一 2011年全球太陽能光熱發(fā)電市場概述
由于太陽能光熱發(fā)電與其他可再生能源發(fā)電相比成本依然較高，2011年光熱發(fā)電雖然未能實現(xiàn)快速增長，但繼續(xù)保持平穩(wěn)增長勢頭。全球光熱發(fā)電累計裝機容量達到1760MW，較上年增長35%，新增裝機容量450MW[1]。相比2010年，雖然光熱發(fā)電的新增裝機容量有所下降，但是數(shù)個影響較大的項目已處于在建階段。
西班牙領(lǐng)跑全球最大的光熱發(fā)電市場。2011年，全球的絕大部分新增太陽能熱發(fā)電項目均在西班牙，該國新增容量高達420MW，占據(jù)了新增容量近90%。西班牙太陽能熱發(fā)電的快速發(fā)展，主要源于其有利的上網(wǎng)電價和電力市場的支持。到2011年底，西班牙投運的太陽能熱發(fā)電裝機總?cè)萘窟_到了1150MW[2]。
槽式熱發(fā)電技術(shù)依然主導(dǎo)整個光熱發(fā)電市場。2006～2011年的5年間，太陽能光熱發(fā)電裝機容量的年平均增長約為37%。其中，槽式太陽能熱發(fā)電主導(dǎo)了熱發(fā)電的市場。新增裝機中的90%，以及幾乎全部的在運行項目，均為槽式熱發(fā)電。圖1為歷年全球太陽能熱發(fā)電裝機容量變化圖，從圖可見太陽能熱發(fā)電市場自上世紀(jì)90年代開始停滯近16年，從2006年開始進入新一輪快速發(fā)展階段。
各種新興技術(shù)開始進入試驗階段。新增其他技術(shù)領(lǐng)域的投資也在不斷增加。特別是在美國和西班牙，新型的塔式太陽能熱發(fā)電和菲涅爾熱發(fā)電項目已經(jīng)開始試運行，應(yīng)用其他技術(shù)的太陽能熱發(fā)電站也已經(jīng)開始建設(shè)。
圖1 歷年全球光熱發(fā)電裝機容量
二 世界主要國家太陽能熱發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀
1 西班牙
西班牙是歐洲太陽能資源最豐富的國家之一，適合太陽能熱發(fā)電項目的開發(fā)建設(shè)。與全球市場一致，在西班牙槽式太陽能熱發(fā)電同樣占據(jù)市場主導(dǎo)地位。2011年，西班牙新增太陽能熱發(fā)電裝機容量450MW；在建項目1.1GW，這些項目絕大多數(shù)將于2012年投入運行。
西班牙出臺的有利于太陽能熱發(fā)電發(fā)展的電價政策是推動其成為全球最大太陽能熱發(fā)電市場的重要因素。2007年頒布的法令規(guī)定，太陽能熱發(fā)電給予25年運行期內(nèi)26.94歐分/kWh的電價。
另外，西班牙是全球唯一有規(guī)?；教柲軣岚l(fā)電的市場。2011年西班牙新建的Gemasolar太陽能塔式熱發(fā)電站可在各種不確定的天氣條件下24小時連續(xù)運行，主要是由于其配備了長達15小時的儲能系統(tǒng)。
PSA是西班牙重要的太陽能熱發(fā)電實驗平臺，具備開展各類太陽能熱發(fā)電技術(shù)的研發(fā)和測試實驗的能力，在行業(yè)內(nèi)具有全球影響力。
2 美國
美國是世界上最早開始建設(shè)和運營商業(yè)化太陽能熱發(fā)電站的國家。美國停滯了十幾年的太陽能熱發(fā)電項目開發(fā)，近年又開始步入了快速發(fā)展的軌道。2011年，美國居于太陽能熱發(fā)電市場的第二位，累計裝機容量達到507MW。雖然在2011年美國沒有新增的太陽能熱發(fā)電項目，但在建項目總?cè)萘窟_到了1.3GW。在建項目發(fā)展如此之快，主要是聯(lián)邦政府的貸款擔(dān)保的支持。在建項目幾乎都將在2012和2014年并網(wǎng)運行。
由于光伏發(fā)電項目的電價下降很快，多個已經(jīng)批準(zhǔn)的太陽熱發(fā)電項目被光伏發(fā)電項目取代。
3 其他國家
除美國和西班牙外，其他國家共投運的太陽能熱發(fā)電站規(guī)模約為100MW。2010年，埃及和摩洛哥分別有1個20MW的太陽能熱發(fā)電站投運。阿爾及利亞、泰國和印度分別有25MW、9.8MW和2.5MW的太陽能熱發(fā)電項目投運，這些項目均為其國內(nèi)第一個項目。北非和地中海周邊地區(qū)的太陽能熱發(fā)電項目均是燃氣聯(lián)合循環(huán)，采用太陽能集熱場與大型火力發(fā)電廠聯(lián)合發(fā)電。印度第一個10MW太陽能熱發(fā)電站也已經(jīng)開建，預(yù)計于2013年投入運行。南非開展了太陽能熱發(fā)電項目的招標(biāo)，已經(jīng)授權(quán)150MW的合同，南非國家電網(wǎng)公司正在規(guī)劃另外100MW的項目。其他國家，例如意大利、以色列、墨西哥、智利和沙特，已經(jīng)表示打算建設(shè)太陽能熱發(fā)電站或者開始立法支持太陽能熱發(fā)電。
4 中國
我國太陽能熱發(fā)電處于起步階段，到目前尚無商業(yè)化運行的太陽能熱發(fā)電站，建成的電站主要用于實驗研究。截至2011年底，我國已建成實驗性太陽能熱發(fā)電站2座，裝機規(guī)模為1.18MW；已核準(zhǔn)太陽能熱發(fā)電站3座，裝機規(guī)模為143.5MW；開展前期工作的太陽能熱發(fā)電站1座，裝機規(guī)模為50MW。我國太陽能熱發(fā)電站建設(shè)成果統(tǒng)計表如表1所示[3]。
表1 截至2011年我國太陽能熱發(fā)電現(xiàn)狀
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序號
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?。▍^(qū)、市）
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項目名稱
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項目規(guī)模（MW）
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技術(shù)類型
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建設(shè)情況
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1
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北京
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中科院電工所延慶太陽能熱發(fā)電站1MW示范項目
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1
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塔式
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已建成（實驗電站）
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2
