國內光熱技術，被深圳一家民營企業(yè)帶上了新的臺階。
從1700萬歐元的設計入手，深圳市金釩能源科技有限公司（以下簡稱“金釩能源”）率先實現(xiàn)高溫熔鹽槽式太陽能發(fā)電示范回路并網(wǎng)發(fā)電，其15個小時儲能標準設計，代表了目前國際最高技術標準。
日前，在位于深圳灣一號的金釩能源會議室內，21世紀經(jīng)濟報道記者首次見到這位核電系統(tǒng)出身的企業(yè)創(chuàng)始人官景棟，他身著紅色短袖，戴著無框眼鏡，握手堅實有力。
技術出身的官景棟對光熱發(fā)電也是“半路出家”。不過，在講述過程中，每當提到研發(fā)、技術時，他總是顯得神采奕奕，解釋術語常常使用舉例法或類比法。而到了成本核算環(huán)節(jié)，官景棟又如一個精明的賬房，仔細比對每一項支出。
光熱產(chǎn)業(yè)方興未艾，在產(chǎn)業(yè)基礎薄弱、發(fā)電成本高企的今天，官景棟對產(chǎn)業(yè)未來有著清晰的設想：通過自建產(chǎn)業(yè)鏈，系統(tǒng)集成，在數(shù)年時間內將光熱發(fā)電價控制到0.5元/kWh水平，與火電成本持平。而中國廣袤的戈壁灘和荒漠，被官景棟視為最大的舞臺。
“其實在戈壁灘上沒想象中那么蒼涼，篝火點起來，羊烤起來，滿滿的月亮一上，古往今來描述大漠、月亮的詩詞心里油然而起，很美?！惫倬皸潓@片土地充滿無限的遐想。
技術選擇
10月12日，全球首個高溫熔鹽槽式太陽能發(fā)電示范回路在甘肅阿克塞戈壁正式并網(wǎng)發(fā)電，其15個小時儲能標準設計，代表了目前國際最高技術標準。該項光熱發(fā)電技術設計思路由金釩能源從歐洲引起，經(jīng)過多年研究與建設，率先成功實現(xiàn)示范項目驗證。
“高溫熔鹽、槽式這幾個詞一個都不能少，缺一個都不是第一。驗證回路的意義在于電站的每一個技術環(huán)節(jié)、設備環(huán)節(jié)、運行環(huán)節(jié)，都在我這回路里面體現(xiàn)出來了。未來電場就是由這樣一個個回路并起來，就像蜂窩一樣?！苯疴C能源董事長官景棟面對光熱技術的突破依舊保持著技術專家的嚴謹。
與利用半導體硅的光生伏特效應，將光能直接轉變?yōu)殡娔艿墓夥l(fā)電不同，光熱發(fā)電則是通過聚光裝置將太陽光聚集到吸熱裝置，從而加熱吸熱裝置內的介質（水、導熱油、高溫熔鹽等），然后經(jīng)傳熱換熱產(chǎn)生高溫氣體或流體，再通過機械做功直接轉化為三相交流電。
而根據(jù)聚光方式的不同，光熱發(fā)電可分為四種技術路線：槽式、塔式、碟式、菲涅爾式。其中，槽式和塔式是目前兩種主流的光熱利用技術。
“后端的發(fā)電其實和火電、核電是一摸一樣的，非常穩(wěn)定。區(qū)別主要在前端，目前全世界的光熱發(fā)電體系里面83%以上都用槽式，雖然造價高，但系統(tǒng)比較穩(wěn)定。塔式在國際上開始建得比較多了，因為它投資比較小，收益比較快，但其熱量很難穩(wěn)定，技術尚未成熟。”在技術路線選擇上，官景棟保持謹慎態(tài)度。不過出于對24小時穩(wěn)定發(fā)電并提高收益的渴望，其在2009年選定高溫熔鹽槽式發(fā)電技術作為突破方向。
