“十二五”期間,我國(guó)政府對(duì)能源業(yè)提出了“保供應(yīng)同時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型”的主要目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)這一任務(wù),大力發(fā)展非化石能源、促進(jìn)新興可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重就成為不二選擇
據(jù)國(guó)際能源署預(yù)測(cè),到2015年全球CSP(太陽(yáng)能光熱發(fā)電)累計(jì)裝機(jī)將達(dá)24.5GW,五年復(fù)合增速為90%,到2020年,其發(fā)電成本有望降至10美分/千瓦時(shí)以下。
“十二五”期間,我國(guó)政府對(duì)能源業(yè)提出了“保供應(yīng)同時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型”的主要目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)這一任務(wù),大力發(fā)展非化石能源、促進(jìn)新興可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重就成為不二選擇。而眾多新能源類別中,太陽(yáng)能光熱發(fā)電由于與電網(wǎng)更具匹配性等諸多優(yōu)勢(shì),有望成為未來(lái)新能源發(fā)展的主導(dǎo)方向。
全球市場(chǎng)發(fā)展熱情高漲
作為太陽(yáng)能源利用的主要方向,光伏發(fā)電與光熱發(fā)電一直相伴而行,盡管后者的商業(yè)化利用試驗(yàn)甚至還要早于前者,但因歷史的機(jī)緣巧合,光熱發(fā)電事實(shí)上滯后了。
早在1950年代,前蘇聯(lián)就設(shè)計(jì)建造了世界上第一座小型的塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電試驗(yàn)電站。在隨后的20世紀(jì)70年代至80年代末,由于石油危機(jī)的影響,替代能源技術(shù)在全球興起,其中太陽(yáng)能源利用成為主要方向。但由于光伏電池價(jià)格昂貴且光電轉(zhuǎn)換效率較低,多數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都將太陽(yáng)光熱發(fā)電作為了發(fā)展重點(diǎn),并投資興建了一批試驗(yàn)性電站。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),當(dāng)時(shí)全世界建造的500kw以上的太陽(yáng)能熱發(fā)電站約有20余座,發(fā)電功率最大達(dá)到了80MW。但隨著石油危機(jī)結(jié)束,光熱發(fā)電技術(shù)不夠成熟以及成本太高的問(wèn)題得以凸顯,其商業(yè)化利用試驗(yàn)因此停滯。
近兩年來(lái),太陽(yáng)能光熱發(fā)電再次成為國(guó)際可再生能源領(lǐng)域的投資熱點(diǎn)。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,全球新增清潔能源投資流向大型太陽(yáng)能熱發(fā)電領(lǐng)域的趨勢(shì)正日益明顯,項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模也越來(lái)越大。美國(guó)BrightSource公司日前開(kāi)建的392MW Ivanpah光熱電站,以高達(dá)22億美元的總投資摘桂全球投資最大的在建光熱發(fā)電項(xiàng)目。而2009年7月,更有歐洲數(shù)國(guó)企業(yè)曾聯(lián)合推出一項(xiàng)號(hào)稱“歐洲沙漠行動(dòng)”的光熱發(fā)電項(xiàng)目規(guī)劃,計(jì)劃未來(lái)十年內(nèi)投資4000億歐元在中東及北非地區(qū)建立一系列并網(wǎng)的太陽(yáng)能熱發(fā)電站,希望以此來(lái)滿足歐洲15%的電力需求。
資料顯示,自2009年來(lái),西班牙光熱發(fā)電累計(jì)裝機(jī)約582MW,在建項(xiàng)目超過(guò)600MW;美國(guó)在建項(xiàng)目近500MW,規(guī)劃項(xiàng)目超過(guò)10GW;另外中東地區(qū)、澳大利亞、印度、南非等國(guó)也有規(guī)模不一的項(xiàng)目正在啟動(dòng)中。
據(jù)美國(guó)能源部Rueckert博士日前在三亞光熱發(fā)電論壇上介紹,截至2011年8月,全球已經(jīng)運(yùn)行的商業(yè)太陽(yáng)能熱電站總裝機(jī)容量為1352.65MW,在建項(xiàng)目3159.9MW,宣布要建的達(dá)14989.08MW。
太陽(yáng)能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化正進(jìn)入快速發(fā)展期,而隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化成型,這一產(chǎn)業(yè)在未來(lái)二十年內(nèi)將迎來(lái)發(fā)展高潮。據(jù)綠色和平組織、歐洲太陽(yáng)能熱發(fā)電協(xié)會(huì)(ECSPLA)與國(guó)際能源署在2009年共同編寫的一份報(bào)告中指出,到2030年,太陽(yáng)能熱發(fā)電能滿足世界電力需求的7%,2050年滿足世界電力需求的25%。
