中國光熱發電如何破局
發布者：原詩萌 | 來源：科學時報 | 0評論 | 11344查看 | 2012-06-26 09:42:37
“最近幾個月，越來越多的企業來找我們合作，我們明顯感覺到，光熱發電領域越來越有活力了?！?月27日晚上，忙碌了一天的馬重芳終于抽出時間接受了《科學時報》記者的采訪。馬重芳是北京工業大學教育部傳熱強化與過程節能重點實驗室主任，也是我國光熱發電領域的權威專家。
為光熱發電注入活力的，是由發改委發布、6月1日正式施行的《產業結構調整指導目錄（2011年本）》（以下簡稱《目錄》）?！赌夸洝返墓膭铑愔行略隽诵履茉搭?，而“太陽能熱發電集熱系統”則是新能源類的第一項。
“過去10年，能源科技的進步創造了兩個財富神話——風電和光伏發電。光熱發電也許是第三個?！瘪R重芳說。
光熱產業“胎動”
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。
在發改委的《目錄》出臺之前，光熱發電已經引起過多番熱議。
如2010年10月，國內首個商業化的光熱發電項目——內蒙古鄂爾多斯50兆瓦槽式太陽能熱發電示范項目正式招標，曾引發業界關于光熱發電技術及商業前景的諸多討論。
2011年3月底發改委《目錄》的公布，則讓光熱發電再度“升溫”。
可以作為印證的是，企業界也開始有所動作。2009年，華電集團就與澳大利亞雄獅國際簽署合作協議，準備在青海省格爾木合作開發100萬千瓦光熱發電項目，2010年又與嘉峪關市簽署包括發展光熱發電在內的戰略合作協議。
2010年在“新三板”上市，在光伏發電業務方面斬獲頗豐的中海陽新能源電力股份有限公司，也宣稱要大舉進入光熱發電領域。
近日，中海陽董事長薛黎明公開表示，今年將在成都投入5個億，建設槽式聚光鏡和塔式定日鏡生產線，以使公司具備光熱電站主設備的供應能力。
多位業內專家向記者表示，現在光熱發電的情況，與2000年前后風電和光伏發電很相似。當時風電和光伏發電剛剛起步，知道的人很有限，但10年后，已經形成了千億級的市場。“巨大的游戲”
雖然前景誘人，但光熱發電的未來仍有許多不確定因素。
首先，我國在光熱發電方面仍存在較大的技術瓶頸。
以槽式光熱發電技術為例。據馬重芳介紹，該發電技術的核心部件——集熱管，雖然有公司宣稱已經制造出來了，但集熱管的壽命、可靠性尚未經過實踐檢驗，也鮮有人有把握將其投入真正運行。
光熱發電的另一核心部件——反光鏡，需要成型、鋼化、鍍膜、與金屬熔接等多個環節的工藝，目前國內也沒有形成大批量的生產。
“現在只能說我們已經看到了一定的希望，試制出了樣品，但要進行大批量的生產，保證長期的應用，目前我們還做不到?！瘪R重芳總結說。
中國特殊的地理環境，如沙塵暴，風力較強，冬季溫度較低等問題，也對光熱發電技術提出了更高的挑戰。如何在這種比較嚴酷的地理環境中實現長期、可靠的運行，還需要積累充分的實踐經驗。
此外，與已經形成產業化的風電、光伏發電相比，光熱發電不僅起步晚，所面臨的技術難題也更嚴峻。
中國可再生能源學會副理事長孟憲淦在接受《科學時報》記者采訪時直言：光熱發電太復雜。
馬重芳則用“Huge Game（巨大的游戲）”來描述光熱發電的前景。他告訴《科學時報》記者，中國做風電和光伏發電是有工業基礎的，引進外國技術后，很快就把產量做起來了。而光熱發電所需要的投資和待解決的技術難題，都超過了風電和光伏。
中國如何破局
在國際上，太陽能光熱發電已經成為可再生能源的發展熱點。早在上世紀80年代，國外就建造了裝機容量500千瓦以上的各類光熱電站，并開始了商業化運作。
中國則從近幾年才開始示范工程的建設。雖然起步較晚，但業界對于中國光熱發電的前景仍持樂觀態度。多位從事光電技術研究的專家不約而同地表示，雖然國外光熱發電比中國早了20多年，但中國趕上去肯定不需要這么長時間，“5年是有可能的”。
