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日本着力提高太阳能光伏发电的能效

返回列表 来源: 第一财经 发布日期: 2022.01.11 浏览次数:
11月13日,《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方大会(COP26)在英国的格拉斯哥闭幕,大会就《巴黎协定》实施细则等核心问题达成共识,标志着世界各国踏上全面应对气候变化的新征程。
日本首相岸田文雄在11月1日本国大选结束后的第二天便赶赴英国出席COP26世界领导人峰会并发表讲话, 太阳能光伏发电重申了前首相菅义伟在4月22日由美国主办的领导人气候峰会上宣布的日本减排目标:到2030年温室气体排放量比2013年减少46%,并努力挑战更高的50%,2050年实现碳中和。
日本要实现这一承诺目标,关键需要加大力量实现电力行业的减排。今年1月日本经济产业省公布的《2050年碳中和绿色增长战略》显示,电力行业仍然较多地依靠传统的燃煤燃气发电,二氧化碳排放量占比为37%,居各行业之首,日本也因此在COP26会议期间被全球环保团体“气候行动网络”颁发“石化奖”。
为解决这一减排关键难题,按时兑现减排目标,日本政府10月22日公布的第6版《能源基本计划》首次提出“最优先”发展可再生能源,提出到2030年可再生能源发电量的占比将达到36%~38%,大幅高于2018年公布的第5版计划所提出的22%~24%的目标。2019年日本的可再生能源占比仅为18%,因此需要加倍的努力,方能兑现承诺的减排目标。
1.将太阳能作为可再生能源的“主力军”。
可再生能源发电主要包括水能、风能和太阳能。
首先看水力发电,日本由于燃料资源匮乏,水力则成为其本土的主要发电资源。过去一个时期日本积极发展水电,1960年水电占比超过50%。后因进口石油价格低廉,转而积极发展火电,加之上世纪70年代大力发展核电,遂水电占比逐年下降,至2009年仅占6%。要在已经废弃的水电基础上重振水电,恐非日本的明智之选。
另外,气候变化引发的自然灾害及其次生灾害也是考量发展水电利弊的不可忽视的要素。例如,今年夏季巴西遭遇91年来最严重的旱灾,给水电敲响了警钟。
巴西可再生能源发电装机总量居南美国家之首,其中水电占比76.8%。据报道,这场旱灾导致巴西的水电站蓄水量严重不足,多座水电站无法足额发电,继而引发电价攀升,迫使巴西政府采取提高燃气等能源的价格、限电等措施。
巴西的这场旱灾及其引发的水电危机再次绷紧了世界畏惧气候变化的神经,使各国重新审视水力资源作为可再生能源发电的利弊,日本也或会从中有所汲取。
同样受气候变化捉弄的还有风能发电。风电是欧洲各国为实现减排目标发展可再生能源发电的重要选项之一,但是,今年夏季以来欧洲的风量减弱,使欧洲的风电遭受打击。受“风灾”影响今夏欧盟的风电总量比去年减少7%,其中西班牙是“重灾区”。
西班牙被誉为“脱碳先进国家”,在其电能结构中,风电占据20%的较大比例。受此次“风灾”影响,9月份的风电量比去年同期减少20%。由于受灾减少的电力需要由只占30%的天然气火电来弥补,所以引起了西班牙的天然气价格和电价暴涨,9月份生活用电价格同比上涨35%。西班牙的“风灾”及其次生灾害的影响深度波及欧洲,一定程度助推了欧洲的能源危机。
一般认为太阳光同样会受气候变化的左右,冬季光照减少,太阳能光伏发电量随之下降。例如,去年12月至今年1月日本曾一度供电紧张,其原因被指“光电量减少”。但是,日本经济产业省的实证结果表明,太阳光(对光伏发电)的影响几乎可以忽略不计,主要原因是枯水期导致水电量下降。因此,太阳能光伏发电受气候变化的影响比我们想象的少得多。
鉴于以上巴西的水电和西班牙的风电以及日本的光电典型案例,日本的第6版《能源基本计划》将36%~38%的可再生能源比例划分为:太阳能14%~16%、风能5%、水能11%,这一配比不无道理。从这一比例可以看出,日本将太阳能确定为可再生能源的“主力军”。
2.依靠科技力量提高太阳能光伏发电的能效。
据中国能源信息平台的资料,截至2019年日本的太阳能光伏发电装机达到6184万千瓦,仅占当时可再生能源的7.2%,未来有很大的发展空间。但是,日本的太阳能光伏发电低能效以及由此产生的电价过高等问题,是阻碍太阳能光伏发电发展的瓶颈。
为解决这一瓶颈问题,日本政府于2009年11月就启动了“太阳能发电富余电量收购制度”,并于2012年7月1日开始实行“固定电价收购政策”,以鼓励企业和民间大力发展和使用包括太阳能在内的可再生能源发电。这些政策有效促进了可再生能源发电领域的投资,到2018年底,可再生能源发电装机增长了4600万千瓦,其中居民太阳能光电增长了583万千瓦,非居民太阳能光电增长了3722万千瓦。
为了降低太阳能光电的收购价格,日本政府从2017年开始对2兆以上容量的太阳能光伏发电实施竞价机制。通过竞价,中标价由2017年11月的17.2~21.0日元/千瓦时下降至2019年9月的10.5~13.99日元/千瓦时。
