太陽能未來大市場：瞄準(zhǔn)太陽能熱發(fā)電

　　目前，我國太陽能熱發(fā)電的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，在太陽能熱發(fā)電裝備的設(shè)計制造、電站系統(tǒng)集成設(shè)計，系統(tǒng)建設(shè)等方面均處于空白或起步階段。究其原因，主要存在著技術(shù)掌握、成本控制、投資能力等三個方面的原因。

　　太陽能熱發(fā)電作為新能源一個不可或缺的組成部分，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，目前在國外已經(jīng)進(jìn)入全面商業(yè)化階段，美國能源局已將太陽能熱發(fā)電定義為基礎(chǔ)能源。拋物面槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)已經(jīng)有了近三十年的應(yīng)用歷史，全球太陽能熱電站90%以上采用槽式技術(shù)，其技術(shù)成熟可靠。

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　　近年來，隨著世界太陽能熱發(fā)電市場的爆發(fā)式增長，槽式太陽能熱發(fā)電從系統(tǒng)集成到關(guān)鍵部件制造各個環(huán)節(jié)，西門子、阿爾斯通、ABB等諸多巨頭紛紛涌入，使得槽式太陽能熱電站的整體系統(tǒng)以及聚光系統(tǒng)、傳熱系統(tǒng)、儲熱系統(tǒng)等各子系統(tǒng)的設(shè)計、工程建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)水平都得到了巨大的提升，聚光組件SCA、集熱管HCE、拋物面反射鏡等關(guān)鍵部件形成了相應(yīng)的行業(yè)規(guī)范，世界太陽能熱發(fā)電市場已經(jīng)啟動。

　　主要障礙

　　目前，我國太陽能熱發(fā)電的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，在太陽能熱發(fā)電裝備的設(shè)計制造、電站系統(tǒng)集成設(shè)計，系統(tǒng)建設(shè)等方面均處于空白或起步階段。究其原因，主要存在著技術(shù)掌握、成本控制、投資能力等三個方面的原因。

　　1.技術(shù)掌握

　　太陽能發(fā)電技術(shù)主要來源于擁有先進(jìn)技術(shù)的發(fā)達(dá)國家。以光伏技術(shù)為例，我國的光伏產(chǎn)業(yè)基本上采用引進(jìn)設(shè)備帶技術(shù)的方式發(fā)展起來的，其原因是發(fā)達(dá)國家在光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，日益受到環(huán)境和成本的巨大壓力，使光伏產(chǎn)業(yè)形成了向中國的轉(zhuǎn)移，中國在產(chǎn)業(yè)承接的同時，推動了自主技術(shù)的研發(fā)，從而成為全球最大和最具競爭優(yōu)勢的光伏產(chǎn)業(yè)基地。而對于太陽能熱發(fā)電，世界各國特別是西方發(fā)達(dá)國家，目前均有明確的扶持或補(bǔ)貼政策，商業(yè)化的市場規(guī)模近兩年出現(xiàn)了井噴式發(fā)展，CSP的市場和利潤都處于豐厚回報期。供應(yīng)鏈出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀態(tài)，無論是發(fā)電裝備供應(yīng)商、電站系統(tǒng)集成商都處于訂單飽和狀態(tài)，再加之掌握的CSP技術(shù)的公司較少，技術(shù)擴(kuò)散程度很低，因此國外CSP產(chǎn)業(yè)目前還沒有類似國外光伏產(chǎn)業(yè)所面臨的成本壓力，主要的制造廠商均采用控制規(guī)模、溢價銷售策略，這就直接導(dǎo)致類似Simens、Schott等公司缺乏進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、控制成本的動機(jī)。現(xiàn)階段我國還很難從國際大公司進(jìn)行技術(shù)引進(jìn)和深入的合作。

　　在“十五”期間，由中國科學(xué)院電工研究所、工程熱物理所等科研機(jī)構(gòu)和皇明太陽能集團(tuán)公司、新疆新能源公司、南京春輝科技實業(yè)有限公司等企業(yè)，開始了太陽能熱發(fā)電技術(shù)的項目研究。進(jìn)入“十一五”以來，隨著國家對可再生能源的高度重視，太陽能熱發(fā)電受到來自政府部門的大力支持。

