目前國內(nèi)電力開發(fā)企業(yè)已規(guī)劃了十多個大型光熱發(fā)電項(xiàng)目，光熱發(fā)電已經(jīng)在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)上做好準(zhǔn)備，即將邁入商業(yè)化應(yīng)用的門檻。

　　光熱發(fā)電在上世紀(jì)80年代形成了建設(shè)熱潮，之后由于技術(shù)和成本障礙出現(xiàn)停滯，近5年來，隨著技術(shù)的快速進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和對清潔能源需求的增加，光熱發(fā)電又逐漸在多個國家和地區(qū)成為可再生能源領(lǐng)域的投資熱點(diǎn)，但與成熟的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)相比，光熱發(fā)電技術(shù)處在發(fā)展中，產(chǎn)業(yè)處于成長中，市場處于開拓中，尚需有效的政策和有利的發(fā)展環(huán)境予以支持。

　　太陽能光熱發(fā)電是太陽能高溫利用的主要技術(shù)形式，是太陽能利用的重要領(lǐng)域之一。根據(jù)聚熱方式的不同，主要分為塔式、槽式、菲涅爾式和碟式等4種，其共同點(diǎn)是利用不同技術(shù)加熱工質(zhì)，再驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電，也可以在熱能轉(zhuǎn)成電能的環(huán)節(jié)上采用斯特林發(fā)動機(jī)。

　　隨著世界上第一座商業(yè)化運(yùn)行的塔式太陽能熱發(fā)電站——裝機(jī)容量11兆瓦的西班牙Abengoa公司PS10在2007年并網(wǎng)發(fā)電，世界光熱發(fā)電市場重新啟動，并在全球多個地區(qū)升溫，近5年來全球市場保持穩(wěn)步增長。2011年新增裝機(jī)容量45萬千瓦，累計裝機(jī)176萬千瓦，建成在運(yùn)的項(xiàng)目主要分布在西班牙(114.8萬千瓦)和美國(50.75萬千瓦)，此外、阿爾及利亞(2.5萬千瓦)、摩洛哥(2萬千瓦)、埃及(2萬千瓦)、伊朗(1.7萬千瓦)以及德國、意大利、泰國、澳大利亞也各建設(shè)了1座光熱發(fā)電站。

　　2009年數(shù)十個國家和機(jī)構(gòu)聯(lián)合啟動了“沙漠太陽能計劃”，計劃在北非地區(qū)大規(guī)模建設(shè)光熱發(fā)電項(xiàng)目并將電力輸送到歐洲，但由于歐債危機(jī)導(dǎo)致投資無處落實(shí)、輸電網(wǎng)建設(shè)難度和費(fèi)用高昂等因素，“沙漠太陽能計劃”實(shí)施受阻，盡管如此，光熱發(fā)電仍受到投資的青睞，2012年全球已經(jīng)規(guī)劃的光熱發(fā)電項(xiàng)目超過1800萬千瓦，其中美國651萬千瓦，西班牙108萬千瓦;在建項(xiàng)目211萬千瓦，其中美國126萬千瓦。

　　我國“十一五”863重點(diǎn)項(xiàng)目——1兆瓦塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目2012年8月成功并網(wǎng)發(fā)電，同年8月德令哈光熱項(xiàng)目1期(1萬千瓦)產(chǎn)出蒸汽，10月另一座1.5兆瓦光熱發(fā)電項(xiàng)目也在三亞竣工投產(chǎn)，這些標(biāo)志著我國在繼美國、德國、西班牙后，探索并開始掌握大型光熱電站集成技術(shù)。目前國內(nèi)電力開發(fā)企業(yè)已規(guī)劃了十多個大型光熱發(fā)電項(xiàng)目，裝機(jī)容量近200萬千瓦，但尚沒有實(shí)際可連續(xù)運(yùn)行的商業(yè)化光熱電站。

　　技術(shù)多條路線，產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模

　　光熱技術(shù)多條路線發(fā)展，各類技術(shù)各有優(yōu)勢劣勢。槽式光熱發(fā)電技術(shù)相對成熟，占據(jù)市場主導(dǎo)地位，在已投運(yùn)項(xiàng)目中占90%左右。塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)聚光比高，工作溫度高，效率高，是近幾年比較受推崇的技術(shù)，是未來發(fā)展方向之一，在建和規(guī)劃項(xiàng)目中，槽式和塔式分別占據(jù)50%和40%左右。菲涅爾式也有較好的前景預(yù)期。斯特林發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)換效率相對高，運(yùn)行較為靈活，適宜于分布式利用，但經(jīng)濟(jì)性相對差。

