劉偉龍，劉建平，谷俊和，林 巖，董建勛，吳 巖

(1．華北電力大學(xué) 電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206;2．中電投蒙東能源集團(tuán)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 通遼 028000)

0 引言

在傳統(tǒng)化石能源面臨枯竭、環(huán)境污染成為影響人類生存的重要威脅的今天，清潔且相對而言無可限量的太陽能日益引發(fā)人們的廣泛關(guān)注。太陽作為一個(gè)直徑7 ×105km 的球形核反應(yīng)堆，不斷地發(fā)射出巨大的輻射能(約為3．8 × 1023kW)［1］。光熱發(fā)電技術(shù)就是利用聚光技術(shù)將地表接收到的低密度太陽能聚集起來轉(zhuǎn)化為工作介質(zhì)的熱能，再通過熱力循環(huán)將其轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)。根據(jù)聚光技術(shù)的不同，光熱發(fā)電技術(shù)也可以分為槽式、塔式、碟式和線性菲涅爾式4 類。

與塔式、碟式和線性菲涅爾式太陽能熱發(fā)電技術(shù)相比，槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)是目前世界上最成熟的也是目前唯一實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行的太陽能熱發(fā)電技術(shù)。槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)的優(yōu)勢在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，適合批量生產(chǎn)，用于聚焦太陽光的槽式拋物面聚光器加工簡單，制造成本較低，系統(tǒng)容量可大可小，安裝維修比較方便，跟蹤控制代價(jià)比較低。因此其成本較低，建設(shè)成本約為3．6 $·W-1，發(fā)電成本約為0．15～0．26 $·(kW·h)-1［2］。這正是該技術(shù)最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的原因所在。

槽式太陽能集熱器按蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)的不同可以分為雙循環(huán)回路蒸汽發(fā)生系統(tǒng)與直接蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。直接蒸汽發(fā)生系統(tǒng)(DSG，Direct Steam Generation)由于制造和運(yùn)營成本更低，電站整體配置更加簡單，整體效率更高，成為槽式技術(shù)的重要發(fā)展方向。

1 槽式DSG 技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成和工作方式

如圖1 所示，槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)通常包括以下5 個(gè)子系統(tǒng):

圖1 過熱蒸汽和飽和蒸汽發(fā)生系統(tǒng)

聚光集熱子系統(tǒng)。是系統(tǒng)的核心，由槽式拋物面反光鏡、接收器和跟蹤裝置構(gòu)成。跟蹤方式通常為一維跟蹤，包括南北跟蹤和東西跟蹤。

換熱子系統(tǒng)。由預(yù)熱器、蒸汽發(fā)生器、過熱器組成。水經(jīng)過預(yù)熱器、蒸發(fā)器，在過熱器中產(chǎn)生過熱蒸汽進(jìn)入汽輪發(fā)電子系統(tǒng)發(fā)電。

發(fā)電子系統(tǒng)。基本組成與常規(guī)發(fā)電設(shè)備類似，但需要配置一種專用控制裝置用于太陽能加熱系統(tǒng)與輔助能源系統(tǒng)之間的切換。

蓄熱子系統(tǒng)。在夜間情況下太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)可以依靠熱儲能系統(tǒng)儲存的能量維持系統(tǒng)正常運(yùn)行一定的時(shí)間。

輔助能源子系統(tǒng)。在夜間、陰天或其他無太陽光照射的情況下可以采用輔助能源為系統(tǒng)供熱。

槽式DSG 系統(tǒng)既可以產(chǎn)生飽和蒸汽也可以產(chǎn)生過熱蒸汽。過熱蒸汽需要在分離器后加上過熱段來產(chǎn)生。而飽和蒸汽從蒸發(fā)器出來達(dá)到溫度下的飽和壓力就可以進(jìn)入發(fā)電子系統(tǒng)。

