在光伏發(fā)電萎靡不振之時,它的“孿生兄弟”光熱發(fā)電卻迎來了春天。
前不久,國內首座大規(guī)模應用的太陽能光熱發(fā)電站一期10兆瓦工程順利并入青海電網(wǎng),二期40兆瓦工程2014年建成后,預計年發(fā)電量將達1.125億千瓦時。
光熱發(fā)電具有可儲能、可調峰、可實現(xiàn)連續(xù)發(fā)電、規(guī)模效應下成本低等諸多優(yōu)勢,業(yè)界也期待著光熱發(fā)電成為新能源產業(yè)的另一片藍海。
不過,不少專家卻對《中國科學報》記者表示,在國家激勵政策尚不明朗的情況下,處于起步階段的光熱發(fā)電要想締造新能源奇跡,仍需攻克關鍵技術和核心設備等諸多難題。
不可小覷的力量
在北京延慶縣八達嶺長城腳下的一片荒地上,上百個傘狀反射鏡像向日葵一樣追逐著太陽,它們將太陽輻射反射至一座塔狀的吸熱器中,再通過熱力轉化為電能。
這就是中科院電工所研制的我國首個塔式光熱發(fā)電示范項目。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前,我國已經(jīng)搭建的太陽能高溫集熱系統(tǒng)約有22個,數(shù)個數(shù)十兆瓦級商業(yè)化光熱發(fā)電項目在西北、西南地區(qū)相繼落地。
中海陽能源集團股份有限公司技術總監(jiān)陸鈞告訴記者,與直接將光能轉化為電能的光伏發(fā)電不同的是,光熱發(fā)電是先將太陽能轉化成氣體或液體的熱能,再通過熱能推動汽輪機等機械進行發(fā)電。
由于熱量的存儲技術比電能存儲要成熟且廉價,因此,光熱發(fā)電避免了光伏發(fā)電所面臨的昂貴的硅晶光電轉換工藝,從而降低了整個發(fā)電成本。
陸鈞補充道:“光熱發(fā)電的品質也比較好,可作為電能的基礎負荷來滿足電網(wǎng)的需求,還可以將白天存儲的多余熱量留到晚上發(fā)電,從而實現(xiàn)發(fā)電站24小時連續(xù)穩(wěn)定的運行。”
國家太陽能光熱產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長、中科院電工所研究員王志峰則表示,在電網(wǎng)接入方面,波動的光伏發(fā)電給電網(wǎng)運行帶來極大挑戰(zhàn),而光熱發(fā)電卻可以像常規(guī)火電一樣平穩(wěn)可靠地并入電網(wǎng),這有利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
王志峰認為光熱發(fā)電對環(huán)境的影響也極低。“從全生命周期來看,太陽能熱發(fā)電從設備制造到發(fā)電生產再到報廢,整個過程與光伏發(fā)電的電池板生產和報廢相比,能耗和污染水平都大大降低。”
在風電、光伏發(fā)電的熱潮過后,曾經(jīng)不被關注的光熱發(fā)電成為一支不可小覷的力量。相關機構預計,到2020年,國內光熱發(fā)電的裝機容量有望突破1000萬千瓦,市場規(guī)模可達千億元以上。
技術和設備待攻克
據(jù)記者了解,目前國內多家企業(yè)都在積極從事光熱發(fā)電設備的國產化研制工作,試圖從日漸壯大的光熱發(fā)電市場中分得一杯羹。
從技術路線上看,光熱發(fā)電主要分為槽式、塔式、碟式和菲涅爾式四種。目前,大規(guī)模發(fā)展的為槽式和塔式兩種,蝶式和菲涅爾式發(fā)電站只有少量的示范工程。
浙江中控太陽能技術有限公司專業(yè)從事塔式熱發(fā)電整體解決方案,該公司研發(fā)中心主任徐能表示,該公司目前已成功開發(fā)出基于智能小鏡、熔鹽蓄熱、模塊化等技術特色的塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)。
北京有色金屬研究總院的一位研究人員也對記者介紹說:“高溫集熱管的關鍵性能要高,壽命要長,更要可靠,而吸熱膜是其關鍵。”對此,他們已經(jīng)自主研發(fā)出能在極端條件下長期使用的吸熱涂層,并獲得國家發(fā)明專利。
近幾年,雖然國內企業(yè)在光熱發(fā)電產品研發(fā)水平及生產能力上有所增加,但不容忽視的是,熱電產業(yè)鏈上的核心技術,如系統(tǒng)集成、集熱管、聚光鏡等,卻仍掌握在國外企業(yè)手中。
王志峰曾聯(lián)合國內知名專家及企業(yè)代表,對中國光熱發(fā)電產業(yè)展開系統(tǒng)研究,并共同撰寫了《中國太陽能熱發(fā)電產業(yè)政策研究》報告。報告中指出,我國至今還沒有槽式聚光燈、定日鏡、菲涅爾聚光燈的生產線,面形精度檢測儀器和方法也幾乎是空白,這對產品品質的保障帶來隱患。
反觀中國光伏,該產業(yè)的迅速規(guī)模化肇始于外企將光伏設備制造產業(yè)全部轉移至中國,而光熱發(fā)電領域卻還沒有這樣的機會。例如,太陽能光熱發(fā)電專用的低速大扭矩減速機,國內生產線都還尚未建立,這已經(jīng)落后美國約25年。
更為關鍵的還有系統(tǒng)集成的技術難題。太陽能熱發(fā)電站涉及太陽能集熱、常規(guī)發(fā)電、傳熱蓄熱等多種系統(tǒng)集成,不少業(yè)內人士指出,在系統(tǒng)集成環(huán)節(jié),電站的運行技術尤為重要,運行經(jīng)驗則是電站設計以及設備制造的核心,而我國卻恰恰缺乏這種運行經(jīng)驗。為此,他們也希望政府能多給中國的電力企業(yè)集成電站的實踐機會。
(來源:機經(jīng)網(wǎng))最新展會 |
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