我国光热发电商业化启动尚缺乏集成经验 美国转向光热发电的启示

太阳能光热发电正在成为中国能源巨头新的角逐点，这个产业的商业化由此拉开了大幕。

渐成投资热点

由我国自主研发的10kW碟式太阳能聚光发电系统样机，日前在宁夏石嘴山市进行测试及试运行，填补了我国在碟式太阳能聚光发电技术方面的空白。

而此前，2007年6月，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，亚洲首座塔式太阳能光热发电站在北京延庆动工兴建。

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[1.60 -3.61%]股份有限公司以0.9399元／千瓦时的较低中标。有关资料显示，内蒙古光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。中国科学院电工研究所研究员马胜红介绍，这是我国较早光热发电特许权招标项目，这次招标是“零的突破”。

6月1日，国家发改委颁布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》正式实施，在指导目录鼓励类新增的新能源门类中，太阳能光热发电被放在突出位置。业内人士认为，光热发电设备市场即将迎来新一轮竞争。

目前，我国以火力发电为主，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、可持续等特点，成为新能源的热点。

据上海交通大学太阳能研究所所长沈文忠介绍，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，约占全国总面积的三分之二以上，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。

太阳能光热发电是继光伏发电后的一种新的太阳能发电方式，是一个新型的朝阳产业。目前，这一产业在我国虽处于起步阶段，但却是新能源利用的一个重要方向。

过去一年多，几大能源企业在四川、青海、甘肃、宁夏等多个地区开始筹建数个太阳能光热发电项目，规模从100MW到500MW不等。华泰联合证券新能源行业首席分析师王海生介绍，目前大唐在内蒙古、国电在新疆、华电在青海、华能在西藏都开始运作不同规模的光热发电。

据了解，日前在石嘴山开始试运行的10kW碟式太阳能聚光发电系统样机，由浙江华仪康迪斯太阳能科技有限公司自主研发。该公司首席执行官万斌介绍，这台太阳能聚光发电系统组合应用了多项新技术、新材料和新工艺，比美国**晚了半年；与其他太阳能发电系统比较，这套碟式聚光发电系统的光电转换效率达到30%以上，且具有安装灵活、制造和维护成本低的优势，具有广阔的市场前景。今年8月，该公司还将推出25kW太阳能聚光发电系统。 [NextPage]

何为太阳能光热发电

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，推动传统汽轮发电机发电。太阳能光热发电技术和硅晶光伏发电相比，前者可以**降低太阳能发电的成本。而且，这种形式的太阳能利用，还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势，即太阳能烧热的水可以储存在巨大的容器中，在太阳落山后几个小时，仍然能够带动汽轮发电。

光热发电有槽式、塔式和碟式三种系统。

槽式太阳能光热发电系统全称为：槽式抛物面反射镜光热发电系统，是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，收集热量，烧水产生高温蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。　

上世纪70年代，太阳能电池价格昂贵，效率较低，相对而言，光热发电效率较高，技术比较成熟，因此当时许多工业发达国家都将光热发电作为重点，投资兴建了一批试验性太阳能光热发电站。据不完全统计，从1981～1991年，全世界建造的太阳能光热发电站(500kW以上)约有20余座，发电功率比较大达80MW 。20世纪80年代初期，以色列和美国开始研究槽式抛物面聚光反射镜太阳能光热发电系统。从1985~1991年，在美国加州沙漠相继建成了9座槽式太阳能光热发电站，总装机容量353.8MW，并入网营运。经过努力，电站的初次投资由1号电站的4490美元/kW降到8号电站的2650美元/kW，发电成本从24美分/kWh降到8美分/kWh。

从1981~1991年，全世界建造了装机容量500kW以上的各种不同形式的兆瓦级太阳能热发电试验电站，其中主要形式是塔式电站，比较大发电功率为80MW。

碟式太阳能热发电系统是由许多镜子组成的抛物面反射镜组成，接收在抛物面的焦点上，接收器内的传热工质被加热到750℃左右，驱动发动机进行发电。

过去，我国在太阳能光热发电领域受经费和技术条件的限制，开展的工作比较少。在“六五”期间*建立了一套功率为lkW的太阳能塔式热发电模拟装置和一套功率为lkW的平板式太阳能低热发电模拟装置。此外，我国还与美国合作设计并试制成功率为5kW的碟式太阳能发电装置样机。

上世纪80年代中期，人们对建成的太阳能光热发电站进行技术总结后认为，虽然太阳能光热发电在技术上可行，但投资过大，且降低造价十分困难，所以各国都改变了原来的计划，使太阳能光热发电站的建设逐渐冷落下来。

马胜红告诉记者，就几种形式的太阳热发电系统相比较而言，槽式热发电系统是**成熟，也是达到商业化发展的技术，塔式热发电系统的成熟度目前不如抛物面槽式热发电系统，而配以斯特林发电机的抛物面碟式热发电系统，虽然有比较优良的性能指标，但目前主要还是用于边远地区的小型**供电，大规模应用成熟度则稍逊一筹。另外，槽式技术虽然较为成熟，但发电过程需要大量用水；塔式技术也需要大量用水；只有碟式技术发1千瓦时电只需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比较高。