據(jù)此推算,到2015年,全世界太陽(yáng)能熱發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量要達(dá)到2446萬(wàn)千瓦,年均裝機(jī)容量為546萬(wàn)千瓦;到2020年,全世界太陽(yáng)能熱發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到6858萬(wàn)千瓦,年均裝機(jī)容量1260萬(wàn)千瓦;到2035年,全世界太陽(yáng)能熱發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量將高達(dá)83070萬(wàn)千瓦,年均裝機(jī)容量更是超過(guò)4000萬(wàn)千瓦。
而歐盟也在2010年6月發(fā)布的“太陽(yáng)能熱電2025”報(bào)告中指出,到2025年,僅歐洲的太陽(yáng)能熱發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量就將達(dá)到6000萬(wàn)到1億千瓦。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面,除內(nèi)蒙古50MW示范電站啟動(dòng)外,也屢屢傳出五大電力集團(tuán)以及部分大型企業(yè)集團(tuán)在光熱發(fā)電方面的立項(xiàng)消息。觀察人士認(rèn)為,如果所有已公布項(xiàng)目均能實(shí)施,2015年前我國(guó)太陽(yáng)能熱發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)3GW左右。
無(wú)法否認(rèn),國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已處于加溫啟動(dòng)階段,業(yè)界對(duì)太陽(yáng)能光熱發(fā)電的發(fā)展前景已基本達(dá)成共識(shí),各路資金更是躍躍欲試。
但也應(yīng)該清醒地看到,國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能光熱發(fā)電的規(guī);虡I(yè)利用還存在著諸多制約因素。其中,技術(shù)成熟度、產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)以及發(fā)電成本或系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題首當(dāng)其沖。
對(duì)技術(shù)的理解漸趨一致
太陽(yáng)能光熱發(fā)電(Concentrated Solar Power,簡(jiǎn)“CSP”)是一種太陽(yáng)能聚光熱發(fā)電技術(shù),依靠各種聚光鏡面將太陽(yáng)的直接輻射(DNI)聚集,通過(guò)加熱導(dǎo)熱介質(zhì),再經(jīng)過(guò)熱交換產(chǎn)生高溫蒸氣,推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。
CSP目前主流的幾種技術(shù)路線都是按照太陽(yáng)能采集方式來(lái)劃分的,主要有塔式、槽式和碟式三類。目前全球范圍內(nèi)已建成或在建的項(xiàng)目,以槽式為最,但塔式和碟式也開(kāi)始得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
就三種技術(shù)的比較而言,天威(成都)太陽(yáng)能熱發(fā)電開(kāi)發(fā)有限公司總工程師周學(xué)斌認(rèn)為,槽式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成熟,也基本實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化,其他兩種方式還處于示范階段。他進(jìn)一步解釋說(shuō),“槽式系統(tǒng)目前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)以及分析數(shù)據(jù)都是比較成熟的,所以在國(guó)外建設(shè)槽式電站銀行可以擔(dān)保,在國(guó)內(nèi)也有政策支持,因此槽式系統(tǒng)的商業(yè)化發(fā)展速度更快!睋(jù)他介紹,目前槽式系統(tǒng)在國(guó)際市場(chǎng)上裝機(jī)規(guī)模越來(lái)越大,西班牙達(dá)到了2.4GW,美國(guó)政府已審批的將在2014年之前建設(shè)的項(xiàng)目裝機(jī)容量也達(dá)到了2GW。
而塔式和碟式目前所占份額相對(duì)較小,也比較分散,多是一些小規(guī)模項(xiàng)目,尤其碟式所占份額更小。不過(guò)就技術(shù)優(yōu)勢(shì)而言,周學(xué)斌也認(rèn)為這三種技術(shù)路線都有各自的特點(diǎn),他介紹說(shuō),“槽式系統(tǒng)線聚焦技術(shù)已經(jīng)得到了近三十年的實(shí)踐驗(yàn)證,在成熟度上沒(méi)什么問(wèn)題,但其線聚焦形式的聚光效率與集熱管太長(zhǎng)帶來(lái)的熱能耗散始終是個(gè)問(wèn)題;而塔式系統(tǒng)相對(duì)造價(jià)成本低,跟蹤系統(tǒng)簡(jiǎn)單,抗風(fēng)能力強(qiáng),所以在中溫?zé)岚l(fā)電方面有其獨(dú)到優(yōu)勢(shì)。但由于聚光鏡距離塔頂太遠(yuǎn),對(duì)跟蹤的命中率和精準(zhǔn)度的要求也更高,且因?yàn)榫嚯x過(guò)遠(yuǎn)光能損耗更大,這些問(wèn)題都不太好解決;相比而言,碟式的聚光效果更好,也更省水,盡管在相同規(guī)模條件下可能占地面積更大,但對(duì)場(chǎng)地平整度要求卻沒(méi)有前兩種技術(shù)那么高,因此具有更靈活的應(yīng)用空間!
