太陽能光熱利用主要表現在兩個方面:一是光熱發電,二是太陽能熱水器。太陽能光熱發電是通過光-熱-功的轉化過程實現發電的一種太陽能發電技術形式。反射鏡將太陽能反射聚集到吸熱部件上,產生高溫蒸汽和空氣,然后利用常規的發電循環實現發電。
在2011中國(成都)新能源國際峰會的太陽能光熱產業技術國際論壇上,太陽能熱發電成了討論的熱點。
北京天瑞星真空技術開發有限公司總經理陳步亮對整個光熱產業的未來發展進行了預判,他說:“我堅信光熱產業的重要性,隨著光熱技術的產業化,它將在我國未來的能源戰略中起到重要的支撐作用。中國光伏產業發展的歷程告訴我們,在實現產業化和規模化之后,成本就會驚人地下降,這在光熱發電領域也適用。”
中海陽新能源電力股份有限公司總監胡磊也表示:“當核電的發展勢頭在全球范圍內受到遏制的情況下,發展太陽能光熱發電對保障中國未來的能源安全具有重要意義。”
國內外太陽能發電概況
胡磊還介紹,2010年12月,我國進行了首個光熱發電項目--鄂爾多斯50MW工程特許權招標,中海陽新能源電力股份有限公司和華能新能源一起進行了捆綁式招投標。
除鄂爾多斯項目外,我國在太陽能光熱領域還有一些“首座”。亞洲首座塔式太陽能熱發電站正在北京延慶建設中,據悉,電站鏡場已進入調試階段,年底可實現并網發電。太陽能熱發電領域大手筆投資不斷,將于近期在寧夏高沙窩動工的我國首座槽式太陽能—燃氣聯合循環(ISCC)發電站項目將耗資22.5億元,建成后將成為中國乃至亞洲首個槽式太陽能—燃氣聯合循環(ISCC)發電站。
這些“第一”和“首次”正預示著太陽能熱發電正迎來了生機勃發的春天,將擁有廣闊的前景。實際上,根據國家發展和改革委員會2007年發布實施的《可再生能源中長期發展規劃》(2006-2020),到2020年中國太陽能熱發電總容量達到200MW。
嗅到這樣的機遇,太陽能光熱發電正在成為國內能源巨頭新的角逐焦點,各大電力集團也已開始謀劃太陽能光熱發電項目。它們提前布局,希望通過光熱發電設備國產化,降低光熱發電成本,來推動中國光熱發電產業的發展。
中海陽新能源電力股份有限公司正在建設國內規模最大的光熱發電基地,該基地的太陽能聚光熱發電反射鏡項目工程總投資20億元,專門建造了太陽能光熱發電聚光鏡、定日鏡生產線,計劃于2012年竣工投產。
在國外,太陽能熱發電已有幾十年的發展歷史。上個世紀80年代末和90年代初,美國在加利福尼亞州的莫哈韋沙漠建有裝機容量為354MW的槽式太陽能熱發電站,為世界首座。雖然目前西班牙和美國占總太陽能熱發電市場的90%,但是歐洲在北非的太陽能計劃中,主要發電模式將是太陽能聚熱發電而非光伏發電。
關鍵技術國產化是降低成本的關鍵
光熱發電在我國正處于研發和示范階段,還未形成產業化發展,當前存在產業鏈不健全、關鍵技術仍不能自主化、成本高等問題。
胡磊介紹說:“槽式所需的集熱管、聚光鏡和塔式要用的鏡場跟蹤系統、集熱器都是太陽能熱發電的核心設備,以上這幾個關鍵設備,國內都分別有廠家在進行研發,單從各廠家的新聞發布內容來看,實驗室階段已經突破了,但是市場量產還有待時日。”
據業內人士介紹,目前世界上僅有兩家公司可以商業規模量產槽式熱接收器,它們分別是德國的西門子公司和德國的肖特太陽能公司(SCHOTTSolar)。
我國在高溫金屬集熱管方面一直處在落后的被動局面,國內的企業要依賴外國的技術和國外的產品上。有業內人士抱怨,即便有錢來購買外國公司的產品,也要等對方的生產規劃安排,有時要等上好幾年。
胡磊認為,中海陽的聚光鏡量產之后,即使其他核心設備(如集熱管)仍被國外公司壟斷,但仍能到位,只是價格有待商榷。胡磊表示,希望在1-2年之內實現關鍵技術國產化。他還預測,如果產品全部實現國產化成本將減低一半或1/3。還有業內人士預計,在未來5-10年內,太陽能熱發電將在我國實現商業化發展。需要指出的是,太陽能熱發電系統若要實現完全商業化,則需要保證低成本的投資和技術上的高可靠性運行。
擴大規模是降低發電成本的方式之一,太陽能熱電廠的支持者表示,如果太陽能熱電廠的規模可以達到500兆瓦或者更大,就可以在度電成本上和天然氣發電抗衡。
如果能得到國家在補貼和其他政策上的優惠,太陽能熱發電項目會也加速發展。可是,據了解,盡管同屬太陽能利用,但太陽能熱發電并不在補貼范圍之內,這成為我國發展這個項目的最大障礙。
面對高額的初始投資,胡磊解釋道:“一個太陽能熱電站的使用壽命約為25年-30年,電站建設的初始投資就等于一次性購買了幾十年的煤炭,這樣看來高額的初始投資還是可以接受的。”
隨著產業鏈的發展,批量化、規模化的實現,成本降低,我國整個光熱發電產業的未來發展將更美好。