其原理為,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的傳熱介質(液體或氣體),再加熱水形成蒸汽帶動或者直接帶動發電機發電。
相比于光伏而言,光熱發電由于電力輸出穩定而易被電網消納,與硅晶光電轉換工藝等相比,有望降低太陽能發電的成本。此外,相比其他形式的太陽能轉換,太陽能所燒熱的水可以儲存在巨大的容器中,在太陽落山后幾個小時仍然能夠帶動汽輪發電。
商業化前景可期
根據我國《可再生能源中長期發展規劃》,我國每年太陽能資源可開發量折合標準煤達17000億噸,而包括風能、水能、生物質能、地熱能在內的其他可再生能源折合標準煤不到60億噸。專家預計,我國太陽能光熱發電市場前景廣闊。
據介紹,現階段太陽能發展方向主要包括光熱與光伏兩大陣營。目前,光伏領域的核心技術全部掌握在發達國家手中。其中歐洲國家政府以優惠政策支持企業發展太陽能光伏產業,用補貼的方式鼓勵大眾使用太陽能。
眾所周知,歐洲國家并不在自己國家生產多晶硅,而是將多晶硅的生產放到了發展中國家。我國太陽能行業專家表示,“多晶硅生產是一個耗能的過程,將產生大量二氧化碳,這就有一個碳的排量問題,如果發達國家要從發展中國家購買生產太陽能的原料多晶硅,就必須隨之購買所產生的碳排量,發展中國家用這筆資金解決污染環節的技術問題。”除此之外,光伏發電的成本是火電的10倍,高成本也阻礙了光伏發電的發展速度。
與核心技術、原材料不在國內、生產過程高能耗、發電成本高的光伏發電相比,光熱發電具有“擁有核心技術、生產材料主要需要玻璃與鋼材”的優勢。
“比起光伏發電,光熱發電更方便和目前國內的電網對接,因為光熱發電的基本原理和火力發電的原理相似,而國內的發電網絡的建設主要是以火力發電為主。由于光伏發電是利用多晶硅電池等載體把光能轉化成電能,所以對傳統電網的調控能力考驗很大。”業內人士姜謙表示,光熱發電不會對電網調峰、錯峰造成很大壓力,這是它的優勢。
目前,我國太陽能光熱發電產業鏈已初步形成,相關企業也已進入產業鏈的上下游環節,在關鍵部件開發方面涌現出一批企業,國內已基本可全部生產太陽能光熱發電的關鍵部件和主要裝備。并且,太陽能光熱發電產業鏈長,也可加速發展可以推動我國相關產業轉型升級。
此外,太陽能光熱發電站在建設過程中可消化鋼材、鋁材、玻璃、水泥等當前的過剩產能,并可拉動機械、電子等行業的轉型升級,并能推動發電裝備制造業的發展。姚志豪說,這是中國制造業的一次機遇,一旦撬動了產業,將會是一個上萬億的裝備制造業大市場,且有可能是又一個可以走向世界的裝備制造業。
突破政策障礙
多位政府和企業人士曾表示,2014年10月底前推出光熱發展政策的預期非常強,業內已將2014年稱為“中國光熱發展元年”。
光熱發電在中國長期沒有起色,大的制約因素是政策。直接的參照物,是同為太陽能發電形式的光伏發電。2013年,為了消化過剩產能,國家針對光伏發電出臺了包括電價在內的一系列政策,直接刺激了國內光伏市場的開啟。這一年,中國光伏新增裝機量超過11GW,幾乎是美國光伏組件公司全年的產能。
現階段,風光等新能源能否快速發展,直接取決于政府的政策力度。光熱行業由于規模較小,三年來并未受到政府部門太多關注,這是光熱與光伏在國內發展態勢迥異的根本原因。
此前,中廣核、首航節能、中控太陽能和五大發電集團都有投資光熱的意向,但均是小心翼翼地試探,規模化的項目幾乎沒有。
2014年6月,國家能源局發布了《關于委托開展太陽能熱發電設備能力情況調查的函》,委托電力規劃設計總院、國家太陽能發電產業技術創新戰略聯盟(下稱光熱產業聯盟)和水利水電規劃設計總院三家單位,對中國光熱產業發展情況進行摸底,為終出臺行業政策提供參考。
光熱產業聯盟稱,截至7月15日,他們共發出124份調研表,其中107份已收到回復。同時,專家組還現場調研了12家典型企業,數據分析表明,支撐塔式和槽式太陽能熱發電兩種技術路線的加工制造產業鏈雛形已形成,目前國產化率可達90%以上。
千億元市場待開發
據了解,我國光熱發電產業至今已經歷了十年的發展,然而,光熱發電在中國并未取得實質性進展。十年前我國就已有商業光熱發電運作項目。當時,光熱發電“德國太陽千年公司”總部技術人員和中國區代表積極推進鄂爾多斯50MWe槽式電站的前期工作。2011年,該項目由一家央企中標投資建設。然而,由于定價方式不盡合理、中標電價明顯遠離理性數值,該項目長期處于擱置狀態。
不過,2014年以來,國家能源局、發改委價格司、電力規劃設計總院等職能部門先后召開了兩次關于光熱發電的座談會,對推進我國光熱發電示范項目建設的相關問題進行了重點研討。政府將光熱發電業的發展重新提上日程,也使光熱發電開發商們重拾了信心。
目前,手握多地項目資源的五大電力公司和中控等民營開發商正摩拳擦掌。有分析認為,經過前期的示范階段,太陽能光熱產業有望迎來爆發期。
按照我國政府此前規劃,到2020年實現3吉瓦光熱發電裝機的低目標,以單位千瓦投資成本下降到3萬元計算,到2020年,我國光熱發電市場規模將超過千億元。