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光熱發(fā)電仍需攻克關(guān)鍵技術(shù)和核心設(shè)備等諸多難題

來源：科學(xué)時(shí)報(bào) | 2評論 | 7179查看 | 2013-07-24 08:15:23

　　在光伏發(fā)電萎靡不振之時(shí)，它的“孿生兄弟”光熱發(fā)電卻迎來了春天。

　　前不久，國內(nèi)首座大規(guī)模應(yīng)用的太陽能光熱發(fā)電站一期10兆瓦工程順利并入青海電網(wǎng)，二期40兆瓦工程2014年建成后，預(yù)計(jì)年發(fā)電量將達(dá)1.125億千瓦時(shí)。

　　光熱發(fā)電具有可儲能、可調(diào)峰、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)發(fā)電、規(guī)模效應(yīng)下成本低等諸多優(yōu)勢，業(yè)界也期待著光熱發(fā)電成為新能源產(chǎn)業(yè)的另一片藍(lán)海。

　　不過，不少專家卻對《中國科學(xué)報(bào)》記者表示，在國家激勵(lì)政策尚不明朗的情況下，處于起步階段的光熱發(fā)電要想締造新能源奇跡，仍需攻克關(guān)鍵技術(shù)和核心設(shè)備等諸多難題。

不可小覷的力量

　　在北京延慶縣八達(dá)嶺長城腳下的一片荒地上，上百個(gè)傘狀反射鏡像向日葵一樣追逐著太陽，它們將太陽輻射反射至一座塔狀的吸熱器中，再通過熱力轉(zhuǎn)化為電能。

　　這就是中科院電工所研制的我國首個(gè)塔式光熱發(fā)電示范項(xiàng)目。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前，我國已經(jīng)搭建的太陽能高溫集熱系統(tǒng)約有22個(gè)，數(shù)個(gè)數(shù)十兆瓦級商業(yè)化光熱發(fā)電項(xiàng)目在西北、西南地區(qū)相繼落地。

　　中海陽能源集團(tuán)股份有限公司技術(shù)總監(jiān)陸鈞告訴記者，與直接將光能轉(zhuǎn)化為電能的光伏發(fā)電不同的是，光熱發(fā)電是先將太陽能轉(zhuǎn)化成氣體或液體的熱能，再通過熱能推動(dòng)汽輪機(jī)等機(jī)械進(jìn)行發(fā)電。

　　由于熱量的存儲技術(shù)比電能存儲要成熟且廉價(jià)，因此，光熱發(fā)電避免了光伏發(fā)電所面臨的昂貴的硅晶光電轉(zhuǎn)換工藝，從而降低了整個(gè)發(fā)電成本。

　　陸鈞補(bǔ)充道：“光熱發(fā)電的品質(zhì)也比較好，可作為電能的基礎(chǔ)負(fù)荷來滿足電網(wǎng)的需求，還可以將白天存儲的多余熱量留到晚上發(fā)電，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電站24小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行?！?/div>

　　國家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長、中科院電工所研究員王志峰則表示，在電網(wǎng)接入方面，波動(dòng)的光伏發(fā)電給電網(wǎng)運(yùn)行帶來極大挑戰(zhàn)，而光熱發(fā)電卻可以像常規(guī)火電一樣平穩(wěn)可靠地并入電網(wǎng)，這有利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　王志峰認(rèn)為光熱發(fā)電對環(huán)境的影響也極低?！皬娜芷趤砜?，太陽能熱發(fā)電從設(shè)備制造到發(fā)電生產(chǎn)再到報(bào)廢，整個(gè)過程與光伏發(fā)電的電池板生產(chǎn)和報(bào)廢相比，能耗和污染水平都大大降低。”

　　在風(fēng)電、光伏發(fā)電的熱潮過后，曾經(jīng)不被關(guān)注的光熱發(fā)電成為一支不可小覷的力量。相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，到2020年，國內(nèi)光熱發(fā)電的裝機(jī)容量有望突破1000萬千瓦，市場規(guī)?？蛇_(dá)千億元以上。

技術(shù)和設(shè)備待攻克

　　據(jù)記者了解，目前國內(nèi)多家企業(yè)都在積極從事光熱發(fā)電設(shè)備的國產(chǎn)化研制工作，試圖從日漸壯大的光熱發(fā)電市場中分得一杯羹。

　　從技術(shù)路線上看，光熱發(fā)電主要分為槽式、塔式、碟式和菲涅爾式四種。目前，大規(guī)模發(fā)展的為槽式和塔式兩種，蝶式和菲涅爾式發(fā)電站只有少量的示范工程。

　　浙江中控太陽能技術(shù)有限公司專業(yè)從事塔式熱發(fā)電整體解決方案，該公司研發(fā)中心主任徐能表示，該公司目前已成功開發(fā)出基于智能小鏡、熔鹽蓄熱、模塊化等技術(shù)特色的塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)。