　　目前，我國科研機(jī)構(gòu)及相關(guān)企業(yè)已經(jīng)掌握了一批太陽能熱發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)。比如，對抗風(fēng)載高精度定日鏡技術(shù)、高溫塔式吸熱器技術(shù)、高溫儲熱技術(shù)、電站控制技術(shù)、塔式發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計和集成技術(shù)、槽式真空管制造工藝和槽式聚光器集成技術(shù)等等。但現(xiàn)有的所有技術(shù)均處于試驗室階段，沒有得到規(guī)?；瘧?yīng)用的驗證。而在系統(tǒng)設(shè)計、運(yùn)營維護(hù)方面更是一片空白，太陽能熱發(fā)電技術(shù)瓶頸的突破、驗證尚有待規(guī)?；椖康膶嶋H應(yīng)用。因此現(xiàn)階段技術(shù)的局限性極大地制約了太陽能熱發(fā)電在中國的發(fā)展。

　　2.成本控制

　　太陽能熱發(fā)電上網(wǎng)電價主要是受太陽資源及環(huán)境、電站造價的影響。對于中國太陽能資源而言，在西部地區(qū)有較大光資源豐富的荒漠面積可供太陽能熱發(fā)電，但現(xiàn)階段國內(nèi)進(jìn)行太陽能熱電站建設(shè)所有的技術(shù)、設(shè)備均需全部進(jìn)口，使得目前國內(nèi)CSP電站建設(shè)成本居高不下，尚無法在國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)水平上得以規(guī)?；纳虡I(yè)應(yīng)用。如目前我國火力發(fā)電投資成本為每千瓦3500~4000元，陸上風(fēng)電約7000元，光伏發(fā)電是8000~9000元，太陽能熱電站是2~2.5萬元。即使和光伏發(fā)電相比，太陽能熱電站目前的投資成本也是其3倍。這就直接導(dǎo)致了太陽能熱發(fā)電上網(wǎng)電價的居高不下，以內(nèi)蒙古50MW太陽能熱發(fā)電項目來說，從該項目業(yè)主前去國內(nèi)各設(shè)備廠家詢價的結(jié)果看，1.5元/千瓦時左右的電價是比較合適的，但與光伏發(fā)電相比，仍不具有優(yōu)勢。國內(nèi)首個光伏并網(wǎng)發(fā)電示范項目敦煌10兆瓦太陽能項目最終中標(biāo)價僅為1.09元/千瓦時。2010年8月，國家第二批大型光伏電站特許權(quán)項目開標(biāo)，13個項目的上網(wǎng)電價均低于1元/千瓦時。

　　3.投資能力

　　太陽能熱發(fā)電是一個規(guī)模效應(yīng)顯著的產(chǎn)業(yè)，就電站建設(shè)而言，最具經(jīng)濟(jì)效益的電站規(guī)模需要超過100MW。因此電站建設(shè)初期投資很大，在國內(nèi)尚沒有成熟商業(yè)化示范電站的情況下，發(fā)電公司處于風(fēng)險規(guī)避的考慮，前期不會介入相關(guān)大規(guī)模電站的建設(shè)。而其他制造環(huán)節(jié)領(lǐng)域的公司不具備相應(yīng)的資金實力進(jìn)行大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用示范電站建設(shè)，這也是國內(nèi)太陽能熱發(fā)電市場目前處于空白階段的一個重要原因。通過技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模化，在完成國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)整合以后，太陽能熱電站的建設(shè)和運(yùn)營維護(hù)成本將還有降低的空間,其發(fā)電成本即使在中國目前的經(jīng)濟(jì)條件下，也完全具備商業(yè)化應(yīng)用價值。

　　發(fā)展優(yōu)勢

　　太陽能熱發(fā)電主要是指太陽能集熱器把收集到的太陽輻射能傳遞至接收器，產(chǎn)生熱空氣或者熱蒸汽，用傳統(tǒng)的電力循環(huán)來產(chǎn)生電能。目前主要有兩種解決方案：一種為系統(tǒng)中配置蓄能系統(tǒng)，將收集到的太陽能存儲起來，以便于為電站在夜間或者多云天氣時提供熱能，保證連續(xù)發(fā)電；另外一種方案為將太陽能與其他能源組成互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)太陽能供應(yīng)不足的情況下，由其他能源供應(yīng)熱能，這樣可以保證系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。國外相關(guān)研究表明，相對于光伏發(fā)電而言，太陽能熱發(fā)電能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)大容量供電，是太陽能大規(guī)模利用的有效途徑之一。

　　目前在國際上，太陽能利用呈現(xiàn)太陽能光伏PV、聚光光伏CPV、光熱發(fā)電CSP同步快速發(fā)展。在太陽能發(fā)電技術(shù)中，較光伏發(fā)電相比，太陽能熱發(fā)電有其獨(dú)到的優(yōu)勢，越來越引起全球范圍內(nèi)的重視，發(fā)展速度非常迅猛，在西班牙其裝機(jī)容量甚至已經(jīng)超過光伏。具體而言太陽能熱發(fā)電CSP的獨(dú)有特點(diǎn)在于：

