目前發(fā)電用太陽(yáng)能集熱裝置主要有四種類型：槽式、碟式、塔式和菲涅爾式。這四種類型全部為聚焦型(線聚焦或點(diǎn)聚焦)集熱裝置，其中菲涅爾式實(shí)際上是槽式和塔式的綜合技術(shù)。根據(jù)世界上主流產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能，槽式和菲涅爾式是線聚焦集熱裝置，由于聚光比不大，其出口介質(zhì)參數(shù)受到一定的限制，塔式和碟式是點(diǎn)聚焦集熱裝置，可以實(shí)現(xiàn)很高的介質(zhì)溫度，但塔式集熱裝置的造價(jià)非常昂貴，而碟式集熱裝置一般與斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)配合使用，單位容量成本更為高昂。在太陽(yáng)能熱發(fā)電領(lǐng)域較為普及運(yùn)用的還是槽式和菲涅爾式。
太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)路線比光伏發(fā)電技術(shù)路線出現(xiàn)得更早，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落在后面，究其原因，主要有以下問(wèn)題：
1、設(shè)備、系統(tǒng)和技術(shù)復(fù)雜；
2、投資費(fèi)用高昂，單位容量造價(jià)高；
3、設(shè)備利用小時(shí)少；
4、發(fā)電效率低。
這些問(wèn)題最終都反映在經(jīng)濟(jì)性方面。
當(dāng)前太陽(yáng)能光熱發(fā)電主流技術(shù)面臨的主要問(wèn)題是：
1、采用大容量的儲(chǔ)熱設(shè)施，儲(chǔ)熱介質(zhì)（導(dǎo)熱油或熔鹽）作為一次吸熱介質(zhì)，經(jīng)二次熱交換加熱介質(zhì)水，產(chǎn)生蒸汽去汽輪發(fā)電機(jī)組做功發(fā)電。顯然，這增加了設(shè)備系統(tǒng)的復(fù)雜性，導(dǎo)致投資費(fèi)用大大增加，且由于二次換熱溫差的存在，也降低了發(fā)電熱效率。另外，太陽(yáng)能集熱裝置收集的熱量必須一部分用于儲(chǔ)存，一部分用于當(dāng)即發(fā)電，為滿足發(fā)電容量需要，就必須增加集熱裝置的容量裕度（甚至增加一倍以上），也導(dǎo)致集熱裝置的投資大大增加。
2、槽式或菲涅爾式太陽(yáng)能集熱裝置采用水平布置（集熱管水平安裝）。對(duì)于高緯度地區(qū)，太陽(yáng)光線傾斜角很小，與理想狀態(tài)的太陽(yáng)正面照射相差甚遠(yuǎn)，而太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)往往就是高緯度地區(qū)，因此嚴(yán)重影響了太陽(yáng)能集熱裝置的集熱效率。
3、集熱裝置目前最成熟的是槽式太陽(yáng)能集熱裝置，采用玻璃反射聚光鏡。這種集熱裝置的太陽(yáng)跟蹤軸（也即聚光鏡的支撐軸）與拋物反射面的焦軸線不重合，這使得聚光鏡在跟蹤太陽(yáng)過(guò)程中集熱管處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，集熱管必須通過(guò)軟質(zhì)引導(dǎo)管或帶活動(dòng)接頭的引導(dǎo)管才能與外部介質(zhì)管道連接，導(dǎo)致介質(zhì)壓力受到很大制約，只能用作一次吸熱介質(zhì)。另外，因受到外部連接管道的牽連，需要消耗較大的跟蹤動(dòng)力。
4、目前所使用的真空集熱管因考慮儲(chǔ)熱，采用導(dǎo)熱油或熔鹽作介質(zhì)，其集熱芯管是外部帶有選擇性涂層的簡(jiǎn)單鋼管，不適合水、蒸汽和汽水兩相流作介質(zhì)，二次換熱難以避免。
要解決前面所列的問(wèn)題，就必須拋開(kāi)目前的技術(shù)路線思維方式，拓展思維空間。應(yīng)當(dāng)說(shuō)造成這些問(wèn)題的原因是人們被當(dāng)前太陽(yáng)能熱發(fā)電的主導(dǎo)思想所誤導(dǎo)，為實(shí)現(xiàn)全天候運(yùn)行和提高電能質(zhì)量而過(guò)于追求太陽(yáng)能的儲(chǔ)存技術(shù)，花費(fèi)太多的精力和資金研究太陽(yáng)熱能的儲(chǔ)存問(wèn)題，忽視了我們目前以及今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)仍然是化石燃料與清潔能源、可再生能源并存的時(shí)代。只要多種能源并存狀況存在，就沒(méi)有必要急于要求熱能的儲(chǔ)存技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，可考慮僅將這種儲(chǔ)能技術(shù)作為技術(shù)儲(chǔ)備，為遙遠(yuǎn)的將來(lái)服務(wù)。
