技術路線

    根據(jù)聚熱方式的不同，光熱發(fā)電的技術路線可分為槽式、塔式、碟式和菲涅爾聚焦四種。

    總的來說，槽式和塔式是光熱發(fā)電的主流。尤其是槽式發(fā)電，截至2009年，全世界運行的槽式光熱發(fā)電占整個光熱電站的88%，投資額達到4000億歐元的“歐洲沙漠行動”也將采用這一技術路線。不過，美國在建的光熱電站中，塔式電站已經(jīng)超越槽式電站。

    在國內，此次招標的內蒙古50兆瓦項目，采用的也是槽式技術路線。但在此之前，國內最為知名的光熱發(fā)電試驗項目，由皇明集團與中科院電工所在北京延慶合作的1兆瓦太陽能光熱發(fā)電項目，采用的則是塔式技術路線。

    槽式太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)采用的是“線聚焦”原理，通過大面積的槽式拋物面反射鏡將太陽光聚焦反射到一條集熱管上，管內的熱載體將水加熱成500℃左右的蒸汽，再通過熱轉換設備加壓，送入常規(guī)的汽輪機內進行發(fā)電。

    塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)則是利用成千上萬的定日鏡，把太陽光反射到位于太陽塔頂?shù)奈鼰崞鞅砻?，由于光被聚焦在一個“點”上，最高可形成2000℃左右的高溫，通過傳熱介質產(chǎn)生高溫蒸汽，推動蒸汽輪機發(fā)電。

    不管是什么技術路線，由于光熱發(fā)電是采用常規(guī)的汽輪機發(fā)電，電流穩(wěn)定，加之系統(tǒng)可以引入熔融鹽技術儲熱，白天將鹽從固態(tài)變成液態(tài)，晚間再用400℃左右的熔融鹽將水變成蒸汽發(fā)電，這樣一來，就解決了風電與光伏發(fā)電最令人頭痛的調峰問題。

    不過，如果引入熔融鹽儲熱技術，投資成本將大幅增加，這對于本就成本高企的新能源發(fā)電而言，可能并不完全算是好消息。

    另一方面，光熱發(fā)電需要大量水資源用來冷卻，用水量幾乎與火電基本一致。對中國而言，符合光熱發(fā)電日照和用地條件的地區(qū)，大多在西北西南，水資源相對匱乏，雖然光熱發(fā)電也可以采取風冷的方式進行冷卻，但成本又會高出很多。

    當然，單純建設太陽能光熱電廠未必是光熱發(fā)電最終出路。華北電力大學副校長、教授楊勇平說，由于光熱發(fā)電與火電的原理相同，將太陽能的熱量納入到燃煤發(fā)電機組中，將顯著提高發(fā)電效率，而光熱發(fā)電系統(tǒng)則因此節(jié)省下儲能系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)，只需要建造集熱系統(tǒng)，造價可以立即節(jié)省三成，非常具有可行性。

    作為首個光熱成套設備生產(chǎn)基地的主要資方，北京中航通用公司副總經(jīng)理張志明便告訴《第一財經(jīng)日報》，與現(xiàn)存的火電進行互補運營，將是未來該基地投產(chǎn)后產(chǎn)品的主要流向。張志明說，他們做過測算，光熱發(fā)電與火電配套使用，可以使火電減少一半的煤炭消耗。

    前景很美？

    太陽能光熱發(fā)電要求直接輻射在每年2000千瓦小時/平方米以上，這個資源條件全世界只有美國、西班牙、非洲和中國具備。

    中科院電工所的一項調研顯示，中國現(xiàn)有沙漠戈壁130多萬平方公里，超過30萬平方公里的沙漠戈壁適宜光熱發(fā)電。其中，只要拿出8萬平方公里戈壁用于光熱發(fā)電，其產(chǎn)生的電量，就等同于中國2008年全年的發(fā)電量。

    從環(huán)保性能上看，由于光熱發(fā)電避開了多晶硅的使用，從而避免了高污染、高能耗的惡名，也使得其發(fā)電成本脫離國際多晶硅價格波動的限制。

    而只要規(guī)模足夠大，光熱發(fā)電的成本更是新能源中最具有競爭力的。全國工商聯(lián)新能源商會撰寫的一份報告顯示，一座1000兆瓦的光熱電站，發(fā)電成本在0.7元~0.8元/度——盡管去年敦煌10兆瓦光伏電站特許權招標爆出了1.09元/度的低價，但對于光伏電站而言，1元/度目前仍是一個難以逾越的門檻。

    此外，由于光熱發(fā)電采用中高溫真空管,與目前太陽能熱水器采用的中低溫真空管技術基本一致，可以說，除了集熱管技術含量較高以外,光熱發(fā)電并不涉及什么高深的技術：汽輪發(fā)電機是現(xiàn)成的,而集熱鏡片和支架等配套設備,只要市場開啟,配套廠商將會“蜂擁而至”。

    凡此種種，都讓光熱發(fā)電的前景“看上去很美”。張志明告訴本報記者，據(jù)他們測算，僅槽式光熱發(fā)電市場，中國的市場規(guī)模將達到1000億元左右。

    不過，作為剛剛起步的新興能源，這個價值千億的市場，其規(guī)模和發(fā)展速度，還取決于政府視其為戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)而出臺的補貼政策。張志明說，他非常期望看到國家在進口相關重點產(chǎn)品如高頻電源、特種玻璃鏡片等可以給予關稅的減免，以扶持這個新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

    “我國太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)還有很長的路要走。”中國能源研究會節(jié)能與企業(yè)能源管理專業(yè)委員會主任鮑云表示，“政府如果能夠在政策導向、稅收等方面給太陽能光熱發(fā)電的發(fā)展營造良好氛圍，就能促進產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。”