2月13日，國家能源局向青海省、甘肅省、河北省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、新疆自治區(qū)發(fā)改委（能源局）及水電水利規(guī)劃設(shè)計總院下發(fā)《關(guān)于報送太陽能熱發(fā)電示范項目建設(shè)情況的通知》，要求于2月15日之前將隨通知下發(fā)的太陽能熱發(fā)電示范項目建設(shè)進(jìn)度情況表填寫完畢后報送至國家能源局新能源和可再生能源司及水規(guī)總院，此后于每個季度末報送項目建設(shè)進(jìn)展情況。

可見，國家對首批20個光熱發(fā)電示范項目十分重視。

早在2016年8月29日，國家發(fā)展改革委發(fā)出《關(guān)于太陽能熱發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價政策的通知》：

核定太陽能熱發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價為1.15元/kWh，

該電價僅適用于國家能源局2016年組織實施的示范項目。

2016年9月23日，國家能源局發(fā)布《關(guān)于組織太陽能熱發(fā)電示范項目建設(shè)的通知》，有了明確的電價之后，光熱發(fā)電項目再次成為熱點。

彼時，109個申報示范項目參與首批示范項目競逐，通過對項目的技術(shù)路線、技術(shù)來源與系統(tǒng)集成企業(yè)等指標(biāo)的評審，確定了20個示范項目名單。

光熱發(fā)電儼然成為繼光伏發(fā)電之后的有一個風(fēng)口！本文為大家介紹一些光熱的基本知識。

一、光熱發(fā)電的分類

1光熱發(fā)電分類概述

聚光太陽能發(fā)電（CSP）技術(shù)通過聚光器將陽光聚起來發(fā)電，其技術(shù)路線主要包括聚光光伏發(fā)電（CPV）和聚光光熱發(fā)電，前者在聚光處進(jìn)行光伏轉(zhuǎn)化來實現(xiàn)發(fā)電，后者利用集熱器產(chǎn)生熱空氣或熱蒸汽，用傳統(tǒng)的電力循環(huán)發(fā)電。

1、聚光光熱的優(yōu)點

利用傳統(tǒng)方式通過汽輪機(jī)發(fā)電，能夠產(chǎn)生更易儲存的熱，所以比光伏發(fā)電更有利于電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

2、聚光光熱發(fā)電技術(shù)的分類

根據(jù)聚光方式又主要分為四種：槽式聚焦、塔式聚焦、碟式聚焦以及線性菲涅爾聚焦。

3、各種光熱技術(shù)示意圖

槽式光熱發(fā)電示意圖

塔式光熱發(fā)電示意圖

碟式光熱發(fā)電示意圖

線性菲涅爾光熱發(fā)電示意圖

2槽式熱發(fā)電

槽式光熱利用系統(tǒng)：利用聚光鏡直接將太陽光反射到位于鏡面焦點處的集熱管，將內(nèi)部傳熱物質(zhì)轉(zhuǎn)化為蒸氣從而驅(qū)動渦輪發(fā)電；核心設(shè)備是中高溫真空集熱管，槽式電站普遍采用導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)；在以水及熔鹽作為介質(zhì)方面，還存在技術(shù)難題。

槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)示意圖

槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)示意圖

3塔式熱發(fā)電

塔式光熱系統(tǒng)：將吸收到的太陽能射線集中到塔中，對傳熱工作物質(zhì)加熱進(jìn)而發(fā)電的一種聚光太陽能發(fā)電技術(shù)；核心設(shè)備是定日鏡場及吸熱塔；在傳熱介質(zhì)方面，塔式電站可以采用水、導(dǎo)熱油及熔鹽介質(zhì)。

4碟式熱發(fā)電

碟式光熱系統(tǒng)：利用旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡，將入射太陽光聚焦到焦點上，焦點處放置的斯特林發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電。

5線性菲涅耳熱發(fā)電

線性菲涅爾光熱系統(tǒng)：工作原理類似槽式光熱發(fā)電，只是采用菲涅耳結(jié)構(gòu)的聚光鏡來替代拋面鏡。這使得它的成本相對來說低廉，但效率也相應(yīng)降低。

