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太阳能光热发电:跨越发展障碍 崛起指日可待

发表于 2011-7-8 22:42:56 | 查看全部 |阅读模式
 面对日趋强化的资源环境约束和能源供应压力,开发新能源、发展可再生能源已经成为时下的热点,而实现能源的替代走可持续发展道路,也是未来能源行业发展的趋势。作为新能源行业的太阳能光热发电曾一度被冷落,现正试图迎头追赶。

 光热发电--冉冉升起的新能源财富神话

  过去10年,新能源科技的进步创造了两个财富神话--风电和光伏发电。近年来,太阳能光热发电越来越受到追捧,正在成为国内能源巨头新的角逐焦点,第三个财富神话也许就由太阳能光热发电来缔造了。

  1、美国和西班牙为主力军

  如今,世界各国相继建立起不同形式的太阳能示范电站,促进了太阳能光热发电技术的发展。美国、西班牙、德国、法国、阿联酋、印度、埃及、摩洛哥、阿尔及利亚、澳大利亚等国家都已经开始建立大型的太阳能光热发电站。2009年,全球已并网运行的光热电站装机容量约600兆瓦,全部集中在美国和西班牙。

  美国目前投入商业运行的太阳能光热电站总装机容量达432兆瓦,位居世界首位。图1中就是位于美国加州莫哈维沙漠的Solar One电站,这是世界上第一个塔式太阳能集热发电系统的规模化试验和示范装置。2009年,美国有3座总计12兆瓦的太阳能光热电站投入运行,2010年还会再新增3座。这几座电站若能如期建成,美国在世界聚光光热发电领域的领先地位将更加巩固。

  图1: Solar One塔式太阳能集热发电站

  西班牙目前的总装机容量达330兆瓦,仅次于美国。欧洲的第一个商业化也是目前为止最大的太阳能集热电站就是图2中位于西班牙Granada 省的Andasol 电站。Andasol已经在2009 年3 月实现并网发电。西班牙的远期规划是在2020年达到2万兆瓦的装机容量。2009年,西班牙预登记的太阳能光热发电项目达57个,预计在2013年投入运营。照这样的趋势,2013年,西班牙的光热发电规模将超越美国。  2、中国不甘人后

  太阳能光热发电的国际市场如此蓬勃的发展,在这样巨大的刺激下,中国国内的光热项目也逐步从幕后走向台前,近几年中国开始示范工程的建设。虽然起步较晚,但业界对于中国光热发电的前景仍持乐观态度。多位从事光电技术研究的专家不约而同地表示,虽然国外光热发电比中国早了20多年,但中国赶超国外也许五年时间就足够了。

  2010年6月1日,国内首座70千瓦的太阳能塔式光热发电系统在南京通过鉴定验收。同年7月1日,亚洲首座塔式太阳能光热发电站在北京延庆动工兴建。而今年1月20日,50兆瓦太阳能光热发电特许权示范项目开始招标。6月1日,国家发改委颁布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》正式实施,在指导目录鼓励类新增的新能源门类中,太阳能光热发电被放在突出位置。

  业内人士认为,目前国内企业已捷足先登,抢占先机,光热市场新一轮爆发已经具备良好的外部条件。当然,市场的爆发不仅要依赖各方面的外部条件,对国内技术条件的依托也必不可少。只有技术过关,才能为市场的启动创造稳定的内部发展环境。

  隶属于天水星火机床的大连星火新能源发展有限公司就在光热市场逐步升温之时,积极攻克技术难关,为光热发电的发展提供强有力的技术支持。他们主营的太阳能光热发电设备中,斯特林发电机组的新产品即将面世。

  光热发电技术--斯特林发电系统蓄势发力

  斯特林技术是源于两百多年前英国的牧师罗巴特·斯特林提出的斯特林循环效率。近两百年来经过持续不断的技术改进,已经被广泛应用于农业、制造业、航海等领域,它几乎可以采用任何热源对引擎内的工作气体进行加热,当然太阳能也是一项非常好的选择。

