尽管开标的时间一推再推,但对于国内首轮太阳能光热发电特许权招标项目背后蕴含的巨大市场,嗅觉灵敏的先行者们已经开始行动。
8月10日,在原定的光热特许权开标日之前10天,国内第一个光热发电成套设备生产基地在位于湖南省西北部的沅陵县奠基。
这个首期投资3.5亿元的项目,明年4月投产后将可形成200兆瓦的光热成套设备的生产能力。而项目主要投资方北京中航通用公司董事长郑学实表示,在该项目全部三期建成之后,将形成1500兆瓦的产能。
不过,即便这个生产基地在未来加足马力全力生产,恐怕也很难满足已势如燎原的光热发电厂建设“高潮”的需要,因为在刚刚过去的半年中,国内已经一下子 “冒出来”超过4000兆瓦的光热发电项目。
光热寻价
与最近几年俨然成为产业明星的“光伏发电”相比,其“亲姊妹”光热发电则颇有点儿“养在深闺人未识”的感觉。
从技术上讲,光伏发电是利用半导体的“光生伏特效应”将光能直接转变为电能。而光热发电则有点类似于火力发电,通过大规模采光镜面阵列采集太阳热能,经由换热装置提供蒸汽带动传统的汽轮发电机,从而产生电能。
作为太阳能发电利用的两大技术流派,光伏与光热并无“孰优孰劣”之分,国际上看,每个国家也都是根据自己的资源条件和战略需求进行侧重发展。
只不过,近几年随着德国实施上网电价法和西班牙启动光伏发电补贴,极大刺激了当地的光伏市场,中国的光伏制造产业抓住机会,短短几年间竟从无到有,发展至产能全球第一,在国内也抢足了风头。
事实上,美国早在上世纪80年代便开始大规模建设光热电站,之后陆续建设了差不多10年,在加州的沙漠上建起了354兆瓦的光热电站,运营至今已30年,是全球最大的光热电站。
而去年7月,随着酝酿12年之久的“欧洲沙漠行动”迈开第一步,可再生能源领域迎来了“最具野心的计划”——多个欧洲财团和企业,计划10年投资4000亿欧元（约3.5万亿元人民 币）,在中东及北非建立一系列并网的太阳能光热发电站,来满足欧洲15%的电力需求。
在国内,今年夏天,与迄今为止最大的光伏电站特许权招标（280兆瓦）同步启动的是,国内首个太阳能热发电特许权招标项目——内蒙古鄂尔多斯50兆瓦项目也走到了前台,光热发电在中国正式开始了其“寻价之旅”。
特许权招标是中国政府赖以寻找市场定价的方式,过去的7年,中国政府正是用若干次招标发现了陆上风电的“合理价格”,并在去年7月底出台政策,把全国陆上风场分为四类风能资源区,并对每类风能资源区实施固定的风电标杆上网电价。
风电业界广泛认为此举有效促进了中国风电产业健康发展,目前,中国已经是全球风电发展速度最快的国家。
不过,对于首轮光热发电的特许权招标,国家能源局非常慎重,尽管已经经过多次产业答疑和论证,开标的日子也从最早业界盛传的6月一路推迟到8月,但最新的消息是,之前确定的8月20日开标的日子,还将继续顺延。
市场行动
8月13日上午,在全国工商联新能源商会上。一场关于光热发电的小型沙龙正在这里举行,不足20平方米的会议室里,密密麻麻挤进去了将近40人,大多数是投资人和工程建设企业的代表,他们中最远的甚至是从上海直接赶过来的。
这不过是嗅到了政策动向的市场正在迅速行动的一个缩影。
据了解,目前国电集团、绿能集团（此次鄂尔多斯50兆瓦招标项目业主）都已经着手开始了DNI（太阳直接辐射）数据收集工作。
而五大集团中最早介入光热发电的华电集团,不仅拥有自己的光热研发中心,而且还计划沿着青藏、青新公路布置太阳能采光镜面阵列（西部很多地方公路两侧均是沙漠,可以充分实现光热发电）,目前已经在河北廊坊、甘肃金塔、新疆格尔木等地开展光热发电前期工作。
2009年12月,华电与澳大利亚雄狮国际签署合作协议,双方准备在格尔木市携手开发1000兆瓦光热发电项目。今年1月,华电又与嘉峪关市签署总额超过260亿元的战略合作协议,其中就包括在该市发展光热发电。
华能集团则计划在西藏拉萨建设一个规模达到50兆瓦的光热电厂。此外、山东蓬莱电力设备公司、北京康拓工控、西安航空发动机集团公司、广东康达、天津彩熙等企业,也都宣布了各自的光热电厂建设计划,各地项目加起来,总规模已经超过4000兆瓦。
设备制造企业也准备在这轮光热发电的浪潮中寻觅商机,以制造太阳能热水器闻名的山东皇明集团已经与北京江海泰克投资公司达成意向,准备成立皇明太阳能发电公司,进军光热发电设备制造市场。
