太阳能聚光发电是将太阳辐射从面积上浓缩产生高温发电的装置。由于聚集后可以产生高温,因此通常该技术用于与热机相连构成发电系统。图1是该系统示意图。太阳能聚光技术最早可以追溯到140年前(D.Mills,2003),Mouchot和Pifre于1882年在法国所做的研究工作。其后,在1888年Ericsson,1901年Eneas,1913年Shuman和1968年Francia在该方面也进行了大量的研究工作。最值得一提的是在上世纪80年代,由于70年代的石油危机,太阳能热发电得到了重视,一批大规模的太阳能槽式,碟式和塔式聚光器在世界各国安装。如,发电总功率354MW的槽式太阳能热电站美国在美国加洲建成,在十几年间已经发电超过5000GWh。
黄河水利资源丰富,开发条件优越,干支流理论蕴藏量和可开发的资源量在我国七大江河中居第二位。开发利用黄河丰富的水电资源,对优化能源消费结构,缓解由于大量消费煤炭和石油所带来的大气环境污染问题,实施可持续发展战略,以及改善西北、华北和河南电网的电源结构,提高电网供电质量和经济效益都有重要的意义。
黄河干支流水力资源理论蕴藏量为4051万kW,年电量3552亿kW"para" label-module="para">
黄河水力资源主要集中在干流上。干流水力资源理论蕴藏量为2973万kW,年电量2607亿kW"J-main-content-end-dom">
太阳能发电,每平米发电量在120w左右,每平米造价在1500元,面积越大价格越低 2013年光伏产业受到欧美反垄断的调查,产能过剩导致浙江大批的光伏产业倒闭,太阳能价格跌了有跌...
目前有1.槽式线聚焦系统 2.塔式系统 3. 碟式系统。 这3种类型太阳能热发电系统中,目前只有槽式线聚...
主要有四种: 聚光类太阳能热发电 槽式太阳能热发电 塔式太阳能热发电 碟式太阳能热发电
1、国际发展状况
(1)发展现状
太阳能发电是新兴的可再生能源技术,目前已实现产业化应用的主要是太阳能光伏发电和太阳能光热发电。太阳能光伏发电具有电池组件模块化、安装维护方便、使用方式灵活等特点,是太阳能发电应用最多的技术。太阳能光热发电通过聚光集热系统加热介质,再利用传统蒸汽发电设备发电,近年来产业化示范项目开始增多。
光伏发电。近10 年来,全球太阳能光伏电池年产量增长约6 倍,年均增长50%以上。2010 年,全球太阳能光伏电池年产量1600 万千瓦,其中我国年产量1000 万千瓦。并网光伏电站和与建筑结合的分布式并网光伏发电系统是光伏发电的主要利用方式。到2010 年,全球光伏发电总装机容量超过4000 万千瓦,主要应用市场在德国、西班牙、日本、意大利,其中德国2010 年新增装机容量700 万千瓦。随着太阳能光伏发电规模、转换效率和工艺水平的提高,全产业链的成本快速下降。太阳能光伏电池组件价格已经从2000 年每瓦4.5 美元下降到2010 年的1.5 美元以下,太阳能光伏发电的经济性明显提高。
光热发电。光热发电也称太阳能热发电,尚未实现大规模发展,但经过较长时间的试验运行,开始进入规模化商业应用。目前,美国、西班牙、德国、法国、阿联酋、印度等国已经建成或在建多座光热电站。到2010 年底,全球已实现并网运行的光热电站总装机容量为110 万千瓦,在建项目总装机容量约1200 万千瓦。
(2)发展趋势
太阳能发电技术经济性明显改善。目前,太阳能发电还处于发展初期,未来5~10 年,太阳能发电产业将进入快速成长期。随着太阳能发电技术水平的提高,市场应用规模将逐步扩大,太阳能发电成本将不断下降,市场竞争力将显著提高,太阳能发电有望加速进入规模化发展阶段。太阳能发电技术多元化发展。光伏发电和光热发电具有不同的技术特点。晶体硅光伏电池、薄膜光伏电池技术,以及塔式、槽式、碟式等光热发电技术,都各自具有不同的技术优势,太阳能发电将呈现出多元化技术路线和发展趋势。有效的市场竞争将会促进太阳能发电技术进步和成本下降,并形成各类太阳能发电技术互为补充、共同发展的格局。太阳能发电逐步成为电力系统的重要组成部分。随着太阳能发电技术经济性的明显改善,太阳能发电已开始进入规模化发展阶段。在2010 年欧盟新增发电装机容量中,太阳能发电首次超过风电,成为欧盟新增发电装机最多的可再生能源电力。随着全球太阳能发电产业技术进步和规模扩大,太阳能发电即将成为继水电、风电之后重要的可再生能源,成为电力系统的重要组成部分。