在占地面積方面,周學(xué)斌用了一個(gè)非常形象的比喻來(lái)區(qū)分三種技術(shù)路線的差別——槽式系統(tǒng)是連排別墅,塔式系統(tǒng)是獨(dú)棟別墅,碟式則是疊拼獨(dú)棟別墅。
東莞中能光伏科技有限公司首席技術(shù)官何斌則從系統(tǒng)跟蹤效率和設(shè)備制造角度對(duì)槽式系統(tǒng)和塔式系統(tǒng)表達(dá)了自己的看法。在他看來(lái),槽式的跟蹤系統(tǒng)只能跟蹤東西方向,不僅跟蹤精準(zhǔn)度低,對(duì)場(chǎng)地要求也更高,而且其拋物面聚光鏡和集熱管加工難度也較大,目前全世界有能力規(guī)模化生產(chǎn)的企業(yè)也不多;而塔式系統(tǒng)因?yàn)殓R子的距離太遠(yuǎn),帶來(lái)聚光差別大,因此對(duì)鏡面平整度加工要求很高,制造是個(gè)難題。
任何一種技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化推廣,離開(kāi)金融機(jī)構(gòu)的支持幾乎是不可想象的,因此金融資本對(duì)技術(shù)的理解會(huì)在很大程度上左右產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。亞洲開(kāi)發(fā)銀行對(duì)太陽(yáng)能源在本區(qū)域的利用一向積極支持,其區(qū)域和可持續(xù)發(fā)展部能源高級(jí)顧問(wèn)和實(shí)施領(lǐng)導(dǎo)Anil Terway先生日前在接受《太陽(yáng)能發(fā)電》雜志記者郵件采訪時(shí)表示,“亞行在技術(shù)選擇上保持中立。盡管槽式是CSP主流技術(shù)中最成熟的,但每種CSP技術(shù)在轉(zhuǎn)換效率、占地、成本、冷卻用水的需求等方面各有優(yōu)缺點(diǎn)。因此技術(shù)選擇要根據(jù)預(yù)期的產(chǎn)出、場(chǎng)地條件、可利用的投資資金情況進(jìn)行審慎的分析。”
據(jù)Anil Terway介紹,亞洲開(kāi)發(fā)銀行自從2009年以來(lái)一直在推動(dòng)中國(guó)的太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展,并已經(jīng)提供了一項(xiàng)名為“太陽(yáng)能熱發(fā)電開(kāi)發(fā)”的技術(shù)援助贈(zèng)款,該技術(shù)援助贈(zèng)款目前正在幫助八達(dá)嶺1兆瓦塔式CSP示范電站和甘肅50兆瓦CSP示范項(xiàng)目建設(shè)。
作為地區(qū)政策性金融機(jī)構(gòu),盡管亞行的看法與其他投資性金融資本的可比性不大,但其審慎的態(tài)度多少還是表明了目前外界對(duì)光熱發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀的一種理解。當(dāng)然,Anil Terway同樣也認(rèn)為,太陽(yáng)能熱發(fā)電能夠成為可再生能源的一種主流技術(shù),因?yàn)椤皫в袃?chǔ)熱設(shè)施的光熱發(fā)電系統(tǒng)輸出是連續(xù)的和可調(diào)配的,這消除了風(fēng)電和光伏發(fā)電技術(shù)輸出的間歇性問(wèn)題,還可以用于大型混合系統(tǒng),例如和天然氣發(fā)電相結(jié)合等!
