1?發(fā)展太陽能熱發(fā)電的必要性

1.1實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)；

優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展非化石能源，逐步用非化石能源替代碳能源；

2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40?50%，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到15%；

2030年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60?65%，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到20%的目標(biāo)；

近幾年我國風(fēng)電和光伏發(fā)電得到了快迅的發(fā)展，裝機(jī)容量均世界靠前；

   1.2 風(fēng)電和光伏發(fā)電遇到的困境；

      2015年全國棄風(fēng)、棄光率較高。 

   1.3 太陽能熱發(fā)電技術(shù)原理；

      先利用反射鏡，將太陽的直接輻射能聚集在吸熱器上，加熱吸熱器中的吸熱介質(zhì)，將光能轉(zhuǎn)化成熱能；再利用吸熱介質(zhì)的熱能通過蒸汽發(fā)生系統(tǒng)產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，再通過汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)組實(shí)現(xiàn)熱能到機(jī)械能再到電能的轉(zhuǎn)換。

   1.4 太陽能熱發(fā)電優(yōu)勢(shì)；

通過配置儲(chǔ)熱系統(tǒng)，太陽能熱發(fā)電機(jī)組能夠保持出力穩(wěn)定運(yùn)行，不受光照變化的影響，如果儲(chǔ)熱系統(tǒng)的容量足夠大，機(jī)組可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)發(fā)電。太陽能熱發(fā)電機(jī)組可以根據(jù)電網(wǎng)用電負(fù)荷的需要，快速的調(diào)節(jié)汽輪發(fā)電機(jī)組的出力，即參與電網(wǎng)的一次調(diào)頻和二次調(diào)頻；

穩(wěn)定的電力輸出和良好的調(diào)節(jié)性能，適于集中大規(guī)模建設(shè)太陽能發(fā)電基地，可替代燃煤機(jī)組作為電力系統(tǒng)中的主力機(jī)組。

1.5 我國太陽能直接輻射資源圖

 太陽能熱發(fā)電占用土地估算：

 10萬平方公里面積的年發(fā)電量：

  100000/5*1800*0.15=54000*108kwh

  (2015年全社會(huì)用電量55500*108kwh)  注＊。。。

 如果按配置儲(chǔ)熱系統(tǒng)機(jī)組的利用小時(shí)數(shù)為4000計(jì)算，10萬平方公里的裝機(jī)容量約為13.5億千瓦。

2?         太陽能熱發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀

分為4種：槽式、塔式、碟式、線性菲涅爾式；

2.1 總體狀況

截止到2015年底，太陽能熱發(fā)電市埸已投運(yùn)裝機(jī)容量4940MW,2015年新增裝機(jī)容量421 MW,太陽能熱發(fā)電項(xiàng)目仍主要以槽式電站為主，塔式電站市埸份額繼續(xù)增長，線性菲涅爾技術(shù)和碟式技術(shù)仍處于商業(yè)化應(yīng)用的前期。

截止2015年底，超過20個(gè)國家和地區(qū)均有建商業(yè)電站項(xiàng)目，在建工程裝機(jī)容量超過2GW.美國和西班牙技術(shù)發(fā)展ZUI早，占有太陽能熱發(fā)電市埸份額ZUI大。

2.2國外技術(shù)現(xiàn)狀－槽式；

  1984-1991年，以色列和美國聯(lián)合組建LUZ公司，在美國加州沙漠相繼建成并投運(yùn)9座槽式電站SEGS1-1X，總裝機(jī)353.8MW。

  其中1號(hào)電站為座槽式太陽能熱發(fā)電商業(yè)電站，裝機(jī)規(guī)模13.8MW，1984年12月投運(yùn)。

  截止2014年底，美國槽式裝機(jī)容量為1280MW，15個(gè)電站。

  歐洲第一個(gè)槽式太陽能熱發(fā)電站是位于西班牙Granada省的Andasol-1電站，也是世界上S次采用熔鹽儲(chǔ)熱的商業(yè)電站。

  機(jī)組容量50 MW,熔鹽儲(chǔ)熱7.5小時(shí)，于2008年11月26日并網(wǎng)發(fā)電，隨后，西班牙建設(shè)了40多臺(tái)類似的機(jī)組。

  截止2014年底，西班牙槽式裝機(jī)容量為2272.5 MW,46個(gè)電站。

典型槽式電站－西班牙Andasol-1電站，美國 Solana電站。

  2.3國外技術(shù)現(xiàn)狀－塔式

  美國Solar one 電站為首座塔式太陽能試驗(yàn)電站（水介質(zhì)）裝機(jī)容量10 MW,無儲(chǔ)熱，1982年運(yùn)行，1986年關(guān)閉。

  美國Solar two電站在Solar one的基礎(chǔ)上，將其改為熔鹽塔，名稱也改為Solar two，裝機(jī)容量10 MW，儲(chǔ)熱時(shí)間3小時(shí)，1996年正式發(fā)電，1999年關(guān)停。

  截止目前，美國塔式電站裝機(jī)容量522 MW;

