光热发电：低碳的“撒哈拉”路径

郑 芋

利用撒哈拉沙漠的太阳能发电？这一似乎是天方夜谭的新能源幻想正在欧洲悄然实行。

“一个名为‘Desertec’（沙漠科技）的太阳能计划，也许会成为未来应对气候变化、甚至拯救世界的新典范。”—德国《明镜周刊》近日如此评价这一新计划。以德国为首的多个欧洲国家已经联手参与这个项目：在撒哈拉沙漠之中建立一个巨型太阳能发电厂。

目前，中国自主研发的光热发电新技术已经落地，但如何实现产业转化、形成低成本高效率的产业链模式以及如何确定新的行业标准都成为阻碍“先机”获得“先利”的瓶颈。

自主技术先机

近年来，国内光伏发电、风能发电都在如火如荼地进行着，然而光热发电多数还只停留在实验室阶段。据了解，光热发电当前主要有4种收集太阳能的方式：线型抛物面槽形集热器、菲涅耳集热器、塔式集热器和旋转抛物面碟式集热器。

在4种方式中，目前国外也以槽形抛物面集热器技术较为成熟。在用撒哈拉拯救地球的项目中就采用该项技术。尽管在国内光热发电技术早在上世纪80年代就有所尝试，然而介于技术瓶颈难于逾越而搁浅。

国务院参事、国家能源专家咨询委员会主任徐锭明在接受记者采访时介绍，国内近几年也不断地有厂家进行光电技术的研究，之前中科院就已经投入部分经费在研究相关课题，但是目前都还没有能够将此技术应用到电力系统，该技术之前都停留在实验阶段。

国务院参事石定寰则对记者表示，目前国内光热发电最难突破的技术瓶颈是工业成本及储热技术等问题。

近日，这样的技术障碍被国内企业突破。“我们已经实现了技术上的突破，与普通热发电站相比，槽式热发电仅增加太阳能集热器部分，综合考量技术与环境等因素，其经济性和发展前景完全有可能与普通热电竞争。”北京中航空港通用设备有限公司（后简称“中航通用”）副总经理张志明对记者说。这也就预示着我国独立建造大规模槽式太阳能热发电站将成为可能。

北京市顺义区天竺空港工业区的一个空旷的厂区内，一排整齐的钢架槽形抛物面集热器正迎着正午的太阳贪婪地吸吮着光能。这正是由北京中航空港通用设备有限公司自主研发、设计并具有自主知识产权的槽式太阳能热发电工程化成套设备。

“槽形抛物面集热器，是通过一片片有抛物面的弧形反光镜，将太阳光聚集在含有特殊油质的吸热管上，将油加热到400摄氏度，这些热量随后会把水转换为水蒸气，而蒸气将驱动涡轮发电。”张志明对记者介绍说。

在太阳能热发电领域中，涉及槽式太阳能热发电中的关键技术是聚光装置和集热装置，特别是线聚焦集热管、聚光镜片、跟踪驱动装置是实现槽式太阳能顺利发电的三项核心技术。而中航通用通过与中科院工程热物理研究所进行合作，实现了太阳能集热系统从技术到生产的完全国产化。

“国内的材料再加上我们自有的技术就能够完成整套设备的制造。”张志明表示。

尚需产业转化

要想让沙漠发电的梦想走进现实，还需突破产业转化等诸多“围城”。

进入“十一五”以来，国家对光热发电技术研发的投资力度不断加大。根据我国规划，到2020年火电比例将减少到50%，水电、核电、风电及太阳能发电比例将达到30%、8%、12%。五大电力集团不断寻求好的新能源项目上马，这对于从事电力设备制造企业来说绝对是利好消息。

业内普遍的认识是，技术发展滞后于市场需求，导致了新能源不具备价格优势，成为新能源无法市场化、产业化的根本瓶颈。但是，相对于其他的新能源技术，槽式太阳能热发电技术尚属一员“新兵”，究竟是否能够顺利进入产业化还需要实践考量。

我国目前已形成从基本材料、主机设备和系统设计集成的产业链。生产企业一体化将是未来企业的发展趋势。如只做产业链的其中一环，抗风险能力则弱，若打通上下游产业，实现经营一体化，则能大大加强企业自身的实力。以中航空港为例，待发电站建立后，将配套上马太阳能测试车、清洗车、维修车。分别实现建站选址，测光等聚光槽式玻璃镜面清洗及专业维修等功能。

同时，槽式太阳能热发电技术在国内尚属首创，还没有相应的行业标准可供考量和检测。因此，槽式太阳能热发电在今后的发展需要有标准可依，避免无序发展。石定寰对此表示，制定标准对一个产业的发展来说是相当重要的，目前国内的光热发电技术还没有成熟，在实际应用考核后会有相应的技术标准出台。

据了解，在中航通用研制成功槽式太阳能热发电可工程化成套设备之后，也在积极与一些检测机构和行业组织接洽，进行设备专业检测定性，下一步将制定相应的行业标准，引导整个行业规范生产，推进槽式太阳能热发电产业在我国有序、健康发展。