9月25日這天，當48個聚光光伏組件組成的光伏列陣被放置在哈爾濱工業大學威海校區的一塊空地上時，上海聚恆太陽能有限公司(下稱「聚恆太陽能」)總經理容崗的臉上，露出了笑意。這也是公司成立3年來的第一個聚光光伏示範電站項目，總計11.28千瓦。
若是把尚德、英利等這樣的光伏組件製造商召集來，看看該示範電站的話，或許他們會不屑一顧：「這個規模恐怕也太小了吧？」
但是，對容崗和其他同業者而言，可能聚光光伏比以多晶硅為源頭的電池組件，更加值得期待。
聚光光伏前景如何？
相比晶硅以及薄膜電池產業來說，聚光光伏是不是一個具有極大誘惑力的市場，至少目前還不能得出一個確定的結論。但是，投身於此行業的公司已經越 來越多，其中就包括Boeing、Amonix、夏普、Practical Instruments以及國內的三安光電、昊陽新能源、安徽應天新能源、漢龍集團等等。
聚恆太陽能技術總監王士濤就解釋道：顧名思義，「聚光」就是把太陽光聚在一個小小的電池上，「我們公司所製造的是聚光光伏組件，由平板玻璃光學系統和太陽能電池組成。」
湘財證券研究員侯文濤則表示，事實上聚光光伏發電系統，就是利用光學系統，將太陽能匯聚到太陽能電池芯片上，然後再利用光伏效應把光能轉化為電能的發電技術。
華電集團一位管理層對《第一財經日報》記者說，聚光光伏有不同的技術，一種類似聚恆太陽能這樣的方式，簡稱為「透射式」。他也接觸過另一種技術，即把太陽能電池放在透鏡之上，通過二次反射曲面的聚焦，再讓電池芯片實現光電轉換，這種技術已經有以色列的企業在運用。
無論採用何種細分技術，聚光光伏發電具備了一些晶硅電池無法比擬的優勢，在業界，它也被看做是能取代部分晶硅市場的第三代光伏技術(第一代、第二代分別是晶硅和薄膜技術)。
王士濤向記者說道，現在聚恆太陽能所研發的產品，可以讓透鏡的面積是電池面積的576倍。「換句話說，1000平方釐米的晶硅面積，才能與類似一塊1釐米乘以1釐米的太陽能聚光電池所發出的電能相媲美。」
從理論上來講，放大倍數越高的話，那麼芯片的材料也就越節省。「事實上，一塊用在聚光光伏發電上的電池，其造價是晶硅電池的100倍。不過，如 果透鏡與電池之間的倍數能超過300倍的話，那麼聚光電池的成本也就與晶硅電池打平了。所以，各企業都在研究放大倍數更高的聚光光伏產品，這樣可以節省更 多的材料。」王士濤表示，現在國內的三安光電公司也可以做到529倍。
聚光光伏發電的另一大優勢則在於其極高的轉換效率。
聚恆太陽能透露，其在哈工大威海校區建立的這一示範電站項目的電池轉換效率約為25%。如果確實的話，那麼該效率已比中國市面上所有晶硅的轉換效率高得多(目前晶硅電池的最高效率大約是18%)。
理論上看，一般聚光發電的轉換效率約為70%，若加上一些折損，那麼未來1~2年的話，聚光轉換效率突破30%的可能性是很大的。
侯文濤表示，聚光光伏技術是在面積上節省了原材料，其成本極限也必然會低於晶硅和薄膜電池，「目前，根據Sunpower公司的理論推測，35%光電轉換效率的電池聚焦系統，可能是成本最低的發電方式，也可能是最終的發電技術。」
該技術的轉換效率之所以如此之高，也與電池的性質有關。聚光光伏電站多會採用「多結三五族」太陽能電池，它也被稱為「砷化鎵」電池，是目前光電轉換效率最高的電池。
由於其價格非常昂貴，最早使用在太空領域為衛星和空間站提供能源，地面使用難以普及。
事實上，聚光之後還會產生較多的熱量，可以把這些熱量再轉為電力或者熱水，因而，聚光發電容易與光熱系統結合來使用。
為何發展遲緩？
但是，當晶硅電池已經佔有全球80%以上的光伏電站市場之後，聚光光伏發電才突然有了點動靜，不禁讓人陡生疑慮：到底是什麼原因，使得該技術現在才浮出水面呢？