不過(guò),業(yè)界對(duì)于技術(shù)路線的發(fā)展仍在不斷思考和探索。在周學(xué)斌看來(lái),正是有了過(guò)去數(shù)十年的實(shí)踐,高溫高聚光的方向才凸顯出來(lái),并成為未來(lái)光熱發(fā)電技術(shù)的大趨勢(shì)。因?yàn)橹挥懈邊?shù)才能產(chǎn)生高效率,才能降低造價(jià)成本實(shí)現(xiàn)規(guī);l(fā)展。從這個(gè)角度,他認(rèn)為目前的三種技術(shù)路線都有局限,未來(lái)應(yīng)該是多種技術(shù)路線的優(yōu)勢(shì)集合。
中海陽(yáng)新能源電力股份有限公司董事長(zhǎng)薛黎明對(duì)此表示了認(rèn)同。據(jù)他介紹,目前業(yè)界已開(kāi)始試驗(yàn)把原本作為獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)的眾多碟式系統(tǒng)串聯(lián)起來(lái)組成一個(gè)大系統(tǒng),經(jīng)過(guò)其更高效率的熱能收集,到后端推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。薛黎明解釋說(shuō),“碟式系統(tǒng)的高聚光能夠收集更多的熱能,不但規(guī)避了槽式的集熱管散熱問(wèn)題和塔式的跟蹤精準(zhǔn)度以及遠(yuǎn)距離傳輸光能問(wèn)題,而且更節(jié)水,對(duì)場(chǎng)地的要求也更靈活,因此將是未來(lái)的主流方向。”
在八月中旬于三亞舉行的太陽(yáng)能光熱發(fā)電國(guó)際論壇上,對(duì)這一技術(shù)發(fā)展方向持認(rèn)同態(tài)度的內(nèi)人士不在少數(shù),一家國(guó)外企業(yè)甚至還搬來(lái)一個(gè)將用于此技術(shù)方向的碟式模型擺放在了會(huì)場(chǎng)門口。
總體而言,多位業(yè)內(nèi)專家都表示,光熱發(fā)電作為一種技術(shù)群的集成,需要克服的技術(shù)難點(diǎn)還很多,而且相比光伏系統(tǒng)也有更多的特殊要求,比如對(duì)電站選址的場(chǎng)地、光照強(qiáng)度、太陽(yáng)照射角度以及空氣相對(duì)濕度等要求都更為嚴(yán)苛,這也在一定程度上制約了光熱發(fā)電的試驗(yàn)和示范。
規(guī)模化試驗(yàn)亟標(biāo)準(zhǔn)化
也正是由于光熱發(fā)電技術(shù)路線尚存衍變可能,因此在一定程度上統(tǒng)一技術(shù)研發(fā)和設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn),可能是光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化目前更緊迫需要解決的問(wèn)題。此說(shuō)并不矛盾。
目前的三種主流技術(shù)都已經(jīng)過(guò)了數(shù)十年的發(fā)展和實(shí)踐,一些技術(shù)環(huán)節(jié)已經(jīng)相當(dāng)成熟。但光熱發(fā)電如要大規(guī)模利用,仍還需要更大范圍更大規(guī)模的試驗(yàn)和實(shí)踐,因?yàn)閷?duì)于光熱發(fā)電這種多技術(shù)群集合的大型系統(tǒng)而言,不同規(guī)模量級(jí)的系統(tǒng)甚至有可能需要采用完全不同的集合技術(shù)。如果沒(méi)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為支撐,更大規(guī)模和范圍的試驗(yàn)很難實(shí)現(xiàn),意義和價(jià)值也將大打折扣。
只有更大規(guī)模地將現(xiàn)有技術(shù)路線予以試驗(yàn)和實(shí)踐,其各自的優(yōu)劣勢(shì)才可能更充分地體現(xiàn)出來(lái)。也只有在此基礎(chǔ)上,聯(lián)合多種優(yōu)勢(shì)的技術(shù)整合方向或曰技術(shù)創(chuàng)新才更具價(jià)值。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)不少機(jī)構(gòu)或企業(yè)都宣稱在光熱發(fā)電設(shè)備或技術(shù)方面有研發(fā)成果出來(lái)。但不可否認(rèn)的是,這些研發(fā)成果幾乎都未進(jìn)行過(guò)規(guī);娬镜脑囼(yàn)和實(shí)踐,因此其技術(shù)可靠性和規(guī);每尚行匀杂写(yàn)證,還需要通過(guò)規(guī);娬窘ㄔO(shè)去試驗(yàn)和實(shí)踐。而規(guī);囼(yàn),同樣需要在設(shè)備選型乃至系統(tǒng)集成方面形成一定的標(biāo)準(zhǔn),不然很難實(shí)現(xiàn)規(guī)模化,投資成本也更高。
