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摘要：本文从太阳能热发电研究现状及其在未来能源供应中的重要性出发,对太阳能热发电技术的原理、分类和特点进行了简要的阐述，并介绍了国内外太阳能热发电的发展史与研究现状，综合分析了我国发展太阳能热发电的意义、优势和迫切性，阐述了中国西部发展太阳能热发电的有利条件与广阔前景,为中国西部太阳能热发电研究提供了技术参考和研究方向。
关键词：太阳能；太阳能热发电；中国西部；
中图分类号：TK511 文献标识码：A 文章編号：
引言
在和平与发展成为两大主题的当今世界，发展面临着前所未有的良好机遇和严重挑战，能源短缺、资源枯竭、环境污染等问题已严重影响人们的生活和制约社会的发展。面临着环境保护与能源短缺的双重压力。要利用当前天下较为太平的大好形势加速发展，就必须在保护环境的前提下加快能源建设。
太阳能是清洁能源的重要领域，在一段时间内，作为太阳能利用领域重要方面的太阳能热发电技术，由于单位容量投资过大，降低造价又比较困难，逐渐受到冷落、发展陷入窘境。近两年，随着世界石油价格的不断飚升和热发电技术的发展以及经济的发展和财力承受能力的增强，太阳能热发电又进入人们的视野，开始逐渐升温。太阳能热发电是否适合中国国情？试验研究的时机是否成熟？在我国西部发展太阳能热发电有那些有利条件？是本文将要探讨和回答的问题。
发展太阳能热发电的意义
2.1太阳能热发电发展历史及现状
将吸收的太阳辐射热能转换成电能的发电技术称为太阳能热发电技术。20世纪50年代，原苏联设计了世界上第一座塔式太阳能热发电的小型试验装置，对太阳能热发电技术进行了基础性的探索和研究。70年代爆发了世界性的石油危机，再次燃起人们对太阳能利用技术研究开发的兴趣。当时许多工业发达国家，都将发电效率较高、技术比较成熟的太阳能热发电技术作为国家开发研究开发的重点。1981—1991年的10年间，全世界建造了装机容量500kW以上的各种不同形式的兆瓦级太阳能热发电站20余座。但是，由于太阳能热发电单位容量投资过大，降低造价十分困难，太阳能热发电的建设逐渐冷却下来【9】。近年来由于一系列技术成熟及各国政府支持，太阳能热电产业发展迅速。截至2011年7月，国外处于运行状态的太阳能热发电站(包括示范电站)共42座，装机容量总计1394.3MW。其中，西班牙境内共有21座太阳能热发电站；美国境内共有17座太阳能热发电站。根据国际能源署的最新报告，预测2050年太阳能热发电提供全球11％电力，成本为目前20％～25％【7】。
国内太阳能热发电起步较晚。从20世纪70年代中期，一些高等院校和科研机构，开始进行太阳能热发电的应用性基础试验研究。近几年，我国在太阳能热发电聚光集热技术、高温接收器技术等方面取得了突破性进展，目前已经形成了包括材料、关键器件、关键装备、专用测量仪器仪表、聚光发电厂设计方法、太阳能热发电标准体系建立和系统示范等的完整的研究体系。根据太阳能光热产业技术创新战略联盟统计，截至2011年7月，国内已经搭建的太阳能高温集热系统共19个。目前，获得国家发展和改革委员会上网电价批准的太阳能热发电项目1个，处于建设和筹备阶段的太阳能热发电项目共9个，总装机容量约450MW。
2.2发展太阳能热发电的现实意义
我国制定的可再生能源发展目标是到2020年实现可再生能源利用总量翻两番。目前可再生能源在能源结构中所占的比例是10%左右，到2020年达到16%左右，2020年可再生能源利用量达到5.3亿吨标煤。太阳能热发电效率较高、技术比较成熟，理应得到重视和发展。如果采取发展国内技术与引进消化吸收国外技术的路线，相信太阳能热发电会作为可再生能源利用的重要方面，在改变能源结构中发挥优势，有所作为。
2.3发展太阳能热发电对环境保护的作用
