以內(nei)蒙古(gu)一座光(guang)(guang)熱(re)(re)電(dian)站為始,中(zhong)(zhong)國邁出了(le)光(guang)(guang)熱(re)(re)發電(dian)夢想的(de)第一步。然而,光(guang)(guang)熱(re)(re)火(huo)爆的(de)同(tong)時卻(que)伴隨著唇槍(qiang)舌劍。“光(guang)(guang)熱(re)(re)派(pai)”相信光(guang)(guang)熱(re)(re)發電(dian)甚至(zhi)事關“中(zhong)(zhong)國崛起”。質疑派(pai)則堅稱“10年內(nei)光(guang)(guang)熱(re)(re)還不(bu)具備(bei)和光(guang)(guang)伏(fu)競(jing)爭的(de)能力”。
光熱開閘
在北非撒哈拉沙漠中建一(yi)座超級(ji)太陽能光(guang)熱(re)電(dian)站(zhan),為(wei)歐洲提供15%的(de)清(qing)潔電(dian)力(li),聽(ting)上(shang)去似乎(hu)又是科學狂人的(de)幻(huan)想。在歷經(jing)數度(du)猶豫(yu)、波折之后,這種幻(huan)想正在中國(guo)變為(wei)現(xian)實——以(yi)內蒙古鄂(e)爾多(duo)斯(si)的(de)一(yi)座光(guang)熱(re)電(dian)站(zhan)為(wei)匙,中國(guo)正式(shi)開啟光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)之門。
太(tai)陽(yang)能(neng)發(fa)電(dian)(dian)兩姊妹(mei)——光伏發(fa)電(dian)(dian)、光熱發(fa)電(dian)(dian),似乎要同(tong)臺競技了。通俗來講(jiang),光伏發(fa)電(dian)(dian)是指(zhi)利用太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)池技術(shu),將光能(neng)轉變為電(dian)(dian)能(neng)。而光熱發(fa)電(dian)(dian)是指(zhi)將太(tai)陽(yang)能(neng)聚集,通過換(huan)熱裝置(zhi)提供蒸(zheng)汽,進而驅(qu)動汽輪(lun)機發(fa)電(dian)(dian)的技術(shu)。
內(nei)蒙(meng)古光(guang)熱發(fa)電(dian)(dian)招標消息一出,姚志(zhi)豪的手機就比平時繁忙了不少(shao)。身為中科院太(tai)陽能熱利(li)用及(ji)光(guang)伏系統(tong)重點實驗室(shi)主任助(zhu)理,幾天前他剛剛向(xiang)國際(ji)能源署(IEA)下設的國際(ji)太(tai)陽能熱發(fa)電(dian)(dian)熱化學(xue)組織提交申(shen)請,以(yi)國家名義加(jia)入這個已(yi)有16個西(xi)方成(cheng)員(yuan)國的“光(guang)熱俱樂部(bu)”。
今年5月(yue)國(guo)際(ji)能(neng)(neng)源署(IEA)發(fa)(fa)(fa)布(bu)的兩份盛贊太陽能(neng)(neng)發(fa)(fa)(fa)電的報(bao)告(gao)中,IEA對光(guang)(guang)熱發(fa)(fa)(fa)電的預期更為樂觀。其稱光(guang)(guang)熱技術“不會(hui)增電網負(fu)荷,很好地解(jie)決了儲能(neng)(neng)問題”。
一夜之間,設備制(zhi)造商(shang)、發(fa)(fa)電(dian)企業(ye)和投(tou)資(zi)公司紛(fen)紛(fen)將目(mu)光鎖定(ding)這項被遺忘已久(jiu)的“光熱(re)發(fa)(fa)電(dian)”技術。目(mu)前世界上建(jian)造運行的多數(shu)是光伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)站(zhan),國外的光熱(re)電(dian)站(zhan)也已有數(shu)十萬千瓦(wa)建(jian)設運行,而國內的光熱(re)發(fa)(fa)電(dian)還處(chu)在兆瓦(wa)級(ji)示范階段,并一度(du)躺(tang)在實(shi)驗室里(li)。
