照片：丹麥理工大學(xué)（DTU）

光伏組件與集熱器的組合——即光伏光熱（PVT）系統(tǒng)——擁有多種不同的設(shè)計(jì)方案?！安⒉淮嬖谝环N普遍最優(yōu)的PVT集熱器；最佳解決方案始終取決于具體應(yīng)用場(chǎng)景。”歐盟PVT4EU項(xiàng)目協(xié)調(diào)員、瑞典MG可持續(xù)工程公司工程部主管伊萬·阿科斯塔（Iván Acosta）表示。正因如此，由歐盟資助的PVT4EU項(xiàng)目致力于拓展PVT技術(shù)體系，通過研發(fā)和驗(yàn)證兩種根本不同的集熱器概念來實(shí)現(xiàn)技術(shù)多元化。PVT-SP是一種基于聚合物吸熱體的改造型解決方案，可加裝于現(xiàn)有光伏系統(tǒng)之上，作為住宅建筑中熱泵的熱源；PVT-MG則是一種雙復(fù)合拋物面聚光（CPC）集熱器，運(yùn)行溫度最高可達(dá)140°C。目前，兩款樣機(jī)均已成功完成測(cè)試，并明確了清晰的優(yōu)化提升方向。

“我們對(duì)兩個(gè)原型機(jī)的深入研究不僅帶來了性能、成本和安裝復(fù)雜度的顯著提升，”阿科斯塔（Acosta）解釋道。“它還催生了多份詳細(xì)的技術(shù)報(bào)告，記錄了這些發(fā)現(xiàn)。”

PV電池是PVT系統(tǒng)的限制因素

一個(gè)關(guān)鍵結(jié)論是，傳統(tǒng)的現(xiàn)成光伏電池并非為PVT運(yùn)行時(shí)的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力而設(shè)計(jì)。這在聚光PVT系統(tǒng)中尤為關(guān)鍵，因?yàn)檩椛渫亢凸ぷ鳒囟蕊@著較高。 編譯 陳講運(yùn)

在《聚光型PVT系統(tǒng)的光伏電池技術(shù)評(píng)估報(bào)告》中，作者系統(tǒng)評(píng)估了適用于低倍聚光型光伏光熱（PVT）系統(tǒng)的光伏電池技術(shù)，分析了效率、溫度系數(shù)、熱穩(wěn)定性、成本及可擴(kuò)展性等關(guān)鍵指標(biāo)。該報(bào)告為選擇適于長(zhǎng)期PVT運(yùn)行的光伏技術(shù)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

第一代PVT-MG集熱器圖。反射鏡將陽光匯聚到下方的吸熱表面。圖示：DTU

PVT技術(shù)多元化

首次監(jiān)測(cè)活動(dòng)為兩臺(tái)原型機(jī)的熱行為、液壓設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成方面提供了寶貴見解。它還揭示了熱絕緣、材料界面、制造性和可持續(xù)性等方面的明顯弱點(diǎn)。

這些發(fā)現(xiàn)現(xiàn)正被納入第二代原型車的設(shè)計(jì)和建模中，這些原型車目前正在瑞典耶夫勒大學(xué)制造。對(duì)于PVT-MG，重新設(shè)計(jì)應(yīng)將集熱器重量降低25%，允許最多兩名安裝者安裝，并通過集成熱吸收和聚光結(jié)構(gòu)替代材料，以及新型光伏電池技術(shù)和配置，至少降低15%的生產(chǎn)成本，目標(biāo)不僅提升性能和成本效益，還注重可回收性和可修復(fù)性。

V2集熱器將在未來幾個(gè)月被轉(zhuǎn)移到葡萄牙國家能源與地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室（LNEG）進(jìn)行下一次測(cè)試。測(cè)試將驗(yàn)證不同氣候條件下的性能提升，并為系統(tǒng)級(jí)仿真提供最終性能系數(shù)。

“我們的研究明確表明，光伏光熱（PVT）技術(shù)的發(fā)展不能僅依賴傳統(tǒng)的光伏組件，”阿科斯塔總結(jié)道，“通過結(jié)合專門的光伏電池評(píng)估、標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試以及生態(tài)設(shè)計(jì)原則，我們旨在證明下一代PVT集熱器如何能夠兼具技術(shù)可靠性、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和環(huán)境友好性。”

PVT-SP（左）和PVT-MG（右）的第一代（V1）樣機(jī)于2025年在丹麥技術(shù)大學(xué)（DTU）依據(jù)ISO 9806標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了測(cè)試。PVT-MG-V1的實(shí)測(cè)光學(xué)效率達(dá)55.8%，熱損失系數(shù)為5.52 W/m2K；PVT-SP-V1的光學(xué)效率為45.5%，熱損失系數(shù)為19.24 W/m2K。照片：PVT4EU

碳足跡最低的PVT集熱器

PVT4EU項(xiàng)目的另一項(xiàng)重要成果是，當(dāng)PVT-SP等改造型光伏光熱（PVT）解決方案與地源熱泵系統(tǒng)結(jié)合使用時(shí)所體現(xiàn)出的戰(zhàn)略價(jià)值。在歐洲中高緯度地區(qū)，該方案具有以下優(yōu)勢(shì)：

• 避免空氣源熱泵的噪音問題，

• 提升整個(gè)系統(tǒng)COP水平，

• 減少所需鉆孔長(zhǎng)度，

• 緩解長(zhǎng)期地溫下降問題。

PVT-SP概念采用一種聚合物集熱器，可兼容市面上超過70%的商用晶體硅光伏組件（功率最高達(dá)450 W）。全生命周期評(píng)估結(jié)果表明，在所評(píng)估的各類PVT方案中，PVT-SP具有最低的全球變暖潛能值，這主要?dú)w因于其材料需求量低且采用改造式安裝方式。

這些結(jié)果匯總于《PVT4EU生態(tài)設(shè)計(jì)建議報(bào)告》中，該報(bào)告為提升可持續(xù)性和能源效率提供了具體指導(dǎo)，并著重指出了傳熱流體的選擇對(duì)整體環(huán)境性能的重大影響。

掃碼或加微583769685索取報(bào)告全文

免責(zé)聲明：本公眾號(hào)文章多來源于公開媒體內(nèi)容，整理、翻譯、編輯而成，僅供讀者參考。文中的觀點(diǎn)和內(nèi)容不具有任何指導(dǎo)作用，對(duì)讀者不構(gòu)成任何項(xiàng)目建議或承諾！如果本文不慎侵犯您的權(quán)益，請(qǐng)加微583769685聯(lián)系，將及時(shí)處理。

1、

2、

3、