光热发电能否成为明天的主角

前不久，2010中国太阳能热发电产业发展高峰论坛在湖南沅陵召开，光热发电成为与会人士探讨的热点话题，那么，光热发电能否成为我国新能源发展未来的主角呢？

发展光热并非要替代光伏

作为我国太阳能发电的后起之秀，光热究竟应该如何定位呢？对此，国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰观点明确，他说：“光热发电是最近十几年国际上很看好的一个重要发展方向，美国在加州已建有不同形式的光热发电示范装置，但发展光热的目的是为了更好地将太阳能加以充分利用，并不是要代替光伏技术，它们都是太阳能利用的不同利用方式。”

据华北电力大学副校长杨勇平介绍，美国、西班牙、德国等国在光热发电技术产业化方面推进的速度非常快，目前，太阳能光热发电在全球已运行装机容量近70万KW，在建的近100万KW，西班牙规划在2012年以前建成180万KW，美国也提出了宏伟计划，在最近几年规划建设480万KW的项目，其中320万KW已签订建设合同。他说：“我国的光热产业近几年也开始蓬勃发展，但太阳能热发电目前面临的最大困惑和挑战是成本！”

事实上，成本问题并非光热所独有，即使在光伏产业内部，同样也存在晶硅电池与薄膜电池两种道路之争。因为薄膜电池拥有成本优势，而晶硅电池的转换率则略胜一筹。不过，薄膜电池在转换率上正在奋起直追，美国一家公司的薄膜电池转换率已达到了11%。

中科院工程热物理研究所研究员金红光比较推崇光热技术，他坦承，和光伏相比，光热有着自己的技术瓶颈。由于太阳能是低密度能源，而电是高密度能源，在转化过程中，能源转化效率低，同时由于集热成本高，最后造成太阳能热发电总的投资很高，在美国即便是大规模应用，总投资还没有降下来。“目前太阳能发电的单位投资还没有降到社会能够承受的范围”，金红光分析道，“太阳能发电单位投资如果在5万元/KW以上，这种高投资是难以推广的，市场是看不见的；如果说能够降到3万元/KW，则市场开始出现，如果再降到1.5万元/KW，它的市场将是非常大的，再降到1万元/KW，那么其市场就不可估量。”因此，他认为必须突破太阳能热发电中的效率低、成本高这两个瓶颈。

作为两种不同原理、不同技术路线的发展方案，就应用而言，目前光伏走在了光热的前面。杨勇平说：“目前世界光伏的装机容量超过2000万KW，而光热发电还不到70万KW。”据悉，我国去年光伏发电已经达到300MW，但太阳能热发电还没有更多的商业化实质性项目。中国可再生能源学会光电专业委员会秘书长吴达成认为，两者存在直接竞争的关系，而技术则是保证竞争优势的关键因素。他说：“技术进步、规模化应用和市场竞争，可以使发电成本逐渐下降。”据吴达成介绍，就光热发电而言，目前槽式技术比较成熟，成本有望比较低；塔式技术主要是在示范试验阶段；碟式发电成本会高一些，不过可以建设比较小型的电站。吴达成说：“光伏和光热两种技术都有很大的发展空间，希望到2015年，光热发电初始投资可以降到2.5万元/KW，每度电成本达到1.5元；2020年，光热初始投资进一步降到1.5万元/KW，每度电成本0.6~0.8元。”

光热结合燃煤可另辟蹊径

中国工程热物理学会理事长徐建中院士表示，尽管光热技术并不是最近才出现的，但却展现了一个无限发展的前景。他说：“与光伏相比，光热具有储能技术，从而能够避免晴天发电、阴天不能发电的麻烦问题，这使得并网更加容易。”对此，吴达成持同样观点，他说：“光热由于可以储热，它的发电相对更加平稳，可以延长发电时间。有人希望光热发电每天能实现12小时以上。”

尽管目前来看，与光伏相比，光热并不占有成本优势，但杨勇平认为，光热在有些方面是可以和光伏竞争的。他介绍说，光热发电设施有三套系统：集热、储能、发电，与燃煤电站有许多共同之处，特别是在发电环节，从热能转变为电都是传统的成熟技术，如果能把两者结合起来，把太阳能产生的热量送入燃煤电站，发电部分交给燃煤电站的高效大机组，则可以实现高效率。目前，单纯的光热发电最大机组在美国，为8万KW，主汽温度多为400度，压力也比较低；而燃煤电站单机容量则高达100万KW，主汽温度高达600度，压力达到260个大气压。杨勇平说：“如果两者结合，效率能够大大提高，这意味着成本的下降。”他分析说，两者结合可以省掉光热发电的第二和第三部分，蓄能和发电部分的成本降低，则整个造价可降低30%以上，在当前来讲，这是比较现实和可行的办法。据初步测算，如果太阳能的集热系统与燃煤电站的30万KW机组结合，年均发电效能太阳能占1万KW，其他29万KW用燃煤，煤耗可以降低17克，发电成本应当可以和光伏竞争。

“如何与传统的电厂有效互补，是太阳能热利用时所具有的优势，而光伏不容易和传统的电厂进行互补”，金红光说，“这些应用原则是非常重要的。”