因此,標(biāo)準(zhǔn)的建立,或?qū)⒊蔀楣鉄岚l(fā)電產(chǎn)業(yè)化真正起步的基石?傻踉幍氖,標(biāo)準(zhǔn)的建立本身就需要更多的試驗(yàn)和實(shí)踐作為基礎(chǔ)。
正是因此,對(duì)于產(chǎn)業(yè)化初期舉步維艱的光熱發(fā)電來(lái)說(shuō),政府在此時(shí)此刻的引導(dǎo)作用才更顯重要。于是,光熱發(fā)電面臨的另外一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題也就凸顯出來(lái)——政府如何促進(jìn)產(chǎn)業(yè)建立基礎(chǔ),以邁出最為關(guān)鍵的前幾步。作為一種已被實(shí)踐證明可行的技術(shù),光熱發(fā)電向產(chǎn)業(yè)化和規(guī);梅较虻钠鸩剑x不開(kāi)政府之手的積極介入。
產(chǎn)業(yè)化起步仍需政策扶持
與很多新興技術(shù)一樣,光熱發(fā)電的核心技術(shù)目前也只是掌握在少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的企業(yè)手中。周學(xué)斌表示,“由于光熱發(fā)電技術(shù)本身存在的難點(diǎn)較多,加上改革開(kāi)放以來(lái)我們已經(jīng)習(xí)慣了以市場(chǎng)換技術(shù),所以國(guó)內(nèi)在政策支持力度、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行和鼓勵(lì)政策方面都并不夠熱心,從而導(dǎo)致國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電的規(guī);痉兑恢蔽茨苷嬲龁(dòng)!痹谒磥(lái),沒(méi)有規(guī);氖袌(chǎng)利益驅(qū)動(dòng),國(guó)外光熱發(fā)電技術(shù)大國(guó)不太可能將工藝和設(shè)備同時(shí)轉(zhuǎn)讓給我們。
作為全球?yàn)閿?shù)不多的能生產(chǎn)槽式光熱發(fā)電集熱管的企業(yè),肖特公司相關(guān)人士接受《太陽(yáng)能發(fā)電》雜志記者采訪時(shí)就表示,肖特之所以目前對(duì)國(guó)內(nèi)小規(guī)模的示范項(xiàng)目興趣不大,主要還是擔(dān)心核心技術(shù)的流失。
盡管掌握光熱發(fā)電核心技術(shù)的主要跨國(guó)企業(yè)都對(duì)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)積極“示好”,但國(guó)內(nèi)目前“雷聲大,雨點(diǎn)小”的市況看來(lái)對(duì)他們的吸引力并不大,《太陽(yáng)能發(fā)電》雜志記者近日約訪的幾家知名外資光熱發(fā)電設(shè)備企業(yè)均避而不談其中國(guó)市場(chǎng)策略,亦可窺其心態(tài)一斑。
在周學(xué)斌看來(lái),引進(jìn)技術(shù)與自主研發(fā)并不矛盾,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的起步完全可以借鑒國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)。他建議,“我們可以沿襲美國(guó)、西班牙等光熱發(fā)電技術(shù)強(qiáng)國(guó)的做法,從多做試驗(yàn)示范項(xiàng)目開(kāi)始,以吸納和吸收為前提,堅(jiān)持自主研發(fā)創(chuàng)新的原則。如此,更有望盡快邁出國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電市場(chǎng)化的第一步!
