当地时间9月27日至10月1日，在SolarPACES 2021大会（国际太阳能发电和热化学大会）在线召开。会议期间，德国波茨坦大学（Potsdam University）高级可持续性研究所政策研究人员在报告中，提出了一项促进高温聚光太阳能热发电(英文简称，CSP或CST) 技术的政策建议。
图片来源：R.Thonig和J.Lilliestam 在 SolarPACES 2021大会上的报告
政策研究人员Richard Thonig和Johan Lilliestam在报告中提出了，要更快地将高达1500℃温度的太阳能技术商业化。并表示：当今商业运营的太阳能热发电在热电生产和中温工业过程中，基本上是在400℃至600℃温度下运行。但推动碳减排和实现碳中和是我们这个时代的巨大挑战之一。虽然电力部门处于领先地位，但工业流程和航空等其他部门相对比较落后，需要在未来30年内大规模部署预商业技术以实现气候中和。
就目前而言，全球的科学家在高达1500℃的太阳热化学方面已经进行了大量研究，如，Sandia in the US（美国桑迪亚国家实验室）、DLR in Germany（德国航空航天中心）、ETH in Switzerland（瑞士联邦理工学院）、King Saud University in Saudi Arabia（沙特阿拉伯沙特国王大学）等研究机构都提出了在更高温度下的太阳能热发电在工业热和太阳能燃料领域的研究课题。
但如何更快地启动“太阳热能”的商业化，以完成无碳未来？该报告提出，太阳能热发电技术政策应鼓励高温和模块化，以实现“溢出”效应。
什么是“溢出”？
“溢出”效应创造了一个更大的市场，Thonig表示，“如果在设计政策时，我们是否可以让一种CST或CSP技术能够扩展或发展，有利于其在其他部门应用的政策模式，如，建立太阳能热化学或高温热应用时，这些应用程序中的任何一个的进展都很可能也会促进另一个应用程序的发展。因此，一个应用程序的改进也会对另一个应用程序带来好处。”
“溢出”的一个例子是CSP中储热系统已经“溢出”到另一个独立应用程序中，该应用程序开始被马耳他等CST公司商业化。实际上， 太阳能集热器的工业热应用也是如此，“我们已经看到槽式太阳能热发电技术在太阳能工业过程热中起到非常好的作用，并衍生出很多中温太阳能热利用产品。”Thonig指出， 如，槽式CST可在区域供热、工业干燥，以及加热至约400℃后用于太阳能热替代化石燃料等领域的应用。
但对于制造钢铁和生产水泥等高温工业，或应用于制造氢和航空燃料等热化学过程，我们需要加快高达1500℃的太阳能热利用技术更快速发展。
Richard Thonig和Johan Lilliestam认为，太阳能RFP（征求建议书）应该激励更高温度的CST和CSP技术，因为这也将有助于启动太阳能燃料等非常高温的CST应用。
图片来源：R.Thonig和J.Lilliestam在SolarPACES 2021大会上的报告
拍卖应支付高温CST的报酬
“因此，如果您想为高温CST应用提供溢出效应，那么，在您将新开工的太阳热发电项目RFP中，需要在项目中提供一些热量供应。”Thonig说，“热量是临界点，它需要的是太阳能吸热器出口温度。这也是太阳能热发电的关键部分，与到达涡轮机的温度有关。”
该太阳能吸热器温度很重要，因为在CST中，热量直接从太阳能集热场中提取，以催化化学反应或重新排列分子以制造新材料。
这 与在 400℃至600℃温度下，以热方式发电的 太阳能热发电技术不同 ，因为其中没有涉及热化学的涡轮机和发电机功率块（当它不作为热电联产运行时）。
取而代之的是，对于高温CST，太阳能集热场必须达到更高的精度，因为吸热器和潜在的蓄热器必须在700℃到1500℃更高的温度下运行。
尽管这种高温CST技术还处于起步阶段，也只有来自Synhelion、Helioheat和Heliogen等初创公司的前几个项目处于试点阶段。但未来，太阳能热化学有可能满足我们对绿色氢和太阳能航空燃料的所有全球需求。
那么，我们如何在短时间内扩大规模呢？
“我们如何为没有槽式等太阳能热发电技术，或化石替代品成熟的新型塔式太阳能热发电提供某种创新溢价呢？为了实现这一目标，我们需要改变大多数地方政策制定者的看法，他们最关心的是目前获得绿色氢的最便宜的途径。”他补充说，“强制性和可再生配额，或碳税无助于仍然昂贵的技术的创新。”
加强国际合作，建立自愿联盟
Thonig认为，中国和西班牙已经做好了启动新的高温CST产业的准备，他们已经通过保护其太阳能热发电行业先驱投资建立了一个耐用的供应链。
全球许多阳光充足的地区，将受益于这种需要良好DNI的未来技术。其中包括，智利、澳大利亚，美国西南部，中东和北非；尤其是在美国的德克萨斯州，西澳大利亚州和沙特阿拉伯，他们可以使用现有的海港基础设施来运输燃料，这将为新的太阳能燃料行业提供一个快速的开端。
如果各国联合努力，将高温CST从商业化前的试点推广到大规模应用，那么成功的机会最大。但我们需要一个新的“自愿联盟”。（来源：https://www.solarpaces.org 作者：Susan Kraemer 翻译：董清风）