尽管日本官方、企业和民众为发展太阳能光伏发电作出了一系列的努力,但是,其太阳能光伏发电的成本仍然较大幅度地高于美国、中国等国家。根据国际可再生能源机构(IRENA)的统计,日本的太阳能光伏发电的成本为1千瓦时/13.5日元,是中国(5日元)、美国(6.5日元)的2倍多,比法国和德国高出80%。
因此,改善日照条件,降成本、增能效就成为日本发展太阳能光电的关键问题。除扩大太阳能光伏发电的规模、增加其用地以外,更重要的是依靠科技力量不断提高太阳能光伏发电的能效。为此,日本的科研机构和企业正在致力于研发进一步提高太阳能光伏发电能效的技术和装置。
据日本学者藤和彦撰文介绍,东京大学先端科学技术研究中心冈田至崇教授的研究小组正在研发利用量子点理论完成光电转换的“量子点太阳电池”。
据科技资料介绍,量子点太阳能电池是第三代太阳能光伏电池,也是最新、最尖端的太阳能电池之一,在普通太阳能电池之中引入纳米技术与量子力学理论。与其他吸光材料相比,量子点具有独特的优势:量子尺寸效应。通过改变半导体量子点的大小,可以使太阳能电池吸收特定波长的光线,即小量子点吸收短波长的光,而大量子点吸收长波长的光,增大了吸收系数,提高了光电转换效率。大量理论计算和实验研究表明,量子点太阳能光伏电池在未来的太阳能转换电能中显示出巨大的发展前景。
另外,日本爱知县一宫市的一家风投企业(MCC QUANTA)研发出一种装置,安装在现有的太阳能光伏板可提高其2倍的发电能效,并于10月下旬批量生产。
这一装置也是通过应用量子现象,更多地提取太阳光照射在光伏板产生的电子,以提高光电转换的能效。据称,这一装置如果被广泛使用,“即使不增加用地也可增加2倍的发电量,还可降低一半的成本”。
COP26期间,与会领导人签署了《格拉斯哥气候公约》。公约要求各国加紧努力,逐步减少不使用技术控制二氧化碳排放的发电厂,倡导可再生能源发电,并呼吁结束低效的化石燃料补贴。
当今世界减碳、绿色、可再生已经成为潮流,在潮流的推动下,在目标的引导下,在政策的支持下,无论是日本,还是世界各国,都将有越来越多的资源源源不断地涌入减碳、绿色、可再生领域,鼓励、支持、推动更多的科研人员和企业研发出更多、更好、更高效的可再生能源产品,保护地球,造福人类。
13 नवबर्बर में, यूनाइटेडेशन राष्ट्रीय परिवर्तन परिवर्तन के पार्टीओं का 26-वा संवेदन ग्लाज़िक, यूनाइटेड के लिए ग्लाज़िक में बन्द हुआ। कंफ़रेंस के मुख्य मुद्दों पर, ज             जापानी प्रधान मंत्री फुम्यो किशिदा यूनाइटेरी के लिए कोपी26 दुनिया नेताओं के समीट के लिए जपान के सामान्य चुने के पश्चात दिन के बाद जपान के सामान्य चुने के पश्चात्मी प्रधान मंत्री कान युवे के द्वारा प्र २००५ तक कार्बन न्यूट्रेलिटी प्राप्त करो।             इस प्रतिज्ञा के लिए जापान के लिए अपने प्रयासों को बढ़ाने की आवश्यकता है पावर उद्योग के लिए कम करने के लिए. २०५० कार्बन निर्देशिक विकास की युनावारी में जापानी के मंत्री, उद्योग और व्यापार के द्वारा जापान के मंत्री द्वारा प्रदान किया जाता है कि शक्ति उद्योग अभी भी अधिक पारंपरिक कोल आगित और गैस आगि             उत्तर घटाने के लिए इस कुंजी समस्या को समाधान करने के लिए और समय पर उत्तर घटाने के लक्ष्य को पूरा करने के लिए, जापानी सरकार 22 ऑक्टोबर के द्वारा प्रथम बार प्राप्त करने के लिए प्राप्त होने के लिए प्राप्त होने के लिए "उच्च प्राथमिकता दें" क 2019 में, जापान के पुनर्वाहरण योग्य उर्जा के लिए सिर्फ 18% के लिए है, इसलिए यह अपनी प्रयासों को दुगुना करने की आवश्यक है वादा उत्तरा             1. Take solar energy as the "main force" of renewable energy.             पुनः प्राप्त होने योग्य ऊर्जा पैदा करने के लिए हाइड्रोपावर, वायु ऊर्जा और सूर्य उर्जा है।             