CSPPLAZA光熱發電網訊:作為取之不盡、用之不竭的新能源,光能是區別于其他新能源技術的優質可再生能源。“雙碳”背景下,國內的先進光學技術,如何賦能聚光光熱發電產業的發展?
中國進入“兩會時間”,全國人大代表、中光學集團股份有限公司黨委書記、董事長李智超提出《強化先進光學技術引領光能源產業創新發展的建議》,以構建新質光熱技術發展新路徑,打開光能源產業發展的無限空間。
【矛盾】
先進光學技術在光熱領域優勢發揮不明顯
萬物生長靠太陽。和化石能源相比,陽光資源,可謂是取之不盡、用之不竭,是人類社會賴以生存的寶貴自然資源。
太陽能光熱利用,是典型的綠色低碳產業。常見的太陽能熱水器,只是光熱利用技術的一種簡單場景。太陽能采暖、太陽能熱發電、太陽能空調、太陽能節能窗等,也是光熱的應用場景。
經過20余年的積累,我國太陽能光熱利用技術取得了較大進步。與國際先進水平相比,我國已形成16項領跑技術與9項并跑技術,已商業化并網裝機容量達到了570MW,正在推動建設的太陽能熱發電裝機容量約1.7GW,預計2025年可達到3GW。
我國的現有光熱技術還存在一些問題。聚光光場設計主要沿用歐美已有的槽式、塔式、碟式、線性菲涅爾聚焦等技術路徑,存在光場結構復雜、建站成本較高、運行不夠穩定且維護保養困難等問題,這是制約我國光熱產業發展的突出矛盾。產業化規模較小導致成本偏高,也是難以規?;茝V應用的主要原因之一。
李智超說,我國的先進光學技術在光電子信息產業等戰略新興產業中發揮作用較大,但在光熱新能源領域其優勢發揮還不明顯,采用先進光學技術設計開發新一代太陽能聚光集熱系統,可有效破解現有技術的發展難題。
【優勢】
光能源產業前景廣闊
高效隔熱玻璃是光熱能源的一個典型應用。夏天,陽光熱量進不到屋內;到了冬天,屋內熱量又不會散失到窗外。這樣一來,居住環境可以保證冬暖夏涼,生活品質大為提升。高效隔熱玻璃,將在綠色節能零排放建筑領域發揮巨大作用。
李智超說,相比于光伏,光熱效能更高。陽光聚光光熱技術能源轉換效率高(>45%),可根據需要設計高/中/低溫(40℃->1000℃)集熱場,熱能綜合利用場景廣,儲能相對簡便、成本相對較低且蓄熱時效長。
我國光熱儲能發電核心技術已經成熟,光熱機組可全天候24小時連續發電,無需逆變等環節,儲能調峰作用強,且全產業鏈綠色低碳環保,是有別于其他新能源技術的優質可再生能源,將成為未來新能源產業發展的重點方向。
大河報·豫視頻科創河南記者了解到,光熱儲能發電技術產業化應用市場前景廣闊,我國在該領域基礎優勢明顯,可打造具有全球競爭力的新興產業。這對于改變我國現有新能源產業結構,構建更加清潔、安全、高效、人與自然和諧發展的新型能源體系意義重大,影響深遠。
采用先進光學技術,提升現有建筑隔熱保溫節能、陽光光導照明、光熱能源綜合高效利用等節能創能型技術發展水平,構建國家光能源科學開發與高效利用體系,對加快城市碳中和綠色低碳轉型、國家“雙碳”戰略目標實現將產生積極的推動作用。
【建議】
開發新一代高效聚光集熱系統
如何提升先進光學技術在光熱新能源領域的創新引領作用?李智超建議,集聚創新資源,開發新一代高效聚光集熱系統。
集聚國內外行業頂級專家組成創新團隊,通過政、企、院/產、學、研等深度合作,組合創新要素,建立國家新質光熱技術創新中心與試驗驗證中心。以破解現有聚光光熱技術(槽式/塔式/碟式/線性菲涅爾聚焦等)產業化的難點痛點問題為重點,通過先進光學技術實現顛覆性創新,研究開發具有自主知識產權的新一代高效太陽能聚光集熱系統。
以高效隔熱功能玻璃、新一代陽光光導照明、新型薄膜太陽能發電玻璃等節能創能型綠色建材為重點,突破相關關鍵核心技術,加快建設高水平中試基地,打通創新鏈、產業鏈、供應鏈高端關鍵環,為產業化發展打下堅實基礎。
同時,實施“聚光工程”,建設一批新質光熱創新示范基地。培育一批具備承擔國家能源戰略發展使命的龍頭企業,實施陽光資源科學開發與高效利用的“聚光工程”。支持龍頭企業引領建設一批新型高效聚光光熱系統、光熱發電系統、綠色節能創能型零排放建筑等創新示范工程,打破現有太陽能光熱技術歐美領先發展局面,形成示范帶動效應,促進新型光熱技術走向成熟,加快推動應用與推廣。
【觀點】
形成產業鏈上中下游協同發展格局
采用先進光學技術開發的高效聚光集熱系統,本質上是一個光學系統。
根據介紹,我國是世界的光學加工與制造大國,產業鏈條成熟且齊全,不僅具備大規?;咂焚|低成本設計制造新型聚光光熱系統和節能創能型光學建材的產業化基礎優勢,現有光學加工技術與產業發展,也急需新興產業帶動實現提質升級。
“通過構建新質光熱技術發展新路徑,可以打開產業發展無限空間?!崩钪浅f,新型太陽能聚光集熱儲能發電技術產業鏈較長,不僅包括研發設計、聚光集熱系統、儲熱換熱系統、熱能發電系統、工程施工建設等關鍵環,每一個關鍵環還包含一系列子鏈條。產業鏈條越長,對國民經濟發展的拉動貢獻越大。
突出科技創新,大力發展新型聚光光熱發電產業,形成風光熱電儲互補,構建更加清潔、安全、高效的創新型能源體系,為國家綠色低碳轉型增添發展新動能。為此,他建議,強化頂層設計,規范產業發展體系,制定我國具有自主知識產權的標準與規范,形成產業鏈上中下游協同發展格局。“這是打造核心競爭力,形成市場化資源共享、產業鏈分工協作、促進產業可持續健康發展、實現高質量發展的關鍵舉措?!彼f。