美國(guó)、西班牙等國(guó)在光熱發(fā)電領(lǐng)域之所以領(lǐng)先,很大程度上是因其早在20多年前就開(kāi)始了巨額投資。如前文所述,上世紀(jì)80年代前后光熱發(fā)電在西方國(guó)家曾掀起了一撥投資高潮。其中特別值得一提的是,美國(guó)于1985年開(kāi)始在加州建設(shè)的9座槽式太陽(yáng)能熱電站,總裝機(jī)容量達(dá)到353.8MW,且至今仍在正常運(yùn)行。
盡管由于石油危機(jī)結(jié)束后光熱發(fā)電系統(tǒng)成本問(wèn)題凸顯,各國(guó)光熱發(fā)電投資熱情停滯,但卻正是由美國(guó)、西班牙、以色列和德國(guó)等發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家在上世紀(jì)掀起的那一輪光熱發(fā)電實(shí)踐高潮,帶來(lái)了光熱發(fā)電技術(shù)的快速進(jìn)步,并沉淀至今。
我國(guó)在太陽(yáng)能熱發(fā)電領(lǐng)域的實(shí)踐實(shí)際上一直都沒(méi)有真正啟動(dòng),只是進(jìn)行了一些技術(shù)研發(fā)和小型樣機(jī)試制。周學(xué)斌介紹,受經(jīng)費(fèi)和技術(shù)條件的限制,國(guó)內(nèi)只是在“六五”期間建立了一套功率為lkw的太陽(yáng)能塔式熱發(fā)電模擬裝置和一套功率為lkw的平板式太陽(yáng)能低熱發(fā)電模擬裝置,并與美國(guó)合作設(shè)計(jì)并試制成功一套功率為5kw的碟式太陽(yáng)能發(fā)電裝置樣機(jī)。
在全球經(jīng)濟(jì)衰退和國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的背景下,政府扶持光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的意義,其實(shí)已經(jīng)不僅限于對(duì)一種技術(shù)的支持。在北京工業(yè)大學(xué)教授吳玉庭看來(lái),大力推廣和發(fā)展太陽(yáng)能熱發(fā)電可帶動(dòng)十大關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè),并可促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。他介紹說(shuō),“太陽(yáng)能熱發(fā)電示范電站所涉及的產(chǎn)業(yè)鏈非常廣泛,包括支架、玻璃加工和成型、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和跟蹤、監(jiān)測(cè)和控制、高溫?fù)Q熱器、高溫熔鹽罐、高溫熔鹽泵及水泵、管路閥門、高參數(shù)小容量蒸汽輪機(jī)、熔鹽配制等。其中鋼鐵、水泥和玻璃是太陽(yáng)能熱發(fā)電的主要材料!睋(jù)他估計(jì),建設(shè)一個(gè)10萬(wàn)千瓦的光熱電站需要1.5萬(wàn)噸玻璃、5萬(wàn)噸鋼材和4萬(wàn)噸水泥,如實(shí)現(xiàn)年裝機(jī)容量1000萬(wàn)千瓦,則每年需150萬(wàn)噸玻璃、500萬(wàn)噸鋼材和400萬(wàn)噸水泥。因此光熱發(fā)電可延伸產(chǎn)業(yè)鏈,并可大大拉動(dòng)鋼鐵、水泥和玻璃的需求。
吳玉庭認(rèn)為,太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)在未來(lái)3~5年內(nèi)會(huì)發(fā)展成為一個(gè)超過(guò)風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。而現(xiàn)在“正是投資的最佳時(shí)機(jī)!钡舱J(rèn)為,國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電還處于醞釀期,其產(chǎn)業(yè)還未形成。因此,“在目前太陽(yáng)能熱電站配套部件還未實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的情況下,太陽(yáng)能熱電站的建設(shè)成本肯定是高的,這就迫切需要政府出臺(tái)產(chǎn)業(yè)扶持政策,如貸款、免稅、電價(jià)等。因?yàn)閺难邪l(fā)到真正商業(yè)化之間有一個(gè)死亡谷,如果政府政策缺位,產(chǎn)業(yè)將很難健康發(fā)展。”他說(shuō)道。亞行的Anil Terway也認(rèn)為,“在光熱發(fā)電部署的早期階段,政府應(yīng)該更多的關(guān)注CSP的開(kāi)發(fā)。盡管中國(guó)政府制定了‘十二五’期間雄偉的太陽(yáng)能裝機(jī)量目標(biāo)--新增10吉瓦,但對(duì)于CSP明確的目標(biāo)仍未出臺(tái)。而最新出臺(tái)的上網(wǎng)電價(jià)對(duì)于光伏和光熱發(fā)電是相同的(人民幣1元-1.15元/度),我們認(rèn)為這不能反應(yīng)CSP技術(shù)的成本結(jié)構(gòu),而且對(duì)于增加儲(chǔ)熱系統(tǒng)以提升光熱發(fā)電的并網(wǎng)能力幾乎沒(méi)有激勵(lì)!彼硎,中國(guó)在推廣CSP技術(shù)方面頗有潛力,政府應(yīng)給予更充足的支持,包括適宜的電價(jià)機(jī)制等。