　　在國內(nèi)企業(yè)開展前期工作和試驗(yàn)的項(xiàng)目中，有槽式、塔式、碟式、槽式和菲涅爾結(jié)合等多種技術(shù)形式，這些集成技術(shù)的商業(yè)化運(yùn)營可行性尚需要長時間的實(shí)際運(yùn)行電站驗(yàn)證。

　　近年來國內(nèi)外從事光熱發(fā)電的企業(yè)增多，除了德國、美國、以色列、西班牙等幾個國家在熱發(fā)電集熱部件、系統(tǒng)集成、傳熱部件等生產(chǎn)的傳統(tǒng)公司外，西門子、阿爾斯通、通用電氣等知名企業(yè)也相繼參與到光熱發(fā)電行業(yè)。

　　但由于近3年光伏發(fā)電成本的快速下降，使得光熱發(fā)電的競爭性削弱，光熱企業(yè)面臨的成本壓力增大，一些企業(yè)采取了在技術(shù)和示范方面增加投入、鞏固地位、獲得更多項(xiàng)目資金等措施，但也有一些企業(yè)急功近利，盲目擴(kuò)大項(xiàng)目和生產(chǎn)規(guī)模，進(jìn)行資本運(yùn)作，卻在短期內(nèi)由于資金斷鏈而破產(chǎn)，其中不乏業(yè)界的領(lǐng)軍企業(yè)，如美國斯特林能源公司、德國千年公司先后于2011年底、2012年2月破產(chǎn)。

　　我國光熱設(shè)備制造起步較晚，但進(jìn)步顯著。槽式熱發(fā)電的聚焦集熱管這一關(guān)鍵部件全球發(fā)展近30年，僅有德國肖特和西門子兩家企業(yè)可以批量生產(chǎn)，但我國僅用2-3年的時間，就有13家企業(yè)試制出樣管。線性菲涅爾技術(shù)和碟式技術(shù)的一些部件制造方面也有一些新的進(jìn)展，高效碟式斯特林技術(shù)有待突破，中低溫斯特林技術(shù)發(fā)展快。

　　光熱發(fā)電發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

　　關(guān)鍵技術(shù)尚需商業(yè)化電站長期實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證。各類光熱發(fā)電技術(shù)的商業(yè)化仍有一些技術(shù)上的障礙需要突破，相對于光伏，光熱發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備、系統(tǒng)集成、電站運(yùn)行等技術(shù)要求高，雖然近兩年我國在槽式集熱管、反射鏡、聚光器、儲熱等核心裝備上的技術(shù)水平有了一定進(jìn)步，但由于沒有實(shí)際連續(xù)運(yùn)行的商業(yè)化光熱發(fā)電站的驗(yàn)證，這些技術(shù)在可行性和長期運(yùn)行可靠性方面仍存在較大的風(fēng)險。此外，我國的自然和氣候條件也對光熱發(fā)電技術(shù)提出了不同于國外光熱發(fā)電發(fā)展領(lǐng)先地區(qū)(美國南部、西班牙)的要求，如“三北”地區(qū)風(fēng)沙大，溫差大，污染重，聚光系統(tǒng)及其跟蹤部件需要有很強(qiáng)的抗風(fēng)、防沙、防塵的能力，集熱、傳熱和儲能系統(tǒng)需要適應(yīng)大溫差和溫度的快速變化等。因此，完全照搬國外技術(shù)、直接使用國外部件和產(chǎn)品集成、套用國外商業(yè)化運(yùn)行的光熱電站的運(yùn)行模式，在我國應(yīng)用可能會遇到較多問題，可能會使我國的光熱發(fā)電發(fā)展走彎路。因此，集熱、傳熱、儲熱、系統(tǒng)集成、電站運(yùn)行技術(shù)的創(chuàng)新是必須的。

