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| 光熱發(fā)電技術(shù)“錢景”無限 |
| （時間:2015-7-9 9:21:08） |
地球在46億年中一直仰賴太陽提供的光和熱維持運轉(zhuǎn)生息，陽光普照，萬物生長。隨著人類社會的發(fā)展，作為世界上最廉價、儲量最大的能源，太陽能的作用越來越被重視。中國日前向聯(lián)合國氣候變化框架公約秘書處提交的應對氣候變化國家自主貢獻文件中明確提出：到2030年，中國非化石能源占一次能源消費比重要達到20%左右。太陽能具有穩(wěn)定、環(huán)保和安全的特質(zhì)，善用太陽能，必然會有力幫助中國完成2030年目標。
目前，對太陽能光能的利用主要集中在光伏發(fā)電領(lǐng)域;而對太陽能熱能的利用，大多數(shù)人的認識還只局限在太陽能熱水器。事實上，太陽熱能的作用，遠遠不止于提供洗澡水。光熱發(fā)電，就是一項能夠充分利用太陽熱能的技術(shù)。
光熱與光伏：一對“孿生兄弟”
提起光熱，就不得不提已經(jīng)被大眾熟知的光伏。作為一項清潔能源技術(shù)，光伏發(fā)電在中國的發(fā)展已經(jīng)頗具規(guī)模，它通過多晶硅等半導體材料所制成的太陽能電板，利用光照產(chǎn)生直流電，在經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電之后，就可以輸送進電網(wǎng)。但由于光伏發(fā)電系統(tǒng)利用的是太陽光能，所以在沒有光照的時候，譬如夜晚，系統(tǒng)便無法運作，導致電壓不穩(wěn)、夜間不能持續(xù)供電等問題。
而光伏的“孿生兄弟”光熱，利用的則是太陽熱能。光熱發(fā)電技術(shù)源于上世紀80年代，經(jīng)過近三十年的發(fā)展，已形成槽式，塔式、線性菲涅爾式、碟式四種光熱發(fā)電系統(tǒng)，其中槽式發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)階段應用最為廣泛，技術(shù)最為成熟。數(shù)以萬計的槽式反光鏡將陽光聚焦到集熱管上，加熱集熱管中的熱熔鹽，然后將吸聚熱能的熱熔鹽輸送到蒸汽熱交換器中，產(chǎn)生蒸汽推動渦輪機，帶動發(fā)電機發(fā)電。由于光熱發(fā)電可以將白天存儲的多余熱量保留到晚上發(fā)電，所以能保證電站在夜間也可以提供持續(xù)穩(wěn)定的電流。
光熱發(fā)電的優(yōu)勢在于對并網(wǎng)友好、發(fā)電穩(wěn)定、儲能可控，最有條件逐步替代火電承擔基本電力負荷。這項無污染，不間斷輸出的技術(shù)被人類寄以厚望。
光熱發(fā)電現(xiàn)實發(fā)展中的困境
既然光熱發(fā)電具有如此優(yōu)點，為何鮮少見到它的身影呢?原來，光熱發(fā)電在實施中遇到了不少困難。
首先是技術(shù)難點：光熱發(fā)電系統(tǒng)要經(jīng)過熱能→機械能→電能的復雜過程，比起光伏的直接從光能轉(zhuǎn)化為電能，需要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，而且每個環(huán)節(jié)均需要可觀投資。太陽能集熱場部分是光熱電站的核心技術(shù)，也占據(jù)整個電站成本40%以上。此外反射鏡必須抵擋6級大風和大顆粒沙石，冰雹的襲擊，并且要能夠保證在惡劣的環(huán)境下至少使用20年以上。
另外，相比光伏發(fā)電，光熱發(fā)電對場地要求很高。土地斜率、平整度必須達到特定角度，對工作溫度要求較高，只有直射光照才能滿足運行需求。在戈壁、沙漠等大范圍光照強烈的地區(qū)比較適合推廣。
在市場方面，由于發(fā)展時間短，光熱發(fā)電行業(yè)的成熟度比不上風電和光伏，我國光熱還沒有形成穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)鏈，目前示范性項目還是主導，依靠市場運作實現(xiàn)盈利的項目非常少，同時上網(wǎng)電價等問題也困擾著光熱發(fā)電的市場推廣。
政策支撐：國家的決心和力量
雖然光熱發(fā)電在實施中遇到問題，但其清潔、穩(wěn)定、安靜、能耗小等種種優(yōu)點還是注定這種太陽能利用方式的良好前景。國家也出臺相關(guān)政策，助力光熱發(fā)電的推廣前進。
2014年12月，國家能源局發(fā)布《國家能源局綜合司關(guān)于做好太陽能發(fā)展“十三五”規(guī)劃編制工作的通知》。通知中指出，“各地區(qū)可根據(jù)本地實際情況確定太陽能利用的主要類型，重點包括太陽能光伏發(fā)電和太陽能熱利用，具備太陽能熱發(fā)電工程建設條件的地區(qū)，還應包括太陽能熱發(fā)電的內(nèi)容�！�
此外，這份通知還詳細規(guī)定了太陽能熱發(fā)電規(guī)劃研究內(nèi)容：“太陽能熱發(fā)電重點區(qū)域及規(guī)模、重點項目選址及建設條件、技術(shù)路線和技術(shù)經(jīng)濟性研究等�！�
在國家能源局2015年4月發(fā)布的《國家能源局綜合司關(guān)于進一步做好可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃編制工作的指導意見》中，也明確指出“具備開展太陽能熱發(fā)電的省份，要提出太陽能熱發(fā)電基地及重點區(qū)域布局�！倍笆濉碧柲軣岚l(fā)電技術(shù)的發(fā)展前景，也成為了此份指導意見中，要求相關(guān)單位系統(tǒng)分析的內(nèi)容。
“錢景”無限 莫負陽光
自2010年起，全球光熱發(fā)電裝機迅猛增長，目前已超過4吉瓦(GW)，其中新興市場表現(xiàn)尤為搶眼。據(jù)國際能源署(IEA)預測，到2050年全球裝機容量可達982吉瓦(GW)，一個產(chǎn)值萬億的市場正在成型。
光熱發(fā)電進入人類的視野才只有三十多年的時間，在全球已成井噴之勢。我國由于光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)起步較晚，至今仍沒有一個50兆瓦(MW)級的商業(yè)運行電站。但伴隨著光熱發(fā)電在中國能源結(jié)構(gòu)中戰(zhàn)略地位的提升，光熱發(fā)電有望獲得更多的政策傾斜，產(chǎn)業(yè)投資有望迎來井噴。截至2014年底，我國已建成實驗示范性太陽能光熱發(fā)電站(系統(tǒng))6座，裝機規(guī)模約13.8兆瓦(MW)。長期以來阻礙中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化進程的政策壁壘正在被逐漸打破。國家能源局已基本確定了我國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進度表，即2014年-2016年通過示范電價政策扶持完成一批商業(yè)化示范項目建設，2017年進入大規(guī)模開發(fā)建設階段。
太陽已經(jīng)照耀了地球46億年。穩(wěn)定、低廉、清潔的太陽能是大自然提供給人們的無私饋贈。人類仰賴自然繁衍生長，如何更好地利用這份饋贈，如何讓人類生活發(fā)展更加不悖于自然的生息規(guī)律，是我們前進時必須要思考的問題。光熱發(fā)電技術(shù)，是人類利用自然無私饋贈的一種方式，是人類回答這個問題的一種答案。讓我們書寫好這個答案，莫負陽光、莫負自然。
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