對(duì)于電價(jià)機(jī)制的形成,東莞中能光伏科技有限公司首席執(zhí)行官李成成認(rèn)為,政策對(duì)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的促進(jìn)作用的確是第一位的,也是目前迫在眉睫的,但具體上網(wǎng)電價(jià)的確定仍然還是要借助國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電市場(chǎng)的規(guī)模化啟動(dòng),其中規(guī);痉稇(yīng)用是關(guān)鍵,從而才能吸引大量的設(shè)備和工藝研發(fā)投資,實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
周學(xué)斌和吳玉庭都認(rèn)為,在國(guó)家的“十二五”規(guī)劃中,光熱發(fā)電之所以排在了前列,也是因?yàn)檫@個(gè)行業(yè)具有巨大的發(fā)展?jié)摿。很顯然,政府也認(rèn)識(shí)到了光熱發(fā)電才是未來(lái)發(fā)電行業(yè)的先鋒。
多位業(yè)內(nèi)人士都對(duì)《太陽(yáng)能發(fā)電》雜志表示,盡管由于光熱發(fā)電尚未形成產(chǎn)業(yè),國(guó)家在投入方面還很慎重。但隨著越來(lái)越多的央企和民營(yíng)企業(yè)的加入,這一狀況正在發(fā)生改變。
中科院太陽(yáng)能熱利用與光伏系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任王志峰曾公開(kāi)表示,隨著國(guó)內(nèi)一批示范項(xiàng)目的啟動(dòng),我國(guó)光熱發(fā)電設(shè)備產(chǎn)業(yè)很快將形成千億元產(chǎn)業(yè)集群。中科院電工所可再生能源研究中心主任馬勝紅也認(rèn)為,形成我國(guó)從基本材料、主機(jī)設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成的太陽(yáng)能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈的時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng)了。
系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性初具競(jìng)爭(zhēng)力
據(jù)周學(xué)斌介紹,目前全世界只有美國(guó)和西班牙基本實(shí)現(xiàn)了光熱發(fā)電的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。從上述國(guó)際市場(chǎng)來(lái)看,光熱發(fā)電的系統(tǒng)建造成本已遠(yuǎn)比上世紀(jì)有了很大的降低,且隨著傳統(tǒng)能源價(jià)格的上升,其發(fā)電成本與傳統(tǒng)能源的經(jīng)濟(jì)性同比也已有了大幅上升,已初步具備了與傳統(tǒng)能源的競(jìng)爭(zhēng)力。
據(jù)Rueckert博士介紹,美國(guó)能源部于2009年發(fā)布的太陽(yáng)能熱發(fā)電研究計(jì)劃中,宣布到2015年太陽(yáng)能熱發(fā)電成本將由2008年沒(méi)有蓄熱的13~16美分/kWh降低到2015年6小時(shí)蓄熱的9~12美分/kWh,到2020年實(shí)現(xiàn)蓄熱18小時(shí),成本降低到6美分/kWh。
而歐盟在2010年6月發(fā)布的《太陽(yáng)能熱電2025》中指出,目前歐洲太陽(yáng)能熱電站的成本是每千瓦27歐分左右,并預(yù)計(jì)在2015年迅速降低到每千瓦10歐分的水平。
如此成本,在經(jīng)濟(jì)性方面已可與常規(guī)火力發(fā)電相競(jìng)爭(zhēng)。
而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)由于尚無(wú)規(guī)模裝機(jī)試驗(yàn),目前還無(wú)法從經(jīng)濟(jì)性角度予以比較。但周學(xué)斌表示,如果國(guó)內(nèi)市場(chǎng)真正得以啟動(dòng),其發(fā)展速度將會(huì)是很快的!耙坏┪覀?cè)谑袌?chǎng)容量和政策支持兩方面得到突破,國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電將很快凸顯其競(jìng)爭(zhēng)力,規(guī);l(fā)展指日可待。”
有專家認(rèn)為,一旦產(chǎn)業(yè)鏈完整,國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電就將顯現(xiàn)出良好的系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性,因此國(guó)家應(yīng)考慮給予國(guó)內(nèi)企業(yè)多做集成電站的機(jī)會(huì)。
除了規(guī);纱龠M(jìn)系統(tǒng)投資和發(fā)電成本降低外,從電網(wǎng)大系統(tǒng)的角度來(lái)說(shuō),由于光熱發(fā)電發(fā)出來(lái)的直接就是交流電,且可依靠熱儲(chǔ)存實(shí)現(xiàn)不間斷發(fā)電和可調(diào)度,因此發(fā)電規(guī)模效益更好。同時(shí)對(duì)電網(wǎng)要求較低,基本可以直接與電網(wǎng)對(duì)接,屬于電網(wǎng)友好型電源,因此電站投資外的電網(wǎng)大系統(tǒng)成本也更低。
