突破“綠色能源”技術障礙
太陽能發電分為太陽能聚熱發電(CSP)和太陽能光伏發電(PV),在當前全世界太陽能規模發電中,太陽能聚熱發電(CSP)占92.7%,太陽能光伏發電(PV)不足7%。
太陽能聚熱發電(CSP)根據聚熱方式分為四種,主要包括:槽式線聚焦系統、塔式聚焦系統、反射菲涅爾聚焦系統以及碟式聚焦系統。在這些技術中,唯有槽式太陽能聚熱發電已被證明是完全可以與一次能源相競爭的可再生能源技術。
根據國際權威機構2009年統計,目前在全世界運行的槽式太陽能熱發電占整個太陽能聚熱發電(CSP)裝置的88%,占在建項目的97.5%。在未來10年即到2020年,全世界CSP規模將達到24GW,其中槽式太陽能熱發電仍占主導地位。特別是歐盟即將在非洲建立的DII項目,總投資達4000億歐元,仍將采用成熟的槽式太陽能熱發電技術。
太陽能熱發電正成為世界范圍內可再生能源領域的投資熱點。翻開世界太陽能熱發電版圖可以發現,目前太陽能熱發電站遍布美國、西班牙、德國、法國、阿聯酋、印度、埃及、摩洛哥、阿爾及利亞、澳大利亞等國家。
目前,國際上最大的商業化太陽能熱塔式發電站是西班牙PS10,裝機容量為11MWe,在建的最大太陽能熱塔式發電站是西班牙PS20,裝機容量為20MWe。2007、2008兩年,世界上太陽能熱發電的在建裝機容量是2007年之前20年的8倍。太陽能熱發電技術已經進入快速發展時期。
據美國能源部估計,跨越內華達州、猶他州、加利福尼亞州和亞利桑那州的莫哈韋沙漠,面積達62平方英里(160平方公里)的一片地區吸收的陽光足以向整個國家供電。
加州州長施瓦辛格推進立法以減少溫室氣體排放和應對氣候變化,使之成為莫哈韋沙伯太陽能發電的狂熱支持者。2009年11月,他曾要求到2020年國家能源中至少應該有33%來自可再生能源。
20世紀70年代,中科院和中國科技大學就曾在太陽能熱發電技術方面做過單元性試驗研究。當時,由于其涉及多學科的技術問題,難以短期內實現技術突破,阻礙了太陽能熱發電的進程。目前,中國內地較大規模的光熱發電項目極少,多數仍處于試驗階段。
但這一制約中國人實現“綠色能源”夢想的阻礙終于被打破了:北京中航通用通用設備有限公司(后簡稱“中航通用”)歷時一年半,自主研發、設計,具有完全自主知識產權的槽式太陽能熱發電可工程化成套設備研制成功了。他們通過與中科院工程熱物理研究所合作,實現了曲面聚光鏡從技術到生產的完全國產化、采用了成本低廉的對日跟蹤驅動系統和具有強化換熱功能的線聚焦強化集熱管系統的零的突破,大大降低了槽式太陽能熱發電的成本。
光伏發電所需要的多晶硅原料等高技術含量、高附加值的設備和材料,我國基本依賴進口。現在,最具潛力的太陽能發電成本依然很高,光伏發電的成本約是火電的10倍。據中航通用副總經理張志明介紹,利用國產設備建造一個50MW的槽式太陽能熱發電站,聚光陣列的設備投資預計10億元人民幣(含土地成本),單位設備投資在1.5萬元/KW左右。而光伏發電相應則需20多億和4萬元/KW左右??梢?,槽式太陽能熱發電在我國現有可再生能源技術中性價比最高,應用前景十分廣闊和樂觀。
針對太陽能存在的日照強弱不穩定等因素,中航通用采用蓄熱裝置貯存多余熱能。在熱能不足時,可通過蓄熱裝置釋放熱能,使晚上也可發電。另外,槽式太陽能熱發電可與傳統發電方式交替使用,最大限度地利用資源。
技術的突圍預示著中國光熱發電的產業規?;禾煲呀泚砼R。
光熱發電的產業化瓶頸
解決了技術壁壘問題,光熱發電就進入了產業化加速發展期。但這樣的道路并不平坦,還需要通過政府、企業和社會各界達成共識,解決發展中面臨的諸多瓶頸,才可以真正散發出光熱發電自身的強大能量。
在近日由國家能源專家咨詢委員會(簡稱能源專家委)召開的太陽能發電研討會上,數十名與會專家普遍認為,在全球低碳經濟與新能源革命的大趨勢下,光電最有可能成為我國未來份額最大的主導能源。
免責聲明: 本文僅代表作者個人觀點,與 綠色節能環保網 無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本站證實, 對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅 作參考,并請自行核實相關內容。