前不久,2010中國太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇在湖南沅陵召開,光熱發(fā)電成為與會人士探討的熱點(diǎn)話題,那么,光熱發(fā)電能否成為我國新能源發(fā)展未來的主角呢?
發(fā)展光熱并非要替代光伏
作為我國太陽能發(fā)電的后起之秀,光熱究竟應(yīng)該如何定位呢?對此,國務(wù)院參事、中國
前不久,2010中國太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇在湖南沅陵召開,光熱發(fā)電成為與會人士探討的熱點(diǎn)話題,那么,光熱發(fā)電能否成為我國新能源發(fā)展未來的主角呢?
發(fā)展光熱并非要替代光伏
作為我國太陽能發(fā)電的后起之秀,光熱究竟應(yīng)該如何定位呢?對此,國務(wù)院參事、中國可再生能源學(xué)會理事長石定寰觀點(diǎn)明確,他說:“光熱發(fā)電是最近十幾年國際上很看好的一個(gè)重要發(fā)展方向,美國在加州已建有不同形式的光熱發(fā)電示范裝置,但發(fā)展光熱的目的是為了更好地將太陽能加以充分利用,并不是要代替光伏技術(shù),它們都是太陽能利用的不同利用方式!
據(jù)華北電力大學(xué)副校長楊勇平介紹,美國、西班牙、德國等國在光熱發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面推進(jìn)的速度非?,目前,太陽能光熱發(fā)電在全球已運(yùn)行裝機(jī)容量近70萬KW,在建的近100萬KW,西班牙規(guī)劃在2012年以前建成180萬KW,美國也提出了宏偉計(jì)劃,在最近幾年規(guī)劃建設(shè)480萬KW的項(xiàng)目,其中320萬KW已簽訂建設(shè)合同。他說:“我國的光熱產(chǎn)業(yè)近幾年也開始蓬勃發(fā)展,但太陽能熱發(fā)電目前面臨的最大困惑和挑戰(zhàn)是成本!”
事實(shí)上,成本問題并非光熱所獨(dú)有,即使在光伏產(chǎn)業(yè)內(nèi)部,同樣也存在晶硅電池與薄膜電池兩種道路之爭。因?yàn)楸∧る姵負(fù)碛谐杀緝?yōu)勢,而晶硅電池的轉(zhuǎn)換率則略勝一籌。不過,薄膜電池在轉(zhuǎn)換率上正在奮起直追,美國一家公司的薄膜電池轉(zhuǎn)換率已達(dá)到了11%。
中科院工程熱物理研究所研究員金紅光比較推崇光熱技術(shù),他坦承,和光伏相比,光熱有著自己的技術(shù)瓶頸。由于太陽能是低密度能源,而電是高密度能源,在轉(zhuǎn)化過程中,能源轉(zhuǎn)化效率低,同時(shí)由于集熱成本高,最后造成太陽能熱發(fā)電總的投資很高,在美國即便是大規(guī)模應(yīng)用,總投資還沒有降下來!澳壳疤柲馨l(fā)電的單位投資還沒有降到社會能夠承受的范圍”,金紅光分析道,“太陽能發(fā)電單位投資如果在5萬元/KW以上,這種高投資是難以推廣的,市場是看不見的;如果說能夠降到3萬元/KW,則市場開始出現(xiàn),如果再降到1.5萬元/KW,它的市場將是非常大的,再降到1萬元/KW,那么其市場就不可估量!币虼耍J(rèn)為必須突破太陽能熱發(fā)電中的效率低、成本高這兩個(gè)瓶頸。
作為兩種不同原理、不同技術(shù)路線的發(fā)展方案,就應(yīng)用而言,目前光伏走在了光熱的前面。楊勇平說:“目前世界光伏的裝機(jī)容量超過2000萬KW,而光熱發(fā)電還不到70萬KW!睋(jù)悉,我國去年光伏發(fā)電已經(jīng)達(dá)到300MW,但太陽能熱發(fā)電還沒有更多的商業(yè)化實(shí)質(zhì)性項(xiàng)目。中國可再生能源學(xué)會光電專業(yè)委員會秘書長吳達(dá)成認(rèn)為,兩者存在直接競爭的關(guān)系,而技術(shù)則是保證競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵因素。他說:“技術(shù)進(jìn)步、規(guī);瘧(yīng)用和市場競爭,可以使發(fā)電成本逐漸下降。”據(jù)吳達(dá)成介紹,就光熱發(fā)電而言,目前槽式技術(shù)比較成熟,成本有望比較低;塔式技術(shù)主要是在示范試驗(yàn)階段;碟式發(fā)電成本會高一些,不過可以建設(shè)比較小型的電站。吳達(dá)成說:“光伏和光熱兩種技術(shù)都有很大的發(fā)展空間,希望到2015年,光熱發(fā)電初始投資可以降到2.5萬元/KW,每度電成本達(dá)到1.5元;2020年,光熱初始投資進(jìn)一步降到1.5萬元/KW,每度電成本0.6~0.8元。”
光熱結(jié)合燃煤可另辟蹊徑
