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   被NASA带到国际空间站的太阳能技术,在贵州已经落地开花
  

被NASA带到国际空间站的太阳能技术,在贵州已经落地开花

  
发表时间: 2018-12-19 15:05:14 点击数: 26502 评论数: 0
  

在轨运行近20年之久的国际空间站,是人类迄今为止最大规模的载人航天工程,被誉为国际太空合作奇迹。多年来,大量科学研究与测试通过国际空间站得以实现,直接促进了人类生命科学、生物技术、航天医学、材料科学、流体物理等现代尖端科学的进步。

 

1218日,据《环球时报》报道,美国国家航空航天局(NASA)正在国际空间站测试一项太阳能电池技术,评估未来是否可用于NASA低地球轨道飞行任务,包括为立方体卫星(CubeSats)提供动力。报道显示,被NASA选用于国际空间站的太阳能技术,是来自我国高科技能源企业汉能旗下美国子公司Alta Devices(汉能阿尔塔)的砷化镓薄膜太阳能电池。

汉能工程师与NASA科学家和供应商合作,用创新的封装材料研制了9块柔性砷化镓太阳能电池阵列。这些电池已于2018年上半年制造完毕,并交付给NASA进行测试。1117日,实验项目由NG-10 Antares火箭运往国际空间站。在未来几周内,这些太阳能电池将被安装在国际空间站面向天顶的位置。

 

图片:汉能砷化镓柔性太阳能电池芯片

我国民营高科技企业汉能一直致力于研发全球领先的砷化镓薄膜太阳能技术。近期,该公司推出了第四代砷化镓太阳能技术,在功率重量比重方面,新一代技术提高了160%。目前,汉能自主掌握的新型砷化镓太阳能电池技术,可以开发出只有一微米厚的砷化镓电池层,(一根人类头发的厚度约为40微米)。这一技术具有光电转换效率高、抗紫外线、抗辐射性能好、柔性好、质量轻等优势,且在高温和弱光条件下的发电能力突出,可为多个高附加值领域产品提供动力,如小卫星、无人机(UAV)和新能源汽车等。

 

图片:采用汉能砷化镓太阳能电池的波音平流层太阳能无人机

事实上,在与NASA牵手之前,汉能砷化镓太阳能技术已多次运用于高端航空航天领域。据美国航空航天专业媒体Aviation Week & Space Technology11月中旬报道,采用汉能柔性砷化镓薄膜电池,波音公司设计了一架翼展74米的平流层太阳能无人机奥德修斯Odysseus),仅靠太阳提供动力就能实现无限飞行。而此前,也有媒体报道推测,Facebook高空长航时无人机采用的也是汉能砷化镓太阳能芯片。

汉能太阳能技术接连被全球航空权威机构及公司选中,自有其道理:据世界三大再生能源研究机构之一的德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)认证,汉能阿尔塔砷化镓薄膜单结电池转换效率达到29.1%,再次刷新世界纪录。这一程碑式的突破是汉能阿尔塔自2010年起连续第七次刷新此项世界纪录,也是公司迄今取得的第13个太阳能电池或组件效率的世界纪录。至此,汉能在砷化镓电池领域,保持双结电池(31.6%)、单结电池(29.1%)、量产组件(25.1%)转换率等多项全球领先水平,进一步奠定了其在高效太阳能薄膜电池领域的绝对领先地位。

 

图片:汉能柔性铜铟镓硒芯片制造

事实上,除了在砷化镓太阳能技术上保持全球领先,汉能的铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能技术,同样让中国领先世界五到十年。

20122014年,汉能持续投入,先后完成了对德国铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池制造商Solibro、美国铜铟镓硒薄膜太阳能电池制造商MiaSoleGlobal Solar EnergyGSE)、美国柔性砷化镓薄膜太阳能电池制造商Alta Devices公司的收购。