產(chǎn)生過熱蒸汽的目的是提高朗肯循環(huán)的吸熱溫度以提高循環(huán)效率。但與此同時(shí)，集熱場的熱損失也增加了。有研究表明，在給定的邊界條件下，全廠效率會(huì)有所提高。另一方面，由于集熱場配置簡單和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，近期來說小容量電站中飽和蒸汽模式也是一種很有前景的選擇。它主要的好處在于當(dāng)處于滑壓運(yùn)行模式時(shí)，因?yàn)槠蛛x器可以起到小容量儲熱系統(tǒng)的作用，它可以克服短時(shí)間云層遮擋對集熱器的影響。DISS 項(xiàng)目的試驗(yàn)結(jié)果表明，對于5 MW 的電站而言飽和模式的DSG 電站的年發(fā)電量要高出4%，但投資也會(huì)由于動(dòng)力系統(tǒng)的復(fù)雜性高出5%［3］。

2 槽式DSG 技術(shù)的傳統(tǒng)運(yùn)行模式及改進(jìn)

太陽能直接蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的工質(zhì)一般有3 種運(yùn)行模式，如圖2 所示。

表1 是這3 種模式的優(yōu)缺點(diǎn)比較［4］。

(1)一次通過模式:注入吸收管內(nèi)的水依次通過集熱器，經(jīng)過預(yù)熱、蒸發(fā)、過熱3 個(gè)階段最終被加熱成過熱蒸汽。

(2)再循環(huán)模式:太陽能集熱系統(tǒng)包括蒸發(fā)段和過熱段，工質(zhì)過冷水以較高的流速流經(jīng)集熱器場的蒸發(fā)段部分產(chǎn)生濕蒸汽，在蒸發(fā)部分末端產(chǎn)生汽液兩相流，進(jìn)入蒸發(fā)部分末端的汽水分離器進(jìn)行汽水分離，未蒸發(fā)的水經(jīng)再循環(huán)泵送入到集熱器的入口。分離出的蒸汽進(jìn)入過熱段進(jìn)一步被加熱至所需溫度。

(3)逐次注入模式:太陽能集熱系統(tǒng)由多個(gè)不同集熱器單元組成，在每個(gè)單元末端都有一個(gè)測量裝置，集熱管內(nèi)工質(zhì)水在每個(gè)單元的入口被注入到吸收管中，經(jīng)太陽能集熱器場進(jìn)行加熱，能夠使工質(zhì)在沿途中只產(chǎn)生過熱的蒸汽。

傳統(tǒng)槽式DSG 系統(tǒng)采用水作為傳熱工質(zhì)，水在集熱器吸收管中被加熱，發(fā)生相變傳熱，由于重力作用氣液在管內(nèi)呈現(xiàn)非均勻分布。如對流速控制不當(dāng)，易出現(xiàn)分層現(xiàn)象。集熱管中易出現(xiàn)的幾種典型流態(tài)如圖3 所示［5］。

圖2 DSG 工質(zhì)運(yùn)行模式

表1 傳統(tǒng)運(yùn)行模式的優(yōu)缺點(diǎn)比較

圖3 水平管中的典型流態(tài)

而其中只有環(huán)狀流可以使管壁得到充分冷卻從而避免熱流密度不均引起的熱應(yīng)力導(dǎo)致的吸收管彎曲變形。這種變形可能進(jìn)一步引發(fā)玻璃套管的破裂從而使集熱管偏離聚焦線造成集熱器的損壞。

針對該問題，華北電力大學(xué)在槽式DSG 再循環(huán)模式與燃煤機(jī)組互補(bǔ)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上做了系統(tǒng)改進(jìn)，提出了擴(kuò)容蒸發(fā)式太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)(VEESG，Volume Expanding Evaporative Steam Generation)［6］。如圖4 所示，即用擴(kuò)容蒸發(fā)器代替汽水分離器引入到系統(tǒng)中，擴(kuò)容蒸發(fā)器中產(chǎn)生溫度較高的疏水不再是經(jīng)再循環(huán)泵進(jìn)入集熱系統(tǒng)入口，而是輸送到回?zé)嵯到y(tǒng)，這可保證水加熱段和蒸汽過熱段工質(zhì)的單向流動(dòng)，此狀態(tài)流型簡單，管內(nèi)工質(zhì)的傳熱流動(dòng)穩(wěn)定，系統(tǒng)出口過熱蒸汽參數(shù)易于控制，從而消除了兩相流帶來的隱患。

