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| 光熱發(fā)電技術(shù)“錢景”無限 |
| （時(shí)間:2015-7-9 9:21:08） |
地球在46億年中一直仰賴太陽提供的光和熱維持運(yùn)轉(zhuǎn)生息，陽光普照，萬物生長(zhǎng)。隨著人類社會(huì)的發(fā)展，作為世界上最廉價(jià)、儲(chǔ)量最大的能源，太陽能的作用越來越被重視。中國(guó)日前向聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約秘書處提交的應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家自主貢獻(xiàn)文件中明確提出：到2030年，中國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)比重要達(dá)到20%左右。太陽能具有穩(wěn)定、環(huán)保和安全的特質(zhì)，善用太陽能，必然會(huì)有力幫助中國(guó)完成2030年目標(biāo)。
目前，對(duì)太陽能光能的利用主要集中在光伏發(fā)電領(lǐng)域;而對(duì)太陽能熱能的利用，大多數(shù)人的認(rèn)識(shí)還只局限在太陽能熱水器。事實(shí)上，太陽熱能的作用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于提供洗澡水。光熱發(fā)電，就是一項(xiàng)能夠充分利用太陽熱能的技術(shù)。
光熱與光伏：一對(duì)“孿生兄弟”
提起光熱，就不得不提已經(jīng)被大眾熟知的光伏。作為一項(xiàng)清潔能源技術(shù)，光伏發(fā)電在中國(guó)的發(fā)展已經(jīng)頗具規(guī)模，它通過多晶硅等半導(dǎo)體材料所制成的太陽能電板，利用光照產(chǎn)生直流電，在經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電之后，就可以輸送進(jìn)電網(wǎng)。但由于光伏發(fā)電系統(tǒng)利用的是太陽光能，所以在沒有光照的時(shí)候，譬如夜晚，系統(tǒng)便無法運(yùn)作，導(dǎo)致電壓不穩(wěn)、夜間不能持續(xù)供電等問題。
而光伏的“孿生兄弟”光熱，利用的則是太陽熱能。光熱發(fā)電技術(shù)源于上世紀(jì)80年代，經(jīng)過近三十年的發(fā)展，已形成槽式，塔式、線性菲涅爾式、碟式四種光熱發(fā)電系統(tǒng)，其中槽式發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛，技術(shù)最為成熟。數(shù)以萬計(jì)的槽式反光鏡將陽光聚焦到集熱管上，加熱集熱管中的熱熔鹽，然后將吸聚熱能的熱熔鹽輸送到蒸汽熱交換器中，產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)渦輪機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。由于光熱發(fā)電可以將白天存儲(chǔ)的多余熱量保留到晚上發(fā)電，所以能保證電站在夜間也可以提供持續(xù)穩(wěn)定的電流。
光熱發(fā)電的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)并網(wǎng)友好、發(fā)電穩(wěn)定、儲(chǔ)能可控，最有條件逐步替代火電承擔(dān)基本電力負(fù)荷。這項(xiàng)無污染，不間斷輸出的技術(shù)被人類寄以厚望。
光熱發(fā)電現(xiàn)實(shí)發(fā)展中的困境
既然光熱發(fā)電具有如此優(yōu)點(diǎn)，為何鮮少見到它的身影呢?原來，光熱發(fā)電在實(shí)施中遇到了不少困難。
首先是技術(shù)難點(diǎn)：光熱發(fā)電系統(tǒng)要經(jīng)過熱能→機(jī)械能→電能的復(fù)雜過程，比起光伏的直接從光能轉(zhuǎn)化為電能，需要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，而且每個(gè)環(huán)節(jié)均需要可觀投資。太陽能集熱場(chǎng)部分是光熱電站的核心技術(shù)，也占據(jù)整個(gè)電站成本40%以上。此外反射鏡必須抵擋6級(jí)大風(fēng)和大顆粒沙石，冰雹的襲擊，并且要能夠保證在惡劣的環(huán)境下至少使用20年以上。
另外，相比光伏發(fā)電，光熱發(fā)電對(duì)場(chǎng)地要求很高。土地斜率、平整度必須達(dá)到特定角度，對(duì)工作溫度要求較高，只有直射光照才能滿足運(yùn)行需求。在戈壁、沙漠等大范圍光照強(qiáng)烈的地區(qū)比較適合推廣。
