太陽能光熱發電將進入“低溫”時代

太陽能光熱發電將進入“低溫”時代
一項全新概念的太陽光熱發電太陽能設備技術，120℃條件下將熱能轉化爲機械能的技術解決方案，太陽能光熱發電領域即將破冰。

　　用落魄貴族來形容國內當前的太陽能發電産業應該是相當貼切的。它出身高貴，同一時代的新興技術/産業幾乎沒有一個達到過其被重視的程度；它曾經光鮮照 人，“綠色，環保，低碳”令其身邊不乏鮮花掌聲；它曾經創造和擁有的巨大財富令無數投資客趨之若鹜，一擲萬金。現在落魄的它，正在被技術和市場兩只大手無 情地推向寒冬。

　　技術方面：目前規模化程度最大的兩種太陽能發電技術有光伏發電技術（太陽能電池發電技術）；太陽能光熱發電技術。兩者由于在核心技術上沒有突破，導致 兩者的最終發電成本一直居高不下，成爲太陽能利用技術的“瓶頸”。不少光伏發電項目在消耗完政策支持資金和初期投資後，幾乎難以維持，根本談不上商業盈 利。光熱發電領域，較高的成本和技術門檻，令相關研發和投入起步艱難。

　　市場方面：沒有掌握核心技術的相關知識産權，中國的光伏産業很大程度上只能稱爲制造業，低利潤靠加工量的運行模式令投資的含金量並不是很高。光伏産業 過大的産能導致光伏電池價格不斷被打壓，之後的金融危機，各國設置的“貿易壁壘”，更讓許多國內光伏生産企業沒有了生存空間。缺乏核心技術是中國光伏行業 在這次危機中最吃虧的地方。美國的“雙反”就是個活生生的案例！

　　一項用于光熱發電領域的新技術，或將打破“瓶頸”，讓光熱發電打開局面……

　　近期剛獲專利授權的“太陽能熱機”，具有完全的自主知識産權。該技術在太陽能光熱發電領域采用全新概念，使系統運行溫度從傳統太陽光熱發電的700～800度，下降至120℃左右，從而免除了昂貴的太陽光彙聚部件和跟蹤設備，令轉換設備的成本造價下降很多。

　　這項太陽能光熱發電技術創造性的利用了磁性材料的“熱至消磁”特性，實現了低溫條件下將熱能轉化爲機械能。借由該項技術的獨特原理和設計，大幅度降低 整體發電成本；提高了熱電轉化效率；同時實現了後期運行低成本，低風險，高穩定性，長壽命。（依據初步估算：本技術建造的太陽能發電站，投資成本僅爲目前 光伏發電站的5%，土地占用面積爲普通光伏發電站的1/2左右，預計投資回報率是光伏發電項目的8～30倍以上）。

　　簡要的做個對比分析，幫助大家理解這項新技術與傳統太陽能利用技術的區別。

　　太陽能電池

　　主要部件成本:制作光電池的原料“矽”，其提純就是個十分耗電和昂貴的過程，直接導致太陽能電池價格不菲；

　　輔助設備成本：光電池發出的低壓直流電必須經過穩流設備，以及逆變電路轉化成可並網交流電，需要十分昂貴的逆變輔助設備（如果是大功率或超大功率的逆變設備，成本就更加巨大）；

　　發電效率：實際運用領域的轉換效率就10%多一點，經過逆變設備後，還有相當的電能損耗，最終發電效率還有折損；

　　後期運行成本/風險：逆變設備維護及日常調控成本，光伏電池清潔保養，光伏電池的使用壽命（多晶矽電池25年，薄膜電池10年）都是後續問題。

　　彙聚式太陽能熱電站

　　主要部件成本:需要用反射鏡彙聚太陽光，將工作物質加熱到700度以上。這類發電站首先要制造大量的大尺寸優質反射鏡（高反射率，高指標的曲面精度）其價格自然不低。（據報道，美國某大型槽式反射鏡電站，其反射鏡是從德國進口的，美國都沒有能力生産）；

　　輔助設備成本：要保證數百面的反射鏡跟蹤住太陽的移動，需要有複雜的輔助電子裝置和機械裝置完成，國外大型槽式光熱發電站的測算數據是“跟蹤裝置的成本占總成本的50%左右”，另外這些裝置本身的運行就需要消耗不少電力；

　　發電效率：據國外大型槽式光熱發電站數據，大型電站可以達到40%

　　後期運行成本/風險：數百面反射鏡的日常維護清潔需要的成本，氣候災害導致反射鏡損失的風險，複雜精密且數量很多的輔助裝置需要長期的維護保養，這些綜合因素都大幅度提升了彙聚式太陽能光熱發電站的發電成本。

　　運用新的太陽能光熱發電方案（太陽能熱機）發電

　　主要部件成本:在成本方面，其90%以上的投資成本是太陽能熱輻射收集管（也就是太陽能熱水器用的真空管，批量生産的成本約10元一根，每平方米的成 本大約100元，其價格僅爲以上兩種技術的1/100）；核心部件“熱機”，其工藝要求和成本不高，價值就幾萬元（成熟量産後）；

　　其他輔助設施都是現有的成熟低成本技術，裝配完成後可多年無需維護保養，適合廣泛普及；

　　發電效率：較彙聚式太陽能光熱發電站有先決優勢————不需要將工作介質加熱到700-800度，不存在將液態水加熱至汽化（大家知道，液體轉變爲氣 態時，需要吸收額外的汽化熱，這些能量對于轉化效率來說，是負面的）。所以該系統的理論熱電轉化效率大于彙聚式太陽能光熱發電站。

　　後期運行成本/風險：作爲主體成本的真空管，其使用壽命是上述技術的幾倍，此外真空管抗災害性氣候的能力優于以上兩種技術（即使局部區域的真空管受損，也只會造成微小損失）；

　　熱機本身價格低廉，輕易實現幾年一換；完全可以實現免維護和免保養，整個系統可以實現無人值守方式工作。

　　該光熱發電系統不需要任何其他外界條件來激發或調整就會自動地反複完成工作循環。當太陽輻射能較大的時候，其運行周期就會自動縮短---輸出功率加大；相反，其運行周期就會自動變長----輸出功率減小。所以運用該技術的太陽能光熱發電系統輸出功率會自動調節。


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