摘要：随着社会经济的发展，我国的新能源技术有了很大进展。太阳能是一种清洁、高效、用之不竭的新能源。新世纪，世界各国政府把利用太阳能资源作为国家可持续发展战略的重要组成部分。光热发电具有安全可靠、无噪声、无污染、限制少、故障率低、维护简单等优点。它在中国西部广大的寒冷、多样的地形和零散的生活条件中发挥着非常独特的作用。
关键词：太阳能；光热；发电
引言
太阳能光热发电是一种优良的利用太阳能发电的方式，但是其严重受制于天气状况。为保证太阳能光热发电厂能够持续不间断地发电，需要储存多余的太阳能。因此储能技术是太阳能光热发电中关键的一环。现在太阳能光热发电厂中所使用的储能材料有3种：显热储能材料、潜热储能材料及化学储能材料。储能材料需要具备良好的导热性、可操作性、可逆性及较高的导热系数与储能密度。本文主要研究此3种储能材料的研究进展，为太阳能光热发电的储能技术提供参考。
1光热发电技术原理
光热发电技术根据集光形式分为非集光型的传统平板式和集光型的塔式抛物线型、槽式抛物线型、碟式抛物线型、线性菲涅尔式以及向下反射式。集光型的光热发电又称为“聚光太阳能发电”，根据物理学原理通过镜面将光能聚集到焦点或焦线上，通过集热器吸收储存热量再将热量传递给工质流体，从而产生蒸汽，带动汽轮机发电。
2国内太阳能光热发电产业发展概况
中国太阳能资源丰富。根据我国700多个气象站的长期观测积累资料，青海西部、宁夏北部、甘肃北部、新疆南部、西藏西部的年总辐射量可达1855-2333kWh/m2，满足了建设大型太阳能的相应辐射资源需求。光热发电站。此外，我国沙漠化土地面积为169万平方公里，其中有30万平方公里左右的沙质土地，有水力和电网资源。有足够的土地资源发展太阳能光热发电。与国外50多年来光热发电技术的材料、设计、技术和理论研究相比，我国的光热发电技术研究起步较晚，直到20世纪70年代才开始了一些基础研究。“十二五”期间，我国太阳能光热发电产业实现了突破性发展，形成了太阳能光热发电厂的现场踏勘、技术、指南、行业标准等指导性文件。2013年7月16日，青海中控德令哈50MW塔式太阳能热电站一期10MW工程成功并入青海电网发电，标志着我国自主开发的太阳能光热发电技术向商业化运行迈出了坚实的一步，填补了电网空白。我国没有太阳能光热发电站的并网发电。截至2017年底，我国光热装机容量约18兆瓦，其中纯发电项目总装机容量约15兆瓦。除德令哈50MW太阳能热发电一期10MW光热发电项目的商业规模外，其余项目均为小型示范和试验项目，小于1兆瓦，处于商业规模的早期阶段。
3太阳能光热发电产业发展趋势
3.1全球太阳能光热发电产业前景展望
在全球可再生能源蓬勃发展的当下，随着光热和风电装机容量不断提升、发电成本不断下降，以及蓄电池价格的持续削减，为了保持光热发电竞争力，充分发挥其储能和调峰优势，光热开发商们开始日益注重电站的性能改善、标准化以及通过大规模部署以降低发电成本。IRENA预测，至2025年，槽式光热发电技术LCOE将下降至90美元/MWh，塔式光热发电技术的成本将下降至80美元/MWh。IRENA还指出，尽管光热发电现在还处于初级发展阶段，当前的发电成本要比化石能源高，但是随着技术不断进步和相关组件成本的不断降低，未来光热发电技术将非常有竞争力，特别是在融资成本较低的情况下。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆国际能源署2014年发布的《光热技术发展路线图》预测，到2050年全球光热装机将达982吉瓦，贡献全球11%的电量供应。届时光热发展的黄金时期有望到来。今年2月，由欧洲太阳能热发电协会（ESTELA）、国际绿色和平组织和SolarPACES三方共同发布的《全球光热发电市场2016年展望报告》预测，光热发电到2030年将可满足全球6%的电力需求，到2050年这一比例将升至12%。