光熱發(fā)電：低碳的“撒哈拉”路徑

鄭 芋

利用撒哈拉沙漠的太陽(yáng)能發(fā)電？這一似乎是天方夜譚的新能源幻想正在歐洲悄然實(shí)行。

“一個(gè)名為‘Desertec’（沙漠科技）的太陽(yáng)能計(jì)劃，也許會(huì)成為未來(lái)應(yīng)對(duì)氣候變化、甚至拯救世界的新典范?！薄聡?guó)《明鏡周刊》近日如此評(píng)價(jià)這一新計(jì)劃。以德國(guó)為首的多個(gè)歐洲國(guó)家已經(jīng)聯(lián)手參與這個(gè)項(xiàng)目：在撒哈拉沙漠之中建立一個(gè)巨型太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)。

目前，中國(guó)自主研發(fā)的光熱發(fā)電新技術(shù)已經(jīng)落地，但如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化、形成低成本高效率的產(chǎn)業(yè)鏈模式以及如何確定新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都成為阻礙“先機(jī)”獲得“先利”的瓶頸。

自主技術(shù)先機(jī)

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電都在如火如荼地進(jìn)行著，然而光熱發(fā)電多數(shù)還只停留在實(shí)驗(yàn)室階段。據(jù)了解，光熱發(fā)電當(dāng)前主要有4種收集太陽(yáng)能的方式：線(xiàn)型拋物面槽形集熱器、菲涅耳集熱器、塔式集熱器和旋轉(zhuǎn)拋物面碟式集熱器。

在4種方式中，目前國(guó)外也以槽形拋物面集熱器技術(shù)較為成熟。在用撒哈拉拯救地球的項(xiàng)目中就采用該項(xiàng)技術(shù)。盡管在國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電技術(shù)早在上世紀(jì)80年代就有所嘗試，然而介于技術(shù)瓶頸難于逾越而擱淺。

國(guó)務(wù)院參事、國(guó)家能源專(zhuān)家咨詢(xún)委員會(huì)主任徐錠明在接受記者采訪(fǎng)時(shí)介紹，國(guó)內(nèi)近幾年也不斷地有廠(chǎng)家進(jìn)行光電技術(shù)的研究，之前中科院就已經(jīng)投入部分經(jīng)費(fèi)在研究相關(guān)課題，但是目前都還沒(méi)有能夠?qū)⒋思夹g(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)，該技術(shù)之前都停留在實(shí)驗(yàn)階段。

國(guó)務(wù)院參事石定寰則對(duì)記者表示，目前國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電最難突破的技術(shù)瓶頸是工業(yè)成本及儲(chǔ)熱技術(shù)等問(wèn)題。

近日，這樣的技術(shù)障礙被國(guó)內(nèi)企業(yè)突破?！拔覀円呀?jīng)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的突破，與普通熱發(fā)電站相比，槽式熱發(fā)電僅增加太陽(yáng)能集熱器部分，綜合考量技術(shù)與環(huán)境等因素，其經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展前景完全有可能與普通熱電競(jìng)爭(zhēng)?！北本┲泻娇崭弁ㄓ迷O(shè)備有限公司（后簡(jiǎn)稱(chēng)“中航通用”）副總經(jīng)理張志明對(duì)記者說(shuō)。這也就預(yù)示著我國(guó)獨(dú)立建造大規(guī)模槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電站將成為可能。

北京市順義區(qū)天竺空港工業(yè)區(qū)的一個(gè)空曠的廠(chǎng)區(qū)內(nèi)，一排整齊的鋼架槽形拋物面集熱器正迎著正午的太陽(yáng)貪婪地吸吮著光能。這正是由北京中航空港通用設(shè)備有限公司自主研發(fā)、設(shè)計(jì)并具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電工程化成套設(shè)備。

“槽形拋物面集熱器，是通過(guò)一片片有拋物面的弧形反光鏡，將太陽(yáng)光聚集在含有特殊油質(zhì)的吸熱管上，將油加熱到400攝氏度，這些熱量隨后會(huì)把水轉(zhuǎn)換為水蒸氣，而蒸氣將驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)電?！睆堉久鲗?duì)記者介紹說(shuō)。

在太陽(yáng)能熱發(fā)電領(lǐng)域中，涉及槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電中的關(guān)鍵技術(shù)是聚光裝置和集熱裝置，特別是線(xiàn)聚焦集熱管、聚光鏡片、跟蹤驅(qū)動(dòng)裝置是實(shí)現(xiàn)槽式太陽(yáng)能順利發(fā)電的三項(xiàng)核心技術(shù)。而中航通用通過(guò)與中科院工程熱物理研究所進(jìn)行合作，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)從技術(shù)到生產(chǎn)的完全國(guó)產(chǎn)化。

“國(guó)內(nèi)的材料再加上我們自有的技術(shù)就能夠完成整套設(shè)備的制造?！睆堉久鞅硎尽?/p>

尚需產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化

要想讓沙漠發(fā)電的夢(mèng)想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，還需突破產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化等諸多“圍城”。

進(jìn)入“十一五”以來(lái)，國(guó)家對(duì)光熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)的投資力度不斷加大。根據(jù)我國(guó)規(guī)劃，到2020年火電比例將減少到50%，水電、核電、風(fēng)電及太陽(yáng)能發(fā)電比例將達(dá)到30%、8%、12%。五大電力集團(tuán)不斷尋求好的新能源項(xiàng)目上馬，這對(duì)于從事電力設(shè)備制造企業(yè)來(lái)說(shuō)絕對(duì)是利好消息。

業(yè)內(nèi)普遍的認(rèn)識(shí)是，技術(shù)發(fā)展滯后于市場(chǎng)需求，導(dǎo)致了新能源不具備價(jià)格優(yōu)勢(shì)，成為新能源無(wú)法市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化的根本瓶頸。但是，相對(duì)于其他的新能源技術(shù)，槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)尚屬一員“新兵”，究竟是否能夠順利進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化還需要實(shí)踐考量。

我國(guó)目前已形成從基本材料、主機(jī)設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成的產(chǎn)業(yè)鏈。生產(chǎn)企業(yè)一體化將是未來(lái)企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。如只做產(chǎn)業(yè)鏈的其中一環(huán)，抗風(fēng)險(xiǎn)能力則弱，若打通上下游產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)一體化，則能大大加強(qiáng)企業(yè)自身的實(shí)力。以中航空港為例，待發(fā)電站建立后，將配套上馬太陽(yáng)能測(cè)試車(chē)、清洗車(chē)、維修車(chē)。分別實(shí)現(xiàn)建站選址，測(cè)光等聚光槽式玻璃鏡面清洗及專(zhuān)業(yè)維修等功能。

同時(shí)，槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)在國(guó)內(nèi)尚屬首創(chuàng)，還沒(méi)有相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可供考量和檢測(cè)。因此，槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電在今后的發(fā)展需要有標(biāo)準(zhǔn)可依，避免無(wú)序發(fā)展。石定寰對(duì)此表示，制定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)是相當(dāng)重要的，目前國(guó)內(nèi)的光熱發(fā)電技術(shù)還沒(méi)有成熟，在實(shí)際應(yīng)用考核后會(huì)有相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)。

據(jù)了解，在中航通用研制成功槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電可工程化成套設(shè)備之后，也在積極與一些檢測(cè)機(jī)構(gòu)和行業(yè)組織接洽，進(jìn)行設(shè)備專(zhuān)業(yè)檢測(cè)定性，下一步將制定相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)整個(gè)行業(yè)規(guī)范生產(chǎn)，推進(jìn)槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)在我國(guó)有序、健康發(fā)展。