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光热发电正在崛起 储热技术或成拦路虎

2011-08-29 17:19来源:科学时报关键词:光热发电光伏企业太阳能收藏点赞

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最近几年,过去不受人关注的光热发电“不声不响”地发展了起来,成为一支不可小觑的力量。太阳能界广泛流传着这样的说法:做光伏的看不起做光热的,做光热的看不起做热水器的。还有人这样比喻:中国光热处于光伏2004年时的状态,光伏年会如果在五星级酒店享受美食美景的话,那做光热的就该去路边大排档忆苦思甜。

日前,中国太阳能光伏企业的领头羊无锡尚德公司爆出“捐赠门”事件。有业内人士指出,该事件或暗示以光伏起家的“中国首富”风光不再。

而光热似乎开始“热”起来。8月16日~18日,太阳能热发电技术三亚国际论坛(2011)召开,汇集了学界、企业和风投等人士,可谓是太阳能热发电的一次盛会。

处在爆发前夜的光热

北京工业大学教授马重芳曾指出,光热发电也许是继风电和光伏发电之后的第三个能源科技财富神话。

太阳能光热发电的原理是:利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,驱动传统的汽轮发电机发电。太阳能热发电技术是被国际公认的一项可再生能源规模发电技术,在未来的5年内,太阳能热发电将发展成为比风力发电还要大的产业,也是可再生能源的一次大发展机会。

目前太阳能产业中主要是光伏产业,但污染重,原材料在外、价格高企,且光转化率较低。而光热污染很低,能廉价储存,而储电成本比较高。

4月26日,国家发改委发布了《产业结构调整目录(2011年本)》,太阳能热发电技术被列为鼓励类新能源技术中的首位。据科技部高新司能交处处长郑方能介绍,在“十二五”可再生能源规划征求意见稿中提到,太阳能热发电到2015年将达到装机容量1000MW,到2020年将达到装机容量3000MW。

今年,项目总投资达10亿元的鄂尔多斯50MW槽式太阳能热发电开标,标志着中国太阳能热发电技术开始进入快车道,业界称之为“太阳能热发电元年”。尚德、赛维,甚至五大电力集团纷纷投入巨资进入太阳能热发电产业,尤以青海、甘肃、宁夏和内蒙古等西部省份接洽的厂商最多,累计有4000MW的太阳能热发电项目被列入建设计划。

“美国的目标是2020年实现蓄热18小时,成本降低到6美分/度。”美国能源部太阳能技术办公室规划和执行部主任TommyRueckert博士对《科学时报》说,“2008年没有蓄热的是13~16美分/度,将降低到2015年6小时蓄热的9~12美分/度。”

储热和系统集成仍是最大技术障碍

与装机容量位于世界前茅的风电相比,我国光热发电的发展可谓刚刚起步,技术和装备水平落后于德国、西班牙、美国等国,是我国新能源发电产业的短板。

有哪些是一剑封喉的因素?中科院电工所研究员王志峰在论坛闭幕式上分析了技术障碍:储热、节水和系统集成技术三大因素。

储热是个很少涉及的环节。实际上不仅是夜间发电,在系统早上启动时,也要用储热装置。国外允许一定量的化石燃料和太阳能热发电系统互补,而我国目前的政策是太阳能热发电站中不允许使用化石燃料补燃,这显然对储热提出了更高的技术要求。

“这是个全球都没有很好解决的难题。现在大多用熔融盐介质和导热油,但这是否是最终解决方案,也未可知。目前来看,综合价格、可靠性和危害等因素,还没有一种合适的材料。”王志峰说。前来论坛的蓄热企业确实很少。

其次,就是节水高效发电技术急需突破,王志峰说,中国西部地区大规模建立太阳能热发电站一般需要采用干冷技术,中国西部缺水。不像西班牙南部和北非等电站建在海边,对干冷发电的需求不那么迫切。

更为关键的是系统集成技术难题。一个热发电站装备众多,通过掌握集成设计技术,才能从总体上提出对各个部件的技术规范和要求,才能优化一次投资和运行方式,才能引领产业发展。集成技术要经过长期的经验积累才能掌握。希望政府能多给中国的电力企业集成电站的实践机会。

王志峰笑着说:“希望明年相聚时,蓄热、节水和系统集成技术三大难题会有新的进展。”

2006年,科技部投入4700万元资金,中科院电工所牵头在延庆建设1MW塔式示范电站。8月18日三亚论坛一结束,王志峰就连夜赶回北京,前往延庆组织太阳能热发电站调试。“现在天天都在调试系统,目前还比较顺利”。他认为延庆电站掌握技术、经验总结和示范意义多过于其他。

Rueckert博士也印证了这个观点:“因为有内华达SolarOne这个示范电站,使得美国政府对光热发电的支持力度不断加大。中国延庆示范电站也即将建成,这对中国光热事业的推动帮助极大。”

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