光热发电：适合大规模开发的新能源

碟式光热发电。

　　新能源行业的光热发电一度被冷落，现正试图迎头追赶。然而，刚起步的光热行业却暗藏玄机，依旧面临成本和技术两道需要跨越的障碍。

　　光热发电前景广阔

　　我国属于太阳能资源储量丰富的国家之一，年日照时数大于2000小时的地区面积约占全国总面积的三分之二以上，其中，有条件发展太阳能电站的沙漠和戈壁面积约为30万平方公里，占我国沙漠总面积的23%，太阳能发电在我国发展潜力巨大。

　　事实上，光热发电在我国虽然起步较晚，但是在西班牙、美国这些欧美国家，光热发电已具一定规模。太阳能光热发电正成为世界范围内可再生能源领域的投资热点。

　　与光热发电相比，光伏发电似乎得到了国家的优先发展，目前国内在建和已签约的太阳能光伏发电总容量已达140万千瓦，而太阳能光热发电还没有形成市场，两者形成巨大反差。

　　光伏发电的规模可大可小，从几千瓦到数百兆瓦不等，但光热发电却是典型的规模经济，随着规模的增加，发电成本越低。在我国地形开阔的西北地区，如果大规模建设，将大大降低设备的投资成本。

　　太阳能光热发电的原理是，通过反射镜将太阳光汇聚到太阳能收集装置，利用太阳能加热收集装置内的传热介质，再加热水形成蒸汽带动或者直接带动发电机发电。根据聚热方式不同，光热发电技术路线分槽式、塔式、碟式和菲涅尔聚焦4种，其中以槽式发电应用最广泛。2009年，在全世界运行的槽式太阳能热发电占整个太阳能聚热发电装置的88%，占在建项目的97.5%。

　　光热发电瓶颈需突破

　　太阳能光热发电具备较好的发展潜力，并适合多样化的技术应用，例如可实现低成本的储能，提高电力输出品质；与现有电力设施结合发电；太阳能聚热发电余热可用于制冷、海水淡化或污水净化等多领域。

　　就光热发电最为成熟的槽式光热发电系统而言，其主要由集热管、聚热镜片、汽轮机和支架等零部件构成。与光伏发电产业基本已经实现国产化不同，光热发电的上述配套零部件产业链尚未建立，而其核心部件集热管仍被德国肖特公司与西门子两家公司垄断。

　　而碟式发电先前处于试验状态，但现今在美国已进入商业化运营阶段，且占地面积更小，发1度电只需1.4升水，远小于槽式和塔式发1度电需要3785.4升水的需求。

　　无论是哪种技术，光热发电的稳定性确实不是很好，在并网中会产生一些困难。但这并不是光热发电本身的问题，而是由于我们的技术水平还不够，所以我们在光热技术上还需提高。

　　目前，我国已经掌握了一批太阳能光热发电的核心技术，如高精度高反射率的反射镜、高精度双轴跟踪控制系统、高热流密度下的传热、太阳能热电转换系统等。但是我国光热发电产业商业化示范项目属于开始起步阶段，最大的缺陷在于没有系统集成的太阳能光热发电项目经验。

　　光热产业发展需要突破三个方向的瓶颈：一是需掌握关键零部件技术，并经过商业实践的考核；二是大型发电系统建设和调试国内缺乏经验，需要与国外企业开展合作；三是目前招标电价过低，国家能有扶持政策让企业有积极性，同时对电站选址、规划要有具体的要求。

　　[相关链接]

　　光热发电与光伏发电的区别

　　太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池串联后经过封装保护，可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电系统示例理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。

　　而太阳能光热利用中除了可以通过材料吸收太阳辐射光谱中不同波长的光能并将其转化为热能供直接使用外，还可以利用聚光器将低密度的太阳能汇聚到焦斑处，使其生成高密度的能量，然后由工作流体将其转化成热能，再利用热能进行发电。

　　因此与常规火电站相比，太阳能热发电系统的“热—功—电”转换环节所采用的热力循环模式及设备基本是相同的。在辐照连续的条件下，太阳能热发电站可以直接产生与火电站完全相同的满足电网品质要求的交流电，保证电网的电压和频率稳定。

　　从实际电站运行的角度来看，太阳能热发电比太阳能光伏发电有对现有火电站及电网系统更好的兼容性。但是，相比光伏发电，对能够体现太阳能热发电经济性所需要的太阳能辐射资源及规模化容量的要求也更高。