6四種技術(shù)簡單對比

上述四種方式中，槽式和塔式是目前兩種主流的光熱利用技術(shù)。就目前而言，槽式技術(shù)更為成熟，塔式技術(shù)更具發(fā)展?jié)摿Α?/p>

槽式系統(tǒng)是目前技術(shù)發(fā)展最為成熟的系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計，目前在全世界運(yùn)行的槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)占整個光熱裝置的88%。但這一比例在各國情況不盡相同，例如美國使用槽式技術(shù)的CSP項目只占40%左右。碟式技術(shù)近年來得到了迅速發(fā)展，尤其是在美國加州得到了大量應(yīng)用。

二、國內(nèi)外光熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況及應(yīng)用簡介

1世界光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史（數(shù)據(jù)截止2013年10月）

20世紀(jì)80年代，美國在加利福尼亞州建立了世界上第一座太陽能示范電站，裝機(jī)容量為14ＭＷ。

截止1990年，世界范圍內(nèi)共建成九座光熱電站，總裝機(jī)容量達(dá)354ＭＷ。

1991~2006年，全球光熱發(fā)展處于停滯狀態(tài)。

直至2007年，西班牙建成了國內(nèi)首座光熱電站，帶領(lǐng)全球光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新一輪快速發(fā)展期，美國、阿聯(lián)酋、摩洛哥、伊朗、澳大利亞、意大利、泰國、德國等都開始大力發(fā)展太陽能光熱發(fā)電。

截至2012年底，全球已建成的光熱發(fā)電站在運(yùn)裝機(jī)容量已達(dá)2574.25ＭＷ。

圖 全球光熱發(fā)電項目裝機(jī)容量統(tǒng)計（1984~2012）

西班牙、美國太陽能資源豐富、光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展最早也最成熟，光熱電站規(guī)模也是居世界前兩位；印度、摩洛哥、南非、科威特、智利也開始開發(fā)光熱發(fā)電項目。

圖 截止2013年10月世界各國運(yùn)行的光熱項目裝機(jī)容量

2中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史

20世紀(jì)70年代，部分國內(nèi)的科研院所就開始進(jìn)行光熱發(fā)電應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)研究。

80年代起，我國開啟了光熱發(fā)電試驗示范項目的建設(shè)的序幕。

國內(nèi)最早的太陽能熱發(fā)電示范電站是南京玻纖院春輝公司與以色列魏茲曼研究院合作的南京江寧區(qū)70kW塔式太陽能熱發(fā)電試驗工程，于2005年建成并發(fā)電成功。

“十一五”期間，在國家863計劃支持下，中國科學(xué)院電工研究所等10家單位于北京八達(dá)嶺開始建設(shè)1MW的太陽能塔式熱發(fā)電實驗項目，這是亞洲首座太陽能塔式熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用項目，于2012年8月建成投運(yùn)。

2003年國家開始醞釀“內(nèi)蒙古鄂爾多斯50MW光熱發(fā)電特許權(quán)項目”，2005年啟動項目選址，2006年中德科技論壇上與德方簽訂合作書，2007年下半年啟動項目前期可行性研究，2010年正式啟動特許權(quán)招標(biāo)，前后經(jīng)歷近7年時間。招標(biāo)公告發(fā)布后，有大唐新能源、中廣核太陽能和國電電力三家參與投標(biāo)。大唐新能源報出了最低電價0.9399元/千瓦時，最終成功中標(biāo)。但由于該中標(biāo)電價過低，項目經(jīng)濟(jì)性嚴(yán)重不足，雖然特許經(jīng)營權(quán)早已過期，但該項目仍未動工。

2013年，第一個商業(yè)運(yùn)營項目-中控德令哈一期10MW塔式光熱電站于2013年7月并網(wǎng)發(fā)電，項目至今已連續(xù)運(yùn)行兩年，2014年全年實現(xiàn)發(fā)電量800余萬度。

根據(jù)國家可再生能源信息中心的數(shù)字：

截至2014年底，我國已經(jīng)建成6座光熱電站，總裝機(jī)容量13.88MW。除了中控德令哈一期10MW項目為商業(yè)示范項目外，其余并網(wǎng)項目均為科學(xué)試驗項目，裝機(jī)容量都在1MW以下。

