太陽能光熱發(fā)電即將進入“低溫”時代

一項全新概念的太陽光熱發(fā)電技術，120℃條件下將熱能轉化為機械能的技術解決方案，太陽能光熱發(fā)電領域即將破冰。

用落魄貴族來形容國內當前的太陽能發(fā)電產業(yè)應該是相當貼切的。它出身高貴，同一時代的新興技術/產業(yè)幾乎沒有一個達到過其被重視的程度；它曾經光鮮照人，“綠色，環(huán)保，低碳”令其身邊不乏鮮花掌聲；它曾經創(chuàng)造和擁有的巨大財富令無數(shù)投資客趨之若鶩，一擲萬金?，F(xiàn)在落魄的它，正在被技術和市場兩只大手無情地推向寒冬。

技術方面：目前規(guī)模化程度最大的兩種太陽能發(fā)電技術有光伏發(fā)電技術（太陽能電池發(fā)電技術）；太陽能光熱發(fā)電技術。兩者由于在核心技術上沒有突破，導致兩者的最終發(fā)電成本一直居高不下，成為太陽能利用技術的“瓶頸”。不少光伏發(fā)電項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)電領域，較高的成本和技術門檻，令相關研發(fā)和投入起步艱難。

市場方面：沒有掌握核心技術的相關知識產權，中國的光伏產業(yè)很大程度上只能稱為制造業(yè)，低利潤靠加工量的運行模式令投資的含金量并不是很高。光伏產業(yè)過大的產能導致光伏電池價格不斷被打壓，之后的金融危機，各國設置的“貿易壁壘”，更讓許多國內光伏生產企業(yè)沒有了生存空間。缺乏核心技術是中國光伏行業(yè)在這次危機中最吃虧的地方。美國的“雙反”就是個活生生的案例！

一項用于光熱發(fā)電領域的新技術，或將打破“瓶頸”，讓光熱發(fā)電打開局面……

近期剛獲專利授權的“太陽能熱機”，具有完全的自主知識產權。該技術在太陽能光熱發(fā)電領域采用全新概念，使系統(tǒng)運行溫度從傳統(tǒng)太陽光熱發(fā)電的700～800度，下降至120℃左右，從而免除了昂貴的太陽光匯聚部件和跟蹤設備，令轉換設備的成本造價下降很多。

這項太陽能光熱發(fā)電技術創(chuàng)造性的利用了磁性材料的“熱至消磁”特性，實現(xiàn)了低溫條件下將熱能轉化為機械能。借由該項技術的獨特原理和設計，大幅度降低整體發(fā)電成本；提高了熱電轉化效率；同時實現(xiàn)了后期運行低成本，低風險，高穩(wěn)定性，長壽命。（依據初步估算：本技術建造的太陽能發(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，預計投資回報率是光伏發(fā)電項目的8～30倍以上）。

簡要的做個對比分析，幫助大家理解這項新技術與傳統(tǒng)太陽能利用技術的區(qū)別。

太陽能電池

主要部件成本:制作光電池的原料“硅”，其提純就是個十分耗電和昂貴的過程，直接導致太陽能電池價格不菲；

輔助設備成本：光電池發(fā)出的低壓直流電必須經過穩(wěn)流設備，以及逆變電路轉化成可并網交流電，需要十分昂貴的逆變輔助設備（如果是大功率或超大功率的逆變設備，成本就更加巨大）；

發(fā)電效率：實際運用領域的轉換效率就10%多一點，經過逆變設備后，還有相當?shù)碾娔軗p耗，最終發(fā)電效率還有折損；

后期運行成本/風險：逆變設備維護及日常調控成本，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)問題。

匯聚式太陽能熱電站

主要部件成本:需要用反射鏡匯聚太陽光，將工作物質加熱到700度以上。這類發(fā)電站首先要制造大量的大尺寸優(yōu)質反射鏡（高反射率，高指標的曲面精度）其價格自然不低。（據報道，美國某大型槽式反射鏡電站，其反射鏡是從德國進口的，美國都沒有能力生產）；

輔助設備成本：要保證數(shù)百面的反射鏡跟蹤住太陽的移動，需要有復雜的輔助電子裝置和機械裝置完成，國外大型槽式光熱發(fā)電站的測算數(shù)據是“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行就需要消耗不少電力；

發(fā)電效率：據國外大型槽式光熱發(fā)電站數(shù)據，大型電站可以達到40%

后期運行成本/風險：數(shù)百面反射鏡的日常維護清潔需要的成本，氣候災害導致反射鏡損失的風險，復雜精密且數(shù)量很多的輔助裝置需要長期的維護保養(yǎng)，這些綜合因素都大幅度提升了匯聚式太陽能光熱發(fā)電站的發(fā)電成本。

運用新的太陽能光熱發(fā)電方案（太陽能熱機）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能熱輻射收集管（也就是太陽能熱水器用的真空管，批量生產的成本約10元一根，每平方米的成本大約100元，其價格僅為以上兩種技術的1/100）；核心部件“熱機”，其工藝要求和成本不高，價值就幾萬元（成熟量產后）；

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

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

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

熱機本身價格低廉，輕易實現(xiàn)幾年一換；完全可以實現(xiàn)免維護和免保養(yǎng)，整個系統(tǒng)可以實現(xiàn)無人值守方式工作.

該光熱發(fā)電系統(tǒng)不需要任何其他外界條件來激發(fā)或調整就會自動地反復完成工作循環(huán)。當太陽輻射能較大的時候，其運行周期就會自動縮短---輸出功率加大；相反，其運行周期就會自動變長----輸出功率減小。所以運用該技術的太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)輸出功率會自動調節(jié)。

來源：太陽能聯(lián)盟網

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