太陽能光熱發電 續寫新能源的科技神話

[加入收藏][字號: ] [時間:2012-02-07  來源:中國能源網  關注度:0]
摘要: 太陽能光熱發電 續寫新能源的科技神話 訪科技部高效規模化太陽能熱發電的基礎研究項目首席科學家黃湘 業內人士預言,十二五期間,太陽能可能呈現出類似風能在十一五期間的高速發展態勢。更有專家表示,光熱發電是...


太陽能光熱發電 續寫新能源的科技神話

太陽能光熱發電 續寫新能源的科技神話

    ——訪科技部“高效規模化太陽能熱發電的基礎研究”項目首席科學家黃湘

    業內人士預言,“十二五”期間,太陽能可能呈現出類似風能在“十一五”期間的高速發展態勢。更有專家表示,光熱發電是可再生能源領域繼風電光伏發電之后新能源領域的“第三個科技神話”。近日,科技部“高效規模化太陽能熱發電的基礎研究”項目首席科學家黃湘接受了記者采訪,和我們一起探析這一有著美好前景的新能源領域。

    記者:太陽能光熱發電被寄予很高的期待,其技術難點在哪里?

    黃湘:化石能源發電是一種可控的發電形式,而可再生能源的發電,絕大多數是不可控或有條件可控的發電形式。這兩年全國風電運行小時數不斷下降,就是由于風電裝機容量不斷增大,超出了電網的接納限度,不得不棄風造成的。將來太陽能發電規模擴大,這一情況也會出現;其次,太陽能的利用要解決連續發電問題,即晚上如何發電,太陽能熱發電通過儲熱和延時利用,將白天的太陽能用于夜晚發電,這就是近10年國際上正在積極攻關的技術難題,國外在中小型機組上應用已經成功了。

    記者:這種技術對光熱發電具有什么樣的意義?

    黃湘:這種儲熱—延時發電的技術,在熱電轉換過程中是效率最高的發電形式,與電能—壓縮空氣轉換、抽水蓄能等相比,具有更高的轉換效率和更低的制造和運行成本,這一點決定了太陽能光熱發電具有的研究價值。

    記者:那什么才是太陽能儲能發電的最佳形式?

    黃湘:最佳的太陽能儲能發電形式尚未被證實,現階段大家正在探索和尋找。要解決儲能和發電的最佳結合,研究重點要放到發電介質上,目前蓄熱介質有蒸汽、導熱油和熔融鹽等,而儲能采用蒸汽作為儲熱介質,使設備成本增加,技術上已證明是不經濟的。全球各地的太陽能電站實驗過各種形式,比如以蒸汽為介質的無蓄熱發電,導熱油為介質的無蓄熱、少蓄熱發電,熔融鹽為介質的大容量蓄熱發電。目前,國際上采用熔融鹽蓄熱的電站最高可連續24小時發電。

    記者:這是不是說明技術瓶頸已經突破了呢?

    黃湘:雖然這一技術已經取得了很大的進步,但有些問題還沒有解決。用于太陽能熱發電的熔融鹽在常溫下為固體,到達一定溫度(如200度左右)成為液體,這就給電站運行帶來一定的安全隱患。最佳的介質是在常溫下就是液體,工作溫度范圍和常壓下不發生氣化,同時單位儲熱量要大,導熱性能要好,流動性要好,這就對材料提出了苛刻的要求。我們需要找到液態熔點更低的熔融鹽,國內學者已經研究出熔點接近100度的熔融鹽。

    記者:發電成本是新能源發展的關鍵,太陽能熱發電成本能否隨著規模的擴大而降低?

    黃湘:的確,光熱發電的成本決定了其前途。光熱發電產業實現大規模商業化后,上網電價將有較大幅度下降,并逐步接近現行風電標桿電價。

    按照科技部的規劃,2011年底將驗收1兆瓦實驗電站及研究基地。技術可行性得到證實之后,將逐步在2015年建設10兆瓦~100兆瓦示范電站;2020年建成荒漠地區100兆瓦~1000兆瓦商業實用電站;預計2020年后,光熱發電開始規模化建設。

    記者:光熱發電的成本優勢在哪里?

    黃湘:任何一種可再生能源發電形式的成本都有其極限值,不同發電方式的極限值是不同的。風力發電的極限成本最低,光熱發電站建設成本則相對較高,這是因為風能和太陽能的能流密度接近,但風力發電單位千瓦鋼材耗量是常規火電站的1.5倍,而光熱發電是8倍。因此,光熱發電的極限成本肯定不可能低于風電。但是,如果考慮到光熱發電的儲熱能力及負荷輸出特性,其成本優勢將會體現出來。

    再說,任何可再生能源發電初期階段,其成本都較高,隨著效率進一步提高,成本會逐步下降。雖然目前光熱發電的單位造價較高,但成本下降空間大,一旦光熱發電產業步入正軌,且實現規模化、商業化發展后,建設成本將會達到合理程度。

 

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