  1、CSP斯特林历久弥新技术更精进

  现有的太阳能光热发电系统大致有三类,槽式线聚焦系统、塔式太阳能发电系统、碟式发电系统。其中,碟式斯特林发电效率高,太阳能槽式、塔式光热发电的光、电转化率也只达9%和11%。相比之下碟式斯特林光热发电的光、电转化率高达33%;具有应用灵活,无需消耗大量水资源;占地面积小等有点。而且的制造成本低,发电成本相对来说也比较低,这也是一大优势。国内对一些核心部件的技术也有了掌握只有一些深加工需要交给国外来完成。

  由于斯特林发电机组的诸多优点和优势,它的应用也受到广泛的重视,将于2010 年晚些时候在美国加州开工建设两座规模分别达到750MW 和850MW 的碟式CSP电站,并将于2011 年和2014 开始供电,这将是迄今为止全球最大的太阳能电站。2、国内制造商积极谋求量产获得阶段性成果
  国外对斯特林的重视和它日益迅速发展引起国内厂商的重视,究竟国内现在对这种技术的掌控到了什么阶段,它现在所占的市场份额和市场前景又究竟如何呢?带着这些问题solarzoom的记者走访了大连星火新能源发展有限公司斯特林发电机组项目的负责人阿古达木。
  据阿古达木先生介绍,斯特林发电机组的生产涉及到很多零部件的机加工,其中的核心工序都是依靠集团在机械加工方面的坚强支撑由自己来完成的,这样就对充分掌控核心部件的加工质量来说非常重要。而发动机前端的热头,以及一些关键的气体、冷却器等这些核心部件除了深加工是交给国外,其余都是独立完成。现在集团的主要精力投入在技术研发上,今年第四季度斯特林发电机产品将正式面市,并实现批量生产。
  对于斯特林发电机的市场和前景,阿古达木先生表示他们会根据用户多元化的需求来积极的调整市场策略。目前主要看好的市场是我国北方的甘肃、新疆等大型沙漠那一带,因为那里每年的光照比较强,持续时间也长,应用效果更为理想。在欧洲,像希腊这些光照比较充裕的国家,对光热领域产品的需求也会比较强劲。同时,东南亚一带,包括我们国家的一些没有配备供电设备的岛屿,也是他们未来的目标市场。(更多Solarzoom主题专访详情,参见后文--星火新能源:深耕光热发电 斯特林机组年底投入量产 )
  前景诱人,应用瓶颈需积极避免
  光热发电近期蓬勃发展,再加上《产业结构调整指导目录(2011年本)》尘埃落定正式确定,光热这个话题引起过多番热议。
  很多专家表示,现在光热发电的情况,与2000年前后风电和光伏发电很相似。当时风电和光伏发电刚刚起步,知道的人很有限,但10年后,已经形成了千亿级的市场。也有一些机构的预测称,如果到2020年我国实现3万平方公里的太阳能光热发电开发,将能够解决全国总用电量的30%-35%,光热发电市场规模可达22.5万亿-30万亿元。
  但是从实际发展来看,当前,国内光热发电还处在示范阶段,仅有的项目包括延庆1兆瓦太阳能热发电试验电站以及鄂尔多斯(600295)50兆瓦光热发电项目,距规划目标相差较远。
  目前中国光热发电面临的瓶颈主要有三个:一是技术瓶颈。在太阳能光热发电系统核心装备的技术水平上,中国与国外差距较大,导致国内光热发电的转换效率低,阻碍了光热发电的大规模推广运用。二是成本瓶颈。能够大幅度降低光热发电成本是其能否实现商业化的关键,而我国目前光热发电尚处于启动期,成本高,投资收益低,导致光热发电发展缓慢。三是政策瓶颈。光热发电处于发展初期,成本较高,依赖于政府补贴和政策鼓励,而中国在这方面尚无完善的补贴政策出台,无法提高企业投资光热发电的积极性。
  由此,我们不难看出,光热发电确实是一块肥肉,全国各个大小企业都争先恐后的来发展光热。但是在实际运用的过程中的问题也是亟待解决的。将这些问题按部就班的解决,才能促进光热发电健康正常的发展,真正达到预期中火爆的局面,缔造新能源第三个财富神话。
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