http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 01:28:23 來源:科學網
過去10年,能源科技的進步創造了兩個財富神話——風電和光伏發電。光熱發電也許是第三個。

“最近幾個月,越來越多的企業來找我們合作,我們明顯感覺到,光熱發電領域越來越有活力了。”5月27日晚上,忙碌了一天的馬重芳終於抽出時間接受了《科學時報》記者的采訪。馬重芳是北京工業大學教育部傳熱強化與過程節能重點實驗室主任,也是我國光熱發電領域的權威專家。
為光熱發電注入活力的,是由發改委發布、6月1日正式施行的《產業結構調整指導目錄(2011年本)》(以下簡稱《目錄》)。《目錄》的鼓勵類中新增了新能源類,而“太陽能熱發電集熱係統”則是新能源類的第一項。
“過去10年,能源科技的進步創造了兩個財富神話——風電和光伏發電。光熱發電也許是第三個。”馬重芳說。
光熱產業“胎動”
太陽能光熱發電的原理是:利用大規模陣列拋物或碟形鏡麵收集太陽熱能,通過換熱裝置提供蒸汽,驅動傳統的汽輪發電機發電。
在發改委的《目錄》出台之前,光熱發電已經引起過多番熱議。
如2010年10月,國內首個商業化的光熱發電項目——內蒙古鄂爾多斯50兆瓦槽式太陽能熱發電示範項目正式招標,曾引發業界關於光熱發電技術及商業前景的諸多討論。
2011年3月底發改委《目錄》的公布,則讓光熱發電再度“升溫”。
可以作為印證的是,企業界也開始有所動作。2009年,華電集團就與澳大利亞雄獅國際簽署合作協議,準備在青海省格爾木合作開發100萬千瓦光熱發電項目,2010年又與嘉峪關市簽署包括發展光熱發電在內的戰略合作協議。
2010年在“新三板”上市,在光伏發電業務方麵斬獲頗豐的中海陽新能源電力股份有限公司,也宣稱要大舉進入光熱發電領域。
近日,中海陽董事長薛黎明公開表示,今年將在成都投入5個億,建設槽式聚光鏡和塔式定日鏡生產線,以使公司具備光熱電站主設備的供應能力。
多位業內專家向記者表示,現在光熱發電的情況,與2000年前後風電和光伏發電很相似。當時風電和光伏發電剛剛起步,知道的人很有限,但10年後,已經形成了千億級的市場。“巨大的遊戲”
雖然前景誘人,但光熱發電的未來仍有許多不確定因素。
首先,我國在光熱發電方麵仍存在較大的技術瓶頸。
以槽式光熱發電技術為例。據馬重芳介紹,該發電技術的核心部件——集熱管,雖然有公司宣稱已經製造出來了,但集熱管的壽命、可靠性尚未經過實踐檢驗,也鮮有人有把握將其投入真正運行。
光熱發電的另一核心部件——反光鏡,需要成型、鋼化、鍍膜、與金屬熔接等多個環節的工藝,目前國內也沒有形成大批量的生產。
“現在隻能說我們已經看到了一定的希望,試製出了樣品,但要進行大批量的生產,保證長期的應用,目前我們還做不到。”馬重芳總結說。
中zhong國guo特te殊shu的de地di理li環huan境jing,如ru沙sha塵chen暴bao,風feng力li較jiao強qiang,冬dong季ji溫wen度du較jiao低di等deng問wen題ti,也ye對dui光guang熱re發fa電dian技ji術shu提ti出chu了le更geng高gao的de挑tiao戰zhan。如ru何he在zai這zhe種zhong比bi較jiao嚴yan酷ku的de地di理li環huan境jing中zhong實shi現xian長chang期qi、可靠的運行,還需要積累充分的實踐經驗。
此外,與已經形成產業化的風電、光伏發電相比,光熱發電不僅起步晚,所麵臨的技術難題也更嚴峻。
中國可再生能源學會副理事長孟憲淦在接受《科學時報》記者采訪時直言:光熱發電太複雜。
馬重芳則用“Huge Game(巨大的遊戲)”來描述光熱發電的前景。他告訴《科學時報》jizhe,zhongguozuofengdianheguangfufadianshiyougongyejichude,yinjinwaiguojishuhou,henkuaijiubachanliangzuoqilaile。erguangrefadiansuoxuyaodetouzihedaijiejuedejishunanti,douchaoguolefengdianheguangfu。
