塔式技术的管道结构简单,降低了保温难度和成本。由于槽式系统采用导热油为传热介质,因此每1MW就需要建设1.6公里长的管道。过长的管道将造成三方面的问题:
(1)长距离的集热管暴露于寒冷的环境中,热量损失很大;
(2)必须使用利于维持高温的真空管作为吸热部件,管道的寿命短;
(3)夜间为了给管道保温,需要辅助的天然气热源,增加了设备投资和额外的天然气消耗;
(4)熔盐在长达数公里的集热管路中流动时可能会凝固。而塔式电站仅需600米左右的管道,无需天然气等燃料来保温,降低了保温成本和热量损耗,同时塔式电站可以使用非真空的吸热器进行光热转换,热交换部分的寿命更长。
塔式电站在效率和降本空间、储热系统、管道结构等方面均优于槽式技术,但其相比于槽式技术的主要缺点是:
(1)采用双轴跟踪的方式,定日镜的控制系统比较复杂;
(2)项目必须做到100MW以上才具有成本经济效益;
(3)可证明的实际运行案例相对少,运营经验以及分析数据相对欠缺,在获得融资支持方面有困难。
我们认为技术复杂、实际运行案例少等问题都是可以随着未来的技术进步和大规模建设加以解决的,而100MW以上规模的电站才具有成本经济效益意味着塔式技术的度电成本会随着电站规模的增加而快速降低,正说明塔式技术极为适合开发大规模光热电站。因此我们认为,在光热的四种技术路线中塔式技术的应用前景最为广阔。
塔式技术的市场份额正在快速提高
虽然在全球已建成的太阳能热发电站中,槽式电站所占比例接近90%。但塔式电站凭借技术上更强的竞争力,市场份额正在快速增长。2005年之前建成的光热电站全部采用了槽式技术;2006年至2010年建成的光热电站中,95%采用了槽式技术,4%采用了塔式技术;2011年至2014年建成的光热电站中,83%采用了槽式技术,14%采用了塔式技术。而在拟建的光热项目中,塔式技术的占有率已进一步提升到了38%。