　　北京有色金屬研究總院的一位研究人員也對記者介紹說：“高溫集熱管的關(guān)鍵性能要高，壽命要長，更要可靠，而吸熱膜是其關(guān)鍵?！睂Υ?，他們已經(jīng)自主研發(fā)出能在極端條件下長期使用的吸熱涂層，并獲得國家發(fā)明專利。

　　近幾年，雖然國內(nèi)企業(yè)在光熱發(fā)電產(chǎn)品研發(fā)水平及生產(chǎn)能力上有所增加，但不容忽視的是，熱電產(chǎn)業(yè)鏈上的核心技術(shù)，如系統(tǒng)集成、集熱管、聚光鏡等，卻仍掌握在國外企業(yè)手中。

　　王志峰曾聯(lián)合國內(nèi)知名專家及企業(yè)代表，對中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)展開系統(tǒng)研究，并共同撰寫了《中國太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)政策研究》報(bào)告。報(bào)告中指出，我國至今還沒有槽式聚光燈、定日鏡、菲涅爾聚光燈的生產(chǎn)線，面形精度檢測儀器和方法也幾乎是空白，這對產(chǎn)品品質(zhì)的保障帶來隱患。

　　反觀中國光伏，該產(chǎn)業(yè)的迅速規(guī)?；厥加谕馄髮⒐夥O(shè)備制造產(chǎn)業(yè)全部轉(zhuǎn)移至中國，而光熱發(fā)電領(lǐng)域卻還沒有這樣的機(jī)會。例如，太陽能光熱發(fā)電專用的低速大扭矩減速機(jī)，國內(nèi)生產(chǎn)線都還尚未建立，這已經(jīng)落后美國約25年。

　　更為關(guān)鍵的還有系統(tǒng)集成的技術(shù)難題。太陽能熱發(fā)電站涉及太陽能集熱、常規(guī)發(fā)電、傳熱蓄熱等多種系統(tǒng)集成，不少業(yè)內(nèi)人士指出，在系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)，電站的運(yùn)行技術(shù)尤為重要，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)則是電站設(shè)計(jì)以及設(shè)備制造的核心，而我國卻恰恰缺乏這種運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。為此，他們也希望政府能多給中國的電力企業(yè)集成電站的實(shí)踐機(jī)會。

期待穩(wěn)健政策

　　在王志峰看來，我國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)不管是產(chǎn)品還是系統(tǒng)都還沒有走向成熟。但他最想迫切呼吁的是，國家應(yīng)該盡快出臺光熱發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)政策。

　　“我們并不希望光熱發(fā)電像光伏那樣迅猛發(fā)展，而是要求穩(wěn)健，這就需要穩(wěn)健的政策扶持，穩(wěn)健政策的核心就是固定電價(jià)政策?！蓖踔痉逭f。

　　早在2010年，國家曾實(shí)施了太陽能熱發(fā)電特許權(quán)項(xiàng)目招標(biāo)工作，但并沒有在中標(biāo)價(jià)格的基礎(chǔ)上形成固定上網(wǎng)電價(jià)。

　　“太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈從原材料到儲熱、儲能系統(tǒng)，投資周期和獲益周期都較長?！蓖踔痉逭f，“這就希望能有一個(gè)穩(wěn)定的政策保證整個(gè)產(chǎn)業(yè)的長期收益，而不是"一事一議"?！?/div>

　　某熱電設(shè)備制造商也表示，熱電項(xiàng)目要想長期穩(wěn)定地完善下去，就必須得有針對性的政策支持，這樣才會吸引更多社會資本參與。

　　但就目前來看，由于太陽能光熱發(fā)電技術(shù)較多，發(fā)展程度以及成本都不盡相同，整個(gè)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系也沒有建立，又沒有投入運(yùn)行的商業(yè)化光熱發(fā)電站作參考，國家要想在此基礎(chǔ)上出臺統(tǒng)一合理的電價(jià)政策，時(shí)機(jī)尚未成熟。

　　對此，王志峰建議，要想形成固定電價(jià)，前期就必須要進(jìn)行示范效應(yīng)。通過示范項(xiàng)目的作用進(jìn)一步掌握技術(shù)和了解電價(jià)，探索電站運(yùn)行的成本，并積累產(chǎn)業(yè)制造和項(xiàng)目開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，“沒有這些，一切都是紙上談兵”。

　　中金盛唐新能源科技（北京）有限公司首席顧問張建城也表示，要想使得國內(nèi)光熱發(fā)電行業(yè)獲得更大發(fā)展，國家在補(bǔ)貼方向上也應(yīng)該做出一些改變，要更多扶持裝備制造業(yè)而不是發(fā)電企業(yè)。

　　“現(xiàn)在一些發(fā)電企業(yè)在進(jìn)行招標(biāo)時(shí)，將價(jià)格壓得非常低，這使得行業(yè)內(nèi)主要以民營企業(yè)為主的裝備制造企業(yè)很難生存，也不利于這一行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展?！睆埥ǔ钦f。

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