圖4 擴(kuò)容蒸發(fā)式太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)

3 槽式DSG 技術(shù)的發(fā)展史

3.1 起始階段

實(shí)際上，DSG 技術(shù)是最早發(fā)展的槽式太陽能發(fā)電技術(shù)。早在1870 年，美國紐約John Ericsson使用了一個(gè)開口寬度為3．5 m2槽式聚光器驅(qū)動(dòng)一個(gè)373 W 的發(fā)動(dòng)機(jī)，由此拉開了槽式光熱發(fā)電技術(shù)的大幕。1912 年，F(xiàn)rank Shuman 在埃及的Meadi，使用了5 個(gè)62 ×4 m 的槽式聚光器去驅(qū)動(dòng)一個(gè)40 kW 的蒸汽機(jī)，蒸汽機(jī)帶動(dòng)泵用于灌溉［7］。

3.2 80 年代的復(fù)興

1982-1988 年，在美國的Barstow 興建的10 MW 的solar one 項(xiàng)目，工作溫度可達(dá)到425 ℃，為一次通過式，帶有容量為4 h 的儲熱裝置［8］。

3.3 90 年代的發(fā)展

1999 年，一條700 m 長的試驗(yàn)回路在西班牙Plataforma Solar de Almeria 建成。在超過10 000 h小時(shí)的運(yùn)行時(shí)間里，蒸汽參數(shù)達(dá)到了100 bar，400 ℃。為了使吸收管適應(yīng)DSG 系統(tǒng)的高壓，還需對其進(jìn)行進(jìn)一步的研究［9］。

第一個(gè)商業(yè)化運(yùn)行的槽式DSG 電站正在泰國的Kanchanaburi 建設(shè)。這是一個(gè)由位于杜克維茲的Solarlite 公司和泰國太陽能源公司建設(shè)的一個(gè)5 MW的電站，并將在第二期擴(kuò)展到9 MW。發(fā)出的電將會(huì)被送到公用電網(wǎng)上。集熱場包括12 個(gè)預(yù)熱回路和7 個(gè)過熱回路，可以產(chǎn)生過熱蒸汽。再循環(huán)和逐次注入模式都將被應(yīng)用到該系統(tǒng)中。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，即使在太陽直射輻射(DNI)波動(dòng)的情況下，兩種方式的聯(lián)合也能夠使得過程參數(shù)更容易控制。再循環(huán)模式能夠保證吸熱管充分冷卻且系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。逐次注入模式能夠使過熱蒸汽溫度更穩(wěn)定。該電站使用濕冷技術(shù)。運(yùn)行參數(shù)為330 ℃，30 bar。動(dòng)力系統(tǒng)部分效率可達(dá)到26%。為了承受更大壓力，吸收管管壁比間接換熱的雙回路系統(tǒng)稍厚［10］。

3.4 最新進(jìn)展

2012 年12 月25 日，第一個(gè)過熱模式的槽式DSG 太陽能電站——由Solarlite 公司興建的位于泰國的5 MW 的TSE-1 項(xiàng)目正式并網(wǎng)發(fā)電，工作溫度340 ℃，工作壓力34 bar。在建的TSE2 工作壓力將會(huì)達(dá)到40 bar，工作溫度將達(dá)到400 ℃［11］。

2011 年3 月1 日至2014 年4 月30 日，德國空間研究中心(DLR)，Solarlite 和CIEMAT 聯(lián)合建設(shè)的DUKE 項(xiàng)目正在建設(shè)中，目的是為了在真實(shí)的日照條件下研究一次通過模式［12］。

表2 是世界上進(jìn)行DSG 項(xiàng)目建設(shè)的一些知名公司。

表3 是上世紀(jì)90 年代以來槽式DSG 技術(shù)發(fā)展中的一些代表性項(xiàng)目。

表2 經(jīng)營直接蒸汽發(fā)生技術(shù)的主要企業(yè)