中國如何破局
在國際上,太陽能光熱發電已經成為可再生能源的發展熱點。早在上世紀80年代,國外就建造了裝機容量500千瓦以上的各類光熱電站,並開始了商業化運作。
中(zhong)國(guo)則(ze)從(cong)近(jin)幾(ji)年(nian)才(cai)開(kai)始(shi)示(shi)範(fan)工(gong)程(cheng)的(de)建(jian)設(she)。雖(sui)然(ran)起(qi)步(bu)較(jiao)晚(wan),但(dan)業(ye)界(jie)對(dui)於(yu)中(zhong)國(guo)光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)的(de)前(qian)景(jing)仍(reng)持(chi)樂(le)觀(guan)態(tai)度(du)。多(duo)位(wei)從(cong)事(shi)光(guang)電(dian)技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)的(de)專(zhuan)家(jia)不(bu)約(yue)而(er)同(tong)地(di)表(biao)示(shi),雖(sui)然(ran)國(guo)外(wai)光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)比(bi)中(zhong)國(guo)早(zao)了(le)20多年,但中國趕上去肯定不需要這麼長時間,“5年是有可能的”。
中科院電工所可再生能源研究中心主任馬勝紅也對媒體表示,就光熱發電而言,形成我國從基本材料、主機設備和係統設計集成的太陽能光熱發電產業鏈的時間不會太長了。而隨著相關設備規模化生產,光熱發電成本也將在“十二五”期間迅速下降。
對於中國發展光熱發電的技術瓶頸,薛黎明持比較樂觀的態度。他告訴《科學時報》記者,隨著國內外技術研發和應用積累,光熱發電所麵臨的技術、成本方麵的瓶頸,將隨著大規模產業化應用(如一千兆瓦)而逐步被克服。
馬重芳則建議,一方麵加強自主研發,把基礎工作做紮實,另一方麵也要引進國外技術,加速中國光熱發電的產業化進程。
在自主研發方麵,中科院太陽能熱利用與光伏係統重點實驗室主任王誌峰對媒體表示,“十五”期間,中科院電工所、工程熱物理所等科研機構和一些太陽能企業,已經開始了光熱發電技術的項目研究。
據王誌峰介紹,目前我國科學家已經對碟式發電係統、塔式發電係統以及槽式聚光單元進行了研究,掌握了一批太陽能光熱發電的核心技術,如高反射率高精度反射鏡、高精密度雙軸跟蹤控製係統、高熱流密度下的傳熱、太陽能熱電轉換等。
由中科院電工所皇明太陽能集團聯合實驗室承擔的科技部“十一五”“863”重點項目——1兆瓦級太陽能熱發電站,也將於近期並網發電,這對於我國光熱發電技術的發展無疑具有重要的示範意義。
在引進國外技術方麵,太陽能企業也已經行動起來。馬重芳告訴記者,某民營公司將從6月起大規模引進國外技術,而中海陽亦已決定引進國外核心技術,在成都投建槽式聚光鏡和塔式定日鏡生產線。
馬重芳對此感到欣慰。他表示,中國光熱發電之所以和國外差距這麼大,很大程度上是因為國外20nianqianjiukaishilejuetouzi。muqian,youyuguangrefadianshangweixingchengchanye,guojiazaitourufangmianhaihenshenzhong。dansuizheyuelaiyueduoyangqiheminyingqiyedejiaru,zheyizhuangkuangzhengzaifashenggaibian。
“至少得有幾個Billion(十億)量級的投資,才能真正把這個產業做起來。資金少了是解決不了問題的。”馬重芳說。
