太陽(yáng)能光熱發(fā)電即將進(jìn)入“低溫”時(shí)代

一項(xiàng)全新概念的太陽(yáng)光熱發(fā)電技術(shù)，120℃條件下將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的技術(shù)解決方案，太陽(yáng)能光熱發(fā)電領(lǐng)域即將破冰。

用落魄貴族來(lái)形容國(guó)內(nèi)當(dāng)前的太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)應(yīng)該是相當(dāng)貼切的。它出身高貴，同一時(shí)代的新興技術(shù)/產(chǎn)業(yè)幾乎沒(méi)有一個(gè)達(dá)到過(guò)其被重視的程度；它曾經(jīng)光鮮照人，“綠色，環(huán)保，低碳”令其身邊不乏鮮花掌聲；它曾經(jīng)創(chuàng)造和擁有的巨大財(cái)富令無(wú)數(shù)投資客趨之若鶩，一擲萬(wàn)金。現(xiàn)在落魄的它，正在被技術(shù)和市場(chǎng)兩只大手無(wú)情地推向寒冬。

技術(shù)方面：目前規(guī)模化程度最大的兩種太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)有光伏發(fā)電技術(shù)（太陽(yáng)能電池發(fā)電技術(shù)）；太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)。兩者由于在核心技術(shù)上沒(méi)有突破，導(dǎo)致兩者的最終發(fā)電成本一直居高不下，成為太陽(yáng)能利用技術(shù)的“瓶頸”。不少光伏發(fā)電項(xiàng)目在消耗完政策支持資金和初期投資后，幾乎難以維持，根本談不上商業(yè)盈利。光熱發(fā)電領(lǐng)域，較高的成本和技術(shù)門檻，令相關(guān)研發(fā)和投入起步艱難。

市場(chǎng)方面：沒(méi)有掌握核心技術(shù)的相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)很大程度上只能稱為制造業(yè)，低利潤(rùn)靠加工量的運(yùn)行模式令投資的含金量并不是很高。光伏產(chǎn)業(yè)過(guò)大的產(chǎn)能導(dǎo)致光伏電池價(jià)格不斷被打壓，之后的金融危機(jī)，各國(guó)設(shè)置的“貿(mào)易壁壘”，更讓許多國(guó)內(nèi)光伏生產(chǎn)企業(yè)沒(méi)有了生存空間。缺乏核心技術(shù)是中國(guó)光伏行業(yè)在這次危機(jī)中最吃虧的地方。美國(guó)的“雙反”就是個(gè)活生生的案例！

一項(xiàng)用于光熱發(fā)電領(lǐng)域的新技術(shù)，或?qū)⒋蚱啤捌款i”，讓光熱發(fā)電打開局面……

近期剛獲專利授權(quán)的“太陽(yáng)能熱機(jī)”，具有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。該技術(shù)在太陽(yáng)能光熱發(fā)電領(lǐng)域采用全新概念，使系統(tǒng)運(yùn)行溫度從傳統(tǒng)太陽(yáng)光熱發(fā)電的700～800度，下降至120℃左右，從而免除了昂貴的太陽(yáng)光匯聚部件和跟蹤設(shè)備，令轉(zhuǎn)換設(shè)備的成本造價(jià)下降很多。

這項(xiàng)太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)創(chuàng)造性的利用了磁性材料的“熱至消磁”特性，實(shí)現(xiàn)了低溫條件下將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。借由該項(xiàng)技術(shù)的獨(dú)特原理和設(shè)計(jì)，大幅度降低整體發(fā)電成本；提高了熱電轉(zhuǎn)化效率；同時(shí)實(shí)現(xiàn)了后期運(yùn)行低成本，低風(fēng)險(xiǎn)，高穩(wěn)定性，長(zhǎng)壽命。（依據(jù)初步估算：本技術(shù)建造的太陽(yáng)能發(fā)電站，投資成本僅為目前光伏發(fā)電站的5%，土地占用面積為普通光伏發(fā)電站的1/2左右，預(yù)計(jì)投資回報(bào)率是光伏發(fā)電項(xiàng)目的8～30倍以上）。

簡(jiǎn)要的做個(gè)對(duì)比分析，幫助大家理解這項(xiàng)新技術(shù)與傳統(tǒng)太陽(yáng)能利用技術(shù)的區(qū)別。

太陽(yáng)能電池

主要部件成本:制作光電池的原料“硅”，其提純就是個(gè)十分耗電和昂貴的過(guò)程，直接導(dǎo)致太陽(yáng)能電池價(jià)格不菲；

輔助設(shè)備成本：光電池發(fā)出的低壓直流電必須經(jīng)過(guò)穩(wěn)流設(shè)備，以及逆變電路轉(zhuǎn)化成可并網(wǎng)交流電，需要十分昂貴的逆變輔助設(shè)備（如果是大功率或超大功率的逆變?cè)O(shè)備，成本就更加巨大）；