人类面临能源短缺和环境保护双重压力。目前各种类型的太阳能热发电（无论是塔式、 槽式,还是盘式、太阳池与热气流动力电站等），都是清洁能源，在发电过程中，不产生固体废气物，不排放有害气体，不会污染环境，它与火力电站和垃圾发电相比较，更为清洁。在干旱少雨，荒漠化倾向严重，生态环境十分脆弱的西部建立太阳能电站，环境保护更是要考虑的重要因素之一。
2.4发展太阳能热发电势在必行
中国的太阳能利用从20世纪70—80年代快速发展以来，以太阳热水器、太阳房、太阳灶等为主的太阳能热利用和以光伏发电为主的太阳能光电转换取得了长足的进步与发展。但太阳能利用的各个领域发展还很不平衡，诸如太阳能热发电仍然处于初级发展阶段，由于缺乏资金支持和政策扶持，还没有摆脱试验研究探索的基本模式。尽管国外的太阳能热发电已搞得如火如荼，但国内的试验研究仍没有根本性改变。紧跟世界的步伐，重视和开展太阳能热发电研究和实际运行试验与示范已经势在必行。
太阳能热发电优势
3.1技术发展已基本成熟
太阳能热发电试验、探索、研究源于20世纪50年代。半个世纪以来，世界各国对各种太阳能热发电技术进行了全面系统的试验研究。虽然它仍是一个正在发展中的技术，但是对各种太阳能热发电的原理、系统构成、接收装置、跟踪装置、蓄热技术、发电设备、运行模式、并网方法等都已全面掌握，特别是塔式、槽式和盘式热发电系统，在美国、以色列、法国、西班牙和日本等国，已建立起多座这样的太阳能热发电系统，并经过长时间的运行，取得了良好的效果。在国内，开展过热发电装置的模拟试验，进行过槽型抛物面聚光集热器和菲涅尔透镜太阳能采集板等器件的研究，参与过太阳能热发电装置的设计。因此，太阳能热发电在技术上已基本成熟，具备试验发展的内外部条件。
3.2经济上已经具备与常规能源发电的竞争能力
经济竞争能力是技术发展的重要条件，特别是实现商业化的基础。根据已建成运行电站提供的数据，热气流发电、塔式发电及槽式发电的发电成本较低，20世纪末的发电成本约为10—25美分/kWh，碟式发电的成本较高，约为70—90美分/kWh。随着装机容量的增大，发电成本会随之下降。另一方面，由于常规能源价格的不断上涨，太阳能热发电和常规能源发电的电价将变得愈加有可比性。国内最近报道的在江宁建立的首座塔式太阳能热发电站每度电价成本为1元人民币，与国外报道的热发电成本约0.12美元/kWh相当。预计2020年可达到0.05—0.06美元kWh，经济上完全具备与常规能源发电竞争的能力【8】。
3.3丰富的资源条件，具有发展的巨大潜力
发展太阳能热发电必须具备丰富的太阳能资源和大块便宜的土地。我国西部大片地区太阳能资源丰富。统计显示，太阳能年日照时数在2200小时以上的地区约占国土面积的2/3以上，具有良好的开发条件和应用价值。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、甘肃、内蒙古南部、陕西北部太阳辐射总量很大，尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。另外，上述地区正好地广人稀，土地贫瘠，地价低，具有发展太阳能热发电的良好资源优势。
西部实施太阳能热动力发电的有利条件
4.1国家计划的指导作用
据了解国家在“十二五”期间，将按照“经济、高效、大规模”发展目标发展太阳能热发电，逐步在2015年建设10～100MW示范电站，2020年建成荒漠地区100～1000MW的商业实用电站。如上述路线图顺利实施，预计2020年后可开始规模化建设。国家计划的指导作用无疑为太阳能热发电注入强大的动力，为太阳能热发电的试验发展提供了前所未有的良好机遇和支撑条件【2】。
4.2广袤的戈壁是太阳能热动力发电站建厂最好的地域条件
据估计我国西部的戈壁和半干旱沙漠的总面积达131万km2，其中适宜建设太阳能发电的面积达30万km2 。这里地广人稀，地势平坦，大片地区除了骆驼刺、红柳等沙生植物以外，几乎没有别的生物，与寸土寸金的祖国南方相比，地价的优势是毋容置疑的。同时这里又是太阳能资源最为丰富的地区，日照时数3000小时，辐射量6000 MJ/m2.年以上。这些是建设太阳能热发电站必不可少的条件。