實際上，由于介質熔點不同，相應儲熱時間相差巨大。以高溫熔鹽作為介質可以加熱到580度，儲熱時間長達十幾個小時，從而保證夜間發(fā)電熱量，實現(xiàn)24小時不間斷發(fā)電。而100度熔點水介質及360度熔點的導熱油無法完成。
“國內棄風棄光之所以嚴重，是因為光伏、風電屬于不穩(wěn)定電源，做不到24小時發(fā)電，容易對電網(wǎng)安全構成沖擊?！惫倬皸澖忉?。
在此之前，全球范圍內并未有成型的高溫熔鹽槽式電站，僅有歐盟HITECO項目提出在槽式電站中用高溫熔鹽來取代導熱油的設想。官景棟引進該構想與設計并耗資1700萬歐元，隨后他又花了1000萬歐元買來歐洲專利、概念和設計。
然而，在項目建設和實際操作過程中，卻并非“一帆風順”，甚至是“困難重重”。重金研發(fā)并取得專利的國外設計存在嚴重應用偏差，即便是聘請來的意、德頂尖公司的科技人員，也無法解決一些現(xiàn)場存在的技術難題。
“我們后來發(fā)現(xiàn)把一個設計變成現(xiàn)實差距是無窮遠，多少個跟頭都栽在里面。但反過來，我們摔的這些跟頭，這些實踐，才實現(xiàn)由理論模型連接實體構件的科研技術成果落地。目前，我們申報的各項專利已經(jīng)獲證168項，正在辦的更多。我們已經(jīng)擁有了完整的自主專利體系，也就是說，將來老外得向我們再買材料、買技術了?！惫倬皸澔貞浖夹g研發(fā)過程熱情飽滿。
成本控制
出于對項目質量的嚴苛要求，阿克塞項目合作方均選擇歐洲光熱技術領域翹楚，包括意大利國家新技術、能源和可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展局ENEA，唯一能夠生產(chǎn)550度熔鹽集熱管的意大利阿基米德太陽能公司、Reflex太陽能反射鏡公司、開發(fā)世界首個熔鹽熱轉換技術應用的德國林德集團以及提供支架及跟蹤系統(tǒng)的瑞士SAREA公司等。
“為什么是這些公司跟我合作，因為從上個世紀80年代到現(xiàn)在，只有他們參與的項目已經(jīng)是在運行至今超過30年沒有出過停堆的事故。”官景棟對光熱產(chǎn)業(yè)歷史如數(shù)家珍。
實際上，國內光熱產(chǎn)業(yè)基礎薄弱也是不容忽視的原因之一。例如，反射鏡此前國內僅能生產(chǎn)電視屏幕大小，但電場需要2平米一個；集熱管需要耐高溫550度以上；而光熱發(fā)電要求的跟蹤精度為正負1.2毫弧度，相當于1度角除以1000，而集熱器還要抵御六級大風并穩(wěn)定運行25年以上。光熱發(fā)電系統(tǒng)相當于一架精密的光學儀器。
正由于設備、原材料價格高啟，導致光熱項目前期投入大、發(fā)電成本高。官景棟舉例介紹，一片反射鏡從歐洲買的話要150歐元一片，我們一個電廠要用40萬片。高溫熔鹽，學名熔融鹽，從智利買回來要1000歐元1噸；意大利集熱管1.3萬歐元一根，而跟蹤裝置更是高達幾百萬歐元。
“光伏電站前期投資最早時候也要1千瓦2萬，現(xiàn)在降到7千元。光熱電站現(xiàn)在是4萬塊，處于天花板上，但兩年內國內能夠降到2萬塊?！惫倬皸潓鉄岙a(chǎn)業(yè)前期作出積極的判斷。
“主要兩方面，第一個是自有技術體系下的國產(chǎn)化，還是回到剛才的話題，不用買150歐的反射鏡，不用買1.3萬歐的集熱管，不用買1千歐元的鹽，自己生產(chǎn)成本能夠下降一半以上。第二是規(guī)模化生產(chǎn)，我建一個電站要20個億，建第二個18個億就夠了，因為工藝共融，之后的成本會逐步下降?！惫倬皸澖忉尅?/p>
