在光伏发电萎靡不振之时,它的“孪生兄弟”光热发电却迎来了春天。
前不久,国内首座大规模应用的太阳能光热发电站一期10兆瓦工程顺利并入青海电网,二期40兆瓦工程2014年建成后,预计年发电量将达1.125亿千瓦时。
光热发电具有可储能、可调峰、可实现连续发电、规模效应下成本低等诸多优势,业界也期待着光热发电成为新能源产业的另一片蓝海。
不过,不少专家却表示,在国家激励政策尚不明朗的情况下,处于起步阶段的光热发电要想缔造新能源奇迹,仍需攻克关键技术和核心设备等诸多难题。
不可小觑的力量
在北京延庆县八达岭长城脚下的一片荒地上,上百个伞状反射镜像向日葵一样追逐着太阳,它们将太阳辐射反射至一座塔状的吸热器中,再通过热力转化为电能。
这就是中科院电工所研制的我国首个塔式光热发电示范项目。据不完全统计,目前,我国已经搭建的太阳能高温集热系统约有22个,数个数十兆瓦级商业化光热发电项目在西北、西南地区相继落地。
中海阳能源集团股份有限公司技术总监陆钧告诉记者,与直接将光能转化为电能的光伏发电不同的是,光热发电是先将太阳能转化成气体或液体的热能,再通过热能推动汽轮机等机械进行发电。
由于热量的存储技术比电能存储要成熟且廉价,因此,光热发电避免了光伏发电所面临的昂贵的硅晶光电转换工艺,从而降低了整个发电成本。
陆钧补充道:“光热发电的品质也比较好,可作为电能的基础负荷来满足电网的需求,还可以将白天存储的多余热量留到晚上发电,从而实现发电站24小时连续稳定的运行。”
国家太阳能光热产业技术创新战略联盟理事长、中科院电工所研究员王志峰则表示,在电网接入方面,波动的光伏发电给电网运行带来极大挑战,而光热发电却可以像常规火电一样平稳可靠地并入电网,这有利于电力系统的稳定运行。
王志峰认为光热发电对环境的影响也极低。“从全生命周期来看,太阳能热发电从设备制造到发电生产再到报废,整个过程与光伏发电的电池板生产和报废相比,能耗和污染水平都大大降低。”
在风电、光伏发电的热潮过后,曾经不被关注的光热发电成为一支不可小觑的力量。相关机构预计,到2020年,国内光热发电的装机容量有望突破1000万千瓦,市场规模可达千亿元以上。
技术和设备待攻克
据记者了解,目前国内多家企业都在积极从事光热发电设备的国产化研制工作,试图从日渐壮大的光热发电市场中分得一杯羹。
从技术路线上看,光热发电主要分为槽式、塔式、碟式和菲涅尔式四种。目前,大规模发展的为槽式和塔式两种,蝶式和菲涅尔式发电站只有少量的示范工程。
浙江中控太阳能技术有限公司专业从事塔式热发电整体解决方案,该公司研发中心主任徐能表示,该公司目前已成功开发出基于智能小镜、熔盐蓄热、模块化等技术特色的塔式光热发电系统。
北京有色金属研究总院的一位研究人员也对记者介绍说:“高温集热管的关键性能要高,寿命要长,更要可靠,而吸热膜是其关键。”对此,他们已经自主研发出能在极端条件下长期使用的吸热涂层,并获得国家发明专利。