中国光热发电如何破局
发布者：原诗萌 | 来源：科学时报 | 0评论 | 11539查看 | 2012-06-26 09:42:37
“最近几个月，越来越多的企业来找我们合作，我们明显感觉到，光热发电领域越来越有活力了。”5月27日晚上，忙碌了一天的马重芳终于抽出时间接受了《科学时报》记者的采访。马重芳是北京工业大学教育部传热强化与过程节能重点实验室主任，也是我国光热发电领域的权威专家。
为光热发电注入活力的，是由发改委发布、6月1日正式施行的《产业结构调整指导目录（2011年本）》（以下简称《目录》）。《目录》的鼓励类中新增了新能源类，而“太阳能热发电集热系统”则是新能源类的第一项。
“过去10年，能源科技的进步创造了两个财富神话——风电和光伏发电。光热发电也许是第三个。”马重芳说。
光热产业“胎动”
太阳能光热发电的原理是：利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，驱动传统的汽轮发电机发电。
在发改委的《目录》出台之前，光热发电已经引起过多番热议。
如2010年10月，国内首个商业化的光热发电项目——内蒙古鄂尔多斯50兆瓦槽式太阳能热发电示范项目正式招标，曾引发业界关于光热发电技术及商业前景的诸多讨论。
2011年3月底发改委《目录》的公布，则让光热发电再度“升温”。
可以作为印证的是，企业界也开始有所动作。2009年，华电集团就与澳大利亚雄狮国际签署合作协议，准备在青海省格尔木合作开发100万千瓦光热发电项目，2010年又与嘉峪关市签署包括发展光热发电在内的战略合作协议。
2010年在“新三板”上市，在光伏发电业务方面斩获颇丰的中海阳新能源电力股份有限公司，也宣称要大举进入光热发电领域。
近日，中海阳董事长薛黎明公开表示，今年将在成都投入5个亿，建设槽式聚光镜和塔式定日镜生产线，以使公司具备光热电站主设备的供应能力。
多位业内专家向记者表示，现在光热发电的情况，与2000年前后风电和光伏发电很相似。当时风电和光伏发电刚刚起步，知道的人很有限，但10年后，已经形成了千亿级的市场。“巨大的游戏”
虽然前景诱人，但光热发电的未来仍有许多不确定因素。
首先，我国在光热发电方面仍存在较大的技术瓶颈。
以槽式光热发电技术为例。据马重芳介绍，该发电技术的核心部件——集热管，虽然有公司宣称已经制造出来了，但集热管的寿命、可靠性尚未经过实践检验，也鲜有人有把握将其投入真正运行。
光热发电的另一核心部件——反光镜，需要成型、钢化、镀膜、与金属熔接等多个环节的工艺，目前国内也没有形成大批量的生产。
“现在只能说我们已经看到了一定的希望，试制出了样品，但要进行大批量的生产，保证长期的应用，目前我们还做不到。”马重芳总结说。
中国特殊的地理环境，如沙尘暴，风力较强，冬季温度较低等问题，也对光热发电技术提出了更高的挑战。如何在这种比较严酷的地理环境中实现长期、可靠的运行，还需要积累充分的实践经验。
此外，与已经形成产业化的风电、光伏发电相比，光热发电不仅起步晚，所面临的技术难题也更严峻。
中国可再生能源学会副理事长孟宪淦在接受《科学时报》记者采访时直言：光热发电太复杂。
马重芳则用“Huge Game（巨大的游戏）”来描述光热发电的前景。他告诉《科学时报》记者，中国做风电和光伏发电是有工业基础的，引进外国技术后，很快就把产量做起来了。而光热发电所需要的投资和待解决的技术难题，都超过了风电和光伏。
中国如何破局
在国际上，太阳能光热发电已经成为可再生能源的发展热点。早在上世纪80年代，国外就建造了装机容量500千瓦以上的各类光热电站，并开始了商业化运作。
中国则从近几年才开始示范工程的建设。虽然起步较晚，但业界对于中国光热发电的前景仍持乐观态度。多位从事光电技术研究的专家不约而同地表示，虽然国外光热发电比中国早了20多年，但中国赶上去肯定不需要这么长时间，“5年是有可能的”。