中科院電工所可再生能源研究中心主任馬勝紅也對媒體表示，就光熱發電而言，形成我國從基本材料、主機設備和系統設計集成的太陽能光熱發電產業鏈的時間不會太長了。而隨著相關設備規模化生產，光熱發電成本也將在“十二五”期間迅速下降。
對于中國發展光熱發電的技術瓶頸，薛黎明持比較樂觀的態度。他告訴《科學時報》記者，隨著國內外技術研發和應用積累，光熱發電所面臨的技術、成本方面的瓶頸，將隨著大規模產業化應用（如一千兆瓦）而逐步被克服。
馬重芳則建議，一方面加強自主研發，把基礎工作做扎實，另一方面也要引進國外技術，加速中國光熱發電的產業化進程。
在自主研發方面，中科院太陽能熱利用與光伏系統重點實驗室主任王志峰對媒體表示，“十五”期間，中科院電工所、工程熱物理所等科研機構和一些太陽能企業，已經開始了光熱發電技術的項目研究。
據王志峰介紹，目前我國科學家已經對碟式發電系統、塔式發電系統以及槽式聚光單元進行了研究，掌握了一批太陽能光熱發電的核心技術，如高反射率高精度反射鏡、高精密度雙軸跟蹤控制系統、高熱流密度下的傳熱、太陽能熱電轉換等。
由中科院電工所皇明太陽能集團聯合實驗室承擔的科技部“十一五”“863”重點項目——1兆瓦級太陽能熱發電站，也將于近期并網發電，這對于我國光熱發電技術的發展無疑具有重要的示范意義。
在引進國外技術方面，太陽能企業也已經行動起來。馬重芳告訴記者，某民營公司將從6月起大規模引進國外技術，而中海陽亦已決定引進國外核心技術，在成都投建槽式聚光鏡和塔式定日鏡生產線。
馬重芳對此感到欣慰。他表示，中國光熱發電之所以和國外差距這么大，很大程度上是因為國外20年前就開始了巨額投資。目前，由于光熱發電尚未形成產業，國家在投入方面還很慎重。但隨著越來越多央企和民營企業的加入，這一狀況正在發生改變。
“至少得有幾個Billion（十億）量級的投資，才能真正把這個產業做起來。資金少了是解決不了問題的。”馬重芳說。
孰優孰劣十年見分曉
隨著光熱發電的持續“升溫”，光熱與光伏孰優孰劣，未來哪種技術將占主流，也成了業界熱議的話題。
記者了解到，與光伏發電相比，光熱發電沒有生產太陽能電池帶來的高能耗、高污染等問題，設備生產過程更清潔，發電的規模效益也更好。此外，由于光熱發電采用儲熱裝置，能夠提供穩定的電力輸出，與光伏發電相比，更容易解決并網問題。
但光熱發電也存在“短板”。孟憲淦在接受《科學時報》記者采訪時表示，光熱發電的機械傳動部件太多，如果要連續工作二三十年的話，管理和維修的任務會很重。
此外，現在技術較成熟的槽式光熱發電，需要消耗大量的水，因此在沙漠中的應用是個問題。光伏發電則不涉及這一問題。最后，光熱發電所需的建設面積較大，不如光伏發電靈活。
另外，在發電效率方面，光熱發電也需要繼續提升。廈門三安光電股份有限公司太陽能事業部研發經理林桂江告訴《科學時報》記者，他們正在做的聚光光伏發電，光電轉化效率能達到40%左右。而馬重芳告訴記者，目前光熱發電的平均效率只有14%~18%，還需要繼續提升。
對于兩類發電技術未來的走勢，業界普遍持較為開放的態度。
薛黎明對《科學時報》記者說，光伏發電和光熱發電是共生共存的關系，二者各有各的特點。光伏發電靈活，可應用于建筑、交通等多個領域，應用范圍較廣；光熱發電則屬于基礎性能源，規模較大，容量也大，可以和傳統火力發電進行有效的對接。不同的特點決定兩者間可以相互配合。
孟憲淦則表示，“光伏發電的多晶硅、薄膜電池、聚光光伏，以及光熱發電，這些技術路線我們都在走，因此不能輕易地說，哪個路線好，哪個路線不好”。
“過去有一句俗話：好不好，看技術；行不行，看市場。我覺得這句話用在可再生能源的發展中很合適。好不好，看技術進步的情況，行不行，看市場接受不接受
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