太耀眼！太阳能技术发展的新曙光【中国科讯】

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报告由DOE下属的国家可再生能源实验室、劳伦斯伯克利国家实验室、桑迪亚国家实验室和阿贡国家实验室的研究人员合作撰写而成，详细评述了Sunshot计划自2011年实施5年来，在太阳能系统集成、技术发展和市场改革等方面所取得的主要进展，并分析了到2020年实现太阳能发电平价上网及今后实现更大潜力所面临的研究、开发与市场开拓机遇^[1]。

制定了成本更低、更快捷的小型光伏发电并网审批流程；在高比例太阳能电力情景下测试了先进逆变器，应对电网扰动和清除互联障碍；支持太阳能光伏系统“即插即用型”安装工具包的开发与测试；利用机器学习来提高太阳能预测能力。

扩大部署提高电网灵活性的方案（如电网管理、需求侧响应和储能等），使得光伏发电比例能够以较低成本达到25%甚至更高，在保障电力供需平衡的同时维持光伏发电的竞争力和价值。

广泛使用先进逆变器，使配电系统以较低成本实现分布式光伏发电承载能力翻番，从170吉瓦提高到350吉瓦。

需要对分布式光伏发电承载能力做出准确恰当的分析，同时改善光伏发电系统的互联互通性、相关标准和规则以及补偿机制，有助于进一步完善和促进分布式光伏系统的部署。

基于DOE的资助，创造了一半以上太阳电池技术的转换效率纪录；支持太阳能热发电（CSP）技术开发和商业化，使用新型高温传热流体提高效率和储能能力；通过SunShot计划的孵化器项目调动额外的私人投资，每1美元的公共投入够带来22美元的私人投资。

尽管光伏平准化发电成本已大幅下降，但实现Sunshot计划2020年的成本目标（6美分/千瓦时），还需要再下降40%-50%。

需要在光伏组件的设计和制造工艺领域进行持续技术创新，在光伏的安装成本和组件效率、性能衰退速率以及光伏系统的寿命之间寻求平衡。

相比光伏发电，CSP系统开发、设计和建设更复杂，但CSP能将太阳热能储存起来，在无光照条件下也能正常工作，实现不间断持续供电，增加电网灵活性。因此，增强储热设备的研发是发展CSP的关键。

规范太阳能发电的许可和互联过程，创建网络应用程序促进更快、更便捷和更廉价采购太阳能电力；支持全国农村电力合作社项目，开发和部署一套现成的标准工程设计、融资模型和工具，来降低太阳能采购成本和简化投资流程。

开展融资方式创新，有望为客户削减30%-60%的成本。需要各利益相关方创新融资方法，以实现低成本的融资解决方案，才能促进太阳能最终实现无补贴平价上网目标。

实施一系列公用事业级别的电力改革，能够避免高比例分布式光伏价值的损失。需要改变现有的净电能计量方法和零售费用结构。

以货币形式明确量化太阳能给环境和公众健康带来的益处，能够为太阳能发电增加3.5美分/千瓦时的额外价值。     

[1] New Study Examines Progress toward SunShot Initiative Goals, Identifies Emerging Solar Energy R&D Opportunities for 2020 and Beyond. 

http://www.energy.gov/articles/new-study-examines-progress-toward-sunshot-initiative-goals-identifies-emerging-solar 

ON THE PATH TO SUNSHOT. 

http://www.energy.gov/eere/sunshot/path-sunshot

本文选自 国家高端智库 中国科学院  《科技前沿快报》，2016年,第7期

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