表3 典型槽式直接蒸汽發(fā)生技術(shù)太陽能發(fā)電系統(tǒng)項(xiàng)目

4 槽式DSG 技術(shù)優(yōu)勢及發(fā)展瓶頸

4.1 技術(shù)優(yōu)勢

(1)效率高

這主要是由于較雙回路系統(tǒng)省去中間換熱環(huán)節(jié)，減少換熱環(huán)節(jié)的熱損失。且在大部分吸熱管中進(jìn)行的是沸騰過程，這個(gè)過程的工作溫度較低。只有少部分進(jìn)行過熱過程的管道才會(huì)達(dá)到較高的工作溫度，因此使用蒸汽作為傳熱工質(zhì)可以降低吸收管內(nèi)的流體的平均溫度(即使在終參數(shù)較高時(shí)也是如此)，由此可以降低傳熱溫差和熱損失。綜上，槽式DSG 系統(tǒng)的終參數(shù)較高，理論上蒸汽參數(shù)可以達(dá)到550 ℃，120 bar，而間接換熱的雙回路系統(tǒng)由于導(dǎo)熱油在高溫下會(huì)分解只能達(dá)到400 ℃，100 bar。2011 年，DLR 將一條測試環(huán)路集成到位于西班牙Carboneras 的某電廠中，這條測試環(huán)路中的工作溫度達(dá)到了550 ℃［13］。

(2)成本低

由于太陽能集熱場和朗肯循環(huán)的工質(zhì)為一種，節(jié)省了油水換熱設(shè)備，也無需建設(shè)導(dǎo)熱油防火系統(tǒng)、儲油罐，且導(dǎo)熱油本身價(jià)格昂貴。根據(jù)有關(guān)研究，在一定邊界條件下的DSG 系統(tǒng)的均化發(fā)電成本(LCOE，Levelized Cost of Electricity，每發(fā)一度電的成本)可以比雙循環(huán)回路蒸汽發(fā)生系統(tǒng)低10%［14］。

(3)安全性高

雙回路系統(tǒng)采用導(dǎo)熱油或熔鹽作為吸熱工質(zhì)，導(dǎo)熱油的滲漏會(huì)造成環(huán)境污染，尤其在高溫下，易引起火災(zāi)，存在安全隱患，DSG 系統(tǒng)由于水的天然物理性質(zhì)，則不存在這方面風(fēng)險(xiǎn)且水的腐蝕性比熔鹽小，凝固點(diǎn)比熔鹽低得多，甚至比導(dǎo)熱油稍低一點(diǎn)，因此防凍措施所花費(fèi)的代價(jià)可以大大降低。

4.2 發(fā)展瓶頸

雖然光熱槽式DSG 發(fā)電技術(shù)擁有諸多優(yōu)點(diǎn)，但在其已經(jīng)投入商業(yè)運(yùn)行的今天，要想使這種技術(shù)在與傳統(tǒng)火力發(fā)電的競爭中勝出，還需要在以下幾方面做出努力。

(1)關(guān)鍵技術(shù)的突破

槽式熱發(fā)電系統(tǒng)的核心部件是高精度拋物型聚光鏡和金屬玻璃真空管集熱器件。由于金屬管壁的運(yùn)行溫度通常在400 ℃以上，故選擇性涂層的穩(wěn)定性、高真空的保持及玻璃與金屬管的封接等都是工藝上較難的課題。另外由于吸熱管需要承受更大的壓力，集熱器需要作出一定的改造。此外，聚光鏡、吸熱器、跟蹤系統(tǒng)、儲熱材料、太陽能熱機(jī)的工藝水平也還需要進(jìn)一步的提高。

(2)太陽能的間歇性問題

如果太陽能發(fā)電站沒有儲熱系統(tǒng)，那么它只能在有太陽輻射的時(shí)候發(fā)電。這就意味著它的容量因子會(huì)很低。在有理想輻照條件的地區(qū)槽式太陽能電站也只能達(dá)到每年2 000 h 的滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)長。儲熱系統(tǒng)可以將白天從集熱場收集的太陽能儲存并在日落后送出。目前的槽式DSG 系統(tǒng)還沒有商業(yè)上可用的大型儲熱系統(tǒng)。只有一些容量較小的儲熱系統(tǒng)在產(chǎn)生飽和蒸汽的DSG 系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。大型的儲熱系統(tǒng)必須是模塊化的，在預(yù)熱和過熱段使用顯熱儲熱模塊，在蒸發(fā)段使用潛熱儲熱模塊。DLR 正在上文提到的Carboneras 的示范項(xiàng)目中使用該方法測試某儲熱系統(tǒng)［15］。