另外,在環(huán)境危機(jī)日益嚴(yán)峻的今天,經(jīng)濟(jì)性比較已不能僅限于只計(jì)算直接投資和發(fā)電成本,還需要加入環(huán)境成本,而這是一筆更大的支出。
有專家表示,即或僅僅只是與同為清潔能源的光伏發(fā)電相比,光熱發(fā)電也沒(méi)有生產(chǎn)光伏電池所帶來(lái)的高能耗、高污染等問(wèn)題,設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程更清潔、更環(huán)保。
前途無(wú)限光明
按照國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人對(duì)國(guó)際社會(huì)的承諾,我國(guó)對(duì)可再生能源利用在國(guó)內(nèi)能源占比到2020年將達(dá)到15%,這是一個(gè)艱巨的目標(biāo)。在核能危機(jī)和水電環(huán)境問(wèn)題突出的背景下,以現(xiàn)有可再生能源的技術(shù)特點(diǎn)和資源性角度來(lái)看,或許只有太陽(yáng)能源具有擔(dān)當(dāng)主力軍的能力。而從技術(shù)特點(diǎn)上來(lái)說(shuō),由于太陽(yáng)能光熱發(fā)電可與低成本大規(guī)模的蓄熱技術(shù)結(jié)合,可提供穩(wěn)定的高品質(zhì)電力,克服了風(fēng)能和光伏發(fā)電無(wú)法大規(guī)模使用蓄電池而造成的輸電品質(zhì)差、對(duì)電網(wǎng)沖擊大的缺陷,因此是目前技術(shù)條件下可再生能源發(fā)電中最有前途的發(fā)電方式,也更有可能成為未來(lái)的主力能源。
國(guó)家發(fā)改委在今年6月1日頒布實(shí)施的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)》鼓勵(lì)類新增的新能源門類中,太陽(yáng)能光熱發(fā)電被放在了突出位置。另外,即將出臺(tái)的《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中,太陽(yáng)能熱發(fā)電目標(biāo)擬定為2015年裝機(jī)達(dá)100萬(wàn)千瓦,2020年裝機(jī)達(dá)300萬(wàn)千瓦!兑(guī)劃》中提出,未來(lái)5年將在全國(guó)光照條件好、可利用土地面積廣、具備水資源條件的地區(qū)開(kāi)展太陽(yáng)能熱發(fā)電項(xiàng)目的示范,“十二五”將通過(guò)這些試點(diǎn)地區(qū)項(xiàng)目帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,到2020年開(kāi)始實(shí)現(xiàn)規(guī);虡I(yè)應(yīng)用。業(yè)內(nèi)人士據(jù)此認(rèn)為,到“十二五”末,我國(guó)光熱發(fā)電的裝機(jī)容量有望超過(guò)光伏發(fā)電。
但目前國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),也仍讓不少人表示了困惑。
據(jù)周學(xué)斌介紹,目前無(wú)論國(guó)際還是國(guó)內(nèi),對(duì)光熱發(fā)電市場(chǎng)也都有兩派意見(jiàn)。一派認(rèn)為,光熱發(fā)電前景非常好,技術(shù)已經(jīng)很成熟,大規(guī)模商業(yè)化利用的時(shí)機(jī)已經(jīng)到來(lái);另一派的意見(jiàn)卻不甚明了,認(rèn)為光熱發(fā)電無(wú)論是在技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)性方面都還有待更大規(guī)模的驗(yàn)證。
他對(duì)《太陽(yáng)能發(fā)電》雜志記者表示,因?yàn)楣鉄岚l(fā)電產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)熱利用產(chǎn)業(yè)結(jié)合度太高,所以很多人躍躍欲試。但由于國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱,因此更現(xiàn)實(shí)的出路可能還是采取市場(chǎng)換技術(shù)的模式快速把產(chǎn)業(yè)做起來(lái)。可目前一些掌握核心技術(shù)的國(guó)際大公司對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的態(tài)度很不明朗,這也讓國(guó)內(nèi)企業(yè)比較困惑,不知道什么時(shí)候才是最好的切入點(diǎn),所以目前國(guó)內(nèi)很多大企業(yè)實(shí)際上還是關(guān)注和觀望多于行動(dòng)。
在他看來(lái),目前的市況從表面來(lái)看是比較樂(lè)觀的,但我國(guó)現(xiàn)在還處于光熱發(fā)電發(fā)展初期,如果沒(méi)有政府在政策方面的更大支持和扶助,即使是國(guó)內(nèi)的五大電力集團(tuán),面對(duì)光熱發(fā)電這種要求規(guī);、高投資的行業(yè),盡管其間的利潤(rùn)著實(shí)可觀,可能對(duì)此也只能是有動(dòng)力卻沒(méi)實(shí)力。(吳軍杰)