通过一系列的并购整合之后,目前,汉能拥有全世界最先进的铜铟镓硒、砷化镓等8900多项专利申请,具备了柔性薄膜太阳能生产线核心装备的自主设计以及制造能力。汉能子公司Solibro制造的玻璃基大面积铜铟镓硒(CIGS)薄膜组件转换率达到18.72%;子公司MiaSole依靠溅射法制造的柔性铜铟镓硒薄膜组件,转换率达到19.4%,均为目前全球最高水平。

 

图片:央视报道贵阳引进汉能太阳能技术,大力发展绿色产业

这么牛的太阳能技术,其实在贵州已经落地开花近年来,在创新发展与绿色转型思路的驱动下,坚持生态优先,推动绿色发展,已成为建设美丽新中国行动指南。作为国家生态试验区的贵州,更是大力发展绿色产业,积极引进有助地方工业转型的项目,引领传统产业转型升级。而汉能作为全球领先的清洁能源企业,其高科技属性和贵阳推动高端产业绿色发展的举措不谋而合。贵州、汉能强强联合,在贵阳建设的贵能移动能源产业园项目已运营投产,走出了一条后发赶超的绿色新路。

汉能移动能源控股集团副总裁林倍行接受记者采访表示:“像正常屋面汉瓦三片合在一起是1平方米,以100平方米为例,基本上一年能够产生一万到一万两千度电,等于减排了322吨二氧化碳,其效果就等于在屋面上种了240棵树。”据了解,贵能车间生产的汉瓦产品自928日下线到现在,不到两个月时间就接到了来自非洲、马来西亚、日本以及国内的大量订单。林倍行表示,“大概在一个月之内,我们就接到了十个亿的订单额。”

汉能与贵州共同打造的贵能移动新能源产业园项目不仅为贵阳带来数十亿订单,还成为贵阳绿色发展理念下,引领传统产业转型升级的典型项目之一,为贵阳工业转型及下一步融合升级打下牢固的基础。从全球范围看,太阳能发电技术与建筑、汽车、无人机,以及民用产品的结合越来越生机勃勃,行业的跨界整合、产品的跨界生产已成为太阳能产业发展的新趋势。而汉能正通过发电瓦“汉瓦、发电墙汉墙、太阳能背包、新能源汽车、物联网等载体,使薄膜太阳能开始走进千家万户,让万物发电!

 

图片:汉能柔性铜铟镓硒芯片制造

拥有长达十余年从研发到量产经验的汉能MiaSole,依靠溅射法制造的柔性铜铟镓硒薄膜组件,光电转换率达到19.4%,为全球最高水平。汉能MiaSole具备全球唯一的“CIGS一站式全自动卷绕式磁控溅射镀膜系统产线交付能力,该产线拥有不破真空连续完成所有CIGS电池薄膜沉积的工艺,其独有技术更突破了CIGS量产良品率与成本的瓶颈,单次可连续投入8千米长、1米宽不锈钢衬底,单台单次生产产能超过1.2MW,其工艺节拍小于60分钟,研发与生产周期也为业界最短。同时,汉能MiaSole产线技术生产过程能耗低,且无废水废气排放,是真正的清洁环保技术。

 

基于这一领先技术,汉能将完全拥有自主知识产权的MiaSole铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能芯片通过内外双层的夹胶封装工艺,精密封装在高透光度玻璃内层中,研发的新一代屋面瓦,它兼具高效发电性能和高等级安全性能,又能满足建筑的整体性和审美设计需求,具有广阔的市场前景,它的大规模推广应用还将对绿色环保事业做出积极贡献。

汉瓦作为一款建材,其安全性能较比传统屋面瓦全面提升,具有更优异的隔热、保温、防火、防渗水、抗冰雹等性能。尤其是在防水性能方面,汉瓦因其玻璃材质、U型挡水条、F型卡槽等三重特殊防水结构设计,极大地提高了屋顶的防水性能。汉瓦在结构上还有非常完善的防风、防雷击等安全设计,并可以在零下40到零上85摄氏度的环境下正常发电,产品质量及安全性都满足相关行业要求。

 

图片:汉能太阳能发电汉瓦应用实景案例 - 贵州云舍游客服务中心

 