增大容量因子的另一個(gè)可行方案是將備用鍋爐和加熱器集成到動(dòng)力系統(tǒng)以彌補(bǔ)部分不足的太陽能。這種系統(tǒng)可以減小輸出功率的峰谷差，使控制變得更加容易，可以消除云層遮擋、夜間和白天的輻照變化帶來的不穩(wěn)定，根據(jù)負(fù)荷需要發(fā)電。因此對電網(wǎng)的穩(wěn)定也是有利的。此外，備用的加熱器如果頻繁用于以額定功率運(yùn)行的電站，能夠提高動(dòng)力部分的效率。該系統(tǒng)還可以快速引進(jìn)到輻照條件好的盛產(chǎn)石油和天然氣的國家。燃料鍋爐可以利用各種燃料:天然氣、煤、生物質(zhì)、垃圾。但是氣體和液體燃料相對固體燃料更適合于這種系統(tǒng)。因?yàn)槭褂脷怏w和液體燃料的系統(tǒng)控制的響應(yīng)速度更快更能適應(yīng)輻照強(qiáng)度的瞬變特性。有關(guān)研究表面相對于雙回路間接蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，DSG 系統(tǒng)與常規(guī)化石能源的集成成本更低。

(3)太陽輻射的不穩(wěn)定性

為了適應(yīng)輻射強(qiáng)度的不穩(wěn)定性，制造可輸出功可變化的專用透平機(jī)械。槽式和塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，由于其規(guī)模、容量比較大，系統(tǒng)參數(shù)與常規(guī)化石能源發(fā)電相當(dāng)，因此可以使用為煤炭和天然氣發(fā)電開發(fā)的超臨界透平機(jī)械。美國奧斯拉公司創(chuàng)造性地使用原子能工業(yè)中的飽和蒸汽汽輪機(jī)技術(shù)。由于核工業(yè)用的汽輪機(jī)能夠處理不同壓力的蒸汽，不需使用過熱級，因此系統(tǒng)可以承受陰云天氣下太陽時(shí)隱時(shí)現(xiàn)造成的波動(dòng)，省去價(jià)格昂貴的控制系統(tǒng)，也不需要使用化石能源輔助發(fā)電，使得系統(tǒng)發(fā)電過程大為簡化。

(4)更好的運(yùn)行調(diào)度

大容量的儲熱系統(tǒng)是延長運(yùn)行時(shí)間的保證，發(fā)展基于氧化還原對和金屬氧化物的熱化學(xué)儲熱系統(tǒng)是其中的一個(gè)重要發(fā)展方向。更準(zhǔn)確的電廠模擬模型和天氣預(yù)報(bào)工具對更好地預(yù)測電力生產(chǎn)也會(huì)起到積極作用。

(5)控制問題

集熱場的控制比在間接蒸汽發(fā)生系統(tǒng)中困難得多。該問題對于過熱蒸汽發(fā)生系統(tǒng)特別突出。在位于Plataforma Solar de Almería 的DISS 項(xiàng)目中，3 種產(chǎn)生過熱蒸汽的運(yùn)行模式得到了比較和評估。再循環(huán)模式被證明是DSG 系統(tǒng)中最合適的方式。集熱場中蒸發(fā)段和過熱段被一個(gè)分離器隔開，這就使蒸發(fā)段和過熱段的流態(tài)不確定性得以避免。穩(wěn)定的蒸發(fā)和過熱段可以減小吸收管承受的熱應(yīng)力，使集熱器運(yùn)行得更安全。

(6)提高效率

提高工作參數(shù)是提高熱力循環(huán)效率最直接的方法。主要包括提高工作壓力和工作溫度。由于集熱場中流體的流動(dòng)環(huán)路和動(dòng)力循環(huán)之間是相通的，集熱場中的工質(zhì)就具有蒸汽的壓力，因此吸收管中工質(zhì)的壓力難以提高，這也是DSG 技術(shù)很長時(shí)間內(nèi)沒有在槽式技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用的一個(gè)原因。為了達(dá)到更高的工作溫度，需要能夠聚焦更高能量密度(1 MW·m-2)的新材料，發(fā)展允許更高工作溫度的新型工質(zhì)，如水、壓縮二氧化碳或氮?dú)狻?/p>