4.3西部的大部分地区常年干旱少雨
以甘肃河西走廊的大漠敦煌为例，年降雨量仅为40mm。干旱少雨本来对工农业生产是不利的，但是它又没有工业发达、人口稠密地区的无酸雨危害，从这一方面来说对于放置在户外的太阳能热发电设备的维护保养或许是有利的。
4.4便利电力的输送
我国西部的很多地方为沙漠和半荒漠地带，地势平坦。这样的地貌环境，对电力输送过程中输电线路的施工条件相对于山区和河流纵横的地区是有利的，可以减少架设输电线路的困难和降低输电线路建设的成本，从这个角度看，在西部发展太阳能热发电也是有利的。
4.5电站与用户距离较近
众所周知，贫困地区一般也是无电地区。我国的贫困地区主要分布在中西部地区和东部山区，在中部地区有150个县，占总贫困总数的25.34%，西部有393个县，占66.38%，这样中西部地区总数占约92%。这组数字表明，在西部实施太阳能热发电计划，电站与用户的距离一般不会太远，对减少电站建设投资有利，同时对于改变西部面貌，发展经济也会起到积极作用。
参考文献
【1】胡忠文1,张明锋2,郑继华3,太阳能发电研究综述[J].《能源研究与管理》,2011年,第1期:14-16页
【2】梁龙1,于晨2,太阳能热发电技术研究及展望[J]《中国科技纵横》,2011年,第6期:4-4页
【3】章勇,2011,中国光热发电迎来产业元年？[J]《中国科技财富》,2011年,第5期:46-48页
【4】鹏飞,太阳能热发电热起来——记2010太阳能热发电技术三亚国际论坛[J]《太阳能》,2010年,第9期: 6-8页
【5】鹏飞,太阳能热发电七问[J]《太阳能》,2010年,第9期:9-12页
【6】潘少军,太阳能热发电为何升温 如何利用有讲究[J]《中国新能源》,2010年，第9期:20-21页
【7】孙德胜1,陈雁2,太阳能热发电技术最新进展与前景研究[J]《电源技术》,2010年,第8期:856-858页
【8】炎龙,太阳能热发电前景甚好[J]《科学大观园》,2010年,第4期:35-35页
【9】黃湘,国际太阳能资源及太阳能热发电趋势[J]《华电技术》,2009年,第12期:1-3页
第一作者简介：贾玲萍，（1985年）女，甘肃临夏，大学本科，研究实习员，从事太阳能等可再生能源应用技术研究。
关键词：太阳能；太阳能热发电；中国西部；
中图分类号：TK511 文献标识码：A 文章編号：
引言
在和平与发展成为两大主题的当今世界，发展面临着前所未有的良好机遇和严重挑战，能源短缺、资源枯竭、环境污染等问题已严重影响人们的生活和制约社会的发展。面临着环境保护与能源短缺的双重压力。要利用当前天下较为太平的大好形势加速发展，就必须在保护环境的前提下加快能源建设。
太阳能是清洁能源的重要领域，在一段时间内，作为太阳能利用领域重要方面的太阳能热发电技术，由于单位容量投资过大，降低造价又比较困难，逐渐受到冷落、发展陷入窘境。近两年，随着世界石油价格的不断飚升和热发电技术的发展以及经济的发展和财力承受能力的增强，太阳能热发电又进入人们的视野，开始逐渐升温。太阳能热发电是否适合中国国情？试验研究的时机是否成熟？在我国西部发展太阳能热发电有那些有利条件？是本文将要探讨和回答的问题。
发展太阳能热发电的意义
2.1太阳能热发电发展历史及现状
将吸收的太阳辐射热能转换成电能的发电技术称为太阳能热发电技术。20世纪50年代，原苏联设计了世界上第一座塔式太阳能热发电的小型试验装置，对太阳能热发电技术进行了基础性的探索和研究。70年代爆发了世界性的石油危机，再次燃起人们对太阳能利用技术研究开发的兴趣。当时许多工业发达国家，都将发电效率较高、技术比较成熟的太阳能热发电技术作为国家开发研究开发的重点。1981—1991年的10年间，全世界建造了装机容量500kW以上的各种不同形式的兆瓦级太阳能热发电站20余座。但是，由于太阳能热发电单位容量投资过大，降低造价十分困难，太阳能热发电的建设逐渐冷却下来【9】。近年来由于一系列技术成熟及各国政府支持，太阳能热电产业发展迅速。截至2011年7月，国外处于运行状态的太阳能热发电站(包括示范电站)共42座，装机容量总计1394.3MW。其中，西班牙境内共有21座太阳能热发电站；美国境内共有17座太阳能热发电站。根据国际能源署的最新报告，预测2050年太阳能热发电提供全球11％电力，成本为目前20％～25％【7】。
