國家發(fā)改委近日下發(fā)的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄(2011年版)》將于6月1日正式實施。在指導目錄鼓勵類新增的新能源門類中,太陽能光熱發(fā)電被放在突出位置。業(yè)內(nèi)人士認為,這意味著"十二五"期間,國家將在產(chǎn)業(yè)政策方面大力推進光熱發(fā)電及與其有關(guān)的設(shè)備制造。
從"光伏"到"光熱" 太陽能發(fā)電異軍突起
目前,我國以火力發(fā)電為主,火力發(fā)電對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的負面影響巨大。隨著生態(tài)環(huán)境的日益惡化,煤、天然氣等一次性能源的日益枯竭,太陽能發(fā)電以其綠色、無污染、可再生等特點,成為新能源的熱點。
據(jù)上海交通大學太陽能研究所所長沈文忠介紹,我國屬于太陽能資源儲量豐富的國家之一,年日照時數(shù)大于2000小時的地區(qū)面積約占全國總面積的三分之二以上,其中,有條件發(fā)展太陽能電站的沙漠和戈壁面積約為30萬平方公里,占我國沙漠總面積的23%,太陽能發(fā)電在我國發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
2011年1月20日,內(nèi)蒙古50兆瓦槽式太陽能項目開標,這是我國首個光熱發(fā)電特許權(quán)招標項目,也是我國首個商業(yè)化運行的光熱發(fā)電項目。隨后,該項目中標結(jié)果揭曉,大唐新能源股份有限公司以0.9399元/千瓦時的最低價中標。有關(guān)資料顯示,內(nèi)蒙古熱發(fā)電項目總投資約16億元,每年可發(fā)電1.2億千瓦時以上。中國科學院電工研究所研究員馬勝紅認為,這次招標是"零的突破",對我國發(fā)展光熱電站來說意義重大。
太陽能光熱發(fā)電的原理是,通過反射鏡將太陽光匯聚到太陽能收集裝置,利用太陽能加熱收集裝置內(nèi)的傳熱介質(zhì)(液體或氣體),再加熱水形成蒸汽帶動或者直接帶動發(fā)電機發(fā)電。光熱發(fā)電有槽式、塔式和碟式三種系統(tǒng)。
其中,槽式技術(shù)在國外已大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用,技術(shù)較為成熟,但發(fā)電過程需要大量用水;塔式技術(shù)與槽式技術(shù)相當,也需要大量用水;只有碟式技術(shù)發(fā)一度電只需1.4升水,能適應(yīng)日照時間長的沙漠和戈壁地區(qū),在三種光熱發(fā)電技術(shù)中轉(zhuǎn)化率最高。
中國電力科學院研究院副總工程師胡學浩認為,由于太陽能光熱發(fā)電和火電一樣是通過蒸汽輪機,加上太陽能光熱發(fā)電帶有熱儲存系統(tǒng),更有利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和調(diào)節(jié)。目前光熱發(fā)電價格與光伏發(fā)電成本相當,但是光伏發(fā)電沒有儲熱設(shè)備,而光熱發(fā)電可以采用儲熱裝置提供穩(wěn)定的電力輸出。如果考慮儲熱裝置,光熱發(fā)電的綜合價格比光伏發(fā)電要便宜些。
太陽能光熱發(fā)電技術(shù)已成熟
太陽能光熱發(fā)電在國際上已成為可再生能源的發(fā)展熱點。早在上世紀八十年代,國外就已建造了裝機容量500千瓦以上的各種不同形式的太陽能光熱發(fā)電站20余座,其中美國加州的碟式太陽能光熱發(fā)電一號及二號裝機容量分別達到了850兆瓦和750兆瓦,太陽能光熱發(fā)電已經(jīng)開始商業(yè)化運作。
我國起步較晚,2007年6月1日,國內(nèi)首座70千瓦的太陽能塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)在南京通過鑒定驗收。2010年7月1日,亞洲首座塔式太陽能光熱發(fā)電站在北京延慶動工興建。
隨著國家對可再生能源的日益重視,光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分迅猛。據(jù)中國科學院太陽能熱利用與光伏系統(tǒng)重點實驗室主任王志峰介紹,"十五"期間,中國科學院電工研究所、工程熱物理所等科研機構(gòu)和一些太陽能企業(yè),已開始了光熱發(fā)電技術(shù)的項目研究。目前,我國科學家已經(jīng)對碟式發(fā)電系統(tǒng),塔式發(fā)電系統(tǒng)以及槽式聚光單元進行了研究,掌握了一批太陽能光熱發(fā)電的核心技術(shù),如高反射率高精度反射鏡、高精密度雙軸跟蹤控制系統(tǒng)、高熱流密度下的傳熱、太陽能熱電轉(zhuǎn)換等。