प्रथम, हाइड्रोपावर को देखो. इंधन संसाधन के अपेक्षा के कारण हाइड्रोपावर जापान में मुख्य पावर उत्पन्न संस पिछले काल में, जपान सक्रिय रूप से हाइड्रोपावर विकास किया, जो 1960 में 50% से अधिक था। बाद, आयात तेल के कम मूल्य के कारण, यह सक्रिय रूप से तापमान शक्ति विकास करने के लिए होता है, और 1970 से प्रत्येक साल हाइड्रोपावर का प्रतिशत कम होता है, केवल २००९ ये जपान के लिए बुद्धिमान विकल्प नहीं होगा कि छोड़ दिया गया हाइड्रोपावर के आधार पर हाइड्रोपावर पुनरावृ             इससे भी वातावरण परिवर्तन के कारण प्राकृतिक विपत्तियों और द्वितीय विपत्तियों में भी महत्वपूर्ण कारण है उदाहरण के लिए, ब्राज़ील इस ग्रामवाले 91 साल में सबसे बुरा ड्रुस्ट हुआ, जो हाइड्रोपावर के लिए एक अलार्म लगा             ब्राजील में पुनरावृत्तिय उत्पन्न शक्ति पैदा करने के कुल संस्थापित क्षमता पहिले दक्षिण अमेरिका देशों में है, जि बताया जाता है कि डूरी ने ब्राजील में हाइड्रोपार्टर स्टेशन की पानी भण्डार क्षमता का गंभीर किया है, और बहुत हाइड्रोपार्टर स्टेशन्स पूरा विद्युति उत्पन्न करने के लिए अ             ब्राजील में डूरी और उसके हाइड्रोपवर्क संकट फिर से दुनिया के वातावरण परिवर्तन के डर को बढ़ाया है, देशों के लिए हाइड्रोपावर्क स्रोतों के लाभ और अपमानों को फि             हवा पावर भी वातावरण परिवर्तन द्वारा चिल्ला होता है। Wind power is one of the important options for European countries to develop renewable energy power generation in order to achieve emission reduction targets. However, since this summer, the wind volume in Europe has weakened, which has hit the wind power in Europe. "वायु विपत्ति के द्वारा प्रभावित होता है", यूआरब में इस उन्हें ग्रामवाले में वायु शक्ति की कुल मात्रा है, जिसके साथ पिछले साल के तु             स्पेन "डेकर्बोनाइजेशन विस्तारित देश" के रूप में जाना जाता है, और वायु पावर अपने शक्ति संरचना में 20% का बड़ा प्रतिश "वायु विपत्ति के द्वारा प्रभावित होता है, पिछले साल के बराबर होने के लिए वायु प्रभाव से 20% कम होता है। जबकि विपत्ति के द्वारा घटाया जाता है तो प्राकृतिक गैस तापमान शक्ति के द्वारा कमी होना चाहिए, जो सिर्फ 30% के लिए है, स्पेन में स्वाकृतिक गैस क्रीस स्पेन का प्रभाव "वायु क्षति" और उसके द्वितीय विपत्तियों ने यूरोप को गहिराई प्रभाव दिया है और यूरोप के ऊर्जा क्षति में कुछ             सामान्य विश्वास है कि सूर्य प्रकाश को वातावरण परिवर्तन