太阳能热发电现状及发展趋势！

1､发展太阳能热发电的必要性

1.1实现碳减排目标；

优化能源结构，大力发展非化石能源，逐步用非化石能源替代碳能源；

2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40〜50%，非化石能源占一次能源消费比重达到15%；

2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60〜65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%的目标；

近几年我国风电和光伏发电得到了快迅的发展，装机容量均世界靠前；

   1.2 风电和光伏发电遇到的困境；

      2015年全国弃风、弃光率较高。 

   1.3 太阳能热发电技术原理；

      先利用反射镜，将太阳的直接辐射能聚集在吸热器上，加热吸热器中的吸热介质，将光能转化成热能；再利用吸热介质的热能通过蒸汽发生系统产生高温高压蒸汽，再通过汽轮发动机组实现热能到机械能再到电能的转换。

   1.4 太阳能热发电优势；

通过配置储热系统，太阳能热发电机组能够保持出力稳定运行，不受光照变化的影响，如果储热系统的容量足够大，机组可实现24小时连续发电。太阳能热发电机组可以根据电网用电负荷的需要，快速的调节汽轮发电机组的出力，即参与电网的一次调频和二次调频；

稳定的电力输出和良好的调节性能，适于集中大规模建设太阳能发电基地，可替代燃煤机组作为电力系统中的主力机组。

1.5 我国太阳能直接辐射资源图

 太阳能热发电占用土地估算：

 10万平方公里面积的年发电量：

  100000/5*1800*0.15=54000*108kwh

  (2015年全社会用电量55500*108kwh)  注＊。。。

 如果按配置储热系统机组的利用小时数为4000计算，10万平方公里的装机容量约为13.5亿千瓦。

2､         太阳能热发电技术现状

分为4种：槽式、塔式、碟式、线性菲涅尔式；

2.1 总体状况

截止到2015年底，太阳能热发电市埸已投运装机容量4940MW,2015年新增装机容量421 MW,太阳能热发电项目仍主要以槽式电站为主，塔式电站市埸份额继续增长，线性菲涅尔技术和碟式技术仍处于商业化应用的前期。

截止2015年底，超过20个国家和地区均有建商业电站项目，在建工程装机容量超过2GW.美国和西班牙技术发展ZUI早，占有太阳能热发电市埸份额ZUI大。

2.2国外技术现状－槽式；

  1984-1991年，以色列和美国联合组建LUZ公司，在美国加州沙漠相继建成并投运9座槽式电站SEGS1-1X，总装机353.8MW。

  其中1号电站为座槽式太阳能热发电商业电站，装机规模13.8MW，1984年12月投运。

  截止2014年底，美国槽式装机容量为1280MW，15个电站。

  欧洲第一个槽式太阳能热发电站是位于西班牙Granada省的Andasol-1电站，也是世界上S次采用熔盐储热的商业电站。

  机组容量50 MW,熔盐储热7.5小时，于2008年11月26日并网发电，随后，西班牙建设了40多台类似的机组。

  截止2014年底，西班牙槽式装机容量为2272.5 MW,46个电站。

典型槽式电站－西班牙Andasol-1电站，美国 Solana电站。

  2.3国外技术现状－塔式

  美国Solar one 电站为首座塔式太阳能试验电站（水介质）装机容量10 MW,无储热，1982年运行，1986年关闭。

  美国Solar two电站在Solar one的基础上，将其改为熔盐塔，名称也改为Solar two，装机容量10 MW，储热时间3小时，1996年正式发电，1999年关停。

  截止目前，美国塔式电站装机容量522 MW;

西班牙ps10电站；装机容量10 MW，储热时间1小时,2007年6月正式发电；

典型塔式电站：美国ivanpah 电站；美国新月沙丘电站；西班牙Gemasolar电站；

  2.3国外技术状况－线性菲涅尔式；

典型线性菲涅尔式电站：印度阿海珐dhursar线性菲涅尔电站；

西班牙puerto errado2 电站；

  2.3国外技术状况－碟式；

典型碟式电站：欧洲eurodish示范项目；美国maricopa示范项目

  2.4国内技术现状：

总体状况：我国已有多个科研机构，高等院校对太阳能热发电技术从理论到科技实验上经过了近10年的研究，掌握了它的技术特性，为工程应用奠定了基础。 我国已建成多个太阳能热发电试验装置和试验工程；太阳能热发电商业电站正在建设；太阳能热发电所需设备和材料产业链已经基本形成，可达90%以上。

工程设计和施工能力基本具备，国内火电设计院和施工单位有能力承担太阳能热发电工程设计和施工任务，对于境埸部分的设计及施工，尚需与太阳能热发电专有技术企业联合开展技术研究，逐步积累工程经验；

产业服务体系及政策保障体系统有待建立，相关工程设计标准、产品标准，检测标准及认证等产业服务支撑体系以及政策缺乏；一批太阳能热发电国家或行业相关技术标准正在启动编制；相关产业政策正在研究制定。

我国太阳能热发电已步入全面、快迅发展的重要阶段。

项目建设情况：

2012年，国内座MW级塔式太阳能热发电站“八达岭1MW太阳能热发电项目，工程并网发电。1.5MW线性菲涅尔太阳能热发电与燃气蒸汽联合循环互补发电机组在海南三亚南山电厂投入运行。

2013年，商业化运营的太阳能热发电10MW塔式太阳能热发电机组在青海德令哈并网运行。

多套太阳能热发电聚光集热系统试验回路已经建成。

2015年10月，国家能源局启动“十三五”太阳能热发电示范项目评审工作。

国内首座商业化电站－－浙江中控德令哈电站；

即将启动一批示范项目，预测到2020年，太阳能热发电项目的工程造价会降低到15000元/KW以下，届时，上网电价会降低到0.75元/kwh以下。

3､         太阳能热发电技术发展趋势

发展目标：连续24小时发电；降低电厂的耗水量；替代燃煤发电机组；

熔盐塔式技术受到青睐；熔盐槽式技术已进入示范阶段；熔盐线性菲涅尔工技术已开始尝试；

 其他：生物质燃料（或天燃气）复合发电系统。超临界co2 布雷登循环发电；

4､         研究工作：

自2008开始，与相关单位合作开展多项前瞻性技术研究工作；

为政府服务和国家相关政策研究；标准化管理及标准编制工作；咨询班次审业务；

5､         总结：

    太阳能热发电厂通过配置储热系统，可实现24小时连续发电，机组出力稳定，调节性能好，可以满足电力系统对电力品质要求，可以作为电力系统的主力机组使用。

    太阳能热发电技术已经成熟，国际上商业电站总容量已近500万千瓦；机组台数已超过100台。

   “十二五”其间，我国在太阳能热发电技术研发及应用方面取得了突破性的进展。获得了一批创新性和标志性的研究成果，具备了建设大规模工程的技术条件。

    我国西部地区，有着丰富的太阳能直接辐射资源，绝大部分土地为戈壁、荒漠。可以建设大型太阳能热发电基地。实现太阳能发电的稳定外送，大幅度提高系统中再生能源发电的比重。

   现在启动第一批示范项目（1GW），预测到2020年，太阳能热发电项目的工程造价会降低到15000元/kw以下。届时，上网电价可望降低到0.75元/kwh以下。

                                   --赵敏主讲（于20160330课堂笔记载录）