如何看待太阳能热发电的发展历程？

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太阳能热发电系统涉及太阳能集热、传热、储热、发电等多种系统集成，集合光学、热力学、材料 学、机械及自动化控制学科等多个技术领域，既不同于常规的电力生产，又不同于传统的太阳能热利用， 需要跨学科、跨领域的系统集成。我国自“十一五”开始研究 1 兆瓦级别的太阳能热发电系统集成技术。 2006 年，科技部国家高技术研究发展计划 (863 计划 ) 先进能源技术领域启动了“太阳能热发电技术及 系统示范”重点项目，开启了我国太阳能热发电全系统集成技术的研究示范工作。通过中国科学院电工 研究所牵头的 11 家单位协同攻关，历时 6 年的不懈努力，2012 年 8 月 9 日，我国自行研发、设计并建 成的亚洲首座兆瓦级塔式太阳能热发电实验电站成功发电。项目实现了核心装备、协调控制、系统集成 等多项技术突破，全面掌握了高精度聚光器、聚光场、直接过热型吸热器、储热和发电单元及系统设计 技术，以及总体、光场、机务、仪控和电气设计技术，取得了以光热场耦合直接产生过热蒸汽工艺为代 表的一批自主创新成果，建立起太阳能热发电技术研发体系和标准规范体系，编制了首部太阳能热发电 国家标准，为我国太阳能热发电技术发展奠定了基础。

2011 年，我国第一个太阳能热发电工程项目——鄂尔多斯 50MW 槽式太阳能热发电项目完成特许 权示范招标，国家能源局正式同意由中国大唐集团新能源股份有限公司负责项目建设和经营，建设期 30 个月，特许经营期为 25 年 [14]。由于中标电价过低，该项目未能建设，但特许权项目的启动引发了更广 泛的市场关注和行业期待，包括华能、华电、中广核等国企以及龙腾光热、中海阳等一些民营企业开始 布局进入光热发电行业。

2012 年 7 月，科技部“十二五”主题项目“太阳能槽式集热发电技术研究与示范”项目启动，我 国开始对兆瓦级槽式光热发电技术进行研究示范。项目依托单位——中国科学院电工研究所协同国内 13家技术优势单位，以大规模、低成本的太阳能热发电技术为目标，对槽式太阳能热发电关键装备、关键 工艺和检测技术，以及槽式太阳能热发电的系统设计、集成与运行技术进行了研究。项目团队通过对曲 面玻璃热弯、钢化工艺的研究，针对国产玻璃原片的性能特性，提出了高速加热的加热工艺新参数以及 相适应的高风压、远风栅的淬火工艺及控制参数，颠覆了国外槽式反射镜设备的出厂工艺参数，基于此 工艺建立了年产 100 万 m2 的槽式曲面反射镜生产线。通过深入研究，建立了高温真空集热管吸热涂层 加速老化方法，提出了预测吸热涂层的服役寿命的公式。项目建立了基于材料放气、渗透、吸氢、泄漏 等多因素的集热管真空寿命预测模型，预测数据与一年真空度变化数据误差为 3.9%，达到国际先进水平。 基于传热学和工程热力学的基本理论，在研究太阳辐照随时间变化规律的基础上，结合太阳辐照的间歇 性和波动性，提出了吸热、储热和蒸汽发生系统的动态容量匹配设计方法；基于该方法完成了国内首台 1MW 槽式太阳能热发电站热力系统设计、建设和调试运行，开发了国内首台槽式太阳能热发电系统仿 真机；建立了槽式聚光器集热性能的野外测试平台和动力学测试方法，该测试方法的公式已被国际电工 委员会 (IEC) 太阳能槽式部件标准《Solar Thermal Electric Plants Part3-2: System sand components. General requirements and test methods for parabolic-trough collectors》所采用。项目实施为中国首批 太阳能热发电示范项目起到了产业的先导作用，使我国高效率低成本槽式太阳电热发电研发和设备国产 化迈上一个新台阶，对进一步增强我国太阳能热发电产品的竞争力具有重要意义。

2012 年 10 月，华能清洁能源技术研究院和华能海南公司共同研发建设的 1.5MW 线菲式光热联合 循环混合电站在海南三亚投产，项目产生的过热蒸汽接入华能南山电厂发电机组的补汽口并供给汽轮机 发电 [15]。

2013 年 7 月，国家高技术研究发展计划支持的青海中控德令哈塔式太阳能热发电站一期 10MW 项 目 ( 东西两塔各 5MW) 示范工程并入青海电网发电。项目研制了单台反射面积为 2 平方米的智能定日镜， 开发了定日镜高精度智能跟踪技术和大规模镜场控制系统；实现了规模化定日镜集群的整体聚光和集热； 研究了不同地理、气候环境下，塔式太阳能热发电能量动态建模和优化设计；设计了基于水工质的高能流密度的吸热器、蒸汽缓冲、发电的能量回路和装备，实现了规模化光热技术路线的光电能量转换技术[16]。 2014 年 9 月初，国家发改委核定该电站上网电价 ( 含税 ) 为每千瓦时 1.2 元，这也是太阳能热发电项目 首次获得国家批复的上网电价，标志着中国自主研发的太阳能光热发电技术向商业化运行迈出了坚实步 伐。在国家 863 计划“基于小面积定日镜的 10MW 塔式太阳能热发电技术研究及示范”主题项目支持下， 中控太阳能德令哈10MW光热电站将水/蒸汽传热介质改为熔盐，并于2016年8月21日实现满负荷发电。 项目充分展示了我国具有自主知识产权的塔式光热系统集成技术水平，以及适应高寒高海拔环境的核心 装备研制能力 [17]。项目培育了包括中控太阳能（现更名为可胜技术）、杭锅（现更名为西子洁能）以及 杭汽等在内的又一批骨干企业。

2013 年 10 月，兰州大成在西藏开工建设 1MW 线菲式热电联供项目。2015 年 10 月，兰州大成在 生产车间屋顶建成 1MW 线菲式太阳能热电联供电站 [18]。

2016 年 12 月 26 日，在国家首批太阳能热发电示范项目名单公布后的 3 个月，首航高科敦煌 10MW 塔式熔盐光热发电示范项目成功并网发电。该项目经过了 5 年的技术储备，2 年的项目建设，是完全由企业自主投资、研发、设计、建设、运维的十兆瓦级熔盐塔式光热电站，为行业发展注入强力动力。 该 10MW 光热电站作为先导工程，不仅为首航高科 100MW 国家示范项目系统设计和装备选型提供实验 和测试，也为更大规模光热发电项目储备人才队伍，同时摸索符合我国资源条件和电网调度要求的运行 方式。