　　產(chǎn)業(yè)存在薄弱環(huán)節(jié)。國內(nèi)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)剛剛開始建立，一些關(guān)鍵零部件還沒有完全實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，國內(nèi)雖然有數(shù)十家企業(yè)介入光熱制造，但由于采用多條技術(shù)路徑，力量分散，因此各類技術(shù)的制造業(yè)均存在薄弱環(huán)節(jié)，支撐實(shí)現(xiàn)2015年100萬千瓦的光熱發(fā)電裝機(jī)目標(biāo)，光熱產(chǎn)業(yè)的一些環(huán)節(jié)尚不具備大批量供貨的能力或沒有做好準(zhǔn)備。

　　政策環(huán)境急需改善。光熱發(fā)電是技術(shù)和資金雙密集的產(chǎn)業(yè)，目前我國已建成的光熱電站規(guī)模較小，主要是得到了支持技術(shù)研發(fā)示范的科研經(jīng)費(fèi)的資助。但經(jīng)濟(jì)性相對較好的數(shù)萬千瓦的大型光熱電站投資動輒十多億元，電力投資企業(yè)一方面希望能夠早日介入以期占領(lǐng)先期市場，另一方面又不愿承擔(dān)投資風(fēng)險，造成目前大型光熱電站項(xiàng)目規(guī)劃多但在項(xiàng)目實(shí)際投資和開工建設(shè)上投資企業(yè)觀望的局面。因此，國家應(yīng)通過有效的政策引導(dǎo)逐步建立光熱投資市場。

　　經(jīng)濟(jì)性和競爭力有待提升。技術(shù)和產(chǎn)業(yè)能否持續(xù)健康發(fā)展，經(jīng)濟(jì)性是必須考慮的問題。隨著技術(shù)的進(jìn)步，光熱發(fā)電成本不斷下降，電價需求已從2008年的3元/千瓦時左右降到目前的1.7元/千瓦時左右，成效顯著。但一方面，光伏發(fā)電近幾年成本大幅度下降，一定程度上擠壓了光熱發(fā)電發(fā)展的空間;另一方面，由于光熱技術(shù)本身的不確定性和風(fēng)險，其經(jīng)濟(jì)性提升的預(yù)期時間和水平也存在不確定性。光熱發(fā)電還需要通過技術(shù)的不斷提升以及通過政策支持啟動市場并擴(kuò)大規(guī)模，實(shí)現(xiàn)成本的下降。

　　光熱發(fā)電前景展望

　　其一，大規(guī)模發(fā)展光熱發(fā)電有助于推動可再生能源的整體發(fā)展和電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型?！笆舜蟆碧岢鲆苿幽茉瓷a(chǎn)和消費(fèi)革命，可再生能源是不可或缺的途徑之一。2012年底我國風(fēng)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量分別達(dá)到6237萬千瓦和700萬千瓦左右，80%以上容量為西部、北部大基地集中開發(fā)，由于光伏和風(fēng)電難以存儲，已經(jīng)呈現(xiàn)了嚴(yán)重的并網(wǎng)和限制出力問題，部分地區(qū)的限電比例超過30%，而光熱發(fā)電可以通過技術(shù)可行、成本相對低廉的儲熱裝置實(shí)現(xiàn)按電力調(diào)度需求發(fā)電，既可以作為基礎(chǔ)支撐電源，也具備較為靈活的調(diào)峰能力。大規(guī)模開發(fā)光熱發(fā)電可以緩解西部和北部的風(fēng)電、光伏限制出力情況，并共同組成清潔發(fā)電系統(tǒng)，大大提高可再生能源在電源結(jié)構(gòu)中的比例。

　　其二，發(fā)展光熱發(fā)電對經(jīng)濟(jì)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的拉動作用顯著。光伏和光熱發(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈均很長，但與光伏產(chǎn)業(yè)鏈不同的是，光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈的絕大部分環(huán)節(jié)為傳統(tǒng)制造業(yè)，如太陽集熱島所大量需要的鋼材、玻璃、水泥、鍍膜、儲熱材料等，一個5萬千瓦裝機(jī)配4-8小時儲熱的光熱發(fā)電系統(tǒng)，約需要鋼材10萬-15萬噸、玻璃6000噸、混凝土1萬噸，發(fā)展光熱發(fā)電可以適度緩解我國鋼鐵、玻璃、水泥等產(chǎn)能過剩問題，此外，汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)也是我國的傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，光熱發(fā)電系統(tǒng)集成、運(yùn)行控制則有潛力成為新興產(chǎn)業(yè)，因此，光熱發(fā)電不僅僅是提供