相信經過我們的不斷探索，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業發展的步伐。太陽能作為與人類息息相關的一個產業，會逐漸滲入到人們的生活中，拉近與人們生活的距離。