CSPPLAZA光热发电网报道：在太阳能热发电产业领域，显著的、持续性的技术创新为其市场的扩张铺平了道路。最近几年，微型或小型光热发电系统技术（5~10MW之间）的应用潜力逐渐凸显，并吸引了诸多研究机构和一些光热发电开发商们的兴趣。

　　小规模光热发电系统拥有环境适应性强，模块化易组装等诸多优点，十分适合于离网型的应用，同时其在项目审批流程上也十分简单，避免了繁杂的大规模并网电站的核准流程。但小规模、模块化的光热发电系统在经济上是否可行呢？我们此前曾提出“光热电站的相对规模越大，其LCOE越低”的规模经济效益观点，其中的一个主要原因是小规模光热发电系统的效率要远远低于大规模发电系统。这似乎在证明“小规模光热发电的经济性不佳”这一结论，

　　但技术上的革新可以使小规模光热发电系统的效率大大提升。西班牙PSA光热发电研究中心总监Eduardo Zarza博士此前提出“以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”这一论断，这一研究将抵消小规模电站效率低下的缺陷。Zarza已经在多个小规模的光热发电项目中进行了示范，结果显示，效率从30%增加到了50%，使其可以在效率上与大规模光热电站相抗衡。

　　本文对小规模光热发电系统的特点和优点进行了重点介绍，对采用二氧化碳作为工作介质的小规模光热发电的LCOE进行了敏感性分析。

　　微型和小规模光热发电系统产品和设备的生产制造基本都基于模块化的概念：通过标准化、模块化的设计进行生产，类似于汽车工业化制造的概念。其可扩展性使这一系统的生产、组装更加简单和快捷，比如其安装不需要高技能的工人即可应对，省去了高技能工人的劳动力资本支出。这些方面都有利于降低项目的前期投资，使其更加能够适应市场的激烈竞争。

　　小规模光热发电系统在其它方面的潜在效益还包括：1、可调性设计使其可以适应任何地形和太阳能辐照的环境条件，也可根据需要随意扩大规模。2、一般不需过多水耗，可采用空冷冷却，有效降低了环境影响。3、余热可以用于电站附属建筑的供暖或空调等，不仅进一步增加了其经济性，也可以帮助装配负载的用户提高能源利用率。4、可在较低的环境下工作，如布雷顿循环和有机郎肯循环的应用可以最大化能源转换效率。5、模块化设计使系统整体的故障率大大降低，系统维护成本降低。6、模块化构造的系统更加简单，意味着更少的设备维护需求，降低了OPEX，使其更易被市场所接受。7、可轻易与其他能源进行耦合以满足特殊用户的需求（如矿业或其它工业的热利用领域）。8、得益于标准化的生产流程和设计，系统更加稳定和持久。9、小规模系统在离网型应用中的潜力巨大，与离网型柴油发电相比性价比更高。10、最后一点：投资风险更低，项目融资更加容易。

　　微型和小规模光热发电系统的潜在市场十分巨大。在商业和工业建筑的太阳能供暖和空调、商业化热水或蒸汽发生、分布式发电、离网能源负荷、海水淡化、矿业生产等领域都有一定市场。但要获得发展，首先需要克服的是技术方面的限制，如其在技术上还存在与当前光伏发电类似的不稳定和热转换效率较低的缺陷。 

　　在太阳能热利用领域，目前尚有一个巨大的未开发市场即工业热利用。预计全球对150摄氏度~200摄氏度的热源的需求占总的热需求的35%以上。传统的非聚光式太阳能热利用技术仅仅能产生120摄氏度以内的热源，这其中存在着聚光太阳能热利用的较大空白市场。正相反的是，小规模光热发电系统在这一市场有着很大的竞争力，毫无疑问，其市场潜力也伴随传统能源价格的上涨而增长。

　　尽管存在着技术和市场方面的诸多优势，小规模光热发电项目的实际运行案例还很少，这意味着这种系统的经济可行性还缺乏足够的数据支撑和实践依据。

　　在PSA研究中心，Zarza博士正在研究CO2作工质的小规模光热发电系统和基于布雷顿热力循环的电力生产方式。这一研究表明，小规模系统（约5MW）可实现与大规模系统相类似的性能和效率。

　　Zarza表示，二氧化碳十分适合于小规模光热系统的应用，但不适合大规模系统的应用。这是由于利用二氧化碳作为传热介质的主要技术问题是在管路中有较高的压力损失，如果建设大规模的光场，其压力损失将会很大。利用二氧化碳布雷顿循环可以降低电力系统的设备需求量，同时二氧化碳还是无毒廉价的一种介质。

　　选择布雷顿循环主要是因为相对郎肯循环，在低功率下其拥有更好的运行性能表现，布雷顿循环也被认为是用户友好型的技术，其拥有快速启动、对组件设备的需求更少等优点。

　　Zarza认为，相对传统的光热发电系统，采用二氧化碳作为传热介质的系统的CAPEX可能会略有升高，但其效率将大幅升高，最终的结果是发电成本降低。小规模光热发电项目若采用导热油作传热介质，最大效率不会超过30%，但若采用二氧化碳作为传热介质，可达到超过40%的效率，大约类似于传统的50MW光热电站的实际效率。下面给出的LCOE的敏感性分析以CAPEX设定在"-5%到20%"区间内变动为参考。

　　采用二氧化碳作为传热介质的系统的OPEX成本与传统大规模光热电站相比或稍低一些，或相差无几，在下面的敏感性分析中将OPEX的变化区间设定为"-20%到0%"。

　　如上所述，采用二氧化碳作为传热介质的小规模光热发电站的运行性能可与传统的大规模光热电站相对等。下面以一个10MW的小规模光热发电项目为例，容量因子（太阳能热发电厂在规定时间段内实际输出的电量与满负荷条件下输出电量之比，时间段一般为年）以41.8%为例进行分析。