我國(guó)亟需尋求太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)最優(yōu)解

據(jù)中國(guó)建筑報(bào)報(bào)道 太陽(yáng)能熱發(fā)電是當(dāng)今的前沿技術(shù)，也是一種最古老的技術(shù)。1767年瑞士科學(xué)家就造出世界上第一個(gè)太陽(yáng)能集熱器，1912年世界上第一個(gè)太陽(yáng)能熱發(fā)電廠在埃及建成，其設(shè)備的外形與基本原理和今天的同類設(shè)備相差無(wú)幾。迄今為止，科學(xué)家們?nèi)栽趶牟煌较驅(qū)Υ思夹g(shù)進(jìn)行研究，但一直尚未找到一個(gè)可以超越所有其他解決方案的最優(yōu)解。日前，各國(guó)專家學(xué)者與業(yè)界代表一起探討太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)的最新進(jìn)展及未來(lái)的發(fā)展方向。

　　人類對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電寄予重望

　　隨著全球能源需求的持續(xù)增長(zhǎng)，可再生能源的比例大幅提升。歐洲聯(lián)合研究中心預(yù)測(cè)，2040年可再生能源將占到總能耗50%以上，太陽(yáng)能發(fā)電將占總發(fā)電量的20%以上，到21世紀(jì)末可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上，太陽(yáng)能發(fā)電將占到60%以上。

　　意大利國(guó)家新技術(shù)、能源與環(huán)境署前主席，1984年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者卡洛·魯比亞（Carlo Rubbia）說(shuō)：“太陽(yáng)輻射是地球資源最豐富的能源，而帶儲(chǔ)熱裝置的太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)則是收集這種能源最經(jīng)濟(jì)的方式?！?

　　全球太陽(yáng)能資源究竟豐富到了一個(gè)什么程度？以中國(guó)為例，每年到達(dá)地表的太陽(yáng)能資源總量達(dá)17000億/噸標(biāo)準(zhǔn)煤，等效發(fā)電量達(dá)5700億/千瓦時(shí)。而2010年我國(guó)發(fā)電裝機(jī)9.62億千瓦，發(fā)電量41413億千瓦時(shí)，其中低碳裝機(jī)（水電、核電、風(fēng)電）比例僅占26.5%，低碳發(fā)電比例僅占18.8%。太陽(yáng)能發(fā)電在我國(guó)有巨大的發(fā)展空間。

　　“地理位置和大氣狀況是影響太陽(yáng)能資源的兩個(gè)主要因素?！敝袊?guó)氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估中心副主任申彥波說(shuō)：“我國(guó)內(nèi)蒙古西部、青海中部、西藏西南部是直接輻射資源最豐富地區(qū)，年輻照量在1800千瓦時(shí)/平方米以上，最適合太陽(yáng)能熱發(fā)電。西北部其他地區(qū)的直射資源也較豐富，年輻照量在1400千瓦時(shí)/平方米～1800千瓦時(shí)/平方米，也比較適合太陽(yáng)能熱發(fā)電?！?/br>

　　據(jù)了解，我國(guó)東南部地區(qū)的總輻射資源與歐洲相當(dāng)甚至更高，較適宜于進(jìn)行分散式的光伏發(fā)電。太陽(yáng)能發(fā)電分光伏發(fā)電和光熱發(fā)電兩種，光伏發(fā)電在我國(guó)發(fā)展強(qiáng)勁，但光熱發(fā)電尚屬嘗試階段。

　　中國(guó)華電集團(tuán)總工程師、國(guó)家“973”計(jì)劃太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目首席科學(xué)家黃湘介紹，光伏發(fā)電只限于白天發(fā)電，光熱發(fā)電卻可以利用儲(chǔ)熱裝置24小時(shí)發(fā)電。穩(wěn)定供電的特點(diǎn)使光熱發(fā)電很容易并入傳統(tǒng)電網(wǎng)。

　　不僅如此，光熱發(fā)電設(shè)備壽命也較光伏發(fā)電長(zhǎng)，可穩(wěn)定運(yùn)行30年以上且拆卸方便。光熱發(fā)電中的儲(chǔ)熱發(fā)電轉(zhuǎn)換效率高，熱損可控制在10%以內(nèi)，水電的勢(shì)能電轉(zhuǎn)換效率僅為75%。光熱發(fā)電設(shè)備還可供熱、供暖，可集中發(fā)電，也可分布式發(fā)電適用于更多不同的市場(chǎng)。

　　成本較高、占地較多 成為太陽(yáng)能發(fā)電的主要瓶頸

　　雖然太陽(yáng)能熱發(fā)電有諸多優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)電網(wǎng)中的裝機(jī)和發(fā)電比例都幾乎可以忽略不計(jì)。但太陽(yáng)能發(fā)電仍存在成本高和占地多的兩大瓶頸。與以煤為發(fā)電主力的火電電價(jià)相比，太陽(yáng)能熱發(fā)電成本要高出得多。如果沒(méi)有政策補(bǔ)貼，根本無(wú)法進(jìn)入電網(wǎng)。國(guó)務(wù)院參事、中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)石定環(huán)表示，我國(guó)的清潔能源發(fā)電有一半未入網(wǎng)，這是清潔能源發(fā)展的障礙。

　　事實(shí)上，尋找更廉價(jià)的解決方案，是該領(lǐng)域的科學(xué)家們多年以來(lái)一直努力的方向。太陽(yáng)能熱發(fā)電有集熱、蓄熱、發(fā)電三個(gè)主要環(huán)節(jié)。集熱是用大量鏡片收集太陽(yáng)光的熱能，根據(jù)集熱方式的不同，可分為槽式、塔式、碟式、菲涅爾透鏡式（Fresnel Lens）等類型。槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)已進(jìn)入商業(yè)化階段，塔式系統(tǒng)、碟式系統(tǒng)均處于中試和示范階段，但其商業(yè)化前景較好。

　　中國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院科技預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)研究所副研究員韋東遠(yuǎn)認(rèn)為，從經(jīng)濟(jì)性角度看，點(diǎn)聚焦的碟式系統(tǒng)適合邊遠(yuǎn)山區(qū)離網(wǎng)分布式供電，發(fā)電成本為0.19～0.26歐元/千瓦時(shí)；線聚焦的槽式發(fā)電系統(tǒng)和點(diǎn)聚焦的塔式發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電成本為0.076～0.09歐元/千瓦時(shí)，其發(fā)電成本依賴于工程規(guī)模即電站裝機(jī)容量。

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