国内太阳能热发电起步较晚。从20世纪70年代中期，一些高等院校和科研机构，开始进行太阳能热发电的应用性基础试验研究。近几年，我国在太阳能热发电聚光集热技术、高温接收器技术等方面取得了突破性进展，目前已经形成了包括材料、关键器件、关键装备、专用测量仪器仪表、聚光发电厂设计方法、太阳能热发电标准体系建立和系统示范等的完整的研究体系。根据太阳能光热产业技术创新战略联盟统计，截至2011年7月，国内已经搭建的太阳能高温集热系统共19个。目前，获得国家发展和改革委员会上网电价批准的太阳能热发电项目1个，处于建设和筹备阶段的太阳能热发电项目共9个，总装机容量约450MW。
2.2发展太阳能热发电的现实意义
我国制定的可再生能源发展目标是到2020年实现可再生能源利用总量翻两番。目前可再生能源在能源结构中所占的比例是10%左右，到2020年达到16%左右，2020年可再生能源利用量达到5.3亿吨标煤。太阳能热发电效率较高、技术比较成熟，理应得到重视和发展。如果采取发展国内技术与引进消化吸收国外技术的路线，相信太阳能热发电会作为可再生能源利用的重要方面，在改变能源结构中发挥优势，有所作为。
2.3发展太阳能热发电对环境保护的作用
人类面临能源短缺和环境保护双重压力。目前各种类型的太阳能热发电（无论是塔式、 槽式,还是盘式、太阳池与热气流动力电站等），都是清洁能源，在发电过程中，不产生固体废气物，不排放有害气体，不会污染环境，它与火力电站和垃圾发电相比较，更为清洁。在干旱少雨，荒漠化倾向严重，生态环境十分脆弱的西部建立太阳能电站，环境保护更是要考虑的重要因素之一。
2.4发展太阳能热发电势在必行
中国的太阳能利用从20世纪70—80年代快速发展以来，以太阳热水器、太阳房、太阳灶等为主的太阳能热利用和以光伏发电为主的太阳能光电转换取得了长足的进步与发展。但太阳能利用的各个领域发展还很不平衡，诸如太阳能热发电仍然处于初级发展阶段，由于缺乏资金支持和政策扶持，还没有摆脱试验研究探索的基本模式。尽管国外的太阳能热发电已搞得如火如荼，但国内的试验研究仍没有根本性改变。紧跟世界的步伐，重视和开展太阳能热发电研究和实际运行试验与示范已经势在必行。
太阳能热发电优势
3.1技术发展已基本成熟
太阳能热发电试验、探索、研究源于20世纪50年代。半个世纪以来，世界各国对各种太阳能热发电技术进行了全面系统的试验研究。虽然它仍是一个正在发展中的技术，但是对各种太阳能热发电的原理、系统构成、接收装置、跟踪装置、蓄热技术、发电设备、运行模式、并网方法等都已全面掌握，特别是塔式、槽式和盘式热发电系统，在美国、以色列、法国、西班牙和日本等国，已建立起多座这样的太阳能热发电系统，并经过长时间的运行，取得了良好的效果。在国内，开展过热发电装置的模拟试验，进行过槽型抛物面聚光集热器和菲涅尔透镜太阳能采集板等器件的研究，参与过太阳能热发电装置的设计。因此，太阳能热发电在技术上已基本成熟，具备试验发展的内外部条件。
3.2经济上已经具备与常规能源发电的竞争能力
经济竞争能力是技术发展的重要条件，特别是实现商业化的基础。根据已建成运行电站提供的数据，热气流发电、塔式发电及槽式发电的发电成本较低，20世纪末的发电成本约为10—25美分/kWh，碟式发电的成本较高，约为70—90美分/kWh。随着装机容量的增大，发电成本会随之下降。另一方面，由于常规能源价格的不断上涨，太阳能热发电和常规能源发电的电价将变得愈加有可比性。国内最近报道的在江宁建立的首座塔式太阳能热发电站每度电价成本为1元人民币，与国外报道的热发电成本约0.12美元/kWh相当。预计2020年可达到0.05—0.06美元kWh，经济上完全具备与常规能源发电竞争的能力【8】。
