太阳能热发电能否超越光伏、挑战火电,成为一种基础电力,成本和环境影响是关键的考量因素
中国目前最大的太阳能热发电项目――内蒙古50兆瓦项目的特许权招标,预计于今年五六月开始。
有业内人士表示,这一项目的启动,将引爆中国太阳能热发电市场,产业和投资界人士将蜂拥而至。
更有专家认为,太阳能热发电(或称光热发电)一旦启动,其发展速度将比光伏发电更快,甚至有可能挑战火电,成为一种基础电力。
光热发电的全球版图
当下世界各地建造的太阳能电站,基本上都属于光伏发电(Photovoltaic Power,PV),仅2009年一年的装机容量就达到6千多兆瓦,或者说600万千瓦。所谓光伏发电,是指利用太阳能电池,将光能直接转变为电能。
同时,太阳能热发电的浪潮(Concentrated Solar Power,CSP)也正在兴起。太阳能热发电是指利用大规模阵列镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,然后结合传统汽轮发电机技术,达到发电的目的。目前,全球投入使用的太阳能热发电电站装机容量约有700兆瓦,在建项目1200兆瓦,已经宣布建设的装机容量则为1.26万兆瓦。
太阳能热发电有槽式、塔式和碟式三种系统。其中,槽式技术最为成熟、商业化运营规模最大,它通过槽式抛物面聚光镜收集太阳能。
从理论上讲,采用太阳能热发电技术,可以避免光伏发电中昂贵的硅晶光电转换工艺,大大降低太阳能发电的成本。白天,太阳能热发电站的集热系统直接驱动汽轮机发电,同时把部分热量储存在巨大的容器组成的蓄热系统;晚上,则可以利用蓄热发电。
中国电力[1.88 0.00%]科学院研究院副总工程师胡学浩对本刊记者表示,由于太阳能热发电和火电一样是通过蒸汽轮机,加上太阳能热发电带有热储存系统,更有利于电力系统的稳定。
1984年,世界上最早的太阳能热发电站出现在美国加州。这之后,由于电站集成技术方面存在阻碍,太阳能热发电有过近20年的停顿,从而给光伏发电留出了极大的发展空间。
如今,从美国到欧洲,都将太阳能热发电作为未来替代能源的关键候选之一。根据美国加州的计划,到2030年,新能源发电容量中太阳能热发电与光伏发电的比例为4∶1。
目前,西班牙是太阳能热发电规模最大的国家,既有11兆瓦量级的塔式电站,也有100兆瓦量级的槽式电站。
在西班牙的可再生能源规划中,设定了2005年-2010年装机容量500兆瓦的目标。这一目标已经提前实现。于是,西班牙部长会议在2009年11月通过决议,提出2010年-2013年太阳能热发电装机容量的新目标:2440兆瓦。
2009年7月启动的“欧洲沙漠行动”,堪称可再生能源领域最具野心的计划。多个欧洲财团和企业,计划在未来十年内投资4000亿欧元,在中东及北非地区建立一系列并网的太阳能热发电站,来满足欧洲15%的电力需求,以及电站所在地的部分电力需求。
中国内蒙古特许权招标
在太阳能热发电的热潮中,中国业界也不甘落后。
2009年10月,“中国太阳能光热产业技术创新战略联盟”成立,首批成员包括中国科学院电工研究所、华电集团、皇明太阳能、保定天威、金晶集团、西安航空动力[30.38 -0.13%]集团、中国电力工程顾问集团、清华阳光、上海交大等30家企业和研究所。该联盟的首届理事长为中国科学院电工研究所王志峰研究员。
该联盟计划在“十二五”(2011年-2015年)期间,争取在中国西部建设[33.23 1.31%]1000兆瓦级规模的太阳能热发电站。
2009年12月,中国科学院电工研究所作为第一承担单位的国家重点基础研究计划(即“973计划”)“高效规模化太阳能热发电的基础研究”项目正式启动。项目负责人告诉本刊记者,他们将对太阳能热发电关键系统部件和材料进行攻关,也要争取建立不同规模的塔式电站、槽式电站和碟式电站。
“十一五”(2006年-2010年)期间,中国科学院电工研究所已经在国家高技术发展计划(即“863计划”)支持下,于北京八达岭开始建设1兆瓦的太阳能塔式热发电实验项目。
即将于今年五六月间在内蒙古公开招标的50兆瓦槽式太阳能热发电电站,则是目前国内规模最大的太阳能热发电。根据内蒙古当地相关部门的估算,该项目总投资16亿元人民币。项目建成后,每年可发电1.2亿度,分别实现产值1.8亿元和税收1530万元。
“这一项目将引起中国整个太阳能热发电行业的觉醒。”4月12日,在苏州举办的西交利物浦大学中英电力与能源研讨会上,中国科学院电工研究所研究员王志峰透露。
早在三年前,该项目就作为全国示范项目获得了国家发改委下达的《关于同意内蒙古自治区太阳能热发电示范项目开展前期工作的复函》。随后,德国太阳千年公司(下称太阳千年)与内蒙古绿能新能源有限公司(下称内蒙古绿能新能源)共同建立了内蒙古施德普太阳能开发有限公司(下称施德普太阳能),专门从事中国首个太阳能槽式热发电的可行性研究报告和实施工作。
根据2009年2月内蒙古水利厅批复的该项目水土保持方案资料,项目位于鄂尔多斯[13.94 0.14
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