太陽能發電分為光熱發電與光伏發電兩種。光伏已經被大眾所熟悉,至於光熱就沒那麼高的知名度了。光熱與利用半導體材料將太陽光輻射能直接轉換為電能的光伏不同,光熱依靠的,是通過各種鏡面聚集太陽直射光,加熱導熱介質,再經過熱交換產生高溫蒸氣,推動汽輪機發電。
光伏發電是利用光伏電池板將光能直接轉變為電能的發電方式,路徑為光能→電能。
光熱發電也稱聚光型太陽能熱發電,光熱發電的路徑為光能→熱能→機械能→電能。
光熱作為太陽能發電的重要補充,直接解決了光伏面臨的最大缺陷,即發電不可調度。
光伏長期以來大部分包括輸出不穩定,併網難,與用電需求錯配等問題,歸根結底都是因為光伏電站的發電難以調度。由於光伏設備直接將太陽輻射轉化為電能,發電原理決定了電站無法依照下游用電需求對電力輸出進行調峰。又由於太陽輻射能的不穩定,光伏電站經常面臨輸出功率波動大的麻煩,這都給光電上網帶來了很大困難。
此外,電能本身是一種極難儲存的能量形式。輸出的電力如果不儘快上網送走,就只能浪費,這就是困擾光伏多年的棄光問題。電能雖然不是沒有直接儲存的技術,但均存在損耗巨大的缺陷,浪費極為明顯。目前的主流處理方式是將光伏輸出電能轉化為其他形式儲存起來(如制氫),這就要求比較高的技術水平,且成本不低,目前產業上並不成熟。
但光熱電站不直接使用太陽輻射能發電,而是首先將其轉化為熱能收集起來,通過加熱水驅動汽輪機發電。這種傳統發電系統最大特點就是可以根據電網負荷的需要調節汽輪機發電組的輸出功率,實現發電量調峰。這使得光熱發電併網難度遠低於光伏,對電網壓力也比較小。
同時熱能與電能不同,是一種使用方便,儲存簡單的能量形式。當前的光熱電站就可以通過儲熱系統將未被利用的熱能首先收集起來,在光照條件不足的情況下調用,實現不受光照強度變化影響的延時發電,避免了光伏電站沒了太陽就停擺的尷尬。只要儲熱系統的容量足夠大,發電機組甚至可以實現24小時連續發電。
說完優勢,光熱的缺點也很明顯,就是成本高。
根據業內人士給出信息,目前光熱項目的初始投資成本高達2.5萬~3.5萬/kw,是傳統煤電站的3-4倍、陸上風電的3-4倍,光伏電站的4~5倍。光熱電站通常規模巨大的特點,顯著推高了前期投資規模,使得投資方面臨很大壓力。況且在光伏已經非常成熟,政策扶持有力,前景清晰的大背景下,金融機構也缺乏為經濟效益差、各方面成本高且預期不明確的光熱產業投資的理由。這進一步制約了光熱產業的發展。
光熱電站的建設產業鏈長,對產業有較強的拉動力。從產業鏈角度來看,包括前期準備、基礎材料、光熱裝備製造、電站EPC、電站運營與電力輸配六大環節。
國內光熱發電產業鏈主要廠商包括首航高科(電站投資與EPC、空冷島)、三維化學(儲熱島EPC)、上海電氣(電站投資與EPC)、愛康科技(電站投資與EPC)、特變電工(電站投資與EPC)、金通靈(汽車輪機)、山東北辰(蒸汽發生器、換熱器)、金晶科技(反射鏡超白玻璃原片)、洛陽玻璃(反射鏡超白玻璃原片)、久立特材(光熱發電特種管材供應)等。