太陽能光熱發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展策略分析

鄢長會 大唐新能源試驗研究院

太陽能光熱發(fā)電的發(fā)電形式出現(xiàn)是順應時代發(fā)展趨勢，目前的光熱發(fā)電存在缺乏市場競爭力、技術落后等等方面的問題。因此，為了能夠加快光電技術的發(fā)展，不僅需要借鑒吸收國內外優(yōu)秀的技術經(jīng)驗，還要建設特高壓輸電網(wǎng)絡，與此保證大規(guī)模電能輸送的難題能夠得到解決，實現(xiàn)光電發(fā)電的商業(yè)化運營與能源結構的轉型升級。

一、光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

由于生態(tài)環(huán)境受到破壞，世界不可再生能源不斷減少，人們越發(fā)重視到可再生能源的重要性，為了使得人們的日常生活得到保障，同時保證我們生活的世界，可再生能源的利用在未來將會呈增長趨勢。光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)也會在這樣的時代發(fā)展趨勢下越來越蓬勃，目前世界上美國與西班牙的光熱裝機容量是最大的，其他國家的光熱裝機還處于初步發(fā)展探索階段。就我國目前的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢來看，我國大多數(shù)電站光熱發(fā)電的研究使用還未達到商業(yè)化并網(wǎng)運行的階段，雖然我國已經(jīng)掌握了大型太陽能熱發(fā)電站技術，但是還有很大的提升空間與探索空間。

二、光熱發(fā)電的優(yōu)勢

（一）資源儲備豐富

根據(jù)數(shù)據(jù)調查顯示，在我國西北地區(qū)的每年日照度為3200h，這些地區(qū)每平方米產(chǎn)生的熱量相當于170kg左右標準煤燃燒的熱量，若是將這些地區(qū)的太陽能進行合理運用，能夠大大減少我國不可再生能源的利用，有效保護我國的生態(tài)環(huán)境，節(jié)約能源。

（二）保證電網(wǎng)經(jīng)濟安全運行

光熱發(fā)電的發(fā)電形式能夠從一定程度上彌補其他能源在使用過程中出現(xiàn)的缺陷。例如，在使用光伏發(fā)電的發(fā)電形式時，會出現(xiàn)電壓波動的現(xiàn)象，在使用風力發(fā)電的發(fā)電形式時，會遇到低電壓穿越的問題，這些問題在應用光熱發(fā)電的發(fā)電形式時能夠得到良好的解決。與光伏發(fā)電相比，光熱電站的能夠進行能量儲存，將白天吸收的熱量及其光能在工質中進行儲存，保證光熱電站即便在陰雨天，黑夜這樣沒有太陽光的環(huán)境下也能夠維持正常運作，保證用戶24h用電需求。這樣的運行模式要比光伏發(fā)電的運行模式更為經(jīng)濟，因為光伏發(fā)電需要硅晶光電轉換工藝支持，同時，還要使用到許多的蓄電池，其運行所需的成本較高，且發(fā)電時間也遠比不上光熱發(fā)電。另外，由于我國目前電網(wǎng)運行需要依靠各種機組的壽命保證電網(wǎng)運行的安全性，這樣的運行方式不僅會影響各個機組的經(jīng)濟性，還會影響機組運作的質量。而光熱電站卻有效避免了這種情況的發(fā)生，光熱電站可以搭配廉價的儲熱系統(tǒng)，保證電網(wǎng)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定。

（三）降低發(fā)電成本

太陽能能源的利用有效降低了發(fā)電成本，主要是由于光熱發(fā)電的發(fā)電模式與光伏發(fā)電的發(fā)電模式的規(guī)模經(jīng)濟是一樣的，因此，若是使用光熱發(fā)電維持電網(wǎng)運行，增加裝機模式能夠給有效降低建設成本。

（四）改變煤炭能源過度使用的現(xiàn)狀

在以往的社會發(fā)展過程中，一到冬季便會使用煤炭供熱，這樣的供熱方式極其消耗煤炭資源。而光熱發(fā)電模式的應用能夠從一定程度上緩解我國煤炭能源使用過度的現(xiàn)象，光熱發(fā)電能將工質直接加熱，加熱后的高溫工質能夠直接將蒸汽進行加熱，以此起到供熱的目的。

三、光熱發(fā)電存在的問題

（一）技術問題

目前我國的光熱發(fā)電技術存在技術缺陷的問題，其涉及的設備有很多，包括儲熱裝置、高精度聚光鏡等等方面，但是這些核心設備還未在實際運營中進行過應用，進而導致光電發(fā)熱的運行缺少技術人才，并且其具體運行管理也缺乏體系標準[1]。

