对于产业化应用领域，如采矿业、辐照石油萃取等产业对光热发电技术的需求正在持续增强，模块化的光热发电技术因为其上述优点很可能引领这些市场的发展。

　　在光热发电的四种技术路线中，碟式热发电是天生的模块化技术类型。但对于塔式、碟式或菲涅尔式热发电来说，对其进行小规模模块化的研发也一直存在。本文探讨的是对非碟式光热发电技术的模块化改进和应用。

　　小规模的模块化光热发电技术虽然存在诸多优点，但也存在一些业内所关注的问题，主要是其规模经济效益不太明显，相对大规模光热电站，效率也较低等。而西班牙PSA光热发电研究中心总监Eduardo Zarza博士认为，用二氧化碳来代替传统的导热油作为工作介质将大大提高小规模光热发电站的效率。就此相关的可推动光热发电成本削减的技术革新方面的一些问题，他接受了记者的采访。

　　记者：请介绍一下PSA在二氧化碳作为工作介质的光热发电技术研究方面的情况？

　　Zarza：我们主要关注的是小规模的光热发电技术应用如何通过改变传热介质来提高效率。利用二氧化碳，我们可以建立一个高效的布雷顿循环，在这种循环下，一个5MW的电站的效率可以与一个50MW的采用导热油作传热流体的传统电站的效率相当。利用二氧化碳我们可以实现最高500摄氏度的工作温度，热电转换效率可达到40%，这是其最大的一个优点。布雷顿循环的需求应用参数已经确定，我们此前的可行性研究结果也十分令人鼓舞。我们目前需要在商业化应用层面上进行布雷顿循环的相关组件和产品的研发。如果我们用传统的导热油来建设一个5MW的小型光热电站，其最大效率不会超过30%。而利用二氧化碳和创新性的布雷顿循环，我们可以实现更高的效率，满足小规模电站的市场需求。

　　记者：这种技术只能应用于小规模模块化的光热电站中吗？

　　Zarza：是的。利用二氧化碳作为传热介质的主要问题是在管路中有较高的压力损失，如果我们建设大规模的光场，可能有50到100公里长的管道，其压力损失将是难以估量的。这意味着二氧化碳仅仅适合应用于小规模的光热电站。在理论研究中，我们发现在2MW~5MW之间的光热电站的热量中央接收器上耦合一个新的二氧化碳布雷顿循环可以产生高效的热量利用，但目前我们仅仅在槽式电站上进行了实验性研究。

　　记者：利用二氧化碳作为工作介质对一个光热电站的成本可能产生什么影响？

　　Zarza：对一个小于10MW的光热电站来说，我认为采用二氧化碳作为循环介质可以导致CAPEX成本略微升高，但其效率将大幅升高，最终的结果是发电成本降低。对于维护成本，则与一般的使用导热油的电站相差无几。其主要的优势在于高效。

　　记者：目前是否有已运行的光热电站采用二氧化碳作为传热介质？

　　Zarza：目前还没有商业化的此种类型的光热电站投运，但已经有一些小规模的试验项目。在PSA，我们有一个热输出功率400KW的测试设施。我们已经在槽式发电系统上测试了这一技术并实现了510摄氏度的工作温度，这一温度要高于一般的槽式电站，也高出采用压缩空气作为介质的发电系统。我们已经证明二氧化碳可以被应用于槽式电站中并在500摄氏度的温度下进行高效运转，采用我们设计的新型布雷顿循环，可以获得40%的热电转换效率。

　　记者：布雷顿循环和郎肯循环相比有何优势？

　　Zarza：郎肯循环需要更大的功率才能实现更高的效率，这主要由于小型蒸汽轮机的应用限制。而在较低功率的情况下，我们利用布雷顿循环却可以达到更高的效率，布雷顿循环同时是应用友好型的技术，安全可靠，航空发动机就是基于布雷顿循环而设计的。布雷顿循环发动机还可以快速启停，而郎肯循环需要蒸汽涡轮，泵、冷却系统、除氧器等等众多设备，其启动需要较长的时间，甚至长达半小时到一个小时。

　　记者：应用郎肯循环的成本是否更高？或者说其成本取决于电站装机？

　　记者：对于光热电站的效率和成本削减等课题，您还有什么其他方面的研究？

　　Zarza：提升光热电站的效率、削减成本有很多方面可以研究。欧洲太阳能热发电协会ESTELA此前发布了其研究日程，包括了更高效的集热管、改进型的储热系统、新的工作介质的研究等方面。PSA、DLR和其他研究机构一直以来都在合作推进相关方面的研究。潜在的可提升方向有很多，但没有一个单一的技术方向可以引导整体的系统提升。真正的解决方案在于积累各个方面小的改进，以实现整体性能的提升。槽式集热管的性能提升可以降低维护成本，直接蒸汽发生系统的研究也是降低成本的一个方面，还有采用熔盐作为传热介质的技术方向。

　　利用熔盐直接传热储热减少了一道换热程序，可以降低系统成本，目前很多厂商都在研究这一技术。这一技术的主要障碍在于熔盐的结晶点太高（约240摄氏度），以至于在晚间需要谨慎防止熔盐的冻结。一旦凝固对光热电站将是一场灾难。也有部分公司在研发低熔点熔盐以避免这一问题。

　　还有一些公司在研究提高导热油的工作温度，目前槽式电站的导热油的最高工作温度在398摄氏度左右，高于这一温度导热油将出现降解现象，这将导致导热油的更换成本升高。导热油的最大温度应用是一个较大的障碍，对于郎肯循环来说，只有更高的工作温度才能实现更高的效率，当今的槽式电站都囿于这一温度而效率低下。

　　记者：你还意识到其它可以降低光热发电成本的途径吗？

　　Zarza：我们应设法找到新的工作介质来提升光热发电技术的利用效率，效率和成本是有重大相关性的，只有更加高效，成本才能更低。任何可以提升效率的研究都可以带来成本的下降。

　　还有一个方面是人力成本的下降，在土建和设备组装、安装等方面要降低对人力的需求。如果我们可以开发出全自动化程序的机械来负担这些依靠人力才能完成的工作，也可大大降低光热电站的建设成本。目前我们在槽式集热器制造、组装、安装方面的人力成本耗费已经比十年之前降低了25%~30%，在生产和组装方面更加廉价，但现在还存在继续下降的空间。

　　记者：电站装机规模影响了对人力的需求吗？

　　Zarza：这其中涉及到一个规模效益。电站装机越大，相对每KW的投资就越低，相对每KW的人力成本也越低。

　　记者：你如何看光热发电可以实现更低的LCOE？

　　Zarza：有很多方法可以帮助我们实现更低的LCOE。但最终都要归结于三个主要方面：降低CAPEX、提高效率、降低运维成本。上述三个方面的任何改进都将有利于降低LCOE。