實際上，通過技術引進實現(xiàn)設備國產(chǎn)化，并打造光熱產(chǎn)業(yè)鏈條是官景棟一直就有的想法。2015年起，官景棟便在天津建設全球第一個光熱產(chǎn)業(yè)園，致力于熔鹽槽式太陽能熱發(fā)電技術的研究開發(fā)、技術引進、裝備制造、系統(tǒng)集成以及光熱電站的規(guī)劃、設計、建設、運營及維護。
產(chǎn)業(yè)前景
去年12月15日，能源局下發(fā)《太陽能利用“十三五”發(fā)展規(guī)劃征求意見稿》提出，到2020年底，要實現(xiàn)光熱發(fā)電總裝機容量達到10GW，光熱發(fā)電建設成本要達到20元／W以下，發(fā)電成本接近1元／kWh。
今年9月1日，發(fā)改委發(fā)布《關于太陽能熱發(fā)電標桿上網(wǎng)電價政策的通知》，核定太陽能熱發(fā)電標桿上網(wǎng)電價為1.15 元/kWh，并明確上述電價僅適用于國家能源局2016年組織實施的示范項目。
9月13日，國家能源局正式發(fā)布《關于建設太陽能熱發(fā)電示范項目的通知》，共20個項目入選國內首批光熱發(fā)電示范項目名單，金釩能源5萬千瓦項目入列其中。20個項目總裝機容量134.9萬千瓦，分別分布在青海、甘肅、河北、內蒙古、新疆等省市及自治區(qū)。原則上應在2018年底前建成投產(chǎn)。
“實際上，這20個項目中絕大多數(shù)都沒有備案與核準，僅有3個通過核準包括阿克塞項目、中廣核和浙江中控的項目?！惫倬皸澩嘎丁?/p>
從當前來看，要實現(xiàn)到2020年實際并網(wǎng)目標并不容易。除了克服資金、技術、施工上的種種難關之外，面對行業(yè)政策、準入門檻、實施規(guī)范等等，與行政部門的溝通與認可，也是耗力費時。
據(jù)介紹，金釩能源的報審文件上，從上到下、從南到北的各類紅頭公章多達一百多枚，很多都是行業(yè)內唯一的批準。涉及“國家能源局的批復”、“各部委項目可行性研究報告及其技術審查意見”、“省市規(guī)劃主管部門同意廠址選擇的意見”、“國土資源部門同意廠址用地的意見”、“項目環(huán)評影響的意見”等十九個大類。
不過，官景棟對光熱產(chǎn)業(yè)依舊充滿信心，“全球都在提速光熱產(chǎn)業(yè)，但中國人的參與可以更快實現(xiàn)平價上網(wǎng)的目標。從七五啟動但滯后到十三五，中國光熱發(fā)電應盡快規(guī)?；ㄔO，每平方公里荒原可帶來每年上億元的產(chǎn)出。”
隨著阿克塞戈壁5萬千瓦熔鹽槽式光熱發(fā)電項目正式并網(wǎng)發(fā)電，官景棟對中國廣袤的戈壁灘和荒漠充滿無限的遐想。
“樂觀預測，到2030年，中國光熱發(fā)電將至少達到100GW以上裝機，成就數(shù)萬億的大產(chǎn)業(yè)，并帶動鋼鐵、玻璃及化工多個產(chǎn)能過剩行業(yè)。在國外的市場則會更大，依托國內現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)基礎，有能力形成國際競爭力，大規(guī)模降低光熱發(fā)電的成本并達到取代火電的水平?！惫倬皸澭凵駡远ā?br/>
