浙江省科普联合会官方公众号消息，11月28日晚，第七期“新质学堂”在杭州市滨江区中控科技园开讲，太阳能光热联盟理事单位——浙江可胜技术股份有限公司（简称：可胜技术）董事长兼首席科学家、浙江大学控制学院博导、工业控制技术全国重点实验室主任金建祥作为受邀嘉宾，和大家分享了新型电力蓝海赛道——光热发电规模化发展所面临的机遇和挑战。
“新质学堂”活动现场
与常见的光伏发电相比，光热发电并不为人们所熟知。那么光热发电和光伏发电在技术上究竟有什么不同？
金建祥作主题分享
金建祥表示，光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能，而光热发电则是将太阳能转化为热能，通过热功转换过程发电。简单来说，光热发电首先将光能转化为热能，此后过程与火力发电类似，它相当于用太阳代替煤炭，用聚光代替锅炉。
光热发电原理
但光伏发电和风力发电受气象条件制约，具有间歇性、波动性和随机性等特点，对电力系统的安全性和供电可靠性提出了挑战。而光热发电兼具调峰电源和储能双重功能。光热发电机组配置储热功能后，热量产生时并不都消耗掉，而是利用加热熔盐的方式存储一部分热量，保存在特制的保温储罐中备用。存储在熔盐中的热能可以维持发电数个小时，理论上甚至能达到数天。具备这种特殊能力的光热电站，可为电力系统提供更好的长周期调峰能力和转动惯量，是新能源安全可靠替代传统能源的有效手段。
此外，光热发电还为沙漠治理做出了贡献。据金建祥介绍，沙漠戈壁蒸发量远大于降水量，导致植物难以生长。之前人工改善沙漠虽有成效，但并不显著。自从建设光热发电站后，阳光被镜面反射后用于发电，使场地水分的蒸发量大幅下降。同时，自动清洗机器人每周清洗一次定日镜，相当于增加了当地的降水量。“以前一平方米连三棵草都没有，现在长出非常好的草原。”金建祥说。
塔式光热发电的系统构成与工作原理
那么，光热发电技术经过20年左右的发展，当前中国的光热发电技术在国际上处于什么水平？金建祥表示，从“望其项背”到遥遥领先的跨越发展，可胜技术自主研发的塔式熔盐储能光热发电技术已经走在了世界的最前列。“我们公司通过数年技术攻坚，已完成大规模镜场集群控制系统、高精度智能定日镜、高效率高可靠吸热器等核心设备与技术开发，已完全掌握塔式光热发电核心关键技术，并已达到世界领先水平。”以可胜技术研发的高精度智能定日镜为例，它通过权威第三方机构德国CSP Service与德国航空航天中心的质量检测，认定其具有面型误差小、跟踪精度高等突出优点，获得了最高等级Excellent的评价。
据悉，目前，降低成本仍是推动光热发电行业发展的一个关键目标。“虽然光热发电的价值已经被广泛认可，但由于尚未形成规模效应且缺乏长期补贴政策的支持，当前成本仍然较高。”金建祥表示，未来可胜技术将继续致力于降低光热发电的成本，使其成为一种廉价且稳定的清洁能源选择。预计三到五年后，随着产业规模的持续扩大，光热标准化体系趋于完善，采用高温熔盐、超临界CO₂布雷顿循环发电技术等新技术，光热调峰电站度电成本将低至约每千瓦时0.45元。若按现阶段碳价考虑CCER收益，光热调峰电站度电成本可进一步降至约每千瓦时0.4元。届时，光热发电可通过电力市场化交易实现盈利！不仅将在国内成为新型电力系统的“绿色压舱石”，来自中国的低成本先进光热熔盐储能发电技术，也将在“一带一路”等全球市场具备强大的竞争力。
截至目前，可胜技术已建成并投入运营三个光热项目，总装机容量达110兆瓦，包括青海中控德令哈10兆瓦、青海中控德令哈50兆瓦及中电建青海共和50兆瓦项目。此外，还有11个电站正在建设之中，预计将于明年完工。
周国辉会长作总结发言
浙江省科普联合会会长、十二届浙江省政协副主席周国辉在现场参加了分享并进行总结发言。他强调了光热发电技术的重要性，并指出需要加强相关领域的科普工作。作为可再生能源的重要组成部分，光热发电在中国正处于快速发展阶段。随着政策支持力度加大，有望迎来规模化发展新阶段。根据国际能源署（IEA）的预测，中国光热发电市场的发展前景十分广阔。预计到2030年，中国的光热发电装机容量将达到29GW。2040年，这一数字将翻倍至88GW；到2050年，中国的光热发电装机容量有望达到118GW。
周国辉提到，问题往往是科研和创新的起点，而新能源转型过程中遇到的储能挑战正是推动光热发电技术发展的关键因素之一。发电不仅仅涉及控制与计算等技术层面的问题，还深刻关联着产业布局及经济发展。针对塔式光热发电技术所面临的高难度挑战，周国辉高度赞扬了金建祥及其团队多年来坚持不懈的努力。通过他们的艰苦奋斗，不仅为国家和社会带来了福祉，也使得中国在全球光热发电领域取得了显著领先地位。周国辉呼吁大家向这些科学家们学习，致敬他们对科学探索的热情以及无私奉献的精神。此外，他还指出，新质生产力涵盖广泛，其中新能源是极具潜力和发展前景的重要组成部分。因此，周国辉鼓励青年学子深入研究金建祥提出的课题及相关发展方向，同时也要认真学习科学家们勇于探索、不懈追求的精神品质。
作者：陈林孝
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