图片:汉能太阳能发电汉瓦应用实景案例 – 贵州九龙洞游客服务中心

 

图片:汉能太阳能发电汉瓦应用实景案例

1211日,汉能HanTile-CS(单玻三曲汉瓦)正式获得TüV莱茵认证证书,这是继2月双玻三曲汉瓦获得SGS-TUV(SGS and TUV Saar land)认证后,又一汉瓦系列的产品获此殊荣。TUV莱茵认证,全面印证了汉瓦产品的优异性能,为其拓展更广阔的国际市场打下了坚实的基础。此前,汉能已与日本FGS国际集团在北京签署高达9亿人民币的汉瓦预售合约,据测算,这批汉瓦投入使用后,能够满足近3万个家庭的正常用电。在欧洲,今年6月底,欧洲首批汉瓦36kW试点项目在瑞典斯德哥尔摩的5栋高端新建别墅也已完成安装。

 

图片:汉能Solibro产线装备

与此同时,汉能还拥有全球领先的Solibro玻璃基铜铟镓硒薄膜技术,基于连续十年的生产运营经验基础,汉能Solibro具有设备工艺产业化交钥匙工程的集成能力和交付经验,以及低产线建设和生产成本的集成控制能力。据了解,其核心共蒸发技术采用独有的CIGS点源共蒸发技术,具有低成本、高知识产权控制、工艺升级灵活等独特优势。目前,Solibro可按客户需求从设计薄膜电池装备交钥匙工程开始,直至产线启动运行,提供全面支持,包括自主设计的CIGS共蒸发系统等全线设备,保证最高品质的CIGS核心工艺以及最高的组件转化效率。

 

基于这一技术开发的,革命性太阳能建筑一体化产品——汉墙,芯片转换率21%,领先行业至少35年。同时,汉墙将薄膜太阳能芯片与玻璃幕墙合二为一,兼具高效发电性能和高等级安全性能,已获得及申请了中国3C认证和全球6个国家、地区的权威机构认证。

 

汉墙燃烧性能等级达到A级;防水等级IP67,即使在暴雨冲刷或低压水柱冲击下,仍然能够保证不渗水并安全工作;抗压能力6000Pa/㎡,相当于12级台风强度,并在-40至85都能保持正常工作状态。在发电与安全性能上,拥有700多项专利的汉墙提供10年质保,承诺25年功率输出不低于初装功率85%。不仅是单一产品,汉墙提供集建筑结构设计、电气设计、建筑热工分析,到系统集成、施工及运维为一体的解决方案,为客户提供一站式服务。

一经推出,汉能汉墙就受到了国际市场的青睐,1129日,汉能与澳大利亚绿色建筑公司ETS签署高层商业楼宇汉墙销售协议。协议为期三年,涉及物业面积9万平方米,总金额超过一亿人民币。

汉墙创造的经济效益不容小觑:以安装1000平米汉墙为例,日发电量可达到326度,一年的发电量可达11.89万度!假设全国30亿平方米的幕墙全部采用发电墙系统,一年的发电量就可达到2448亿度,相当于2.5座三峡电站!

 

以上图的广东省河源市华侨城大厦为例,它是目前采用汉能发电墙单体面积最大的建筑,总建筑面积约16万平方米,建筑高度约85米,共18层高,发电墙总面积达到2823.67平方米。项目共安装了2506块汉墙产品,装机容量310千瓦,年发电量可达约21万度,其减排效果相当于为城市种了一万多棵树!如果将发电量换算成资产,也是绝对的高回报!

小小的薄膜蕴含着大大的能量,它像人造叶绿素一样将阳光留在了建筑里,释放到城市中。而为了进一步刺激绿色建筑的推广,早在今年4月,工业信息化部、住房城乡建设部、国家能源局等6部门联合发布《智能光伏产业发展行动计划(20182020年)》,计划分为5个方面、17项工作,其中住房城乡建设部将牵头智能光伏建筑的推广工作。从建筑、新能源汽车,到消费类电子、卫星等创新领域,汉能薄膜太阳能技术已让人类看到未来能源的无限可能!



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