發(fā)電效率：實(shí)際運(yùn)用領(lǐng)域的轉(zhuǎn)換效率就10%多一點(diǎn)，經(jīng)過(guò)逆變?cè)O(shè)備后，還有相當(dāng)?shù)碾娔軗p耗，最終發(fā)電效率還有折損；

后期運(yùn)行成本/風(fēng)險(xiǎn)：逆變?cè)O(shè)備維護(hù)及日常調(diào)控成本，光伏電池清潔保養(yǎng)，光伏電池的使用壽命（多晶硅電池25年，薄膜電池10年）都是后續(xù)問(wèn)題。

匯聚式太陽(yáng)能熱電站

主要部件成本:需要用反射鏡匯聚太陽(yáng)光，將工作物質(zhì)加熱到700度以上。這類發(fā)電站首先要制造大量的大尺寸優(yōu)質(zhì)反射鏡（高反射率，高指標(biāo)的曲面精度）其價(jià)格自然不低。（據(jù)報(bào)道，美國(guó)某大型槽式反射鏡電站，其反射鏡是從德國(guó)進(jìn)口的，美國(guó)都沒(méi)有能力生產(chǎn)）；

輔助設(shè)備成本：要保證數(shù)百面的反射鏡跟蹤住太陽(yáng)的移動(dòng)，需要有復(fù)雜的輔助電子裝置和機(jī)械裝置完成，國(guó)外大型槽式光熱發(fā)電站的測(cè)算數(shù)據(jù)是“跟蹤裝置的成本占總成本的50%左右”，另外這些裝置本身的運(yùn)行就需要消耗不少電力；

發(fā)電效率：據(jù)國(guó)外大型槽式光熱發(fā)電站數(shù)據(jù)，大型電站可以達(dá)到40%

后期運(yùn)行成本/風(fēng)險(xiǎn)：數(shù)百面反射鏡的日常維護(hù)清潔需要的成本，氣候?yàn)?zāi)害導(dǎo)致反射鏡損失的風(fēng)險(xiǎn)，復(fù)雜精密且數(shù)量很多的輔助裝置需要長(zhǎng)期的維護(hù)保養(yǎng)，這些綜合因素都大幅度提升了匯聚式太陽(yáng)能光熱發(fā)電站的發(fā)電成本。

運(yùn)用新的太陽(yáng)能光熱發(fā)電方案（太陽(yáng)能熱機(jī)）發(fā)電

主要部件成本:在成本方面，其90%以上的投資成本是太陽(yáng)能熱輻射收集管（也就是太陽(yáng)能熱水器用的真空管，批量生產(chǎn)的成本約10元一根，每平方米的成本大約100元，其價(jià)格僅為以上兩種技術(shù)的1/100）；核心部件“熱機(jī)”，其工藝要求和成本不高，價(jià)值就幾萬(wàn)元（成熟量產(chǎn)后）；

其他輔助設(shè)施都是現(xiàn)有的成熟低成本技術(shù)，裝配完成后可多年無(wú)需維護(hù)保養(yǎng)，適合廣泛普及；

發(fā)電效率：較匯聚式太陽(yáng)能光熱發(fā)電站有先決優(yōu)勢(shì)————不需要將工作介質(zhì)加熱到700-800度，不存在將液態(tài)水加熱至汽化（大家知道，液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)，需要吸收額外的汽化熱，這些能量對(duì)于轉(zhuǎn)化效率來(lái)說(shuō)，是負(fù)面的）。所以該系統(tǒng)的理論熱電轉(zhuǎn)化效率大于匯聚式太陽(yáng)能光熱發(fā)電站。

后期運(yùn)行成本/風(fēng)險(xiǎn)：作為主體成本的真空管，其使用壽命是上述技術(shù)的幾倍，此外真空管抗災(zāi)害性氣候的能力優(yōu)于以上兩種技術(shù)（即使局部區(qū)域的真空管受損，也只會(huì)造成微小損失）；

熱機(jī)本身價(jià)格低廉，輕易實(shí)現(xiàn)幾年一換；完全可以實(shí)現(xiàn)免維護(hù)和免保養(yǎng)，整個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守方式工作.

該光熱發(fā)電系統(tǒng)不需要任何其他外界條件來(lái)激發(fā)或調(diào)整就會(huì)自動(dòng)地反復(fù)完成工作循環(huán)。當(dāng)太陽(yáng)輻射能較大的時(shí)候，其運(yùn)行周期就會(huì)自動(dòng)縮短---輸出功率加大；相反，其運(yùn)行周期就會(huì)自動(dòng)變長(zhǎng)----輸出功率減小。所以運(yùn)用該技術(shù)的太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)輸出功率會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)。

來(lái)源：太陽(yáng)能聯(lián)盟網(wǎng)

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