成立(li)于2009年的科技部(bu)太(tai)陽能光熱(re)產(chan)業(ye)技術創新戰略聯(lian)盟(meng)(meng)(以下(xia)簡稱(cheng)“光熱(re)聯(lian)盟(meng)(meng)”)已開(kai)始發動(dong)一輪光熱(re)攻(gong)堅戰。該聯(lian)盟(meng)(meng)成員目(mu)前包(bao)括中科院電(dian)工所、華電(dian)集團(tuan)、皇明太(tai)陽能、金晶(jing)集團(tuan)、西安航空動(dong)力(li)集團(tuan)、中國電(dian)力(li)工程顧問集團(tuan)等41家企業(ye)、大學和研究所。
6月(yue)7日,研究(jiu)光(guang)熱發電(dian)(dian)蓄能(neng)的北京(jing)工業(ye)大學教授馬重(zhong)(zhong)(zhong)芳,受(shou)邀前往大連重(zhong)(zhong)(zhong)工,從中(zhong)午一點半到下午四點,馬重(zhong)(zhong)(zhong)芳和對(dui)方幾乎(hu)談了一下午光(guang)熱發電(dian)(dian)。大連重(zhong)(zhong)(zhong)工,這(zhe)家產值(zhi)200億(yi),在風電(dian)(dian)設(she)備制造(zao)領域(yu)緊(jin)追丹麥Vestas和美國GE的制造(zao)商,有意投(tou)資光(guang)熱發電(dian)(dian)。
皇(huang)明太(tai)陽能(neng)則表(biao)示,可(ke)能(neng)會以設(she)備(bei)供應商(shang)的(de)角色(se),參與內蒙古(gu)50兆(zhao)(zhao)瓦光(guang)熱(re)(re)電站。此(ci)前,皇(huang)明為中國第(di)一(yi)個光(guang)熱(re)(re)示范項目、位于(yu)北京八達嶺的(de)1兆(zhao)(zhao)瓦塔式太(tai)陽能(neng)熱(re)(re)電站提供了關鍵(jian)設(she)備(bei)定日鏡,還在研發槽式發電使用的(de)真空集(ji)熱(re)(re)管,并與一(yi)家西班牙公司(si)簽訂了出(chu)口合同。
事實上,早在2007年延(yan)慶項目(mu)(mu)啟動前,五大發電集團就紛紛涉足光熱(re)發電領域。華(hua)電布(bu)局新疆、河北、甘(gan)肅和青(qing)海,并在廊(lang)坊(fang)擁有一個槽式熱(re)發電試驗(yan)基地。國電在新疆吐魯番(fan)的180千瓦(wa)小型試點項目(mu)(mu),計劃2011年完(wan)成初步(bu)試驗(yan)投產(chan)發電。而(er)保定天威集團也計劃在四(si)川建立(li)一個百兆(zhao)瓦(wa)級太陽能熱(re)發電項目(mu)(mu)。
在中科院電工所太陽能光(guang)熱實(shi)驗室科普負(fu)責人王疆(jiang)偉的(de)印(yin)象中,從(cong)2009年(nian)起(qi),五大(da)發電集團頻繁進(jin)出(chu)電工所,希望(wang)以持(chi)股形式參與電站建設(she)。被壓(ya)抑許久的(de)光(guang)熱投(tou)資熱情(qing)正迅速釋放。
科技部光(guang)熱聯盟秘(mi)書長(chang)邵繼新告訴南(nan)方(fang)周末記者,根據(ju)光(guang)熱聯盟的(de)不完(wan)全統計,國內處(chu)于籌劃、可研、融資、開工等不同階段的(de)光(guang)熱電站項目(mu),總(zong)計約 4000兆瓦。值得(de)注意的(de)是,中(zhong)國的(de)4000兆瓦總(zong)量中(zhong),1950兆瓦是2009年(nian)一年(nian)中(zhong)提出的(de),另外3000兆瓦是2010年(nian)提出的(de)。
目(mu)前(qian),全球投(tou)入使用的太陽(yang)能熱發電電站裝機容量約(yue)有1000兆瓦(wa)。截至2009年(nian)4月,全球在建項目(mu)約(yue)1200兆瓦(wa)。這些數字每周都在更新。
