太阳能光热发电应用现状 下载本文

太阳能光热发电应用现状

来源: 中国电力新闻网

世界首个全天候供电的商业化太阳能热电站落成

2012年7月初,图雷索尔能源公司对外宣布,其在西班牙南部塞维利亚建造的太阳能光热塔式电站Gemasolar顺利完成了为期一个月的试运行,并成功实现了24小时不间断供电,从而成为世界首个能够全天候供电的商业化太阳能热电站。

该太阳能光热塔式电站的占地面积1.85平方千米,总计2650面定日镜,并且按同心圆状依次排开。这些定日镜安装有光线跟踪系统,使定日镜能像向日葵一样跟随太阳移动,能将95%的太阳辐射汇聚到位于中心塔顶的巨型集热装置吸热器上。据图雷索尔能源公司估计,该电站的年发电量可达110吉瓦时,能满足2.5万户居民的用电需求,年二氧化碳减排量可达3万吨。

这座电站的建成,使原本有些冷清的太阳能发电市场再度掀起热潮。人们又开始重新审视太阳能能否替代传统石化能源的可能性。 太阳能热发电-未来新能源产业发展的突破口

最近一年,许多企业纷纷涉足光热发电领域,既有央企的跑马圈地,也有民企的积极进军。纷纷将光热发电作为未来新能源产业发展的突破口。

可再生能源中各种电力能源具有不同的特性,风电在并网安全、利用小时数、稳定性等方面有不足之处;从长远的角度来看,水电破坏自然生态,同时受河流来水量影响较大;而太阳能光伏发电不仅存在稳定性等并网问题,而且其电池生产能耗与污染较高。作为能够起到替代作用的新能源,光热发电应该是最有前景的新能源。

光热发电本身并不是一项新技术。其实早在一百多年前,人们就已经能够利用太阳能聚光器进行抽水。最接近现代太阳能光热发电的应用模式当属1913年

在埃及开罗以南建成的一台由5个抛物槽镜所组成的太阳能水泵,每个长62.5米,宽4米,总采光面积达1250平方米。

在太阳能利用历史中的第一个阶段,倘若有科学家将动力装置替换成汽轮机,那么光热发电的历史或许就从那时候开始,而人类利用能源的历史可能也将改变。石油、煤炭是更加重要的不可再生能源,在许多功用都还没有开发出来之前就被当作产热能源烧掉,实在可惜。百年之后,石化能源数量的下降以及气候变化的压力使得人们又将目光聚焦在太阳能利用上。

首先进入人们视野的是光伏发电。然而,光伏发电市场因为一场金融危机而变得萎靡不振。与此同时,光伏备受诟病的生产过程中的能耗及污染也让市场开始寻求其他的太阳能利用技术。

在此背景下,沉寂了百年历经坎坷的光热发电终于逐渐重回人们视野。而最先感知并接纳光热发电的依旧是国外市场。

据不完全统计,到2008年底,聚光太阳能热发电(CSP)的全球总装机容量仅436兆瓦。

自2009年起, CSP产业重又火热起来。2009年世界银行宣布投资55亿美元用于阿尔及利亚、埃及、约旦、摩洛哥和突尼斯五个国家的太阳能热发电项目,以应对气候变化。举世瞩目的欧洲Desertec计划将投资4000亿欧元,在撒哈拉沙漠建立200吉瓦光热电站,到2050年提供欧洲15%的电力供应。

发展光热发电最为积极的国家当属西班牙和美国。2009年底全球累计装机容量增至817兆瓦,其中北美占比62.3%,美国和西班牙占98%。

目前西班牙共计划安装60多座CSP电站,2011年底至少将新增1000兆瓦装机,预计2012年有2570兆瓦并网发电,到2017年增加到10吉瓦。而美国则计划还要建造12座新CSP电站,到2012年约有3100兆瓦CSP电站并网发电。

到目前为止,光热电站遍布美国、西班牙、德国、法国、阿联酋、印度、埃及、摩洛哥、阿尔及利亚、澳大利亚等国家。据IEA统计,到2010年初全球CSP装机量接近1吉瓦,在建和规划工程达15吉瓦。据不完全统计,目前在建的预计于2012年前后投入运行的CSP装机容量约1.9吉瓦,主要市场在西班牙。

2012年年初,全球的光热风潮终于影响到了中国。

2012年1月20日,从规划立项到招标历时七年的内蒙古鄂尔多斯50兆瓦槽式太阳能热电站开标,这是我国目前规模最大的光热发电站。自此人们的视线从光伏发电中分出一部分,转移到了CSP上。接着2011年5月,国家发展改革委《产业结构调整指导目录》鼓励类新能源门类中,太阳能光热发电已然跃升至首位。

实际上,早在2005年,南京江宁经济开发区便建成了国内首座70千瓦太阳能热发电示范工程,并成功并网发电。目前,我国在建及规划CSP电站装机规模已超过5吉瓦。

热发电发展缓慢原因分析

除了项目批复过程中繁杂的手续以及政府谨慎的态度外,不少人猜测光热发电项目进展缓慢的原因在于没有经验,在建设过程中有大量实际的技术问题需要解决。

尽管光热发电业界呼声很高,然而光热发电项目的开发进行并非一帆风顺。在内蒙古项目之前的试验示范项目大都处于半停滞状态。

2009年,原本是一家为火力发电厂提供耐磨截流阀和二级碎煤机为主的辅机设备企业的山东蓬莱电力设备制造有限公司,该公司海外部成功引进美国esolar公司多塔式聚光太阳能热发电技术。2010年1月9日,两家公司在北京举行了签约仪式,称未来十年向中国市场提供200万千瓦太阳能发电机组(现已修改为100万千瓦)。