在上世紀90年代初，德國、澳大利亞、美國及日本等國其實都已經相繼推出了各類「太陽能屋頂」計劃。但是，從聚光的特性來看，並不適合屋頂，晶硅才是屋頂最適合的產品。
容崗告訴記者，聚光光伏項目一般都是通過一個支架直接安放在地面上，假設全部安裝在屋頂的話，存在維護和安裝上的困難。
記者瞭解到，這種新型電站項目其實是要向地面打一個深1.5米左右的樁，再支撐起玻璃(即透鏡)和電池的。想像一下，假設你家的屋頂也被植入一 個樁的話，將是怎樣的一幅場景？不過，並不是說聚光就完全不能走入家庭。如果有別墅區，且聚光光伏的安裝與維護也有專門的公司來操作的話，它也是可以安裝 的。
「2004年，德國推出了上網電價法，該國通過補貼政策，來直接支持地面系統發電。隨後的2005年，就出現了聚光電池。」容崗回憶道。
他也認為，使得聚光光伏產業大發展的另一個原因，在於技術的進步。十多年前，聚光電池的轉換效率並不高，但進入21世紀之後，轉換效率則以每年 1%和1.5%的速度在增長，「上世紀90年代初，在太空用的是晶硅電池，末期則出現了多結太陽能電池，從而解決了晶硅電池轉換效率受限的問題。多結電池 的好處在於，每層都可以更大限度地吸收太陽能，光電轉換效率的理論值能達70%，現在國際上可以做到的最高效率約為40%，批量生產的話，如今能有38% 的多結電池。」
目前，國外已有30兆瓦的聚光光伏電站。如果一個項目能夠達到30兆瓦的話，已不算小，這也意味著，該技術將成為被認可的技術。在南非，還有50兆瓦的聚光電站項目在洽談過程中。
仍存障礙
不過，對於很多聚光光伏企業的投資商、生產商而言，該產業也還有一系列的困難需要解決。
首先，聚光示範電站的建設成本還是比較高的。因為其主要應用於地面電站，因而地面光伏電站的補貼是否能夠到位就至關重要了。未來，中國需要有針對地面系統的補貼政策，這樣才可能讓聚光產業在國內做得更大。
其次，聚光電站的維護也是另一個難題。目前，最適合建設聚光光伏電站的是我國西部地區一些醫院、學校等等。
而且，最好光伏電站的建設方也有比較大的電站建設計劃，這樣聚光的組件製造商、投資商可能才會獲得比較好的回報。根據湘財證券的數據，一個200兆瓦的電站，其每瓦的成本約為1歐元，相比20兆瓦的項目要低50%。
由於聚光電站結合了光學、控制、機械等多種學科技術，其研發投入可能也相比晶硅技術要更高一些。因此，一些看好聚光產業的投資者可能也需要有一些耐心，來等待這個產業的不斷壯大。
談到技術，不得不提到「跟蹤系統」。由於是將太陽的光線精準聚焦，因此，一定要有高精度的追蹤系統與電池組件相互配合才行。
目前，聚恆太陽能自己設計了跟蹤系統，其要求是要讓太陽的入射角控制在「0.5度」左右。
根據《電源技術》相關文章的說法，一旦入射角偏離0.5度，那麼400倍的透鏡作用下，光學效率也將衰減至64%；如果入射角偏離1度，光學效率也將降低為零。
「太陽能輻射地球的時候，還會有一個包容半角0.28度，在設計跟蹤系統及精度的時候，這一點也要有所考慮。所以，如果想要實時地對準太陽，那麼對其的跟蹤，也要精確到0.5度才行。」王士濤說。
儘管聚恆太陽能已搭建了一個比較完整的國內外技術團隊，但是仍然在尋求與高校之間的合作。
近日，該公司與哈工大達成協議，將聯合成立太陽能研究所。此研究所將利用哈工大在航空航天技術領域的優勢，整合威海校區在光學、能源、微電子等領域的科研力量，將聚光光伏技術的綜合應用作為重點，優先開展聚光發電、聚光海水淡化等課題研究。(第一財經日報-王佑)
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