西班牙ps10電站；裝機(jī)容量10 MW，儲(chǔ)熱時(shí)間1小時(shí),2007年6月正式發(fā)電；

典型塔式電站：美國ivanpah 電站；美國新月沙丘電站；西班牙Gemasolar電站；

  2.3國外技術(shù)狀況－線性菲涅爾式；

典型線性菲涅爾式電站：印度阿?，mdhursar線性菲涅爾電站；

西班牙puerto errado2 電站；

  2.3國外技術(shù)狀況－碟式；

典型碟式電站：歐洲eurodish示范項(xiàng)目；美國maricopa示范項(xiàng)目

  2.4國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀：

總體狀況：我國已有多個(gè)科研機(jī)構(gòu)，高等院校對(duì)太陽能熱發(fā)電技術(shù)從理論到科技實(shí)驗(yàn)上經(jīng)過了近10年的研究，掌握了它的技術(shù)特性，為工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 我國已建成多個(gè)太陽能熱發(fā)電試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)工程；太陽能熱發(fā)電商業(yè)電站正在建設(shè)；太陽能熱發(fā)電所需設(shè)備和材料產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)基本形成，可達(dá)90%以上。

工程設(shè)計(jì)和施工能力基本具備，國內(nèi)火電設(shè)計(jì)院和施工單位有能力承擔(dān)太陽能熱發(fā)電工程設(shè)計(jì)和施工任務(wù)，對(duì)于境埸部分的設(shè)計(jì)及施工，尚需與太陽能熱發(fā)電專有技術(shù)企業(yè)聯(lián)合開展技術(shù)研究，逐步積累工程經(jīng)驗(yàn)；

產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系及政策保障體系統(tǒng)有待建立，相關(guān)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證等產(chǎn)業(yè)服務(wù)支撐體系以及政策缺乏；一批太陽能熱發(fā)電國家或行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正在啟動(dòng)編制；相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策正在研究制定。

我國太陽能熱發(fā)電已步入全面、快迅發(fā)展的重要階段。

項(xiàng)目建設(shè)情況：

2012年，國內(nèi)座MW級(jí)塔式太陽能熱發(fā)電站“八達(dá)嶺1MW太陽能熱發(fā)電項(xiàng)目，工程并網(wǎng)發(fā)電。1.5MW線性菲涅爾太陽能熱發(fā)電與燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)互補(bǔ)發(fā)電機(jī)組在海南三亞南山電廠投入運(yùn)行。

2013年，商業(yè)化運(yùn)營的太陽能熱發(fā)電10MW塔式太陽能熱發(fā)電機(jī)組在青海德令哈并網(wǎng)運(yùn)行。

多套太陽能熱發(fā)電聚光集熱系統(tǒng)試驗(yàn)回路已經(jīng)建成。

2015年10月，國家能源局啟動(dòng)“十三五”太陽能熱發(fā)電示范項(xiàng)目評(píng)審工作。

國內(nèi)首座商業(yè)化電站－－浙江中控德令哈電站；

即將啟動(dòng)一批示范項(xiàng)目，預(yù)測(cè)到2020年，太陽能熱發(fā)電項(xiàng)目的工程造價(jià)會(huì)降低到15000元/KW以下，屆時(shí)，上網(wǎng)電價(jià)會(huì)降低到0.75元/kwh以下。

3?         太陽能熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

發(fā)展目標(biāo)：連續(xù)24小時(shí)發(fā)電；降低電廠的耗水量；替代燃煤發(fā)電機(jī)組；

熔鹽塔式技術(shù)受到青睞；熔鹽槽式技術(shù)已進(jìn)入示范階段；熔鹽線性菲涅爾工技術(shù)已開始嘗試；

 其他：生物質(zhì)燃料（或天燃?xì)猓?fù)合發(fā)電系統(tǒng)。超臨界co2 布雷登循環(huán)發(fā)電；

4?         研究工作：

自2008開始，與相關(guān)單位合作開展多項(xiàng)前瞻性技術(shù)研究工作；

為政府服務(wù)和國家相關(guān)政策研究；標(biāo)準(zhǔn)化管理及標(biāo)準(zhǔn)編制工作；咨詢班次審業(yè)務(wù)；

5?         總結(jié)：

    太陽能熱發(fā)電廠通過配置儲(chǔ)熱系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)發(fā)電，機(jī)組出力穩(wěn)定，調(diào)節(jié)性能好，可以滿足電力系統(tǒng)對(duì)電力品質(zhì)要求，可以作為電力系統(tǒng)的主力機(jī)組使用。

    太陽能熱發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟，國際上商業(yè)電站總?cè)萘恳呀?00萬千瓦；機(jī)組臺(tái)數(shù)已超過100臺(tái)。

   “十二五”其間，我國在太陽能熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用方面取得了突破性的進(jìn)展。獲得了一批創(chuàng)新性和標(biāo)志性的研究成果，具備了建設(shè)大規(guī)模工程的技術(shù)條件。

    我國西部地區(qū)，有著豐富的太陽能直接輻射資源，絕大部分土地為戈壁、荒漠?？梢越ㄔO(shè)大型太陽能熱發(fā)電基地。實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電的穩(wěn)定外送，大幅度提高系統(tǒng)中再生能源發(fā)電的比重。

   現(xiàn)在啟動(dòng)第一批示范項(xiàng)目（1GW），預(yù)測(cè)到2020年，太陽能熱發(fā)電項(xiàng)目的工程造價(jià)會(huì)降低到15000元/kw以下。屆時(shí)，上網(wǎng)電價(jià)可望降低到0.75元/kwh以下。

                                   --趙敏主講（于20160330課堂筆記載錄）