技術障礙
邵繼新告訴南方周末記者(zhe),經過科(ke)技(ji)部“十一(yi)五”863重點項(xiang)目“太陽能熱(re)發電技(ji)術(shu)及系(xi)統示范”的努力,中國(guo)在太陽能聚光方法及設備、高(gao)溫(wen)傳熱(re)儲熱(re)、電站設計(ji)、集成(cheng)以及控制方面,已經取得了(le)實質性成(cheng)果。
而建設(she)太(tai)陽能光(guang)熱電(dian)站所(suo)需的(de)(de)主要設(she)備和(he)零部(bu)件,國內已經(jing)能夠(gou)生產,初步形(xing)成(cheng)(cheng)了(le)比(bi)較(jiao)完整的(de)(de)產業鏈(lian),現在“就差一(yi)步”,即大(da)規模的(de)(de)商業示范電(dian)站應用經(jing)驗。“國外的(de)(de)光(guang)熱技(ji)(ji)(ji)術(shu)也在發展中,而現階段(duan)中國光(guang)熱發電(dian)仍要突(tu)破技(ji)(ji)(ji)術(shu)瓶頸。”馬重(zhong)芳說。目前最為成(cheng)(cheng)熟(shu)的(de)(de)槽(cao)式(shi)(shi)熱發電(dian)技(ji)(ji)(ji)術(shu),其真(zhen)空玻璃(li)的(de)(de)集熱管損壞(huai)率高,其使用的(de)(de)導熱油一(yi)噸動輒三(san)四萬(wan)元,價格昂貴,屬于成(cheng)(cheng)熟(shu)但(dan)不(bu)理想(xiang)的(de)(de)狀態。而塔式(shi)(shi)的(de)(de)發電(dian)效率還比(bi)較(jiao)低,蝶式(shi)(shi)仍處在試驗階段(duan)。
國家發改(gai)委(wei)能源研究所副所長李俊峰看(kan)到了(le)更(geng)多技術缺(que)陷(xian)。理論上,太陽能熱(re)發電(dian)有儲能裝置,可以(yi)調峰,但是技術效果(guo)的代價是,太陽能熱(re)發電(dian)必須有輔助熱(re)源,比如天然氣或者燃油(you)。
太(tai)陽能光(guang)熱(re)(re)電站還要布局在光(guang)熱(re)(re)、水(shui)和土地資源較好(hao)的(de)沙漠(mo)(mo)戈壁地帶,而內蒙古地區是(shi)我(wo)國(guo)(guo)的(de)沙塵暴(bao)高發區,風沙大,如何(he)(he)保障定日鏡傳動軸不受損壞,聚光(guang)始終準確,同時如何(he)(he)保護(hu)反(fan)射鏡面少受損,避(bi)免反(fan)射效率下(xia)降(jiang),不論從技術(shu)和材料上(shang)(shang)都是(shi)技術(shu)難(nan)題(ti)。“從美國(guo)(guo)加州(zhou)到北非、西班(ban)牙(ya),世界上(shang)(shang)沒(mei)有(you)一座沙漠(mo)(mo)電站是(shi)建在真(zhen)正的(de)沙漠(mo)(mo)中。但是(shi)這(zhe)是(shi)我(wo)國(guo)(guo)建設太(tai)陽能熱(re)(re)發電必須(xu)面對的(de)現實。”李俊峰說。
另(ling)一(yi)個不容忽(hu)視的(de)事實是(shi),太陽(yang)能光(guang)熱(re)電(dian)站(zhan)用(yong)(yong)于蓄(xu)能的(de)熱(re)源,15%以(yi)上(shang)來(lai)自(zi)石油和(he)天(tian)然氣。而符合(he)光(guang)熱(re)電(dian)站(zhan)條件的(de)地(di)區,往往遠離城市(shi)、用(yong)(yong)電(dian)中(zhong)心和(he)電(dian)網,很(hen)難具備油氣設施。
上世紀90年代,美國加州的一座光熱電站還曾發生過因天然氣斷供,導致用于蓄能的融熔鹽冷卻固化,電站因此被迫關閉。“最關鍵的問題是,我國還沒有一批太陽能熱發電的專家隊伍和完整的產業鏈,也沒有一座系統集成好了的電站。”李俊峰說,“這就像你有了一塊布,會裁剪技術,也能縫扣子,但不能說你就是個好裁縫