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太陽能發(fā)電并不只是光伏，還有光熱發(fā)電。20年前，光熱和光伏猶如太陽能的手心手背，都有規(guī)模化的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。如今在光伏幾乎一統(tǒng)江湖之際，光熱發(fā)電究竟怎么樣了？

據(jù)了解，美國最大的太陽能光熱電站，也是世界上運營時間最長的太陽能熱發(fā)電設(shè)施，位于加利福尼亞州莫哈韋沙漠的太陽能發(fā)電系統(tǒng) （SEGS） 設(shè)施最近退役了其五座太陽能熱發(fā)電廠（SEGS 3 至 7），并計劃在本月退役第六座（SEGS 8）） 并在其初步發(fā)電機清單中發(fā)布。

1. 太陽能光熱發(fā)電介紹

太陽能光熱發(fā)電是指利用大規(guī)模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽熱能，通過換熱裝置提供蒸汽，結(jié)合傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機的工藝，從而達到發(fā)電的目的。

正如光伏有晶硅、薄膜、聚光等形式一樣，光熱發(fā)電有塔式、盤式、菲涅爾式、槽式四種。

塔式電站是歷史最悠久的光熱發(fā)電，早在1950年原蘇聯(lián)就設(shè)計了世界上第一座太陽能塔式電站小型試驗裝置。之后日本建成1MW塔式試驗電站（試驗完成后停止運行），美國建成10MW1號塔式電站。

2013年，中國建成中控德令哈一期10MW太陽能塔式熱發(fā)電項目，并于2014年開始熔鹽系統(tǒng)改造，成為全球第三座投運的具備規(guī)?；?a href="/news/search.php?kw=儲能" target="_blank">儲能系統(tǒng)的塔式光熱電站。

目前塔式電站最大的問題就是造價昂貴。

盤式電站：又稱蝶式光熱發(fā)電，是由許多鏡子組成的拋物面反射鏡組成，接收在拋物面的焦點上，接收器內(nèi)的傳熱工質(zhì)被加熱到750℃左右，驅(qū)動發(fā)動機進行發(fā)電。

盤式（蝶式）光熱電站單個規(guī)模較小，通常用于空間太陽能電站。

菲涅爾式：采用菲涅爾結(jié)構(gòu)的聚光鏡來替代拋面鏡，成本相對來說低廉，但效率也相應(yīng)降低。由于聚光倍數(shù)只有數(shù)十倍，因此加熱的水蒸氣質(zhì)量不高，使整個系統(tǒng)的年發(fā)電效率僅能達到10%左右。

槽式光熱：是最成熟，也是達到商業(yè)化發(fā)展的技術(shù)。將多個槽型拋物面聚光集熱器經(jīng)過串并聯(lián)的排列，加熱工質(zhì)，產(chǎn)生過熱蒸 汽，驅(qū)動汽輪機發(fā)電機組發(fā)電。

上海氣中標迪拜700MW光熱發(fā)電項目，采用了塔式+槽式+儲能。

2. 太陽能光熱發(fā)電現(xiàn)狀

盡管各國都沒有放棄太陽能光熱發(fā)電的應(yīng)用研究，但相比光伏，光熱顯然要少得多。截止2020年底，全球累計光熱發(fā)電裝機容量為6.55GW，僅占太陽能發(fā)電裝機總?cè)萘康牟坏?%。

根據(jù)美國能源信息署（EIA） 的信息，位于加州莫哈韋沙漠的太陽能發(fā)電系統(tǒng) （SEGS） 設(shè)施最近退役了其五座太陽能發(fā)電廠（SEGS 3 至 7），并計劃在本月退役第六座（SEGS 8））。

SEGS是美國最早開發(fā)的槽式光熱發(fā)電，共建成9座發(fā)電廠353.8MW容量。SEGS1和SEGS2電站于1984 年開始運營，SEGS 3 到 7（每個具有 36 MW 的容量）從 1986 年到 1988 年上線。SEGS 8 和 9（每個88 MW）分別于 1989 年和 1990 年上線。

而SEGS 1 和 2 在 2015 年退役，取而代之的是兩個太陽能光伏 （PV） 電站 - Sunray 2 和 Sunray 3。到下個月SEGS將剩下最后一座也是唯一一座光熱電站運營，目前尚未公布SEGS 3-8關(guān)閉后的替代計劃。

截至 2021 年 6 月，美國擁有約 52.6吉瓦的公用事業(yè)規(guī)模太陽能發(fā)電容量，其中3.3% 是太陽能光熱發(fā)電，從10月起，隨著SEGS 3-8電站268MW關(guān)閉，剩下僅有2.79%的光熱發(fā)電容量。

中國盡管到2019年底僅有444.3MW光熱電站，但其中200MW是2019年當年新增，為全球新增量的一半。2020年內(nèi)蒙古100MW光熱發(fā)電成為全球唯一新增光熱發(fā)電項目。

盡管中國這兩年發(fā)展光熱發(fā)電的速度比全球任何一個國家都更快，但在太陽能發(fā)電總量中，以2020年底裝機量為基數(shù)，僅占0.24%。在2020年10月三部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促進非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見》有關(guān)事項的補充通知中可以知道，光熱發(fā)電按實際發(fā)電小時數(shù)予以補貼。顯然發(fā)展光熱發(fā)電比目前的光伏成本更高，需要的支持更大。

3. 太陽能光熱發(fā)電的展望

光伏發(fā)電成本遠低于光熱發(fā)電，無論是從占地面積還是光電效率，光熱發(fā)電都沒有太大優(yōu)勢，很難在市場化條件下實現(xiàn)大規(guī)模獨立發(fā)展。

但近年來光熱發(fā)電最大技術(shù)特點是和熔鹽相結(jié)合的光熱儲能發(fā)電，發(fā)電功率穩(wěn)定可靠，成為可以24小時運行的太陽能發(fā)電。并且該優(yōu)勢讓太陽能發(fā)電可替代燃煤電站作為基礎(chǔ)負荷，提高風(fēng)電、光伏等間歇性可再生能源消納比例，并可作為離網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)負荷電源。同時，機組啟動時間、負荷調(diào)節(jié)范圍等性能優(yōu)于燃煤機組，可深度參與電網(wǎng)調(diào)峰，保證電網(wǎng)及電源的高效利用。此外，太陽能熱發(fā)電還可根據(jù)電網(wǎng)用電負荷的需要，參與電力系統(tǒng)的一次調(diào)頻和二次調(diào)頻，確保電網(wǎng)頻率穩(wěn)定，保證電網(wǎng)安全，作為非化石能源中的清潔能源，光熱發(fā)電的意義非常重大。

在新的峰谷電價政策下，太陽能光熱要比光伏發(fā)電更有優(yōu)勢，特別是參與晚高峰的調(diào)峰能力優(yōu)勢明顯。由于光熱發(fā)電需要規(guī)模效應(yīng)，目前光熱發(fā)電基本上都集中在西北地區(qū)，未來結(jié)合風(fēng)、光、儲配套開發(fā)仍具有一定的發(fā)展空間。 

原標題：光熱發(fā)電，如今安好？