關(guān)于第1個(gè)問(wèn)題，主要有兩個(gè)影響因素，一是必須配有汽輪發(fā)電機(jī)組，二是必須配有儲(chǔ)熱系統(tǒng)及其二次熱交換裝置。這兩個(gè)因素可以采用以下措施來(lái)解決：一是將太陽(yáng)能熱發(fā)電與燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組結(jié)合起來(lái)，形成太陽(yáng)能—燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，或者與普通火力發(fā)電機(jī)組結(jié)合起來(lái)，在滿足主蒸汽參數(shù)匹配的條件下，使得汽輪發(fā)電機(jī)組成為共用。二是太陽(yáng)能與燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組或普通火力發(fā)電機(jī)組結(jié)合后自然可實(shí)現(xiàn)全天候運(yùn)行，電能質(zhì)量也得到提高，因此可徹底拋棄儲(chǔ)熱系統(tǒng)及其二次熱交換裝置，使得系統(tǒng)得到簡(jiǎn)化。目前蘇州大禹新能源科技有限公司研發(fā)的技術(shù)可使集熱裝置的出口介質(zhì)達(dá)到次高參數(shù)、高參數(shù)、超高參數(shù)甚至亞臨界參數(shù)，滿足主蒸汽參數(shù)的匹配要求。
關(guān)于第2個(gè)問(wèn)題，在第1個(gè)問(wèn)題得到解決后，由于不再需要儲(chǔ)熱系統(tǒng)及二次熱交換裝置，使得一次性投資費(fèi)用大為降低，同時(shí)也減少了集熱裝置的容量裕度，進(jìn)一步降低了集熱裝置的總費(fèi)用。這時(shí)最需要解決的問(wèn)題只剩下降低太陽(yáng)能集熱裝置的造價(jià)。幸運(yùn)的是我們已開(kāi)發(fā)出“以集熱管為轉(zhuǎn)軸的聚光鏡”以及整套集熱裝置，不僅性能優(yōu)良，造價(jià)也已大幅度降低，集熱裝置（含集熱管和自動(dòng)跟蹤裝置）單位造價(jià)已降至1000元/平方米（正面照射面積）。
關(guān)于第3個(gè)問(wèn)題，年設(shè)備利用小時(shí)少是太陽(yáng)能光伏發(fā)電和光熱發(fā)電共同面臨的問(wèn)題，只是光熱發(fā)電更為嚴(yán)重些（除夜晚外，陰、雨、雪天也不能發(fā)電）。解決這一問(wèn)題的方法就是太陽(yáng)能電站地址的合理選擇，即選擇在太陽(yáng)能資源充足的地方建設(shè)電站。只要年光照時(shí)間超過(guò)2500小時(shí)，能夠使得年設(shè)備利用小時(shí)數(shù)達(dá)到1800小時(shí)，其發(fā)電成本就非常有競(jìng)爭(zhēng)力了，在天然氣價(jià)格大幅上調(diào)的今天，已經(jīng)與常規(guī)清潔能源難分仲伯了。
關(guān)于第4個(gè)問(wèn)題，提高光熱發(fā)電效率一直是需要攻克的技術(shù)難題之一。我們知道，太陽(yáng)能熱發(fā)電效率取決于集熱裝置的集熱效率和汽輪發(fā)電機(jī)組的熱循環(huán)效率。對(duì)于槽式或菲涅爾式集熱裝置來(lái)說(shuō)，在當(dāng)今技術(shù)條件下，聚光鏡的反射率和集熱管的凈吸收率已達(dá)到相當(dāng)?shù)乃剑鉄岚l(fā)電效率實(shí)際上僅取決于集熱裝置的聚光比和安裝狀態(tài)（水平安裝還是朝向太陽(yáng)傾斜安裝），以及汽輪發(fā)電機(jī)組的熱循環(huán)效率，而熱循環(huán)效率則取決于主蒸汽參數(shù)（溫度和壓力）。可見(jiàn)，光熱發(fā)電效率僅取決于槽式集熱裝置的安裝狀態(tài)、聚光比和集熱裝置出口介質(zhì)的溫度和壓力。這就要求我們把槽式集熱裝置朝向太陽(yáng)傾斜安裝，并配置良好的一維自動(dòng)跟蹤裝置，直接使用水作介質(zhì)，同時(shí)提高聚光比和出口蒸汽參數(shù)，與燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組或普通火力發(fā)電機(jī)組的主蒸汽參數(shù)相匹配。
本文作者系CSPPLAZA特約通訊員、蘇州大禹新能源科技有限公司總經(jīng)理陳乃禮。