截至2014年底，已核準(zhǔn)（備案）的總體規(guī)模為1448MW，考慮2015年新的獲備案項目，預(yù)計總規(guī)模在1800MW左右。

“十二五”時期，我國太陽能熱發(fā)電行業(yè)實現(xiàn)突破性發(fā)展，啟動試驗示范項目并有部分太陽能熱發(fā)電站并網(wǎng)運(yùn)行，形成了太陽能熱發(fā)電站選址普查、技術(shù)、導(dǎo)則、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等指導(dǎo)性文件。

截至2014年底,全國巳建成實驗示范性太陽能熱發(fā)電站(系統(tǒng))6座，裝機(jī)規(guī)模為1.38萬kW, 約20個試驗項目(140萬kW)處于前期階段，中控太陽能公司德令哈50兆瓦塔式太陽能熱發(fā)電站一期工程電價已獲國家發(fā)改委核準(zhǔn)，首個批復(fù)上網(wǎng)電價為1.2元/kWh。此外，2015年11月全國范圍開展了太陽能熱發(fā)電示范項目申報和評審工作, 啟動了約100萬kW的熱發(fā)電示范項目建設(shè)，并出臺示范項目臨時電價機(jī)制，為下階段大規(guī)模商業(yè)化推廣奠定堅實基礎(chǔ)。

3幾個國內(nèi)建成光熱發(fā)電案例

圖3 中科院電工所1MW塔式光熱示范電站

發(fā)電裝機(jī)容量1.5MW；定日鏡場采光面積10,000平米；吸熱塔高118米；傳熱介質(zhì)為水/蒸汽；儲熱介質(zhì)為飽和蒸汽和導(dǎo)熱油；2.35MPa,390°C蒸汽輪機(jī)發(fā)電。2011年7月17日產(chǎn)汽，2012年8月9日發(fā)電。

圖 浙大中控德令哈50MW 塔式光熱電站

中控太陽能公司投資建設(shè)，總裝機(jī)容量為50MW，是中國第一座商業(yè)化運(yùn)營的太陽能熱發(fā)電站。項目場址位于青海省海西州德令哈市西出口太陽能工業(yè)園區(qū)。 項目一期10MW工程于2013年7月5日成功上網(wǎng)發(fā)電，并實現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。

圖 蘭州大成200kW槽式光熱發(fā)電示范項目

該項目規(guī)模為各200kW電功率的槽式和線性菲涅爾式光熱發(fā)電項目；由兩組各150m槽式聚光集熱回路和兩組各96m長線性菲涅爾聚光集熱回路構(gòu)成。項目于 2012年5月9日下午并網(wǎng)發(fā)電。

圖 龍騰太陽能內(nèi)蒙古烏拉特中旗600米1.6MWth槽式回路

該項目為常州龍騰太陽能熱電設(shè)備有限公司建設(shè)的槽式示范回路；2013年6月，該示范回路實現(xiàn)了商業(yè)電站典型工況下的穩(wěn)定運(yùn)行，到目前為止已連續(xù)運(yùn)行一整年。

三、國內(nèi)外光熱發(fā)電的政策

由于光熱發(fā)電項目還處于示范階段，相關(guān)政策不多，本文梳理了政府對光熱發(fā)電的一些指導(dǎo)性文件或規(guī)劃。

2015年底發(fā)布的《太陽能利用"十三五"發(fā)展規(guī)劃（征求意見稿）》中提出：

“十三五”期間，要建設(shè)百萬千瓦級太陽能熱發(fā)電基地

在2016-2017年的示范階段，重點在太陽能直射輻射資源豐富的西部地區(qū)，協(xié)調(diào)土地、水資源和電網(wǎng)接入條件, 單獨或結(jié)合大型能源基地建設(shè)；開發(fā)建設(shè)一批5萬kW及以上太陽能熱發(fā)電示范工程。

2018-2020年逐步實現(xiàn)太陽能熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展。重點建設(shè)青海、甘肅、內(nèi)蒙、新疆4個百萬千瓦級太陽能熱發(fā)電示范基地，圍繞主要技術(shù)路線及與其他能源結(jié)合方式，開展10萬kW級規(guī)?；痉督ㄔO(shè)，積累建設(shè)運(yùn)行經(jīng)驗,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步和成本下降，并在此基礎(chǔ)上提出我國太陽能熱發(fā)電在能源發(fā)展中的定位。