中科院电工所可再生能源研究中心主任马胜红也对媒体表示，就光热发电而言，形成我国从基本材料、主机设备和系统设计集成的太阳能光热发电产业链的时间不会太长了。而随着相关设备规模化生产，光热发电成本也将在“十二五”期间迅速下降。
对于中国发展光热发电的技术瓶颈，薛黎明持比较乐观的态度。他告诉《科学时报》记者，随着国内外技术研发和应用积累，光热发电所面临的技术、成本方面的瓶颈，将随着大规模产业化应用（如一千兆瓦）而逐步被克服。
马重芳则建议，一方面加强自主研发，把基础工作做扎实，另一方面也要引进国外技术，加速中国光热发电的产业化进程。
在自主研发方面，中科院太阳能热利用与光伏系统重点实验室主任王志峰对媒体表示，“十五”期间，中科院电工所、工程热物理所等科研机构和一些太阳能企业，已经开始了光热发电技术的项目研究。
据王志峰介绍，目前我国科学家已经对碟式发电系统、塔式发电系统以及槽式聚光单元进行了研究，掌握了一批太阳能光热发电的核心技术，如高反射率高精度反射镜、高精密度双轴跟踪控制系统、高热流密度下的传热、太阳能热电转换等。
由中科院电工所皇明太阳能集团联合实验室承担的科技部“十一五”“863”重点项目——1兆瓦级太阳能热发电站，也将于近期并网发电，这对于我国光热发电技术的发展无疑具有重要的示范意义。
在引进国外技术方面，太阳能企业也已经行动起来。马重芳告诉记者，某民营公司将从6月起大规模引进国外技术，而中海阳亦已决定引进国外核心技术，在成都投建槽式聚光镜和塔式定日镜生产线。
马重芳对此感到欣慰。他表示，中国光热发电之所以和国外差距这么大，很大程度上是因为国外20年前就开始了巨额投资。目前，由于光热发电尚未形成产业，国家在投入方面还很慎重。但随着越来越多央企和民营企业的加入，这一状况正在发生改变。
“至少得有几个Billion（十亿）量级的投资，才能真正把这个产业做起来。资金少了是解决不了问题的。”马重芳说。
孰优孰劣十年见分晓
随着光热发电的持续“升温”，光热与光伏孰优孰劣，未来哪种技术将占主流，也成了业界热议的话题。
记者了解到，与光伏发电相比，光热发电没有生产太阳能电池带来的高能耗、高污染等问题，设备生产过程更清洁，发电的规模效益也更好。此外，由于光热发电采用储热装置，能够提供稳定的电力输出，与光伏发电相比，更容易解决并网问题。
但光热发电也存在“短板”。孟宪淦在接受《科学时报》记者采访时表示，光热发电的机械传动部件太多，如果要连续工作二三十年的话，管理和维修的任务会很重。
此外，现在技术较成熟的槽式光热发电，需要消耗大量的水，因此在沙漠中的应用是个问题。光伏发电则不涉及这一问题。最后，光热发电所需的建设面积较大，不如光伏发电灵活。
另外，在发电效率方面，光热发电也需要继续提升。厦门三安光电股份有限公司太阳能事业部研发经理林桂江告诉《科学时报》记者，他们正在做的聚光光伏发电，光电转化效率能达到40%左右。而马重芳告诉记者，目前光热发电的平均效率只有14%~18%，还需要继续提升。
对于两类发电技术未来的走势，业界普遍持较为开放的态度。
薛黎明对《科学时报》记者说，光伏发电和光热发电是共生共存的关系，二者各有各的特点。光伏发电灵活，可应用于建筑、交通等多个领域，应用范围较广；光热发电则属于基础性能源，规模较大，容量也大，可以和传统火力发电进行有效的对接。不同的特点决定两者间可以相互配合。
孟宪淦则表示，“光伏发电的多晶硅、薄膜电池、聚光光伏，以及光热发电，这些技术路线我们都在走，因此不能轻易地说，哪个路线好，哪个路线不好”。
“过去有一句俗话：好不好，看技术；行不行，看市场。我觉得这句话用在可再生能源的发展中很合适。好不好，看技术进步的情况，行不行，看市场接受不接受
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