加快发展河北省太阳能光热发电的建议和对策

摘要： 太阳能作为一种可再生的新能源，越来越引起人们的关注。我国每年太阳能资源理论储量折合标准煤达17 000亿t，而包括风能、水能、生物质能、地热能在内的其它所有可再生能源折合标准煤不到60亿t，太阳能利用潜力巨大。太阳能发电主要有光伏发电和光热发电。太阳能光热发电比光伏发电具有更多的优势。阐述了太阳能光热发电的国内外发展现状，分析了河北省太阳能的资源潜力，并提出了河北省发展太阳能光热发电的建议和对策.

关键词： 太阳能； 光热发电； 建议； 对策

中图分类号： TK 519文献标志码： A

当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力.太阳能作为一种可再生的新能源，越来越受到人们的关注.我国每年太阳能资源理论储量折合标准煤达17 000亿t，而包括风能、水能、生物质能、地热能在内的其它所有可再生能源折合标准煤不到60亿t，太阳能利用潜力巨大[1].

太阳能发电技术主要有两种方式：光伏发电和光热发电.光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术.光热发电是通过反射镜将太阳光汇聚到太阳能收集装置中，利用太阳能加热收集装置内的传热介质（液体或气体）将水加热形成蒸汽带动或者直接带动发电机发电的一种技术[2].

与光伏发电相比，光热发电的优势之一在于可以建立大型核心支撑电站，目前美国加州的太阳能光热发电一号及二号装机容量分别达到了850 MW和750 MW，相当于一台大型火电机组[2] ；优势之二为光热电站可以通过储能实现24 h持续电力供应，有利于电力系统的稳定和调节.这是目前光伏发电无法做到的，这使得太阳能有望成为现有火电站的有力竞争者；优势之三为光热发电可以避免光伏发电上游多晶硅生产过程中产生的高耗能、高污染问题；优势之四为光热发电能源转换效率比较高，可以达到35%～40%，而光伏发电的能源转换效率一般只有12%～14%左右.

1光热发电在国外的发展情况

自1950年原苏联设计制造了世界上第一座塔式太阳能光热发电站和1976年法国在比利牛斯山建成第一座电功率达100 kW太阳能光热发电系统之后，美国、西班牙、意大利、以色列、澳大利亚、日本等国相继建立了各种不同类型的试验示范装置和商业化运行装置，促进了太阳能光热发电系统的发展和商业化进程.

世界现有的太阳能光热发电系统主要有塔式系统、槽式系统和碟式系统三类[3].目前这三种技术路线各自处在不同的发展阶段，塔式系统和蝶式系统仍处在试验示范阶段，只有槽式系统实现了商业化.据国际权威机构统计，截至2009年，全球处在运行状态的槽式光热发电占整个光热电站的88%，占在建项目的97.5%[4].

随着各国政策措施的支持以及光热发电技术的逐步成熟，全球光热发电产业正进入高速发展期.据统计，太阳能光热发电在全球已运行装机容量近70万kW，在建的近100万kW.预计到2015年，全球所有光热发电项目规模将达17 GW以上.欧美各国已经开始将光热发电作为未来替代传统能源的主导选择.

2009年7月，欧洲各国联合启动“欧洲沙漠行动”，计划在未来10年内投资4 000亿欧元，在撒哈拉沙漠地区建立庞大的光热电站，该项目至少将满足全欧洲15%的电力需求[5].

作为世界第一大能源消耗国的美国，近年来一直不断布局一幅以光热发电技术为主色调的新蓝图[6].继建立了采用聚光光热发电技术的全球最大太阳能发电厂之后，美国加利福尼亚州政府最近规划、批准的一系列太阳能项目，无一例外均采用了聚光光热发电技术.按照加利福尼亚州的规划要求，到2030年，其光热发电与光伏发电的装机比例为4∶1.

2光热发电在我国的发展情况

我国自“七五”计划起开始了对太阳能的利用研究[7].特别是经过科技部“十一五”863重点项目“太阳能热发电技术及系统示范”的努力，我国在太阳能聚光方法及设备、高温传热储热、电站设计、集成以及控制方面，已经取得了实质性成果.目前，我国已经掌握了一批太阳能光热发电的核心技术，如高精度高反射率的反射镜、高精度双轴跟踪控制系统、高热流密度下的传热、太阳能热电转换系统等.

2010年7月1日，亚洲首座兆瓦级塔式太阳能光热发电站在北京延庆动工兴建，该电站建成后，预计每年发电量可达270万kW・h，相当于1 100余t标准煤产生的电量[4].

在国外已经相继启动大规模的太阳能光热发电基地背景下，我国也已将太阳能光热发电作为重点发展的战略性新兴产业之一.国家电力“十二五”规划中明确指出，“十二五”期间，将在甘肃、宁夏、新疆、内蒙古等省份选择条件适合的地点建立太阳能光热发电示范电站.

2011年6月1日，国家发展和改革委员会颁布的《产业结构调整指导目录（2011）》正式实施，在指导目录鼓励新增的新能源门类中，太阳能光热发电被放在突出位置，成为新能源产业建设的重中之重.

太阳能光热发电也正在成为我国能源巨头新的角逐焦点.2011年4月，内蒙古50 MW槽式太阳能光热发电项目中标结果揭晓，大唐新能源股份有限公司以0.939 9元・（kW・h）-1的最低价中标.有关资料显示，内蒙古光热发电项目总投资约为16亿元，每年可发电1.2亿kW・h以上[8].

3河北省发展光热发电的对策和建议

近年来，河北省可再生能源产业迅猛发展，风电产业到2010年底累计装机总量已达到4 922 MW，在全国位居第三位；太阳能光伏行业仅次于江苏位列全国第二位，但主要集中在光伏电池及组件生产，光伏发电装机容量很小.由于风电和光伏发电输入功率的波动性、间歇性及不可准确预测性造成电力系统调度运行困难，安全并网和输送问题日益突出.而太阳能光热发电以其与现有电网匹配性好、光电转化率高、连续稳定发电和调峰发电的能力较强、发电设备生产过程绿色、环保，不产生任何有毒物质等特点受到人们的关注.