孰優孰劣十年見分曉
隨著光熱發電的持續“升溫”,光熱與光伏孰優孰劣,未來哪種技術將占主流,也成了業界熱議的話題。
記者了解到,與光伏發電相比,光熱發電沒有生產太陽能電池帶來的高能耗、高gao汙wu染ran等deng問wen題ti,設she備bei生sheng產chan過guo程cheng更geng清qing潔jie,發fa電dian的de規gui模mo效xiao益yi也ye更geng好hao。此ci外wai,由you於yu光guang熱re發fa電dian采cai用yong儲chu熱re裝zhuang置zhi,能neng夠gou提ti供gong穩wen定ding的de電dian力li輸shu出chu,與yu光guang伏fu發fa電dian相xiang比bi,更geng容rong易yi解jie決jue並bing網wang問wen題ti。
但光熱發電也存在“短板”。孟憲淦在接受《科學時報》記者采訪時表示,光熱發電的機械傳動部件太多,如果要連續工作二三十年的話,管理和維修的任務會很重。
此ci外wai,現xian在zai技ji術shu較jiao成cheng熟shu的de槽cao式shi光guang熱re發fa電dian,需xu要yao消xiao耗hao大da量liang的de水shui,因yin此ci在zai沙sha漠mo中zhong的de應ying用yong是shi個ge問wen題ti。光guang伏fu發fa電dian則ze不bu涉she及ji這zhe一yi問wen題ti。最zui後hou,光guang熱re發fa電dian所suo需xu的de建jian設she麵mian積ji較jiao大da,不bu如ru光guang伏fu發fa電dian靈ling活huo。
另外,在發電效率方麵,光熱發電也需要繼續提升。廈門三安光電股份有限公司太陽能事業部研發經理林桂江告訴《科學時報》記者,他們正在做的聚光光伏發電,光電轉化效率能達到40%左右。而馬重芳告訴記者,目前光熱發電的平均效率隻有14%~18%,還需要繼續提升。
對於兩類發電技術未來的走勢,業界普遍持較為開放的態度。
薛黎明對《科學時報》記者說,光伏發電和光熱發電是共生共存的關係,二者各有各的特點。光伏發電靈活,可應用於建築、交通等多個領域,應用範圍較廣;光熱發電則屬於基礎性能源,規模較大,容量也大,可以和傳統火力發電進行有效的對接。不同的特點決定兩者間可以相互配合。
孟憲淦則表示,“光伏發電的多晶矽、薄膜電池、聚光光伏,以及光熱發電,這些技術路線我們都在走,因此不能輕易地說,哪個路線好,哪個路線不好”。
“過去有一句俗話:好不好,看技術;行xing不bu行xing,看kan市shi場chang。我wo覺jiao得de這zhe句ju話hua用yong在zai可ke再zai生sheng能neng源yuan的de發fa展zhan中zhong很hen合he適shi。好hao不bu好hao,看kan技ji術shu進jin步bu的de情qing況kuang,行xing不bu行xing,看kan市shi場chang接jie受shou不bu接jie受shou,認ren可ke不bu認ren可ke。”孟憲淦說。
不過,孟憲淦同時表示,可再生能源的政策支持是有時間限製的。從世界範圍看,2020年是一個被普遍認可的節點。比如2011年5月5日,意大利政府出台一項決議,宣布從2017年起,政府不再支持光伏發電,而是讓其進入市場,與其他能源競爭。
“十年之內見分曉。”孟憲淦說,“未來10年,無論是風能、太陽能、shengwuzhineng,douyaozouxiangpingjiashangwang。ruguomouleikezaishengnengyuan,biruguangfufadian,yijingshixianpingjiashangwang,nameqitakezaishengnengyuanbixuzuodebitagengyouyue,caihuiyoushichangqianjing。”