優勢:資源豐富+供電穩定
隨著全球能源需求的持續增長,可再生能源在能源結構中的占比將大幅提升。全球人口2007年是65億,能源需求折合成裝機是15TW;到2050年全世界人口預計將達100億,能源需求折合成裝機將是40-60TW,屆時將主要靠可再生能源來解決能源需求。
而在可再生能源中,太陽能熱發電將會占據越來越重要的位置。歐洲聯合研究中心JRC(EuropeanCommission’sJointResearchCentre)曾預測:2040年可再生能源占總能耗50%以上,太陽能發電將占總電力的20%以上;到21世紀末可再生能源在能源結構中占到80%以上,太陽能發電將占到60%以上。
為什么人們會對太陽能發電寄予厚望?
意大利國家新技術、能源與環境署前主席,1984年諾貝爾物理學獎獲得者卡洛·魯比亞(CarloRubbia)說:“太陽輻射是資源最豐富的能源,而帶儲熱裝置的太陽能熱發電技術則是收集這種能源最經濟的方式。”
太陽能資源豐富到什么程度?以我國為例,每年到達地表的太陽能資源總量達17000億噸標煤,等效發電量達5700億千瓦時。而2010年我國發電裝機9.62億千瓦,發電41413億千瓦時,其中低碳裝機(水電、核電、風電)比例僅26.5%,低碳發電比例僅18.8%。太陽能發電在我國有極為巨大的發展空間。
“地理位置和大氣狀況是影響太陽能資源的兩個主要因素。”中國氣象局風能太陽能資源評估中心副主任申彥波說,我國內蒙古西部、青海中部、西藏西南部是直接輻射資源最豐富地區,年輻照量都在1800kWh/m2以上,最適合太陽能熱發電;西部北部其他地區的直射資源較豐富,年輻照量在1400-1800kWh/m2之間,也比較適合太陽能熱發電。以上兩類地區占我國國土面積一半以上。而我國東部南部地區的總輻射資源與歐洲相當甚至更高,較適宜于進行分散式的光伏發電。
太陽能發電分光伏發電和光熱發電兩種,光伏發電在我國已發展得很強勁,為何還要寄望于光熱發電?
“光伏發電只能白天發電,光熱發電卻可以利用儲熱裝置24小時發電。穩定供電的特點使光熱發電很容易并入傳統電網。”中國華電工程(集團)公司總工程師、國家“973”計劃太陽能熱發電項目首席科學家黃湘說。
不僅如此,光熱發電設備壽命也較光伏發電長,可穩定運行30年以上,且拆卸方便。光熱發電中的儲熱-發電轉換效率高,熱損可控制在10%以內,與之相比,水電的勢能-電轉換效率僅為75%。光熱發電設備還可供熱、供暖,可集中發電,也可分布式發電,適用于更多不同的市場。