突破“綠色能源”技術(shù)障礙

        太陽能發(fā)電分為太陽能聚熱發(fā)電（CSP）和太陽能光伏發(fā)電（PV），在當(dāng)前全世界太陽能規(guī)模發(fā)電中，太陽能聚熱發(fā)電（CSP）占92.7％，太陽能光伏發(fā)電（PV）不足7％。

        太陽能聚熱發(fā)電（CSP）根據(jù)聚熱方式分為四種，主要包括：槽式線聚焦系統(tǒng)、塔式聚焦系統(tǒng)、反射菲涅爾聚焦系統(tǒng)以及碟式聚焦系統(tǒng)。在這些技術(shù)中，唯有槽式太陽能聚熱發(fā)電已被證明是完全可以與一次能源相競爭的可再生能源技術(shù)。

        根據(jù)國際權(quán)威機構(gòu)2009年統(tǒng)計，目前在全世界運行的槽式太陽能熱發(fā)電占整個太陽能聚熱發(fā)電（CSP）裝置的88％，占在建項目的97.5％。在未來10年即到2020年，全世界CSP規(guī)模將達到24GW，其中槽式太陽能熱發(fā)電仍占主導(dǎo)地位。特別是歐盟即將在非洲建立的DII項目，總投資達4000億歐元，仍將采用成熟的槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)。

        太陽能熱發(fā)電正成為世界范圍內(nèi)可再生能源領(lǐng)域的投資熱點。翻開世界太陽能熱發(fā)電版圖可以發(fā)現(xiàn)，目前太陽能熱發(fā)電站遍布美國、西班牙、德國、法國、阿聯(lián)酋、印度、埃及、摩洛哥、阿爾及利亞、澳大利亞等國家。

        目前，國際上最大的商業(yè)化太陽能熱塔式發(fā)電站是西班牙PS10，裝機容量為11MWe，在建的最大太陽能熱塔式發(fā)電站是西班牙PS20，裝機容量為20MWe。2007、2008兩年，世界上太陽能熱發(fā)電的在建裝機容量是2007年之前20年的8倍。太陽能熱發(fā)電技術(shù)已經(jīng)進入快速發(fā)展時期。

        據(jù)美國能源部估計，跨越內(nèi)華達州、猶他州、加利福尼亞州和亞利桑那州的莫哈韋沙漠，面積達62平方英里（160平方公里）的一片地區(qū)吸收的陽光足以向整個國家供電。

        加州州長施瓦辛格推進立法以減少溫室氣體排放和應(yīng)對氣候變化，使之成為莫哈韋沙伯太陽能發(fā)電的狂熱支持者。2009年11月，他曾要求到2020年國家能源中至少應(yīng)該有33％來自可再生能源。

        20世紀70年代，中科院和中國科技大學(xué)就曾在太陽能熱發(fā)電技術(shù)方面做過單元性試驗研究。當(dāng)時，由于其涉及多學(xué)科的技術(shù)問題，難以短期內(nèi)實現(xiàn)技術(shù)突破，阻礙了太陽能熱發(fā)電的進程。目前，中國內(nèi)地較大規(guī)模的光熱發(fā)電項目極少，多數(shù)仍處于試驗階段。

        但這一制約中國人實現(xiàn)“綠色能源”夢想的阻礙終于被打破了：北京中航通用通用設(shè)備有限公司（后簡稱“中航通用”）歷時一年半，自主研發(fā)、設(shè)計，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的槽式太陽能熱發(fā)電可工程化成套設(shè)備研制成功了。他們通過與中科院工程熱物理研究所合作，實現(xiàn)了曲面聚光鏡從技術(shù)到生產(chǎn)的完全國產(chǎn)化、采用了成本低廉的對日跟蹤驅(qū)動系統(tǒng)和具有強化換熱功能的線聚焦強化集熱管系統(tǒng)的零的突破，大大降低了槽式太陽能熱發(fā)電的成本。

        光伏發(fā)電所需要的多晶硅原料等高技術(shù)含量、高附加值的設(shè)備和材料，我國基本依賴進口?，F(xiàn)在，最具潛力的太陽能發(fā)電成本依然很高，光伏發(fā)電的成本約是火電的10倍。據(jù)中航通用副總經(jīng)理張志明介紹，利用國產(chǎn)設(shè)備建造一個50MW的槽式太陽能熱發(fā)電站，聚光陣列的設(shè)備投資預(yù)計10億元人民幣（含土地成本），單位設(shè)備投資在1.5萬元/KW左右。而光伏發(fā)電相應(yīng)則需20多億和4萬元/KW左右?？梢?，槽式太陽能熱發(fā)電在我國現(xiàn)有可再生能源技術(shù)中性價比最高，應(yīng)用前景十分廣闊和樂觀。

        針對太陽能存在的日照強弱不穩(wěn)定等因素，中航通用采用蓄熱裝置貯存多余熱能。在熱能不足時，可通過蓄熱裝置釋放熱能，使晚上也可發(fā)電。另外，槽式太陽能熱發(fā)電可與傳統(tǒng)發(fā)電方式交替使用，最大限度地利用資源。

        技術(shù)的突圍預(yù)示著中國光熱發(fā)電的產(chǎn)業(yè)規(guī)?；禾煲呀?jīng)來臨。

        光熱發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化瓶頸

        解決了技術(shù)壁壘問題，光熱發(fā)電就進入了產(chǎn)業(yè)化加速發(fā)展期。但這樣的道路并不平坦，還需要通過政府、企業(yè)和社會各界達成共識，解決發(fā)展中面臨的諸多瓶頸，才可以真正散發(fā)出光熱發(fā)電自身的強大能量。

        在近日由國家能源專家咨詢委員會（簡稱能源專家委）召開的太陽能發(fā)電研討會上，數(shù)十名與會專家普遍認為，在全球低碳經(jīng)濟與新能源革命的大趨勢下，光電最有可能成為我國未來份額最大的主導(dǎo)能源。