光热发电具备比较优势未来发展空间巨大

2016-09-28 07:25

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导读：光热发电具备比较优势未来发展空间巨大。光热发电的概念：光热发电（CSP）是一种通过聚光装置将太阳光汇聚到吸热装置，并经传热换热产生高温气体或流体，再通过机械做功直接转化为三相交流电的发电形式。

参考《中国光热发电产业竞争态势专项调查及企业发展商机评估报告》

光热发电的概念：光热发电（CSP）是一种通过聚光装置将太阳光汇聚到吸热装置，并经传热换热产生高温气体或流体，再通过机械做功直接转化为三相交流电的发电形式。

图表 1：光热发电能量转换示意图

主流的槽式、塔式以及菲涅尔式光热电站一般主要包括 3 大部分：（1）太阳岛，包括反射镜、集热器等；（2）储热系统，包括熔融盐、储热系统；（3）常规岛，通过储热工质加热水产生高温高压蒸汽，发电系统，冷凝装置等。

图表 2：光热电站结构图

与光伏发电相比，光热发电具有独特的比较优势电能质量优良，稳定性高。可储能、可调峰、可连续发电。考虑储能情况下，光热电站更具成本优势。

光热发电与光伏发电综合比较：整体而言，光热发电在储能、转化效率、核心技术、设备国产化情况等方面具有优势；但是光伏也有其优势，光伏发电可利用太阳光的全辐射，不受地域的限制，系统简单、运行维护容易，可实现与建筑物的一体化，不需要水资源，宜于分散设置。光热发电与光伏发电各具优势，需要协同发展，在我国西部太阳能直接辐射强度高的地区，采用配置足够容量储能系统的光热发电技术具有明显的优势。在全国范围内，利用建筑物屋顶、墙面、闲置的场地和水面，建设分布式太阳能发电项目，光伏发电技术成为首选。光热电站生命周期更长，污染更少：在所有的发电方式中，光热发电的寿命期仅低于核电，与火电和水电持平，明显高于光伏和风电，是寿命期最长的可再生能源。光热发电生产和发电环节均无污染，是真正的清洁能源。光热发电需要的材料普遍并且廉价，比如导热材料可以循环使用。从二氧化碳排放的角度来看，光热电站全生命周期二氧化碳排放仅为 12g/kWh，远远低于其他发电方式。

图表 3：各类型发电站的寿命期对比（年）图表 4：生命周期内碳排放量比较（g/kWh）

光热发电塔式技术可能更具发展前景

光热的四种技术路线：根据聚光方式的不同，光热发电可分为四种方式：槽式、塔式、碟式、菲涅尔式。其中，槽式和塔式是目前两种主流的光热利用技术。从目前行业发展的情况来看，槽式技术应用更多，但成本下降速度趋缓，未来我们更看好塔式技术的成本竞争优势。塔式光热电站吸热器中的工作介质的温度在 500-1000℃，高温度决定了高热值转化效率。同时，相对于槽式系统，由于省掉了管道传输系统，热损失小，系统效率高，也更便于存储热量。因此塔式技术更具发展潜力。

槽式技术：槽式光热电站采用槽式聚光镜和吸热管来聚焦和吸收太阳光热能，进而转化成电能。其工作原理是槽式反射镜将太阳光汇聚到太阳能集热管上，集热管内有吸热管，用来吸收太阳光加热内部的导热油，把导热油加热到 400℃左右。导热油通过热交换器把水加热到 300℃左右形成蒸汽，水蒸汽去推动蒸汽轮机旋转带动发电机发电。

图表 5：槽式光热发电系统结构图图表 6：槽式光热电站实景图