中國工程熱物理學(xué)會理事長徐建中院士表示,盡管光熱技術(shù)并不是最近才出現(xiàn)的,但卻展現(xiàn)了一個(gè)無限發(fā)展的前景。他說:“與光伏相比,光熱具有儲能技術(shù),從而能夠避免晴天發(fā)電、陰天不能發(fā)電的麻煩問題,這使得并網(wǎng)更加容易。”對此,吳達(dá)成持同樣觀點(diǎn),他說:“光熱由于可以儲熱,它的發(fā)電相對更加平穩(wěn),可以延長發(fā)電時(shí)間。有人希望光熱發(fā)電每天能實(shí)現(xiàn)12小時(shí)以上!
盡管目前來看,與光伏相比,光熱并不占有成本優(yōu)勢,但楊勇平認(rèn)為,光熱在有些方面是可以和光伏競爭的。他介紹說,光熱發(fā)電設(shè)施有三套系統(tǒng):集熱、儲能、發(fā)電,與燃煤電站有許多共同之處,特別是在發(fā)電環(huán)節(jié),從熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡姸际莻鹘y(tǒng)的成熟技術(shù),如果能把兩者結(jié)合起來,把太陽能產(chǎn)生的熱量送入燃煤電站,發(fā)電部分交給燃煤電站的高效大機(jī)組,則可以實(shí)現(xiàn)高效率。目前,單純的光熱發(fā)電最大機(jī)組在美國,為8萬KW,主汽溫度多為400度,壓力也比較低;而燃煤電站單機(jī)容量則高達(dá)100萬KW,主汽溫度高達(dá)600度,壓力達(dá)到260個(gè)大氣壓。楊勇平說:“如果兩者結(jié)合,效率能夠大大提高,這意味著成本的下降!彼治稣f,兩者結(jié)合可以省掉光熱發(fā)電的第二和第三部分,蓄能和發(fā)電部分的成本降低,則整個(gè)造價(jià)可降低30%以上,在當(dāng)前來講,這是比較現(xiàn)實(shí)和可行的辦法。據(jù)初步測算,如果太陽能的集熱系統(tǒng)與燃煤電站的30萬KW機(jī)組結(jié)合,年均發(fā)電效能太陽能占1萬KW,其他29萬KW用燃煤,煤耗可以降低17克,發(fā)電成本應(yīng)當(dāng)可以和光伏競爭。
“如何與傳統(tǒng)的電廠有效互補(bǔ),是太陽能熱利用時(shí)所具有的優(yōu)勢,而光伏不容易和傳統(tǒng)的電廠進(jìn)行互補(bǔ)”,金紅光說,“這些應(yīng)用原則是非常重要的!
一切取決于降低成本
在2010中國太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇舉辦的當(dāng)天,北京中航空港通用設(shè)備有限公司在沅陵工業(yè)園占地200畝的槽式太陽能熱發(fā)電成套設(shè)備生產(chǎn)基地舉行了奠基儀式。今年年初,北京中航通用公司與中科院工程熱物理研究所、華北電力大學(xué)合作,實(shí)現(xiàn)了槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)成套設(shè)備核心技術(shù)曲面聚光鏡從技術(shù)到生產(chǎn)的完全國產(chǎn)化。
中航通用公司副總經(jīng)理張志明表示,以利用國產(chǎn)設(shè)備建造一個(gè)50MW規(guī)模大小的槽式太陽能熱發(fā)電站為例,總的設(shè)備投資在1.5萬元/KW左右,大大低于光伏發(fā)電設(shè)備投資成本。2年后,將有可能實(shí)現(xiàn)9000元/KW。
對于太陽能熱發(fā)電大規(guī)模推廣應(yīng)用的成本問題,金紅光表示:“單位千瓦投資在第一個(gè)電站中要控制在1.5萬元/KW以內(nèi),在100~200MW以內(nèi),降至單位投資1萬元/KW以內(nèi),這是我們的近期目標(biāo)!彼瑫r(shí)認(rèn)為,2050年以后太陽能發(fā)電的高參數(shù)、大容量,則是未來的計(jì)劃,并不是今天的產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)。
對于光熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資金問題,國務(wù)院參事、中國可再生能源學(xué)會理事長石定寰表示,光熱產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中不能沿襲過去老的模式,主要依靠政府投資,必須加大產(chǎn)業(yè)自身同資本市場的對接,以解決經(jīng)費(fèi)不足的問題。他說:“政府的支持是必要的,但社會資本的力量同樣不容忽視。最近幾年股權(quán)基金、社會資本想投入清潔能源開發(fā)的很多,就看地方有無良好的條件去吸引這些資金!