这一预测是基于最乐观的情景给出的，此情景下，全球光热发电装机至2020年达42吉瓦，到2030年达350吉瓦，到2050年达1600吉瓦。而即便是在中立情景下，到2020年全球光热发电装机仍可达22吉瓦，到2050年达800吉瓦，可满足5%的全球电力需求。但报告指出，上述预测的前提是，有实实在在的政策支持该产业的发展。而在悲观情景即当前政策支持力度下，该报告预测到2030年实现21吉瓦装机，2020年实现11吉瓦装机。多方预测的数据尽管存在差异，但基本已向我们展现出太阳能光热发电产业未来的发展趋势。太阳能光热发电产业以其广阔的市场前景和巨大的发展潜力，必将成为未来新能源产业应用的重点，并将在未来低碳革命中扮演越来越重要的角色。
3.2光热发电技术发展趋势
光热发电热潮的袭来，使得世界各地加快了相关技术研究的步伐。光热发电技术除了已经进入商用阶段的聚光光热发电外，还有正在研发试用的太阳能半导体温差发电（热电发电）、太阳能热风发电（烟囱发电）、太阳热池发电、太阳能热声发电等技术。国内外研究机构对这些新型发电系统投入了大量研究精力，主要攻克的是类型选择、细节处理、架构设计等问题，但目前还处在理论分析和实验仿真阶段，建立试验装置还需一定的时间。虽然光热发电不需要强光照射，仅需集中热量带动蒸汽机发电，但是夜间的温度较低，热量少且散发快，不能连续发电。现阶段，解决这一难题的途径是通过熔融盐储热技术，将余热储存起来供夜间发电，真正实现了全天不间断发电供电。未来，光热发电的应用将越来越广泛，光热发电技术的相关研究也将越来越成熟，解决光热发电的持续性发电问题、提高聚光比、降低发电成本、实现热电联合将是重要的关注点和发展趋势。
3.3国内太阳能光热发电产业前景展望
2016年以来，中国加大了光伏扶贫力度，并且将其作为打赢脱贫攻坚战的重要部署；2017年7月，国家能源局又发布《关于可再生能源发展“十三五”规划实施的指导意见》，对于分布式光伏发电项目，不受年度建设规模的限制，继续鼓励建设就地利用的分布式发电项目。近十几年，光伏发电与光热发电相关国家法律政策和实施方案如表3所示，从中可以清晰地看到未来的政策走向。在绿色发展的过程中，国家要推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系，具有无污染、无噪声、不消耗燃料、不排放温室气体和有害气体特质的分布式光伏发电将无疑是发展方向。光热发电技术水平虽不及国际水平，但随着中国示范项目的成功实施，有望在将来作为可再生能源的重要补充发挥积极作用。总之，中国在重点扶持光伏发电项目的同时也正在投入资金和人才，开发光热发电新技术，未来持平甚至超越国际水平领跑新能源领域可期。
结束语
综上所述，由于太阳能光热发电无污染，并采用常规汽轮机即可发电，加之目前太阳能光热发电系统可以引入熔融盐储热技术，白天将多余热量储存，晚间再用熔融盐储存的热量释放发电，这样可以实现连续供电，保证电流稳定，避免了光热发电与风力发电难以解决的入网调峰问题，所以太阳能光热发电必将作为新能源的新兴产业迅速崛起。
参考文献
[1]奎明玮，柴向春.太阳能光热发电应用的现状及发展[J].中国新通信，2018（20）.
[2]郭少平.太阳能光热发电发展现状及前景[J].山东工业技术，2018（16）.
[3]张鹏，陈林.太阳能光热光热利用的研究进展[J].科技资讯，2015（34）.
论文作者:丁烨
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/24
标签：光热论文; 太阳能论文; 技术论文; 储能论文; 产业论文; 项目论文; 新能源论文; 《电力设备》2019年第5期论文;