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新疆
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國電吐魯番180kW槽式太陽能熱發(fā)電實驗電站
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0.18
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槽式
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已建成（實驗電站）
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3
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內(nèi)蒙古
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內(nèi)蒙古50MW槽式太陽能熱發(fā)電特許權(quán)招標(biāo)項目
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50
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槽式
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在建
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4
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寧夏
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鹽池哈納斯太陽能熱發(fā)電實驗電站
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92.5
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槽式
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在建
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5
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海南
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海南三亞1MW太陽能熱發(fā)電示范工程
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1
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碟式
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在建
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6
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甘肅
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甘肅金塔紅柳洼50MW太陽能熱發(fā)電站
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50
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槽式
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前期工作
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我國太陽能熱發(fā)電多種技術(shù)類型并舉發(fā)展，槽式熱發(fā)電率先進入商業(yè)運行的前期工作。2011年，內(nèi)蒙古鄂爾多斯50MW槽式太陽能熱發(fā)電特許權(quán)示范項目、寧夏鹽池哈納斯92.5MW太陽能熱發(fā)電實驗電站分別獲得國務(wù)院和省級政府能源投資主管部門核準(zhǔn)，甘肅金塔紅柳洼50MW太陽能熱發(fā)電項目獲得國務(wù)院能源主管部門同意開展前期工作，上述項目預(yù)計將在“十二五”期間建成發(fā)電。國電吐魯番180kW槽式太陽能熱發(fā)電實驗電站目前正處于調(diào)試運行階段。2011年，中科院電工所承擔(dān)的國家“863”計劃項目延慶太陽能熱發(fā)電站1MW示范項目建成發(fā)電，該項目是我國自主研發(fā)的亞洲首座兆瓦級太陽能塔式熱發(fā)電站。2011年，海南三亞1MW太陽能熱發(fā)電示范工程開工建設(shè)，成為我國首座開發(fā)建設(shè)的碟式太陽能熱發(fā)電站，將填補國內(nèi)空白。
三 太陽能熱發(fā)電關(guān)鍵問題及對我國發(fā)展太陽能熱發(fā)電的建議
1 關(guān)鍵問題
度電成本相對較高。去年以來光伏發(fā)電價格下降速度不斷加快，太陽熱發(fā)電面臨的形勢更為嚴(yán)峻。目前太陽能熱發(fā)電的相關(guān)市場規(guī)模較小，電站相關(guān)設(shè)備的技術(shù)水平有待進一步提高，例如聚光鏡、集熱管、蓄熱材料、高效集熱器等。還需要通過技術(shù)進步，降低發(fā)電成本，增加太陽能熱發(fā)電的競爭力。
減少太陽能熱發(fā)電的用水需求[4]。太陽熱發(fā)電項目與傳統(tǒng)的火力發(fā)電站類似，均需要冷卻水。但是，適宜建設(shè)太陽能熱發(fā)電項目的地方，一般均處于干旱或半干旱地區(qū)，水資源匱乏。大規(guī)模開發(fā)太陽能熱發(fā)電站，將對項目所在地區(qū)的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負面影響，必須降低其耗水量。
環(huán)境影響問題有待進一步驗證。太陽能熱發(fā)電項目必須具備一定的規(guī)模才可以降低其成本，但是規(guī)?；奶柲軣岚l(fā)電占地面積較大，對區(qū)域生態(tài)的影響尚需驗證。
2 對我國發(fā)展太陽能熱發(fā)電的建議
盡早出臺有利于太陽能熱發(fā)電發(fā)展的電價和稅收政策。根據(jù)目前的技術(shù)及市場情況，太陽能熱發(fā)電的成本仍然處于較高水平，比風(fēng)電和光伏發(fā)電都高。但是，太陽能熱發(fā)電在出力特性和儲能方面比光伏發(fā)電和風(fēng)電更具優(yōu)勢，是未來可再生能源發(fā)電中的重要方向。從全球的太陽能發(fā)電趨勢可見，有利的電價和稅收政策是推動太陽能熱發(fā)電發(fā)展的關(guān)鍵因素。盡早出臺鼓勵的電價和稅收可以擴大太陽能熱發(fā)電的規(guī)模，提高企業(yè)開發(fā)太陽能熱發(fā)電項目和增加關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)投資的積極性。