"就光熱發(fā)電而言,形成我國從基本材料、主機設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計集成的太陽能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈的時間不會太長了。"馬勝紅告訴記者,目前我國西部很多城市都在醞釀上馬光熱發(fā)電項目,國家在產(chǎn)業(yè)指導目錄中將光熱發(fā)電列為新能源鼓勵類中的第一項,對于光熱發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化而言是重大利好,而隨著相關(guān)設(shè)備規(guī)模化生產(chǎn),光熱發(fā)電成本也將在"十二五"期間迅速下降。
針對未來我國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)如何發(fā)展的問題,馬勝紅認為,雖然光熱發(fā)電系統(tǒng)對國內(nèi)企業(yè)來說,技術(shù)門檻并不高,但在熱油循環(huán)、儲能以及熱交換等技術(shù)環(huán)節(jié),國內(nèi)企業(yè)仍有待進一步攻關(guān),關(guān)鍵是在大系統(tǒng)的技術(shù)和經(jīng)驗上,還應(yīng)多向西班牙和德國學習。對此他建議,調(diào)動產(chǎn)業(yè)鏈各相關(guān)單位積極性,通過實際電站項目鍛煉提高,加強完善產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)測試手段和實驗平臺。此外,政府應(yīng)加大質(zhì)量管控力度,建立起質(zhì)量評估體系。
光熱發(fā)電有望成為未來"主導能源"
太陽能發(fā)電在我國的戰(zhàn)略地位正在變得愈加重要。2010年國務(wù)院頒布的《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》明確提出要"開拓多元化的太陽能光伏光熱發(fā)電市場"。今年剛剛發(fā)布的"十二五"規(guī)劃綱要也再次明確了要重點發(fā)展包括太陽能熱利用和光伏光熱發(fā)電在內(nèi)的新能源產(chǎn)業(yè)。
日本大地震引發(fā)的核電站事故引起各國政府及業(yè)內(nèi)人士對新能源戰(zhàn)略的重新思考。核安全問題依然存在許多不確定性,在各國考慮削減核電發(fā)展計劃的同時,我國已經(jīng)開始全面審查在建核電站并暫停審批核電項目。
相對于風電而言,國家在風電產(chǎn)業(yè)政策上的微調(diào),已經(jīng)通過此次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄落到實處,未來不符合政策的風電整機或零配件制造企業(yè),將不會再受政策鼓勵。風能是一種清潔的可再生能源,但風具有間歇性,且風速大小不穩(wěn)定,因此風力發(fā)電產(chǎn)生的電能大小也不穩(wěn)定。
而太陽能光熱發(fā)電以其與現(xiàn)有電網(wǎng)匹配性好、光電轉(zhuǎn)化率高、連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電和調(diào)峰發(fā)電的能力較強、發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)過程綠色、環(huán)保,不產(chǎn)生任何有毒物質(zhì)等特點受到人們的關(guān)注。業(yè)內(nèi)人士普遍認為,光伏和光熱發(fā)電都有著良好前景,二者并不是互相替代的關(guān)系,而是并行發(fā)展。"十二五"規(guī)劃綱要指出,"十二五"期間。國家要以西藏、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、青海、新疆、云南等省區(qū)為重點,建成太陽能電站500萬千瓦以上。
有關(guān)專家認為,在全球低碳經(jīng)濟與新能源革命的大趨勢下,光熱發(fā)電極有可能成為我國未來份額最大的主導能源。