(7)降低成本

這有賴于兩方面的努力:一是關(guān)鍵部件生產(chǎn)過程和技術(shù)上的提高，例如，更好的設(shè)計(jì)定日鏡、拋物線槽式聚光器以減少制造和安裝該部件所需的勞動(dòng)力。二是降低運(yùn)行和維護(hù)成本，例如，制造出維護(hù)費(fèi)用更低廉、更耐用的反光鏡、吸熱管、球形關(guān)節(jié)等部件。光熱發(fā)電遵循著規(guī)模越大成本越低的規(guī)律，目前業(yè)界普遍認(rèn)可的規(guī)模是1 000 MW，屆時(shí)發(fā)電成本能降低至0．7 ￥ ·(kW·h)-1到0．8￥·(kW·h)-1。

(8)環(huán)境友好

雖然DSG 型槽式技術(shù)避免了導(dǎo)熱油等有機(jī)工質(zhì)對環(huán)境的污染，但是輻照條件好的地方往往面臨著水源短缺的問題，因此發(fā)展耗水量小的空冷太陽能電廠是非常必要的。與常規(guī)的濕冷相比，利用冷空氣在空冷式換熱器中作為冷凝劑，需要大面積風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)冷空氣流經(jīng)散熱器將蒸汽冷凝為水，這個(gè)過程會(huì)產(chǎn)生額外費(fèi)用，降低發(fā)電廠的效率，然而由于缺乏足夠的水或者是受區(qū)域供水情況的限制不得不將電廠用水量降至最低。

(9)融入?yún)^(qū)域輸電網(wǎng)絡(luò)

大規(guī)模生產(chǎn)太陽能熱電最好的地方都是遠(yuǎn)離人煙的偏僻之地，而那里恰恰沒有大型輸電線路。要把太陽能熱電廠生產(chǎn)的電力從沙漠送到幾百km外的需求中心，就需要修建跨省電網(wǎng)。新建大型電力傳輸線路造價(jià)昂貴，每英里超過100 萬美元。由于太陽能的間歇性，只有太陽光最強(qiáng)的時(shí)候，太陽能熱電廠才有最大產(chǎn)量，因此專用于太陽能熱電廠的輸電線路將經(jīng)常處于閑置狀態(tài)，不能得到充分利用。

5 槽式DSG 技術(shù)在我國面臨的主要問題和解決途徑

5.1 主要問題

我國有荒漠面積100 多萬km2，主要分布在光照資源豐富的西北地區(qū)。在這些地區(qū)建設(shè)槽式太陽能電站對我國的電力建設(shè)、環(huán)境保護(hù)、甚至于能源結(jié)構(gòu)都具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。

在我國，阻礙槽式DSG 技術(shù)大規(guī)模推廣應(yīng)用除了前面所述的技術(shù)性問題以外，缺乏政策支持也是一個(gè)重要方面。雖然國家明確表示對經(jīng)營光熱電站的企業(yè)給予補(bǔ)貼，但補(bǔ)貼細(xì)則沒有具體化，這在一定程度上削弱了企業(yè)進(jìn)行技術(shù)研發(fā)的熱情與積極性。由于建設(shè)太陽能熱發(fā)電站的資金投入量很大，建設(shè)周期長，面臨著太多不確定性，在缺乏國家相關(guān)政策和財(cái)力支持的情況下，商業(yè)資金就不會(huì)過多的流入太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域。美國的風(fēng)能和太陽能在高油價(jià)、高補(bǔ)貼的年代迅速繁榮，而在高油價(jià)消失、補(bǔ)貼不再時(shí)崩潰。太陽能和風(fēng)能的發(fā)展歷程再次強(qiáng)調(diào)了長期政策的必要性。另外，上網(wǎng)電價(jià)不確定，太陽能熱發(fā)電站的建設(shè)就不會(huì)大規(guī)模展開。因此，太陽能熱發(fā)電要健康快速發(fā)展，國家必須發(fā)布熱電標(biāo)桿電價(jià)，并出臺政府補(bǔ)貼政策。