在市場(chǎng)方面，由于發(fā)展時(shí)間短，光熱發(fā)電行業(yè)的成熟度比不上風(fēng)電和光伏，我國(guó)光熱還沒有形成穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)鏈，目前示范性項(xiàng)目還是主導(dǎo)，依靠市場(chǎng)運(yùn)作實(shí)現(xiàn)盈利的項(xiàng)目非常少，同時(shí)上網(wǎng)電價(jià)等問題也困擾著光熱發(fā)電的市場(chǎng)推廣。
政策支撐：國(guó)家的決心和力量
雖然光熱發(fā)電在實(shí)施中遇到問題，但其清潔、穩(wěn)定、安靜、能耗小等種種優(yōu)點(diǎn)還是注定這種太陽能利用方式的良好前景。國(guó)家也出臺(tái)相關(guān)政策，助力光熱發(fā)電的推廣前進(jìn)。
2014年12月，國(guó)家能源局發(fā)布《國(guó)家能源局綜合司關(guān)于做好太陽能發(fā)展“十三五”規(guī)劃編制工作的通知》。通知中指出，“各地區(qū)可根據(jù)本地實(shí)際情況確定太陽能利用的主要類型，重點(diǎn)包括太陽能光伏發(fā)電和太陽能熱利用，具備太陽能熱發(fā)電工程建設(shè)條件的地區(qū)，還應(yīng)包括太陽能熱發(fā)電的內(nèi)容。”
此外，這份通知還詳細(xì)規(guī)定了太陽能熱發(fā)電規(guī)劃研究?jī)?nèi)容：“太陽能熱發(fā)電重點(diǎn)區(qū)域及規(guī)模、重點(diǎn)項(xiàng)目選址及建設(shè)條件、技術(shù)路線和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性研究等�！�
在國(guó)家能源局2015年4月發(fā)布的《國(guó)家能源局綜合司關(guān)于進(jìn)一步做好可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃編制工作的指導(dǎo)意見》中，也明確指出“具備開展太陽能熱發(fā)電的省份，要提出太陽能熱發(fā)電基地及重點(diǎn)區(qū)域布局�！倍笆濉碧柲軣岚l(fā)電技術(shù)的發(fā)展前景，也成為了此份指導(dǎo)意見中，要求相關(guān)單位系統(tǒng)分析的內(nèi)容。
“錢景”無限 莫負(fù)陽光
自2010年起，全球光熱發(fā)電裝機(jī)迅猛增長(zhǎng)，目前已超過4吉瓦(GW)，其中新興市場(chǎng)表現(xiàn)尤為搶眼。據(jù)國(guó)際能源署(IEA)預(yù)測(cè)，到2050年全球裝機(jī)容量可達(dá)982吉瓦(GW)，一個(gè)產(chǎn)值萬億的市場(chǎng)正在成型。
光熱發(fā)電進(jìn)入人類的視野才只有三十多年的時(shí)間，在全球已成井噴之勢(shì)。我國(guó)由于光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)起步較晚，至今仍沒有一個(gè)50兆瓦(MW)級(jí)的商業(yè)運(yùn)行電站。但伴隨著光熱發(fā)電在中國(guó)能源結(jié)構(gòu)中戰(zhàn)略地位的提升，光熱發(fā)電有望獲得更多的政策傾斜，產(chǎn)業(yè)投資有望迎來井噴。截至2014年底，我國(guó)已建成實(shí)驗(yàn)示范性太陽能光熱發(fā)電站(系統(tǒng))6座，裝機(jī)規(guī)模約13.8兆瓦(MW)。長(zhǎng)期以來阻礙中國(guó)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的政策壁壘正在被逐漸打破。國(guó)家能源局已基本確定了我國(guó)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進(jìn)度表，即2014年-2016年通過示范電價(jià)政策扶持完成一批商業(yè)化示范項(xiàng)目建設(shè)，2017年進(jìn)入大規(guī)模開發(fā)建設(shè)階段。
太陽已經(jīng)照耀了地球46億年。穩(wěn)定、低廉、清潔的太陽能是大自然提供給人們的無私饋贈(zèng)。人類仰賴自然繁衍生長(zhǎng)，如何更好地利用這份饋贈(zèng)，如何讓人類生活發(fā)展更加不悖于自然的生息規(guī)律，是我們前進(jìn)時(shí)必須要思考的問題。光熱發(fā)電技術(shù)，是人類利用自然無私饋贈(zèng)的一種方式，是人類回答這個(gè)問題的一種答案。讓我們書寫好這個(gè)答案，莫負(fù)陽光、莫負(fù)自然。
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