（二）電價不具備優(yōu)勢

目前，我國的電價也存在一定的缺陷，且國內在上網(wǎng)電價指導方面還缺乏相關政策引導，與國際定價相對比，我國的上網(wǎng)電價還是缺乏優(yōu)勢。從相關調查結果來看，發(fā)現(xiàn)若是光電裝機的容量越大，那么其電價就會越低。隨著光熱產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展進步，我國的電價將會越來越低，且在其電價越來越低的情況下，光熱發(fā)電將成為我國發(fā)電產(chǎn)業(yè)中強有力的競爭者之一。

（三）地域問題

由于各個地區(qū)的日照量不同，導致光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)在開展過程中受到了許多阻礙。根據(jù)實際調查結果表明，目前我國最是個建立大規(guī)模光熱電站的地區(qū)主要分布在西北，且大多數(shù)發(fā)電工程發(fā)電項目的選擇地區(qū)大多有人口較少，光照充足的特點，但是在東部沿海地區(qū)卻是用電最大的地區(qū)，因此，我國的大規(guī)模遠距離輸電電網(wǎng)的建設仍舊很難開展。

四、光熱發(fā)電發(fā)展策略

（一）加強關鍵技術研發(fā)

為了推動我國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進步，需要我國重視對光熱發(fā)電關鍵技術的研發(fā)。因此，在實際研發(fā)關鍵技術時，可以理性借鑒國內外各個大規(guī)模光熱電站運營維護的模式與技術經(jīng)驗，將其運營維護模式中的優(yōu)勢融合到我國光熱電站的建設維護中，保證其能夠早日實現(xiàn)商業(yè)化運營，擴大光熱發(fā)電的規(guī)模。

與此同時，除了注重技術的提升與運維經(jīng)驗的吸收，我國光熱電站的建設還需要豐富設計經(jīng)驗與施工經(jīng)驗，以此為我國光熱電站的建設提供技術支撐，豐富建設經(jīng)驗。

現(xiàn)今我國的發(fā)電任務大多都落在了燃煤電廠身上，燃煤電廠普遍存在機組落后的問題，也因而導致我國的發(fā)電效率較低的現(xiàn)象出現(xiàn)。為了提升我國的發(fā)電效率，在使用光熱發(fā)電的發(fā)電形式時，可以與燃氣、煤氣等資源相聯(lián)合，以此減少二氧化碳的排放量。

（二）重新規(guī)劃光熱電站并完善輸電網(wǎng)絡建設

隨著時代不斷發(fā)展，未來我國的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)將會越來越蓬勃，光熱發(fā)電裝機的容量也會在不斷的研究實驗中得到提升。但是，光熱電站儲能并不能滿足大量的電能儲存，因此，在建設光熱電站的過程中，需要重視科學統(tǒng)一規(guī)劃[2]。因此，就需要電力部門要進行實際調查工作，合理設計光熱電站的規(guī)劃，保證資源能夠得到高效利用，避免出現(xiàn)新能源發(fā)電浪費的現(xiàn)象。另外，在建設光熱電站時，需充分考慮地域問題，最好建設在光照充足的西北部地區(qū)，以此保證發(fā)電時間，降低聚光鏡對環(huán)境及其建筑的影響。

其次，為了剞劂電負荷分布不均衡的問題，需要在光熱電站建設過程中重視對輸電網(wǎng)絡的建設，建設符合時代發(fā)展趨勢的智能化電網(wǎng)，這樣不僅有助于清潔能源的發(fā)展，還能有效緩解現(xiàn)今棄光棄電的現(xiàn)象。

（三）開放市場

由于我國目前的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)還處于初步發(fā)展階段，因此，其電價設計相較于其他的電價并不具備優(yōu)勢。為了推動光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要政府給予相關補貼政策支持光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

在發(fā)展光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的過程中，可以充分利用光熱能源的優(yōu)勢，相較于風電與光電的發(fā)電形式來說，光熱發(fā)電更為環(huán)保清潔，因此，在設計電價的過程中，可以將其環(huán)保價值也算入其中，以此提高光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的市場競爭力。

五、結束語

在現(xiàn)今的發(fā)展形勢之下，光熱發(fā)電的形式是世界能源結構中不可忽視的一部分，推進光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)不僅能夠保障我國能源安全，還能節(jié)能減排，有效降低我國的發(fā)電成本，使其規(guī)模得以擴大，進而改變上網(wǎng)電價，以此維護我國電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。