太阳能光热发电成为未来的主导能源

光热发电有望成为未来“主导能源”

　　太阳能发电在我国的战略地位正在变得愈加重要。2010年国务院颁布的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确提出要“开拓多元化的太阳能光伏光热发电市场”。今年刚刚发布的“十二五”规划纲要也再次明确了要重点发展包括太阳能热利用和光伏光热发电在内的新能源产业。

　　核安全问题依然存在许多不确定性，在各国考虑削减核电发展计划的同时，我国已经开始全面审查在建核电站并暂停审批核电项目。相对于风电而言，国家在风电产业政策上的微调，已经通过此次产业结构调整指导目录落到实处，未来不符合政策的风电整机或零配件制造企业，将不会再受政策鼓励。风能是一种清洁的可再生能源，但风具有间歇性，且风速大小不稳定，因此风力发电产生的电能大小也不稳定。

　　而太阳能光热发电以其与现有电网匹配性好、光电转化率高、连续稳定发电和调峰发电的能力较强、发电设备生产过程绿色、环保，不产生任何有毒物质等特点受到人们的关注。业内人士普遍认为，光伏和光热发电都有着良好前景，二者并不是互相替代的关系，而是并行发展。“十二五”规划纲要指出，“十二五”期间。国家要以西藏、内蒙古、甘肃、宁夏、青海、新疆、云南等省区为重点，建成太阳能电站500万千瓦以上。如果到2020年我国达到3万平方公里的太阳能光热发电开发，将能够解决全国总用电量的30%-35%，光热发电市场规模可达22.5-30万亿元。据此推算，利用目前已有的太阳能热发电技术和年转换效率，仅仅在我国约10万平方公里的沙地建立电站，就几乎可以满足我国全年的电能消费。

　　太阳能光热发电技术日渐成熟

　　太阳能光热发电在国际上已成为可再生能源的发展热点。早在上世纪八十年代，国外就已建造了装机容量500千瓦以上的各种不同形式的太阳能热发电站20余座，其中美国加州的碟式太阳能光热发电一号及二号装机容量分别达到了850兆瓦和750兆瓦，太阳能光热发电已经开始商业化运作。

　　我国起步较晚，2007年6月1日，国内首座70千瓦的太阳能塔式光热发电系统在南京通过鉴定验收。2010年7月1日，亚洲首座塔式太阳能光热发电站在北京延庆动工兴建。

　　随着国家对可再生能源的日益重视，光热发电产业的发展十分迅猛。据能源专家委特邀专家、国家973项目专家组组长、中国科学院太阳能热利用与光伏系统重点实验室主任王志峰介绍，“十五”期间，中国科学院电工研究所、工程热物理所等科研机构和一些太阳能企业，已开始了光热发电技术的项目研究。目前，我国科学家已经对碟式发电系统，塔式发电系统以及槽式聚光单元进行了研究，掌握了一批太阳能热发电的核心技术，如高反射率高精度反射镜、高精密度双轴跟踪控制系统、高热流密度下的传热、太阳能热电转换等。

　　“就光热发电而言，形成我国从基本材料、主机设备和系统设计集成的太阳能光热发电产业链的时间不会太长了。”马胜红告诉记者，目前我国西部很多城市都在酝酿上马光热发电项目，国家在产业指导目录中将光热发电列为新能源鼓励类中的第一项，对于光热发电系统设备的产业化而言是重大利好，而随着相关设备规模化生产，光热发电成本也将在“十二五”期间迅速下降。

　　针对未来我国光热发电产业如何发展的问题，虽然光热发电系统对国内企业来说，技术门槛并不高，但在热油循环、储能以及热交换等技术环节，国内企业仍有待进一步攻关，关键是在大系统的技术和经验上，还应多向西班牙和德国学习。对此他建议，调动产业链各相关单位积极性，通过实际电站项目锻炼提高，加强完善产业链各环节测试手段和实验平台。此外，政府应加大质量管控力度，建立起质量评估体系。

    太阳能发电异军突起

　　目前，我国以火力发电为主，火力发电对生态环境产生的负面影响巨大，随着生态环境的日益恶化，煤、天然气等一次性能源的日益枯竭，太阳能发电以其绿色、无污染、可再生等特点，成为新能源的热点。

　　我国属于太阳能资源储量丰富的国家之一，年日照时数大于2000小时的地区面积约占全国总面积的2／3以上，其中，有条件发展太阳能电站的沙漠和戈壁面积约为30万平方公里，占我国沙漠总面积的23%，太阳能发电在我国发展潜力巨大。

　　2011年4月，内蒙古50兆瓦槽式太阳能项目中标结果揭晓，大唐新能源股份有限公司以0.9399元／千瓦时的最低价中标。有关资料显示，内蒙古热发电项目总投资约16亿元，每年可发电1.2亿千瓦时以上。这是我国首个光热发电特许权招标项目，这次招标是“零的突破”，对我国发展光热电站来说意义重大。

　　太阳能光热发电的原理是，通过反射镜将太阳光汇聚到太阳能收集装置，利用太阳能加热收集装置内的传热介质(液体或气体)，再加热水形成蒸汽带动或者直接带动发电机发电。光热发电有槽式、塔式和碟式三种系统。

　　其中，槽式技术在国外已大规模商业化应用，技术较为成熟，但发电过程需要大量用水；塔式技术与槽式技术相当，也需要用大量用水；只有碟式技术发一度电只需1.4升水，能适应日照时间长的沙漠和戈壁地区，在三种光热发电技术中转化率最高。

　　由于太阳能热发电和火电一样是通过蒸汽轮机，加上太阳能热发电带有热储存系统，更有利于电力系统的稳定和调节。目前光热发电价格与光伏发电成本相当，但是光伏发电没有储热设备，而光热发电可以采用储热装置提供稳定的电力输出。如果考虑储热装置，光热发电的综合价格比光伏发电要便宜些。

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