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光热发电仍需攻克关键技术和核心设备等诸多难题

2013-7-24 08:15| 发布者: csp| 查看: 2178| 评论: 2|来自: 科学时报

  在光伏发电萎靡不振之时,它的“孪生兄弟”光热发电却迎来了春天。

  前不久,国内首座大规模应用的太阳能光热发电站一期10兆瓦工程顺利并入青海电网,二期40兆瓦工程2014年建成后,预计年发电量将达1.125亿千瓦时。

  光热发电具有可储能、可调峰、可实现连续发电、规模效应下成本低等诸多优势,业界也期待着光热发电成为新能源产业的另一片蓝海。

  不过,不少专家却对《中国科学报》记者表示,在国家激励政策尚不明朗的情况下,处于起步阶段的光热发电要想缔造新能源奇迹,仍需攻克关键技术和核心设备等诸多难题。

不可小觑的力量

  在北京延庆县八达岭长城脚下的一片荒地上,上百个伞状反射镜像向日葵一样追逐着太阳,它们将太阳辐射反射至一座塔状的吸热器中,再通过热力转化为电能。

  这就是中科院电工所研制的我国首个塔式光热发电示范项目。据不完全统计,目前,我国已经搭建的太阳能高温集热系统约有22个,数个数十兆瓦级商业化光热发电项目在西北、西南地区相继落地。

  中海阳能源集团股份有限公司技术总监陆钧告诉记者,与直接将光能转化为电能的光伏发电不同的是,光热发电是先将太阳能转化成气体或液体的热能,再通过热能推动汽轮机等机械进行发电。

  由于热量的存储技术比电能存储要成熟且廉价,因此,光热发电避免了光伏发电所面临的昂贵的硅晶光电转换工艺,从而降低了整个发电成本。

  陆钧补充道:“光热发电的品质也比较好,可作为电能的基础负荷来满足电网的需求,还可以将白天存储的多余热量留到晚上发电,从而实现发电站24小时连续稳定的运行。”

  国家太阳能光热产业技术创新战略联盟理事长、中科院电工所研究员王志峰则表示,在电网接入方面,波动的光伏发电给电网运行带来极大挑战,而光热发电却可以像常规火电一样平稳可靠地并入电网,这有利于电力系统的稳定运行。

  王志峰认为光热发电对环境的影响也极低。“从全生命周期来看,太阳能热发电从设备制造到发电生产再到报废,整个过程与光伏发电的电池板生产和报废相比,能耗和污染水平都大大降低。”

  在风电、光伏发电的热潮过后,曾经不被关注的光热发电成为一支不可小觑的力量。相关机构预计,到2020年,国内光热发电的装机容量有望突破1000万千瓦,市场规模可达千亿元以上。

技术和设备待攻克

  据记者了解,目前国内多家企业都在积极从事光热发电设备的国产化研制工作,试图从日渐壮大的光热发电市场中分得一杯羹。

  从技术路线上看,光热发电主要分为槽式、塔式、碟式和菲涅尔式四种。目前,大规模发展的为槽式和塔式两种,蝶式和菲涅尔式发电站只有少量的示范工程。

  浙江中控太阳能技术有限公司专业从事塔式热发电整体解决方案,该公司研发中心主任徐能表示,该公司目前已成功开发出基于智能小镜、熔盐蓄热、模块化等技术特色的塔式光热发电系统。

  北京有色金属研究总院的一位研究人员也对记者介绍说:“高温集热管的关键性能要高,寿命要长,更要可靠,而吸热膜是其关键。”对此,他们已经自主研发出能在极端条件下长期使用的吸热涂层,并获得国家发明专利。

  近几年,虽然国内企业在光热发电产品研发水平及生产能力上有所增加,但不容忽视的是,热电产业链上的核心技术,如系统集成、集热管、聚光镜等,却仍掌握在国外企业手中。

  王志峰曾联合国内知名专家及企业代表,对中国光热发电产业展开系统研究,并共同撰写了《中国太阳能热发电产业政策研究》报告。报告中指出,我国至今还没有槽式聚光灯、定日镜、菲涅尔聚光灯的生产线,面形精度检测仪器和方法也几乎是空白,这对产品品质的保障带来隐患。

  反观中国光伏,该产业的迅速规模化肇始于外企将光伏设备制造产业全部转移至中国,而光热发电领域却还没有这样的机会。例如,太阳能光热发电专用的低速大扭矩减速机,国内生产线都还尚未建立,这已经落后美国约25年。

  更为关键的还有系统集成的技术难题。太阳能热发电站涉及太阳能集热、常规发电、传热蓄热等多种系统集成,不少业内人士指出,在系统集成环节,电站的运行技术尤为重要,运行经验则是电站设计以及设备制造的核心,而我国却恰恰缺乏这种运行经验。为此,他们也希望政府能多给中国的电力企业集成电站的实践机会。

期待稳健政策

  在王志峰看来,我国光热发电产业不管是产品还是系统都还没有走向成熟。但他最想迫切呼吁的是,国家应该尽快出台光热发电的上网电价政策。

  “我们并不希望光热发电像光伏那样迅猛发展,而是要求稳健,这就需要稳健的政策扶持,稳健政策的核心就是固定电价政策。”王志峰说。

  早在2010年,国家曾实施了太阳能热发电特许权项目招标工作,但并没有在中标价格的基础上形成固定上网电价。

  “太阳能发电产业链从原材料到储热、储能系统,投资周期和获益周期都较长。”王志峰说,“这就希望能有一个稳定的政策保证整个产业的长期收益,而不是"一事一议"。”

  某热电设备制造商也表示,热电项目要想长期稳定地完善下去,就必须得有针对性的政策支持,这样才会吸引更多社会资本参与。

  但就目前来看,由于太阳能光热发电技术较多,发展程度以及成本都不尽相同,整个产业的产品标准体系也没有建立,又没有投入运行的商业化光热发电站作参考,国家要想在此基础上出台统一合理的电价政策,时机尚未成熟。

  对此,王志峰建议,要想形成固定电价,前期就必须要进行示范效应。通过示范项目的作用进一步掌握技术和了解电价,探索电站运行的成本,并积累产业制造和项目开发的经验,“没有这些,一切都是纸上谈兵”。

  中金盛唐新能源科技(北京)有限公司首席顾问张建城也表示,要想使得国内光热发电行业获得更大发展,国家在补贴方向上也应该做出一些改变,要更多扶持装备制造业而不是发电企业。

  “现在一些发电企业在进行招标时,将价格压得非常低,这使得行业内主要以民营企业为主的装备制造企业很难生存,也不利于这一行业的长远发展。”张建城说。

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最新评论

引用 chenshixin666 2013-7-26 11:19
porpeis: brightsource的定日镜用的减速机就是我国制造的。就看你有没有订单了,国内机械制造业水平不低。
哪个厂商的?
引用 porpeis 2013-7-25 17:57
brightsource的定日镜用的减速机就是我国制造的。就看你有没有订单了,国内机械制造业水平不低。

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