应该指出，槽式、塔式和碟式太阳能光热发电技术同样受到世界各国的重视，并正在积极开展工作。

美国转向光热发电的启示

在太阳能发电领域，光热技术一直都遮蔽在光伏的强大身影之下。当前，全世界太阳能发电市场有超过90%的份额为多晶硅光伏发电技术占据，并且有越来越多的国家开始将其纳入未来绿色能源的发展规划。

然而，在世界***大能源消耗国的美国，近期却一直在不断布局一幅以光热技术为主色调的新蓝图。继建造起采用聚光光热技术的全球比较大太阳能发电厂之后，美国加州**新近规划、批准的一系列太阳能项目，无一例外均采用了聚光光热发电技术。

太阳能利用**近比较“热”

所谓聚光光热发电，是指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，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。

与光伏发电相比，光热发电避免了昂贵的硅晶光电转换工艺，**降低了太阳能发电的成本。而且，这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势，即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中，光照不足时可以通过储热发电以实现供电的持续稳定，特别适合在强光照的荒漠地区进行大规模并网发电。

据专家介绍，目前，美国、西班牙、德国等国在光热发电技术产业化方面推进的速度非常快。太阳能光热发电在全球已运行装机容量近70万kW，在建的近100万kW。其中，西班牙规划在2012年以前建成180万kW，美国也提出了在**近几年规划建设480万kW的项目，其中320万kW已签订建设合同。

挑战兄弟的本钱在哪

光伏与光热发电，技术特点不同，因此也有不同的应用条件。当前条件下，光热发电尽管属于后起之秀，但在某些方面有着光伏不具备的优势。

在技术实用性方面，光伏发电技术发展较为成熟，技术实用性强，但是技术难度也较高。**技术仍掌握在美国、日本等少数发达国家的手中。而光热技术门槛要低，在科技部863项目等科研攻关和产业联盟的共同努力下，已经取得了很多进步。我国在该领域与世界差距并非很大。尽管在储热、冷却等方面还有很多技术问题要克服，但是这些问题并非不能解决，可以通过参与技术合作、实施鼓励高新技术研发政策等方式。

其次，光伏晶硅电池的生产短期内摆脱不了高污染与高能耗。当下中国生产的晶硅电池，80%的材料需要从国外进口，而90%的成品返销海外。尽管能够赚取一定的产业利润，但短时间内依然将面临环保污染的质疑压力。相比而言，光热发电站的建造和维护对环境破坏要小得多。[NextPage]

当然，从布局等方面看，光伏发电的**优势非常明显。它布局较为灵活，可以建设大规模的光伏电站，也可以将光伏电池安装在屋顶上，甚至是移动设备等等。借助于未来智能电网的发展，家庭的光伏发电可以随意合并入网，发展前景巨大。而光热发电规模效应明显，电站规模越大，单位电量的成本越低。因此光热发电只适合大规模电站，对土地面积、资金规模等要求较高。

中国太阳能也应两条腿走路

美国在光热发电领域的投入与推广，也为中国带来了启示。如果光热发电技术的大规模商业应用取得成功，势必能为聚光光热发电技术的推广普及带来重大突破。我国太阳光资源充足，内蒙古、新疆、甘肃等地日照时数在2200小时以上地区，约占国土面积的三分之二以上。年接收太阳辐射的能量相当于上万个三峡工程的发电量或17000亿吨标准煤的热量。光热发电的发展，可谓潜力无穷。

我国光热发电总体上还处在技术研发阶段，尚没有一座真正投入商业应用的太阳能光热发电厂。但在储热技术等关键领域，已经取得了突破，**建造大规模太阳能光热电站已经成为可能。

当然，光热发电要实现产业化的高速发展，道路并不平坦。与走在前列的光伏发电相比，后者已经形成了规模化的完整产业链，技术日益走向成熟，国家和各地方**均制定了明确的产业规划，并给予包括项目补贴、上网电价等各种政策扶持，相比之下，对光热发电产业的政策支持体系还未形成。

但是光热与光伏一样，在大规模推广应用中都面临着同样的关键性问题——成本收益问题。专家表示，缺乏政策的有力扶持，太阳能发电短期内仍将难以实现对价格瓶颈的突破。中国太阳能要想实现两条腿走路，任重道远。 (何闻)

链接：

龟兔赛跑，光伏勿做兔子

美国等着力推广采用聚光光热发电技术，从某种角度而言，对于晶体硅光伏发电的光伏企业，尤其是志在开拓美国等新市场、摆脱欧洲单一市场格局的中国光伏企业来说，都是一个值得警醒的信号——技术与成本是保证竞争优势的关键因素。光伏企业只有加快光伏技术的研发速度，不断提高电池效率，降低成本，才能在未来的市场竞争中，保持自身技术路线的优势地位。