द्वारा भी प्रभावित होगा, और सूर्य फोटो वोल्टोवोल्टाइक शक्ति प्रजात उदाहरण के लिए, पिछले साल से जानुवारी तक, जपान एक बार पावर प्रदान का छोटा था, जो "फोटोएलेक्ट्रिक मात्रा के घटाने के का However, the empirical results of Japan's Ministry of economy and industry show that the impact of sunlight (on photovoltaic power generation) is almost negligible, mainly due to the decline of hydropower in dry season. Therefore, solar photovoltaic power generation is much less affected by climate change than we think.             ब्राज़ील में उच्च प्रकारिय हाइड्रोपार के केसों के दृष्टि में, स्पेन में वायु पावर और जापान में ओप्टोएलेक्ट्रोनिक के 6. संस्करण जापान के ऊर्जा मूल्य योजना के 36% ~ 38% पुनर्व इस अनुपात से यह देखा जाता है कि जपान ने सौर्य उर्जा को "मुख्य बल" के रूप में पुनरावृत्तिय उर्जा का प्रमाण पह             2. वैज्ञानिक और तंत्रज्ञानिक सामर्थ्यवान के लिए सौर्य फोटो वोल्टोवोल्टेक पावर उत्पादन की उर्जा              चीन ऊर्जा सूचना प्लेटफॉर्म के आंकड़ा के अनुसार, 2019 से जापान में सूर्य फोटो वोल्टाइक पावर उत्पन्न की स्थापित क्षमता 61.84 मिलियन केवी पर पहुँची है, जो उस समय केवल हालाँकि जापान में सौर्य फोटो वोल्टाइक पावर उत्पन्न की कम ऊर्जा क्रियात्मकता और उत्पन्न विद्युत क्रिया है कि सौर्य फोटो वोल्टा             इस बोटलनेक समस्या को समाधान करने के लिए जापानी सरकार ने नोवेम्बर 2009 में "सूर्य शक्ति प्राप्ति के सामर्थ्य क्रिया सिस्टम" को प्रारंभ किया और १ जुलाई 2012 में "स्थिर क्रिया क्रि ये पालिसी प्रभावित रूप से पुनर्वाहित योग्य शक्ति प्राप्ति में निवेश प्रदान किया गया है। 2018 के अन्त में, पुनर्वाहित योग्य शक्ति प्राप्ति के स्थापित क्षमता 46 मिलियन             सौर्य फोटो वोल्टाइक की खरीद क्रम कम करने के लिए, जपानी सरकार ने 2017 से अधिक 2 ट्रिलियन से अधिक क्षमता के लिए सौर्य फोटो वोल्टाइक पावर उत्पन्न क बीडिंग के द्वारा, जीती बीडिंग क्रीस 17.2 ~ 21.0 येन / क्वेम्बर 2017 में 10.5 ~ 13.99 येन / क्वेम्बर 2019 में कम हुई।             