3.3丰富的资源条件，具有发展的巨大潜力
发展太阳能热发电必须具备丰富的太阳能资源和大块便宜的土地。我国西部大片地区太阳能资源丰富。统计显示，太阳能年日照时数在2200小时以上的地区约占国土面积的2/3以上，具有良好的开发条件和应用价值。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、甘肃、内蒙古南部、陕西北部太阳辐射总量很大，尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。另外，上述地区正好地广人稀，土地贫瘠，地价低，具有发展太阳能热发电的良好资源优势。
西部实施太阳能热动力发电的有利条件
4.1国家计划的指导作用
据了解国家在“十二五”期间，将按照“经济、高效、大规模”发展目标发展太阳能热发电，逐步在2015年建设10～100MW示范电站，2020年建成荒漠地区100～1000MW的商业实用电站。如上述路线图顺利实施，预计2020年后可开始规模化建设。国家计划的指导作用无疑为太阳能热发电注入强大的动力，为太阳能热发电的试验发展提供了前所未有的良好机遇和支撑条件【2】。
4.2广袤的戈壁是太阳能热动力发电站建厂最好的地域条件
据估计我国西部的戈壁和半干旱沙漠的总面积达131万km2，其中适宜建设太阳能发电的面积达30万km2 。这里地广人稀，地势平坦，大片地区除了骆驼刺、红柳等沙生植物以外，几乎没有别的生物，与寸土寸金的祖国南方相比，地价的优势是毋容置疑的。同时这里又是太阳能资源最为丰富的地区，日照时数3000小时，辐射量6000 MJ/m2.年以上。这些是建设太阳能热发电站必不可少的条件。
4.3西部的大部分地区常年干旱少雨
以甘肃河西走廊的大漠敦煌为例，年降雨量仅为40mm。干旱少雨本来对工农业生产是不利的，但是它又没有工业发达、人口稠密地区的无酸雨危害，从这一方面来说对于放置在户外的太阳能热发电设备的维护保养或许是有利的。
4.4便利电力的输送
我国西部的很多地方为沙漠和半荒漠地带，地势平坦。这样的地貌环境，对电力输送过程中输电线路的施工条件相对于山区和河流纵横的地区是有利的，可以减少架设输电线路的困难和降低输电线路建设的成本，从这个角度看，在西部发展太阳能热发电也是有利的。
4.5电站与用户距离较近
众所周知，贫困地区一般也是无电地区。我国的贫困地区主要分布在中西部地区和东部山区，在中部地区有150个县，占总贫困总数的25.34%，西部有393个县，占66.38%，这样中西部地区总数占约92%。这组数字表明，在西部实施太阳能热发电计划，电站与用户的距离一般不会太远，对减少电站建设投资有利，同时对于改变西部面貌，发展经济也会起到积极作用。
参考文献
【1】胡忠文1,张明锋2,郑继华3,太阳能发电研究综述[J].《能源研究与管理》,2011年,第1期:14-16页
【2】梁龙1,于晨2,太阳能热发电技术研究及展望[J]《中国科技纵横》,2011年,第6期:4-4页
【3】章勇,2011,中国光热发电迎来产业元年？[J]《中国科技财富》,2011年,第5期:46-48页
【4】鹏飞,太阳能热发电热起来——记2010太阳能热发电技术三亚国际论坛[J]《太阳能》,2010年,第9期: 6-8页
【5】鹏飞,太阳能热发电七问[J]《太阳能》,2010年,第9期:9-12页
【6】潘少军,太阳能热发电为何升温 如何利用有讲究[J]《中国新能源》,2010年，第9期:20-21页
【7】孙德胜1,陈雁2,太阳能热发电技术最新进展与前景研究[J]《电源技术》,2010年,第8期:856-858页
【8】炎龙,太阳能热发电前景甚好[J]《科学大观园》,2010年,第4期:35-35页
【9】黃湘,国际太阳能资源及太阳能热发电趋势[J]《华电技术》,2009年,第12期:1-3页
第一作者简介：贾玲萍，（1985年）女，甘肃临夏，大学本科，研究实习员，从事太阳能等可再生能源应用技术研究。