“国外一些知名光热电站的单位发电量所对应的投资额并不低，但借助于良好的金融、税收政策或低廉的资金成本，造就了较低的光热电价。我国的光伏、风电在有补贴的情况下发展多年，当前才开始进入平价上网阶段，而太阳能热发电则在起步之初就遇到了降电价、降补贴的大环境，如何让太阳能热发电和热利用产业快速适应市场要求并实现规模化发展呢？我想，首先需要自练内功、降成本，其次需要进行金融与技术的结合，要用资本思维来做新能源，这样才能再次让太阳能热利用产业进入投资家的‘法眼’”。近日，在一次新能源项目资本对接会上，北京兆阳光热技术有限公司（简称兆阳光热）董事阮扬这样表示。
太阳能热发电通过成本低廉的储热方式来进行大规模储能，可以实现稳定输出，同时又能够按照用电需求实现灵活调度，属于电网友好型可再生能源发电技术，但系统综合造价居高不下，如何才能从根本上有效降低成本呢？阮扬表示：通过技术创新降低成本的空间巨大，兆阳光热10余年的研发创新工作始终坚持以高度安全可靠为前提，以降低太阳能热发电及热利用成本、实现综合平价上网为目标，最终形成了完整原创自主知识产权的兆阳光热线性聚光太阳能热发电技术体系。这个技术体系在深圳华强集团的支持下于去年6月初完成了技术验证，其示范电站（华强兆阳一号15MWe太阳能热发电站）正在等待送出线路及升压站建设完成，于今年年底实现商业化并网运行。同时，该示范电站二期镜场建设工程将于今年4月底全面展开，计划与送出线路同时完成建设调试。从近两年的聚光集热、蒸汽传输和储热运行情况分析，二期镜场的集热能力加入之后，该示范电站完全能够实现年发电量七千万度的设计目标。
一、解决方案
阮扬介绍，兆阳光热线性聚光太阳能热发电系统主要在以下三个方面实现了突破：
1、聚光体系，采用东西轴倾斜阵列结构；
2、传热技术，采用水工质过热蒸汽直接发生技术；
3、储热技术，采用固体储热。
首先，针对我国相对特殊的地理及气象资源情况，成功开发了全球首创的东西轴倾斜布置的线性聚光集热系统，在常规的制造安装精度条件下，聚光倍率仍高达150-200倍，这应该是全球线性聚光技术体系中的最高值。聚光比的增加，可以大幅提升集热效率，降低镜场造价；同时，在相对弱光地区也能有效集热，扩大了适宜发展光热产业的区域。
其次，针对目前普遍使用的导热油、熔盐介质价格相对较高等问题，兆阳光热选择了水/蒸汽作为传热介质，直接产生过热蒸汽，经济可靠，清洁环保。
第三，为了降低关键设备的成本，成功开发了双玻璃冷弯曲面反射镜技术。这种反射镜成本低廉，镜面反射率高达93%±0.5%，具有较强的耐候性和耐冲击性。反射镜的使用寿命、使用安全性因而获得大幅提升，已获得国内外专利授权。
第四，针对镜面落灰严重影响聚光效率的问题，开发了适用于一次反射镜和二次反射镜的高频次无水清扫装置。据悉，兆阳光热的全自动干式清扫车的优势主要有：无需水、低功耗、低成本，可以进行每日一次的高频次自动清扫，充分保证镜面清洁率。同时，针对西北地区水资源普遍缺乏问题，还成功开发了国内乃至全球首创的利用镜场进行雨水收集的装置。
图：兆阳光热全自动干式清扫车
图：兆阳光热雨水收集系统
第五、储热方面，兆阳光热固体储热技术采用相当便宜的配方混凝土作为储热介质，成功解决了固体耐受冷热冲击、小温差情况下的最大存取热功率提升、输出蒸汽参数长期保持高度稳定等关键难题，开发成功兆阳混凝土固体储热系统。这个系统实现了对过热蒸汽的高效储存，显著降低建设运行成本及风险。经过粗略计算，包括存取换热在内的全系统储热投资成本低于人民币28元/兆焦，等效的储电投资成本约40美元/千瓦时，并有望进一步下降到低于30美元/千瓦时的水平。该系统循环寿命超过一万次，没有安全污染及原材料限制。和电化学储能技术最适合的应用场景有所不同，混凝土储热技术特别适合电网级别几百兆瓦时至吉瓦时的大规模、长时间储能。
第六、利用太阳能热发电系统能够进行调峰的特长，兆阳光热开发了光热+光伏+风电的多能互补体系，采用智能微网技术进行调控，能够实现能源的综合利用以及综合稳定输出。经过测算，在光照条件良好的地区，这种多能互补体系的发电成本可以在国内现有投资条件下达到0.38元/度水平。
二、研发项目历程
1、廊坊固安集热试验回路
2011年7月，在廊坊市固安县兆阳试验基地建成一条集热试验回路，成功产生连续大流量高温过热蒸汽。
2012年7月，试验回路完成一年的测试运行，获得各项数据，确认直接蒸汽发生技术（DSG）获得成功。
2、宣化黄羊滩小型试验电站
2013年10月，在张家口市宣化黄羊滩建成一座带两个标准集热回路、储热体系、发电体系和模拟负载的微型光热试验电站。
2014年10月，试验电站完成一年的测试运行，获得各项数据。
2015年6月，依托试验电站完成各项技术优化迭代。
3、华强兆阳张家口一号15MWe光热电站
该电站主要由深圳华强集团投资、采用兆阳光热线性聚光太阳能热发电技术兴建，是全球第一座利用水工质传热、利用固体介质储热的光热试验示范电站。
2015年6月，实际进场开工建设。
2017年7月，成功利用镜场产生的蒸汽直接冲转汽轮机。
2018年6月，利用镜场集热及储热实现60小时连续试发电。
三、经济性和市场应用
阮扬表示，兆阳光热线性聚光太阳能热发电技术除了整体应用于太阳能热发电之外，其各组成部分可以被单独应用于工业蒸汽、火电站灵活性改造、城镇供热、海水淡化、农业畜牧业供热等领域，清洁、经济、安全，市场扩展空间极为广阔。
通过测算，采用兆阳光热全自主知识产权的高倍线性倾斜阵列类菲涅耳式聚光集热系统（HLIACS）直接产生饱和蒸汽用于供热，价格可低至130元/蒸吨（含税）。以一座拟建于西北地区的供热项目为例，年供热量110万GJ，对应42万吨/0.8Mpa、出口温度117℃的饱和蒸汽，不超过5年即可收回投资。如果产出热水，价格可低于45元/GJ。
“金融+技术解决方案的趋势可能会越来越明显，依托项目本身的现金流以及未来的收益开展融资将会成为一种必然。兆阳光热期望与能源公司、以能源项目建设为主业的能建电建公司、能源口的专业产业基金、开展新能源产业投资的企业等各类机构展开各种方式的合作，携手开拓业务，共同努力尽快降低太阳能热发电及热利用成本，让太阳能对补贴说再见。”阮扬最后表示。（董清风 报道）