हालाँकि जापानी अधिकारियों, व्यवसायों और लोगों ने सूर्य फोटो वोल्टाइक पावर उत्पन्न करने के लिए एक सीरी प्रयास किया है, सौर्य फोटो वोल्टाइक पावर उत् अंतर्राष्ट्रीय पुनरावृत्ति एजेन्ट (आरेना) की संख्या के अनुसार, जपान में सूर्य फोटोवोल्टेक पावर उत्पन्न की क्षमता 1 क्वा/ 13.5 येन है, जो चीन (5 येन) और यूना             इसलिए, सूर्य प्रकाश परिस्थितियों को सुधारित करना, खर्चों को घटाना और उर्जा क्रियाशीलता को बढ़ाने के लिए जपान में सौर्य फो सौर्य फोटो वोल्टाइक पावर उत्पन्न के स्केल को विस्तारित करने के लिए और उसके भूमि प्रयोग को बढ़ाने के लिए, यह अधिक महत्वपूर्ण है कि सौर्य फोटो वोल् इसके लिए जापानी वैज्ञानिक अनुशोधन संस्थापिति और व्यवसायों को तकनीकों और यन्त्रों को विकास करने के लिए सौर्योवोल्टाइक पा             जापानी विद्यापी हिरोहिको फुजिता द्वारा लिखा गया है, टोक्यो विद्यापीठ के विश्वास और तकनीक संशोधन के केंद्र के प्रोफेसर जिचोन ओकाडा का अनुशोधन टीम एक "क्             वैज्ञानिक और तंत्रज्ञानिक डाटा के अनुसार, क्वान्टम डॉट सौर्य कोशिका तीसरी पीढ़ी है सौर्य फोटो वोल्टाइक कोशिका को और सबसे नवीन और सबसे काटिंग क अन्य प्रकाश से तुलना किया जाता है, क्वान्टम डॉट्स अद्वितिय उपयोग है: क्वान्टम आकार प्रभाव. अर्ध व्यवस्थापक क्वान्टम बिन्दुओं के आकार बदलने के द्वारा, सौर्य कोशिका निर्दिष्ट लहराई के प्रकाश को संपूर्ण कर सकते हैं, जैसे छोटे क्वान्टम बिन्दुओं छोटे लहराई के प्रकाश क A large number of theoretical calculations and experimental studies show that quantum dot solar photovoltaic cells show great development prospects in the future solar energy conversion.             इससे भी एमसीसी क्वान्टा, यिगोन्ग सिटी, अईची काउन्टी, जापान में एक वेन्चर राजधानी क्वान्टा ने एक युक्ति को विकास किया जो अपने पावर उत्पन्न के कार्यात्म             यह युक्ति फोटो वोल्टाइक पैनल पर सूर्य प्रकाश द्वारा उत्पन्नित अधिक इलेक्ट्रोन के लिए क्वांत्मक प्रदर्शन का उपयोग करता है, ताकि फोटो  कहा जाता है कि यदि ये युक्ति विस्तार प्रयोग किया जाता है, "भूमि का उपयोग बढ़ाने के बिना भी यह शक्ति पैदा करने को दोहरा कर             पोप 26 के दौरान, सहभागी नेताओं ने ग्लास्गोज के वातावरण संवेदन को हस्ताक्षर किया। कन्वेन्शन के लिए देशों की आवश्यकता है कि पावर स्थानों को प्रतिकृति से कम करने के लिए प्रयास करें जो कार्बन डायक्साइड उत्पादन को नियंत्रण करने के लिए प             आज के दुनिया में, कार्बन घटाना, हरिया और पुनरावृत्ति योग्य हो गया है। प्रगति द्वारा ड्राइविंग, लक्ष्य और नीति द्वारा समर्थन किया गया है, अधिक और अधिक संसाधन कार्बन घटाने के क्षेत्र में जापान म पृथ्वी को सुरक्षित करने के लिए और मनुष्य के लिए अधिक प्रभावित पुनर्वाहित उत्पन्न उत्पन्न होने क

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