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光熱發電正在崛起 儲熱技術或成攔路虎
來源:科學時報 時間:2011-8-30 9:52:57 用手機瀏覽

    最近幾年,過去不受人關注的光熱發電“不聲不響”地發展了起來,成為一支不可小覷的力量。太陽能界廣泛流傳著這樣的說法:做光伏的看不起做光熱的,做光熱的看不起做熱水器的。還有人這樣比喻:中國光熱處于光伏2004年時的狀態,光伏年會如果在五星級酒店享受美食美景的話,那做光熱的就該去路邊大排檔憶苦思甜。

    日前,中國太陽能光伏企業的領頭羊無錫尚德公司爆出“捐贈門”事件。有業內人士指出,該事件或暗示以光伏起家的“中國首富”風光不再。

    而光熱似乎開始“熱”起來。8月16日~18日,太陽能熱發電技術三亞國際論壇(2011)召開,匯集了學界、企業和風投等人士,可謂是太陽能熱發電的一次盛會。

    處在爆發前夜的光熱

    北京工業大學教授馬重芳曾指出,光熱發電也許是繼風電和光伏發電之后的第三個能源科技財富神話。

    太陽能光熱發電的原理是:利用大規模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽熱能,通過換熱裝置提供蒸汽,驅動傳統的汽輪發電機發電。太陽能熱發電技術是被國際公認的一項可再生能源規模發電技術,在未來的5年內,太陽能熱發電將發展成為比風力發電還要大的產業,也是可再生能源的一次大發展機會。

    目前太陽能產業中主要是光伏產業,但污染重,原材料在外、價格高企,且光轉化率較低。而光熱污染很低,能廉價儲存,而儲電成本比較高。

    4月26日,國家發改委發布了《產業結構調整目錄(2011年本)》,太陽能熱發電技術被列為鼓勵類新能源技術中的首位。據科技部高新司能交處處長鄭方能介紹,在“十二五”可再生能源規劃征求意見稿中提到,太陽能熱發電到2015年將達到裝機容量1000MW,到2020年將達到裝機容量3000MW。

    今年,項目總投資達10億元的鄂爾多斯50MW槽式太陽能熱發電開標,標志著中國太陽能熱發電技術開始進入快車道,業界稱之為“太陽能熱發電元年”。尚德、賽維,甚至五大電力集團紛紛投入巨資進入太陽能熱發電產業,尤以青海、甘肅、寧夏和內蒙古等西部省份接洽的廠商最多,累計有4000MW的太陽能熱發電項目被列入建設計劃。

    “美國的目標是2020年實現蓄熱18小時,成本降低到6美分/度。”美國能源部太陽能技術辦公室規劃和執行部主任TommyRueckert博士對《科學時報》說,“2008年沒有蓄熱的是13-16美分/度,將降低到2015年6小時蓄熱的9-12美分/度。”

    儲熱和系統集成仍是最大技術障礙

    與裝機容量位于世界前茅的風電相比,我國光熱發電的發展可謂剛剛起步,技術和裝備水平落后于德國、西班牙、美國等國,是我國新能源發電產業的短板。

    有哪些是一劍封喉的因素?中科院電工所研究員王志峰在論壇閉幕式上分析了技術障礙:儲熱、節水和系統集成技術三大因素。

    儲熱是個很少涉及的環節。

    實際上不僅是夜間發電,在系統早上啟動時,也要用儲熱裝置。國外允許一定量的化石燃料和太陽能熱發電系統互補,而我國目前的政策是太陽能熱發電站中不允許使用化石燃料補燃,這顯然對儲熱提出了更高的技術要求。
 
    “這是個全球都沒有很好解決的難題。現在大多用熔融鹽介質和導熱油,但這是否是最終解決方案,也未可知。目前來看,綜合價格、可靠性和危害等因素,還沒有一種合適的材料�!蓖踔痉逭f。前來論壇的蓄熱企業確實很少。

    其次,就是節水高效發電技術急需突破,王志峰說,中國西部地區大規模建立太陽能熱發電站一般需要采用干冷技術,中國西部缺水。不像西班牙南部和北非等電站建在海邊,對干冷發電的需求不那么迫切。

    更為關鍵的是系統集成技術難題。一個熱發電站裝備眾多,通過掌握集成設計技術,才能從總體上提出對各個部件的技術規范和要求,才能優化一次投資和運行方式,才能引領產業發展。集成技術要經過長期的經驗積累才能掌握。希望政府能多給中國的電力企業集成電站的實踐機會。

    王志峰笑著說:“希望明年相聚時,蓄熱、節水和系統集成技術三大難題會有新的進展�!�

    2006年,科技部投入4700萬元資金,中科院電工所牽頭在延慶建設1MW塔式示范電站。8月18日三亞論壇一結束,王志峰就連夜趕回北京,前往延慶組織太陽能熱發電站調試�!艾F在天天都在調試系統,目前還比較順利”。他認為延慶電站掌握技術、經驗總結和示范意義多過于其他。

    Rueckert博士也印證了這個觀點:“因為有內華達SolarOne這個示范電站,使得美國政府對光熱發電的支持力度不斷加大。中國延慶示范電站也即將建成,這對中國光熱事業的推動幫助極大。”

 


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