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。