5.2 對國內(nèi)槽式技術(shù)發(fā)展的建議

除了在政策層面支持引導(dǎo)國內(nèi)光熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展以外，積極引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)是槽式光熱技術(shù)國產(chǎn)化的必由之路。槽式太陽熱發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備和核心技術(shù)是槽式集熱器的生產(chǎn)制造。技術(shù)引進(jìn)的重點(diǎn)是聚光鏡和集熱管的生產(chǎn)與集成。在落實(shí)這項(xiàng)工作中需要著眼于以下幾個(gè)方面:

引進(jìn)技術(shù)要引進(jìn)已經(jīng)實(shí)用的基本成熟的技術(shù)，以及那些有發(fā)展前景的、對系統(tǒng)性能有重大影響的關(guān)鍵技術(shù)，如DSG 技術(shù)、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)，熱能儲存技術(shù)等。

引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新工作要著眼于兩個(gè)方面:一是設(shè)計(jì)技術(shù)，二是制造技術(shù)，即槽式熱發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)施工和關(guān)鍵設(shè)備的生產(chǎn)制造。

引進(jìn)技術(shù)并不是原封不動(dòng)地照搬外國產(chǎn)品，要與外方聯(lián)合設(shè)計(jì)，使之更加適合我國國情。如槽式系統(tǒng)的機(jī)械裝置比較重，抗風(fēng)能力較差，而我國陽光富足地區(qū)往往多風(fēng)、大風(fēng)甚至沙塵暴頻起，要在我國應(yīng)用必須改變或加強(qiáng)反射鏡的支撐結(jié)構(gòu)，以增加槽式系統(tǒng)的抗風(fēng)性能。

組織國內(nèi)條件較好的企業(yè)，聯(lián)合科研單位和高校，選擇國外技術(shù)合作伙伴，有步驟、有計(jì)劃地在引進(jìn)技術(shù)和裝備的基礎(chǔ)上，消化吸收實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新，促進(jìn)形成我國太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)并具有一定的自主創(chuàng)新和持續(xù)發(fā)展能力。

以捆綁招標(biāo)和技貿(mào)結(jié)合的方式確保核心技術(shù)的引進(jìn)。在招標(biāo)文件中明確提出投標(biāo)者必須同意與中國制造企業(yè)聯(lián)合設(shè)計(jì)、合作制造以及必須向中國制造企業(yè)全面或部分轉(zhuǎn)讓核心技術(shù)等要求。外國企業(yè)不僅要向中方提供設(shè)計(jì)、制造、檢測、試驗(yàn)、調(diào)試技術(shù)資料和制造工藝設(shè)備，還要對中方員工進(jìn)行全面技術(shù)培訓(xùn)。

6 結(jié)論

現(xiàn)階段運(yùn)行的光熱DSG 型槽式熱發(fā)電技術(shù)較雙回路的槽式熱發(fā)電技術(shù)在安全性上有很大優(yōu)勢，同時(shí)成本降低的空間也很大，是光熱技術(shù)未來發(fā)展的主流方向之一。但是大多是沒有儲熱系統(tǒng)或者儲熱系統(tǒng)容量較小的間歇性發(fā)電的太陽能電站會(huì)對電網(wǎng)造成沖擊，因此從長期發(fā)展來看，發(fā)展大容量的儲熱系統(tǒng)以及與現(xiàn)有的火力發(fā)電廠集成互補(bǔ)是解決該問題的重要方向。目前有利可圖的光熱發(fā)電技術(shù)多是由于從政府得到了大量補(bǔ)貼，但可以預(yù)想，這種補(bǔ)貼在未來必然大幅降低，投資者也會(huì)因?yàn)楦甙旱某杀竞洼^長的回收期而對該領(lǐng)域望而卻步，因此該技術(shù)的發(fā)展不僅要靠技術(shù)的進(jìn)步，同時(shí)從國家政策層面的支持也是必不可少的。

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