而作为国内首个实现自主研发槽式太阳能热发电成套设备的企业,北京中航通用公司则已经埋好了制造基地的奠基石,其生产线明年4月起将开始投产。
技术路线
根据聚热方式的不同,光热发电的技术路线可分为槽式、塔式、碟式和菲涅尔聚焦四种。
总的来说,槽式和塔式是光热发电的主流。尤其是槽式发电,截至2009年,全世界运行的槽式光热发电占整个光热电站的88%,投资额达到4000亿欧元的“欧洲沙漠行动”也将采用这一技术路线。不过,美国在建的光热电站中,塔式电站已经超越槽式电站。
在国内,此次招标的内蒙古50兆瓦项目,采用的也是槽式技术路线。但在此之前,国内最为知名的光热发电试验项目,由皇明集团与中科院电工所在北京延庆合作的1兆瓦太阳能光热发电项目,采用的则是塔式技术路线。
槽式太阳能光热发电系统采用的是“线聚焦”原理,通过大面积的槽式抛物面反射镜将太阳光聚焦反射到一条集热管上,管内的热载体将水加热成500℃左右的蒸汽,再通过热转换设备加压,送入常规的汽轮机内进行发电。
塔式太阳能热发电系统则是利用成千上万的定日镜,把太阳光反射到位于太阳塔顶的吸热器表面,由于光被聚焦在一个“点”上,最高可形成2000℃左右的高温,通过传热介质产生高温蒸汽,推动蒸汽轮机发电。
不管是什么技术路线,由于光热发电是采用常规的汽轮机发电,电流稳定,加之系统可以引入熔融盐技术储热,白天将盐从固态变成液态,晚间再用400℃左右的熔融盐将水变成蒸汽发电,这样一来,就解决了风电与光伏发电最令人头痛的调峰问题。
不过,如果引入熔融盐储热技术,投资成本将大幅增加,这对于本就成本高企的新能源发电而言,可能并不完全算是好消息。
另一方面,光热发电需要大量水资源用来冷却,用水量几乎与火电基本一致。对中国而言,符合光热发电日照和用地条件的地区,大多在西北西南,水资源相对匮乏,虽然光热发电也可以采取风冷的方式进行冷却,但成本又会高出很多。
当然,单纯建设太阳能光热电厂未必是光热发电最终出路。华北电力大学副校长、教授杨勇平说,由于光热发电与火电的原理相同,将太阳能的热量纳入到燃煤发电机组中,将显著提高发电效率,而光热发电系统则因此节省下储能系统和发电系统,只需要建造集热系统,造价可以立即节省三成,非常具有可行性。
作为首个光热成套设备生产基地的主要资方,北京中航通用公司副总经理张志明便告诉《第一财经日报》,与现存的火电进行互补运营,将是未来该基地投产后产品的主要流向。张志明说,他们做过测算,光热发电与火电配套使用,可以使火电减少一半的煤炭消耗。
前景很美？
太阳能光热发电要求直接辐射在每年2000千瓦小时/平方米以上,这个资源条件全世界只有美国、西班牙、非洲和中国具备。
中科院电工所的一项调研显示,中国现有沙漠戈壁130多万平方公里,超过30万平方公里的沙漠戈壁适宜光热发电。其中,只要拿出8万平方公里戈壁用于光热发电,其产生的电量,就等同于中国2008年全年的发电量。
从环保性能上看,由于光热发电避开了多晶硅的使用,从而避免了高污染、高能耗的恶名,也使得其发电成本脱离国际多晶硅价格波动的限制。
而只要规模足够大,光热发电的成本更是新能源中最具有竞争力的。全国工商联新能源商会撰写的一份报告显示,一座1000兆瓦的光热电站,发电成本在0.7元~0.8元/度——尽管去年敦煌10兆瓦光伏电站特许权招标爆出了1.09元/度的低价,但对于光伏电站而言,1元/度目前仍是一个难以逾越的门槛。
此外,由于光热发电采用中高温真空管,与目前太阳能热水器采用的中低温真空管技术基本一致,可以说,除了集热管技术含量较高以外,光热发电并不涉及什么高深的技术:汽轮发电机是现成的,而集热镜片和支架等配套设备,只要市场开启,配套厂商将会“蜂拥而至”。
凡此种种,都让光热发电的前景“看上去很美”。张志明告诉本报记者,据他们测算,仅槽式光热发电市场,中国的市场规模将达到1000亿元左右。
不过,作为刚刚起步的新兴能源,这个价值千亿的市场,其规模和发展速度,还取决于政府视其为战略性产业而出台的补贴政策。张志明说,他非常期望看到国家在进口相关重点产品如高频电源、特种玻璃镜片等可以给予关税的减免,以扶持这个新产业的发展。
“我国太阳能发电产业还有很长的路要走。”中国能源研究会节能与企业能源管理专业委员会主任鲍云表示,“政府如果能够在政策导向、税收等方面给太阳能光热发电的发展营造良好氛围,就能促进产业的快速发展。”
