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  在太阳能发电领域,光热技术一直都遮蔽在光伏的强大身影之下。当前,全世界太阳能发电市场有超过90%的份额为多晶硅光伏发电技术占据,并且有越来越多的国家开始将其纳入未来绿色能源的发展规划。

  然而,在世界第一大能源消耗国的美国,近期却一直在不断布局一幅以光热技术为主色调的新蓝图。继建造起采用聚光光热技术的全球最大太阳能发电厂之后,美国加州政府新近规划、批准的一系列太阳能项目,无一例外均采用了聚光光热发电技术。

  太阳能利用最近比较“热”

  所谓聚光光热发电,是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。

  与光伏发电相比,光热发电避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,大大降低了太阳能发电的成本。而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中,光照不足时可以通过储热发电以实现供电的持续稳定,特别适合在强光照的荒漠地区进行大规模并网发电。

  据专家介绍,目前,美国、西班牙、德国等国在光热发电技术产业化方面推进的速度非常快。太阳能光热发电在全球已运行装机容量近70万kW,在建的近100万kW。其中,西班牙规划在2012年以前建成180万kW,美国也提出了在最近几年规划建设480万kW的项目,其中320万kW已签订建设合同。

  挑战兄弟的本钱在哪

  光伏与光热发电,技术特点不同,因此也有不同的应用条件。当前条件下,光热发电尽管属于后起之秀,但在某些方面有着光伏不具备的优势。

  在技术实用性方面,光伏发电技术发展较为成熟,技术实用性强,但是技术难度也较高。核心技术仍掌握在美国、日本等少数发达国家的手中。而光热技术门槛要低,在科技部863项目等科研攻关和产业联盟的共同努力下,已经取得了很多进步。我国在该领域与世界差距并非很大。尽管在储热、冷却等方面还有很多技术问题要克服,但是这些问题并非不能解决,可以通过参与技术合作、实施鼓励高新技术研发政策等方式。

  其次,光伏晶硅电池的生产短期内摆脱不了高污染与高能耗。当下中国生产的晶硅电池,80%的材料需要从国外进口,而90%的成品返销海外。尽管能够赚取一定的产业利润,但短时间内依然将面临环保污染的质疑压力。相比而言,光热发电站的建造和维护对环境破坏要小得多。

  当然,从布局等方面看,光伏发电的领先优势非常明显。它布局较为灵活,可以建设大规模的光伏电站,也可以将光伏电池安装在屋顶上,甚至是移动设备等等。借助于未来智能电网的发展,家庭的光伏发电可以随意合并入网,发展前景巨大。而光热发电规模效应明显,电站规模越大,单位电量的成本越低。因此光热发电只适合大规模电站,对土地面积、资金规模等要求较高。

  中国太阳能也应两条腿走路

  美国在光热发电领域的投入与推广,也为中国带来了启示。如果光热发电技术的大规模商业应用取得成功,势必能为聚光光热发电技术的推广普及带来重大突破。我国太阳光资源充足,内蒙古、新疆、甘肃等地日照时数在2200小时以上地区,约占国土面积的三分之二以上。年接收太阳辐射的能量相当于上万个三峡工程的发电量或17000亿吨标准煤的热量。光热发电的发展,可谓潜力无穷。

  我国光热发电总体上还处在技术研发阶段,尚没有一座真正投入商业应用的太阳能光热发电厂。但在储热技术等关键领域,已经取得了突破,独立建造大规模太阳能光热电站已经成为可能。

  当然,光热发电要实现产业化的高速发展,道路并不平坦。与走在前列的光伏发电相比,后者已经形成了规模化的完整产业链,技术日益走向成熟,国家和各地方政府均制定了明确的产业规划,并给予包括项目补贴、上网电价等各种政策扶持,相比之下,对光热发电产业的政策支持体系还未形成。

  但是光热与光伏一样,在大规模推广应用中都面临着同样的关键性问题——成本收益问题。专家表示,缺乏政策的有力扶持,太阳能发电短期内仍将难以实现对价格瓶颈的突破。中国太阳能要想实现两条腿走路,任重道远。

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