【文/ 觀察者網(wǎng)專(zhuān)欄作者 鐳射】

近期，中國(guó)能建葛洲壩國(guó)際公司與Nur-MOH Heliothermal S.A.公司簽署希臘MINOS 50MW塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目EPC合同。

項(xiàng)目位于希臘最大的島嶼——克里特島，在地中海中，愛(ài)琴海之南。項(xiàng)目利用光熱技術(shù)的儲(chǔ)能功能，降低島內(nèi)對(duì)柴油發(fā)電依賴(lài)的同時(shí)，保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。

該項(xiàng)目是葛洲壩國(guó)際公司與浙江中控太陽(yáng)能技術(shù)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)中控太陽(yáng)能）組成的聯(lián)營(yíng)體與英國(guó)投資商在希臘國(guó)別的成功合作，是中國(guó)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)首次以完整的“技術(shù)+設(shè)備+工程”模式走出國(guó)門(mén)。

看到這個(gè)消息，筆者深感欣慰。中國(guó)在光熱發(fā)電領(lǐng)的多年深耕，終于有了回報(bào)。

提起太陽(yáng)能發(fā)電，人們就會(huì)想起光伏。其實(shí)，除了光伏，還有一種太陽(yáng)能的利用方式，這就是光熱。顧名思義，光熱是利用太陽(yáng)光照的熱效應(yīng)，將陽(yáng)光的熱能轉(zhuǎn)化為電能，這是它與光伏的最大區(qū)別。用比較通俗的話說(shuō)，就是利用太陽(yáng)光的熱量來(lái)發(fā)電。

與光伏相比，光熱發(fā)電的最大優(yōu)點(diǎn)在于，作為一種熱電站，它可以直接產(chǎn)生與火電站完全相同的滿足電網(wǎng)品質(zhì)要求的交流電，保證電網(wǎng)的電壓和頻率穩(wěn)定，對(duì)現(xiàn)有火電站及電網(wǎng)系統(tǒng)有更好的兼容性。

一般來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能光熱發(fā)電有槽式、塔式、碟式（盤(pán)式）、菲涅爾式四種形式。

在這四種光熱發(fā)電方式中，槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)是利用槽型拋物面聚光反射鏡加熱其上方集熱管中的導(dǎo)熱油，再利用導(dǎo)熱油加熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電；

菲涅爾式與之類(lèi)似，只不過(guò)用來(lái)反射太陽(yáng)光的不是拋物面聚光反射鏡，而是鏡面陣列，同時(shí)其集熱管是固定式的；

盤(pán)式（又稱(chēng)碟式）太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)是用圓形的拋物面聚光反射鏡聚焦陽(yáng)光作為斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的外部熱源，用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；

塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電是指利用大規(guī)模陣列拋物或碟形鏡面反射太陽(yáng)光到集熱塔頂端的集熱器，集熱器中的熱量通過(guò)換熱裝置加熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。

蘭州大成200kW光熱發(fā)電示范項(xiàng)目。圖中左側(cè)為槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)，右側(cè)為菲涅爾式光熱發(fā)電系統(tǒng)。圖片由作者收集，下同

中船重工711所研制的1kw碟式太陽(yáng)能光熱斯特林發(fā)電系統(tǒng)。可以看出，它實(shí)際上就是在太陽(yáng)灶上安裝了一個(gè)用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)。

塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電原理示意圖。太陽(yáng)光經(jīng)定日鏡反射后聚焦在集熱塔頂端的集熱器，產(chǎn)生大量熱量。這種集熱方式的集熱效率比槽式系統(tǒng)高15%。

北京延慶八達(dá)嶺1MW塔式試驗(yàn)電站。該電站是中國(guó)第一座MW級(jí)塔式太陽(yáng)能光熱電站。

與其它三種光熱發(fā)電方式相比，塔式光熱發(fā)電的最大優(yōu)點(diǎn)在于，它的聚光比高達(dá)1000倍，遠(yuǎn)高于槽式（100倍）和菲涅爾式（50倍），接近碟式的圓形拋物面的水平，這使得其熱電效率高于槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)；同時(shí)，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)擴(kuò)大鏡場(chǎng)和增加反射鏡數(shù)量來(lái)擴(kuò)大規(guī)模，這使得單個(gè)的塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)不像碟式那樣有規(guī)模限制，便于大規(guī)模開(kāi)發(fā)，從而降低建設(shè)成本。因此，自從1981年第一座太陽(yáng)能光熱發(fā)電站在美國(guó)建成以來(lái)，塔式電站一直是太陽(yáng)能光熱發(fā)電站的主要發(fā)展方向。

中國(guó)的太陽(yáng)能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展起步于21世紀(jì)初。2006年12月，國(guó)家“863”計(jì)劃“太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)示范”重點(diǎn)項(xiàng)目正式立項(xiàng)，其目標(biāo)是研究塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)，建立太陽(yáng)能熱發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，探索高效能、大規(guī)模、低成本的商業(yè)化電站的技術(shù)路徑，為我國(guó)太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。

在此計(jì)劃支持下，位于北京延慶八達(dá)嶺的中科院電工所1MW塔式試驗(yàn)電站（又名大漢電站）正式啟動(dòng)，該項(xiàng)目由中科院、皇明太陽(yáng)能股份有限公司和華電集團(tuán)聯(lián)合開(kāi)發(fā)建設(shè)，總投資1.2億元。經(jīng)過(guò)六年的建設(shè)和努力，2012年7月1日，電站汽輪發(fā)電機(jī)平穩(wěn)通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速；2012年7月17日，電站汽輪發(fā)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速；2012年7月22日，電站汽輪發(fā)電機(jī)首次發(fā)電試驗(yàn)成功；2012年8月4日下午，首次帶負(fù)載運(yùn)行發(fā)電實(shí)驗(yàn)成功；2012年8月9日下午13:18分，電站首次全面運(yùn)行發(fā)電實(shí)驗(yàn)成功。

該項(xiàng)目是我國(guó)自行研發(fā)、設(shè)計(jì)和建設(shè)的首座MW級(jí)塔式太陽(yáng)能電站，也是亞洲首座MW級(jí)電站，項(xiàng)目的成功發(fā)電意味著我國(guó)建立起了一個(gè)完整的塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)我國(guó)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化意義重大。