可以說(shuō)，光熱發(fā)電在中國(guó)開(kāi)閘，正式步入新能源市場(chǎng)，但是業(yè)界人士對(duì)光熱發(fā)電是眾說(shuō)紛紜，尤其是提到與光伏發(fā)電對(duì)比時(shí)，更是爭(zhēng)議迭起，那么，在光熱發(fā)電未來(lái)的道路上，與光伏發(fā)電的關(guān)系是敵？還是友？從市場(chǎng)前景上來(lái)說(shuō)，光熱發(fā)電可能更有前景；即使與光伏發(fā)電共同存在，也會(huì)是“友人”的關(guān)系，以互補(bǔ)的方式在市場(chǎng)中各自發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，而不會(huì)是“敵人”的關(guān)系。
在沉默中爆發(fā)
光熱發(fā)電在沉默多年以后，終于爆發(fā)。此前，太陽(yáng)能發(fā)電主要以光伏發(fā)電為主，光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽(yáng)電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。即使光伏發(fā)電已經(jīng)發(fā)展多年，在我國(guó)已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)鏈，但仍然存在一些為攻克的技術(shù)問(wèn)題。如，光電轉(zhuǎn)化率低，尤其是在陰天天氣，光電的轉(zhuǎn)化率會(huì)大大的降低；其次，從目前的實(shí)際狀況來(lái)看，光伏發(fā)電以單晶硅或多晶硅為主要原料的太陽(yáng)能電池板正越來(lái)越多地點(diǎn)綴于城市建筑的屋頂、墻壁，成為一座座所謂“清潔無(wú)污染”的太陽(yáng)能電站。然而，在這種被稱為“綠色電站”的身后，卻“隱藏”著一系列高能耗、高污染的生產(chǎn)過(guò)程，而且，目前光伏發(fā)電產(chǎn)能過(guò)剩，對(duì)能源、資金等都是一種浪費(fèi)。
而光熱發(fā)電只要將太陽(yáng)能聚集起來(lái)，加熱工質(zhì)，驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)即能發(fā)電。1950年，原蘇聯(lián)設(shè)計(jì)了世界上第一座太陽(yáng)能塔式電站，建造了一個(gè)小型試驗(yàn)裝置。目前，亞洲第一個(gè)光熱電站在北京延慶建成，這也是中國(guó)首座自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光熱電站。目前電站即將進(jìn)入調(diào)試階段。熱電站建成后，每年發(fā)電量將達(dá)到270萬(wàn)千瓦時(shí)，并可減排二氧化碳2300余噸。
光熱發(fā)電在我國(guó)雖然起步較晚，但是在西班牙、美國(guó)這些歐美國(guó)家，光熱發(fā)電已具一定規(guī)模，太陽(yáng)能熱發(fā)電正成為世界范圍內(nèi)可再生能源領(lǐng)域的投資熱點(diǎn)。在2007年頒布的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中就提到，未來(lái)將在內(nèi)蒙古、甘肅、新疆等地選擇荒漠、戈壁、荒灘等空閑土地，建設(shè)太陽(yáng)能熱發(fā)電示范項(xiàng)目，到2020年，全國(guó)太陽(yáng)能熱發(fā)電總?cè)萘窟_(dá)到20萬(wàn)千瓦，將與光伏發(fā)電容量相當(dāng)。可以說(shuō)，光熱發(fā)電的新時(shí)代來(lái)臨了。
技術(shù)障礙
光熱發(fā)電在我國(guó)發(fā)展時(shí)間較短，在太陽(yáng)能聚光方法及設(shè)備、高溫傳熱儲(chǔ)熱、電站設(shè)計(jì)、集成以及控制方面，已經(jīng)取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。而且建設(shè)太陽(yáng)能光熱電站的主要設(shè)備，零部件，國(guó)內(nèi)已經(jīng)能夠生產(chǎn)，初步形成了比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
但是，光有研究沒(méi)有實(shí)踐是不夠的，目前我國(guó)還沒(méi)有真正意義上的示范電站的應(yīng)用，8月底將調(diào)試并網(wǎng)的延慶塔式光熱電站，或?qū)槲覈?guó)在光熱電站實(shí)際應(yīng)用方面的空缺提供一個(gè)彌補(bǔ)的機(jī)會(huì)。
光熱發(fā)電VS光伏發(fā)電
與光伏發(fā)電不同，光伏發(fā)電的規(guī)?？纱罂尚。瑥膸浊叩綌?shù)百兆瓦不等，但光熱發(fā)電卻是典型的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，隨著規(guī)模的增加，發(fā)電成本越低。在我國(guó)地形開(kāi)闊的西北地區(qū)，如果大規(guī)模建設(shè)，將大大降低設(shè)備的投資成本，因此，光熱發(fā)電在成本上占有一定優(yōu)勢(shì)。
但是，光伏發(fā)電在我國(guó)發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)，已經(jīng)形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，在短時(shí)間內(nèi)光熱發(fā)電很難超過(guò)光伏發(fā)電。但是光熱發(fā)電發(fā)展幾年后，技術(shù)方面更加成熟，實(shí)踐領(lǐng)域也能取得進(jìn)展，因此，光熱發(fā)電會(huì)比光伏發(fā)電更有市場(chǎng)。
但是我們的最終目的并不是要讓光伏與光熱進(jìn)行“廝殺”，而是希望二者在某種程度上能夠互補(bǔ)，取其之長(zhǎng)補(bǔ)己之短，達(dá)到“互利共贏”的目的，這才是我們的最終目標(biāo)。據(jù)美國(guó)《大眾科學(xué)》報(bào)道，斯坦福大學(xué)的工程師們?nèi)涨罢业搅艘环N同時(shí)利用太陽(yáng)的光和熱來(lái)產(chǎn)生電能的方法，這將能使太陽(yáng)能產(chǎn)品的效率達(dá)到現(xiàn)有方式的3倍，并有可能使太陽(yáng)能便宜到可以和石油競(jìng)爭(zhēng)。這種顛覆性的太陽(yáng)能利用方法被稱為“光子增強(qiáng)型熱離子輻射”，簡(jiǎn)稱為PETE。斯坦福大學(xué)材料科學(xué)和工程系副教授尼克•梅洛什領(lǐng)導(dǎo)的研究小組通過(guò)在一片半導(dǎo)體材料上噴涂一薄層金屬銫，使材料具有了利用光和熱來(lái)產(chǎn)生電力的能力。研究證實(shí)，這一新工藝將不再基于標(biāo)準(zhǔn)的光伏發(fā)電機(jī)制，能在很高的溫度條件下產(chǎn)生類似于光伏發(fā)電的反應(yīng)，而且溫度越高，工作效率越高，而傳統(tǒng)的光伏發(fā)電在溫度升高時(shí)效率會(huì)逐漸降低。
這就打破了傳統(tǒng)的“光伏”與“光熱”的概念，而是將二者結(jié)合到一起，起到了互補(bǔ)的作用。在未來(lái)的研究領(lǐng)域，將會(huì)有更多的新成果展出，同時(shí)也會(huì)有更多的技術(shù)成果應(yīng)用到實(shí)踐中，光伏與光熱“互利共贏”的目標(biāo)，終會(huì)實(shí)現(xiàn)。