降低成本光熱光伏“同病相憐”
在利用太陽能發(fā)電的進(jìn)程中,光伏也好,光熱也罷,其實(shí)兩者只是兩種不同的技術(shù)發(fā)展路線,用專家的話說,兩者“各有各的用途,各有各的發(fā)展方向,同時(shí)也各有各的優(yōu)勢和存在的問題”。
就目前太陽能發(fā)電的發(fā)展規(guī)模和水平而言,顯然光伏走在了光熱的前面,但事實(shí)上,兩者在大規(guī)模推廣應(yīng)用中卻面臨著同樣的關(guān)鍵性問題,即成本收益問題。寄希望太陽能發(fā)電在成本上與傳統(tǒng)電力進(jìn)行真正的市場競爭,至少在目前顯然是不現(xiàn)實(shí)的。如果沒有政策的扶持,太陽能發(fā)電就難以走出尷尬的境地。
據(jù)國務(wù)院參事、中國可再生能源學(xué)會理事長石定寰介紹,我國光伏電池生產(chǎn)制造從2007年開始成為全球第一,且已連續(xù)3年保持了全球第一的位置,占全球光伏電池產(chǎn)量的近40%。但令人遺憾的是,一方面作為光伏電池生產(chǎn)大國,我國光伏電池的年產(chǎn)量超過了4000MW,總的生產(chǎn)能力高達(dá)5000MW,今年可達(dá)6000~7000MW;但另一方面,現(xiàn)在全國光伏發(fā)電總的裝機(jī)容量才300MW多點(diǎn)。
由于我國光伏電池的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國內(nèi)市場的容量,結(jié)果中國生產(chǎn)的光伏電池大部分都用于出口。目前海外市場需求巨大,據(jù)說光伏電池工廠晝夜加班,有的訂單已經(jīng)排到了明年。
風(fēng)能發(fā)展的變化同樣證明政策在新能源推廣發(fā)展中是何等的重要,因?yàn)橛辛松暇W(wǎng)電價(jià),風(fēng)能近年發(fā)展很快,其中政策對其應(yīng)用起了重要作用。
而今,在全國范圍內(nèi),由于太陽能發(fā)電的電價(jià)還沒有確定下來,制約影響了市場的發(fā)展,影響了投資者的積極性,結(jié)果是產(chǎn)業(yè)制造發(fā)展很快,但應(yīng)用市場發(fā)展很慢。
因此,現(xiàn)在是到了決策和規(guī)劃部門真正下決心大力發(fā)展太陽能發(fā)電的時(shí)候了!讓人稍感欣慰的是,目前我們對太陽能發(fā)電正在進(jìn)行招標(biāo),希望找到合理的電價(jià)定位。
最后,企業(yè)固然是自主創(chuàng)新的主體,但政府并非可以袖手旁觀。歐美等國都投入了大量的資金來加強(qiáng)院校、科研院所和企業(yè)的創(chuàng)新活動。因此,強(qiáng)調(diào)企業(yè)創(chuàng)新,不等于說政府沒有責(zé)任,在前沿、戰(zhàn)略性基礎(chǔ)性工作中,政府要投入大量的經(jīng)費(fèi)予以支持。例如,在發(fā)展新能源中,各地的資源評估工作大大滯后,資源情況不清楚,如何確定當(dāng)?shù)厥欠襁m合建電站,這將是政府要做的基礎(chǔ)性工作之一。
作者:王曉濤 來源:
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