　　1.通過熱儲存技術(shù)，能夠提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)能力，具備調(diào)頻、調(diào)峰能力，對電網(wǎng)沖擊很??；

　　2.系統(tǒng)效率高，發(fā)電成本低；

　　3.可以與傳統(tǒng)熱電站結(jié)合，形成聯(lián)合發(fā)電模式；

　　4.規(guī)模效益顯著。

　　太陽能熱發(fā)電可采用大規(guī)模低成本的蓄熱技術(shù)，因此可下轉(zhuǎn)第31版上接第30版輸出穩(wěn)定連續(xù)的電能，克服了光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的這一缺陷，將來有可能成為人類的主力能源，因此太陽能熱發(fā)電越來越引起全球范圍內(nèi)的重視。

　　太陽能資源方面，中國超過2/3的土地面積每年接收5.02×106kJ/m2太陽輻射。按照國際通用標(biāo)準(zhǔn)，太陽直射值DNI只需要大于每天5 kWh/m21800kWh/m2/y就可實現(xiàn)太陽能熱發(fā)電經(jīng)濟(jì)化，西藏、新疆、內(nèi)蒙古、青海部分地區(qū)、甘肅西部都是潛在的太陽能熱電站候選地址。

　　根據(jù)國產(chǎn)化后的電價成本和國內(nèi)適宜進(jìn)行太陽能熱電站區(qū)域所覆蓋的范圍，在國內(nèi)進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用太陽能熱電站建設(shè)的基礎(chǔ)條件是完全具備的。與此同時，還應(yīng)注意到，我國以煤炭為主的能源體系，其二氧化碳的排放量已是“老大難”問題，以煤為主能源體系的根本性變革只能是走“清潔化低碳化”道路。由于太陽能熱發(fā)電與火電站具備最佳的聯(lián)合發(fā)電模式，因此在對現(xiàn)有火電廠進(jìn)行太陽能改造方面，太陽能熱發(fā)電擁有其他任何新能源均不具備的天然優(yōu)勢。

　　未來愿景

　　太陽能作為一種環(huán)保、清潔的可再生能源，可有效減少化石燃料消耗和依賴，具有良好的環(huán)保效益，符合科學(xué)發(fā)展觀要求。在經(jīng)歷金融危機(jī)以及面臨全球氣候變暖的問題后，各發(fā)達(dá)國家政府均把新能源產(chǎn)業(yè)作為拯救經(jīng)濟(jì)的一個突破口，給予積極的扶持和推動。而在國內(nèi)，隨著胡總書記和溫總理相繼在聯(lián)合國氣候變化峰會和哥本哈根會議上表明我國面對氣候變暖問題的態(tài)度，就我國可再生能源利用和二氧化碳減排比例，做出莊重承諾后，國內(nèi)新能源的發(fā)展猶如箭在弦上，待《新能源產(chǎn)業(yè)振興和發(fā)展規(guī)劃》正式出臺，我國新能源產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入一個不可遏止的快速發(fā)展通道。

　　根據(jù)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，從現(xiàn)在開始到2015年為示范和項目開發(fā)前期準(zhǔn)備階段，建設(shè)了1MW的北京延慶塔式科研示范項目；內(nèi)蒙古巴拉貢50MW的工程示范項目也在準(zhǔn)備招標(biāo)。項目開發(fā)前期準(zhǔn)備的地區(qū)主要在甘肅河西走廊、內(nèi)蒙古西部、新疆南疆、青海、西藏等地。2015年到2020年為初步商業(yè)化運(yùn)作階段。受國內(nèi)外發(fā)展的推動，經(jīng)示范和產(chǎn)業(yè)推動，中國的太陽能熱發(fā)電項目將以每年300~500MW的速度增長，其電力市場為所在區(qū)域。因此，在國家對太陽能熱發(fā)電出臺明確扶持政策的情況下，其市場前景非?？春?，達(dá)到IEA國際能源署、ESTELA歐洲太陽能光熱電力協(xié)會和綠色和平組織三家機(jī)構(gòu)在2009年發(fā)布的對中國CSP的總裝機(jī)容量和年裝機(jī)容量的預(yù)測，2030年裝機(jī)容量37GW，是非常有可能的。我國政府在中國《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》提出到2020年，太陽能熱發(fā)電總?cè)萘窟_(dá)到20萬千瓦的目標(biāo)一定會提前實現(xiàn)，這個時候，我國太陽能熱發(fā)電基本和光伏相當(dāng)，相信中國太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)在不久的將來一定會得到長足的發(fā)展。


來源：價值中國網(wǎng)

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