(3)发展经验
长期目标引导。欧盟、美国等发达国家或经济体都将太阳能发电作为可再生能源重要领域,制定了2020 年乃至更长远的发展目标。根据欧盟及成员国颁布的可再生能源行动计划,到2020年,欧盟太阳能发电总装机容量将超过9000 万千瓦,其中德国光伏发电总装机容量将达到5100 万千瓦,西班牙光热发电将达到1000 万千瓦。欧盟启动了“欧洲沙漠行动”,计划在撒哈拉沙漠建设大规模太阳能电站向欧洲电力负荷中心输电。
法律政策保障。德国、西班牙、美国等均制定专门法律支持可再生能源发展。欧盟各国普遍通过优惠上网电价政策支持太阳能发电等可再生能源电力的发展,美国通过税收减免和初投资补贴等政策支持太阳能发电发展,各国对电网企业均明确提出了可再生能源发电设施优先接入电网的要求。
2、我国发展现状
在国际太阳能光伏发电市场的带动下,在《可再生能源法》及配套政策的支持下,我国太阳能发电产业快速成长,已经建立了较好的太阳能光伏电池制造产业基础,在技术和成本上形成了国际竞争优势。已经启动了大型光伏电站、光热电站、分布式光伏发电及离网光伏系统等多元化的太阳能发电市场。初步建立了有利于成本下降的市场竞争机制,太阳能发电成本实现了快速下降,具备了在国内较大规模应用的条件。
(1)资源潜力
我国太阳能资源十分丰富,适宜太阳能发电的国土面积和建筑物受光面积也很大,青藏高原、黄土高原、冀北高原、内蒙古高原等太阳能资源丰富地区占到陆地国土面积的三分之二,具有大规模开发利用太阳能的资源潜力。东北地区、河南、湖北和江西等中部地区,以及河北、山东、江苏等东部沿海地区太阳能资源比较丰富,可供太阳能利用的建筑物面积很大。在四川、重庆、贵州、安徽、湖南等太阳能资源总体一般的区域,也有许多局部地区适宜开发利用太阳能。
(2)发展现状
近年来,我国太阳能光伏电池制造产业迅猛发展,产业体系快速形成,生产能力迅速扩大,技术经济优势明显提高。
光伏电池制造产业基本形成。2010 年,我国大陆地区光伏电池产量达1000 万千瓦,占全球市场份额50%以上,其中5 家企业光伏电池产量居全球前10 位。我国光伏电池技术和质量位居世界前列,已掌握千吨级多晶硅规模化生产技术,硅材料生产副产品综合利用水平明显提高,先进企业能耗指标接近国际先进水平。国内可生产50%的光伏电池生产设备,包括单晶炉、多晶硅铸锭炉、开方机、多线切割机等。光伏电池组件价格已从2005年的每瓦40 元下降到2010 年的每瓦7~8 元,太阳能发电的上网电价从2009 年以前的每千瓦时4 元下降到2010 年的每千瓦时1元左右。太阳能光热发电的重大装备设计、制造和系统集成等技术取得重要突破。首座商业化光热电站特许权项目已开工建设,有效带动了光热发电的关键设备及电站系统设计与集成等产业链的发展,为我国光热发电发展初步奠定了技术和产业基础。
多元化国内市场快速启动。近年来,为积极培育我国太阳能发电市场,结合太阳能发电的技术类型,启动了多元化的国内应用市场。在西部地区组织了共计30 万千瓦光伏电站特许权项目招标,在内蒙古鄂尔多斯地区组织了5 万千瓦太阳能热发电特许权项目招标。国家制定了太阳能发电上网电价政策,在西部太阳能资源优势地区建成了一批并网光伏电站。组织实施了金太阳示范工程,利用财政补贴资金支持用户侧光伏发电系统建设。同时,光伏发电系统在无电地区供电、太阳能交通信号、太阳能路灯,以及在通信、气象、铁路、石油等领域也得到普遍利用。到2010年底,全国累计光伏电池安装量总计86 万千瓦,其中大型并网光伏电站共计45 万千瓦,与建筑结合安装的光伏发电系统共计26 万千瓦。
产业服务体系日渐完善。大型太阳能电站和分布式光伏发电系统的应用,推进了太阳能发电产业服务体系的建立和完善。初步建立了太阳能光伏电池组件产品的标准、检测和认证体系,基本具备了光伏发电系统及平衡部件的测试能力,国家太阳能发电公共技术研发和测试平台建设正在实施。初步建立了人才培养、信息统计和咨询服务体系,一些大学设置了太阳能发电本科生和研究生教育的相关专业。建立了太阳能热发电主要材料与装备性能测试方法和测试平台。
与常规电力相比,太阳能发电无论在技术经济性方面,还是在与电力系统适应性方面,还存在许多亟待解决的问题,突出表现在以下几方面:
一是经济性仍是制约太阳能发电发展的主要因素。太阳能发电成本虽然已显著降低,但与常规能源发电相比,光伏发电的经济性仍然较差,目前光伏发电的成本是常规能源发电成本的3 倍左右。光热发电设备制造产业基础还比较薄弱,电站开发建设还处于示范阶段,发电成本比光伏发电略高。在目前政策体系和市场机制下,经济性差是制约太阳能发电规模化发展的主要因素。
二是并网运行管理是制约太阳能发电发展的关键因素。与建筑结合的分布式光伏发电是太阳能发电的重要应用方式,但我国尚未形成适应分布式发电发展的电力体制和价格机制。特别在电网接入和并网运行管理上,仍未建立与分布式发电相适应的电网接入和并网运行机制,无法充分发挥分布式光伏发电规模小、效率高、效益好的优势,极大影响了分布式能源企业的积极性,制约了分布式光伏发电的大规模发展。
三是促进太阳能发电的政策体系还不完善。目前,促进太阳能发电发展的土地、价格、财税等方面的经济政策和电网接入等方面的技术政策还不够完善,适应分布式光伏发电的电力管理体制还不成熟,完善太阳能发电政策体系、促进电力体制改革的任务十分迫切。
四是光伏制造业亟待转型升级。我国光伏产品产能扩张过快,国内光伏产品应用市场培育不足,严重依赖国外市场,在国际市场需求增速下降和部分国家实行贸易保护主义后,产能过剩矛盾突出,企业经营压力普遍加大。光伏制造关键技术研发滞后,主要生产设备依赖进口,缺乏核心竞争力,许多企业生产规模小、技术水平不高,低劣产品扰乱市场和无序竞争现象时有发生,产业亟待整合和转型升级,行业管理需要加强。
1、完善促进太阳能发电发展的市场机制。继续完善促进太阳能发电规模化发展的市场竞争机制,促进太阳能发电成本持续下降,建立并完善以市场竞争为基础的太阳能发电国家补贴机制,逐渐减少单位电量的国家补贴额度。建立自发自用为主的分布式光伏发电非歧视无障碍并入电网的管理机制,促进分布式光伏发电进入公共设施和千家万户。
2、建立适应太阳能发电的电力运行机制。开展用户侧分布式光伏发电系统的运营模式创新,建立以智能电网为技术支撑的分布式发电运行体系,推进新能源微电网试点示范,调动地方政府、电网企业和电力用户的积极性,形成全方位推进分布式能源发展的格局。积极推动新能源微电网和离网太阳能发电的运行和技术服务体系建设,通过市场手段实现资金与技术资源的优化配置。
3、加强太阳能发电的规划和项目管理。根据全国太阳能发电规划,统筹各地太阳能发电发展规划和分阶段开发建设方案。加强大型并网太阳能电站建设管理,严格项目前期、项目核准、竣工验收、运行监督等环节的技术管理,统筹协调太阳能电站建设和并网运行管理,促进太阳能发电产业有序健康发展。
4、完善太阳能发电的标准体系。完善建立太阳能光伏电池组件、逆变器等关键产品的标准,形成与国际接轨的产品检测认证体系。规范大型太阳能电站的设计、建设和运行等各环节的规程规范。建立太阳能发电的信息监测评价体系,加强太阳能发电的全过程技术监督工作。
5、加强光伏制造业行业管理。研究制定光伏制造业产业发展政策,严格准入标准,规范市场准入机制。进一步加强投资管理,控制产能扩张,优化产业布局。加大投入,支持重点企业掌握核心技术,提升核心竞争力。加强光伏产品质量评定和检测认证管理,阻止低劣光伏产品进入市场。加强光伏产业市场监管,防止无序竞争等扰乱市场秩序的行为。
1、加强规划协调管理。各省级政府能源主管部门根据全国规划要求,做好本地区规划的制定及实施工作,认真落实国家规划确定的发展目标和重点任务。地方的太阳能发电发展规划,在公布实施前应获得国家能源主管部门确认,确保各级规划有机衔接。
2、建立滚动调整机制。加强太阳能发电产业的信息统计工作,建立产业监测体系,及时掌握规划执行情况,做好规划中期评估工作。根据中期评估结果,按照有利于太阳能发电产业发展的原则对规划进行滚动调整。
3、组织实施年度开发方案。建立健全太阳能发电规划管理和实施机制,组织各地区依据全国太阳能发电发展“十二五”规划,制订年度开发方案,加强规划及开发方案实施的统筹协调,衔接好太阳能发电并网接入和运行,并合理安排国家补贴资金预算。
4、加强运行监测考核。委托技术归口管理单位开展太阳能电站项目后评估,重点对大规模集中建设的太阳能发电工程进行后评估。电网企业要加强对太阳能发电项目的并网运行监测,采取有效技术措施保障太阳能发电正常并网运行。