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摘要：目前，随着新型能源的广泛开发和利用，新型可再生能源正逐渐引起人们的关注，太阳能作为一种高效且清洁的能源资源，人类从未停止过对其的利用与探索。太阳能发电是目前可再生能源的重要组成部分，也是当今世界各国公认的最有前景的新能源技术。太阳能发电方式主要有两种：太阳能光伏发电和太阳能热发电。光伏发电主要是利用太阳能电池板将沟通转化为电能的一种方式；而光热技术则是利用太阳能的高温将光能转化成热能的一种技术。就应用规模方面进行分析，光伏发电随着技术的成熟，在国内已经有了大规模的应用，而太阳能热发电技术虽说在国内应用较少，但是因为其独有的优势已经越来越得到国家和人们的广泛重视。
关键词：太阳能热发电；技术；发展；前景
1前言：
随着目前大型能源资源的广泛开发与利用，以及国家和人们的重视与提倡，虽说太阳能热发电技术还处于初始发展阶段，但是其正以一种朝气蓬勃的姿态展现在人们的视野之中，具有着较大的发展潜力。本文将结合我国目前太阳能热发电技术的发展现状进行分析探讨，并对该技术的未来发展趋势进行展望，由此提出一些指导性建议，希望为我国太阳能热发电产业的发展进程助力。
1太阳能热发电的发展概述
20世纪80年代太阳能热利用技术的最大突破是实现了太阳能热发电的商业化。受能源危机及全球环境危机的影响，近年来，太阳热发电又进入新的高速发展时期。美国一家公司在西班牙建设的第一个50MW太阳热发电系统于2008年并网发电，第二个50MW太阳热发电系统于2009年投入运行，该公司在埃及的250MW太阳热发电系统也已经开工建设。在中国，一批槽式聚光太阳能热发电项目也正进入项目前期工作阶段。
2太阳能热发电技术在我国发电产业中的战略地位
太阳能光热发电是通过“光—热—功”的转化过程实现发电的一种技术。光热发电在原理上和传统的化石燃料电站类似，两者最大的区别在于输入的能源不同。光热发电利用能源为太阳能，通过聚光器将低密度的太阳能聚集成高密度的能量，经由传热介质将太阳能转化为热能，通过热力循环做功实现到电能的转换。太阳能热发电实质是太阳能热利用方式之一。從其发电原理上来看，是一种绿色能源的绿色利用方式，且太阳能资源是世界上分布最广泛的取之不尽、用之不竭的可再生能源。从这个意义上看，太阳能光热发电技术的发展对于人类经济社会可持续发展具有重要意义。
3太阳能热发电技术的介绍
3.1太阳能热发电技术简介
太阳能热发电技术是利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。目前，太阳能热发电在技术上和经济上可行的有以下三种方式：
（1）太阳能塔式发电系统又称集中式系统。太阳能塔式热发电厂由反射镜阵列、高塔、集能器、蓄热器、发电机组等五个主要部分组成。其是在很大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜，通常称为定日镜，每台都各自配有跟踪机构准确的将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上。接受器上的聚光倍率可超过1000倍。在这里把吸收的太阳光能转化成热能，再将热能传给工质，经过蓄热环节，再输入热动力机，膨胀做工，带动发电机，最后以电能的形式输出。
（2）太阳能碟式发电也称盘式系统。主要特征是采用盘状抛物面聚光集热器，其结构从外形上看类似于大型抛物面雷达天线。由于盘状抛物面镜是一种点聚焦集热器，其聚光比可以高达数百到数千倍，因而可产生非常高的温度。
（3）太阳能槽式热电厂采用多个抛物线槽型镜面集热器，将太阳能光聚集到位于焦线的中心管上，使管内的导热介质水加热至350-390度，然后循环的被加热介质经热交换产生过热蒸汽，过热蒸汽推动汽轮发电机组发电。
3.2太阳能热发电技术的优势
太阳能热发电技术效率较光伏发电高。目前光热转化效率为80%，热电转化效率是30%，二者相乘得出光伏热发电的转化效率为24%，而硅光电池的转化效率为22%，相比较光伏热发电转化效率具有优势。
太阳能热发电直接产生工频的三相交流电，比光负荷风电相比，更适合跟电网的配合。太阳能热发电利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势，即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中，在没有太阳的情况也也能在几小时内带动汽轮发电，连续稳定发电和调峰发电的能力较强。
太阳能热发电技术避免了昂贵的硅晶光电转换工艺，可以大大降低太阳能发电的成本，而且整个生产环节产业链没有污染很大、耗能很高的环节，有效避免了制造光伏电池过程中的高耗能和高污染。
太阳能热发电具有高温特性，高温光热不仅可以发电，还能用于高热化工、热电联供等领域，实现太阳能热能的高效综合利用。如在煤制油高热化工领域，目前技术情况下四吨煤可以制一吨油，用光热来做是两吨半煤就可以制一吨油，耗损低、能耗少、污染少。
3.3太阳能热发电技术的应用状况
太阳能光热发电在国际上已成为可再生能源的发展热点。早在上世纪八十年代，国外就已建造了装机容量500千瓦以上的各种不同形式的太阳能光热发电站20余座，其中美国加州的碟式太阳能光热发电一号及二号装机容量分别达到了850兆瓦和750兆瓦，太阳能光热发电已经开始商业化运作。在国内，随着国家对可再生能源的日益重视，光热发电产业的发展十分迅猛。“十五”期间，中国科学院电工研究所、工程热物理所等科研机构和一些太阳能企业，已开始了光热发电技术的项目研究。
4太阳能热发电产业发展前景分析
建造大容量太阳能热发电站是降低太阳能热发电成本的重要途径。在同样技术条件下，机组容量越大，单位kW的投资成本和年运行维护费用越低，机组本身的运行效率和电站辅助设备及管道系统的效率也越高，则电站综合效率明显提高。特别是对于塔式、槽式光热发电站，其发电成本与装机容量规模密切相关。将光热发电系统与常规火电厂联合运行，既可高效利用太阳能光热系统提供中低温和中低压的水蒸汽，又具有很高的发电系统综合效率，将成为今后较长一个时期内开发利用光热发电技术的重要发展趋势之一。槽式光热发电系统在中高温应用时成本较低，因此槽式光热发电系统与常规火电厂联合运行是今后首选发展方式。当电站规模较大或配备大容量储热系统时，塔式光热发电系统与常规火电厂联合运行也具有很好的技术经济性能。
结合国内外太阳能热发电产业现状进行分析，要实现发电成本及电价降低，就要提高动力机械的循环效率，提高传热流体的温度，把储热系统控制和传热流体一体化等。其中最关键的是提高热机的循环效率，目前正在研究的具体方案是采用“超临界CO2布雷顿循环”。但是就目前的发展情况来看，“超临界CO2布雷顿循环”系统的研发在全球范围内目前仍是一个新课题，但其优良的特性和对发电技术可能带来的颠覆已经受到了越来越广泛的认知，其技术研发和商业化应用进程的速度也正在逐步加快。
结束语：
综上所述，太阳能热发电技术是一种低碳环保型的清洁能源，是我国电力产业发展中关键技术。结合当前社会能源安全和环境问题日趋突出的现状，虽然太阳能热发电技术要求高，一次性投资和占地较多，但相对太阳能光伏发电技术仍有较大优势，尤其在替代传统锅炉发电方面，光热发电更具潜力。因此，在“十二五”规划中国家也已经将太阳能热发电放在新能源目录中的第一项。我们有理由相信，在不久的将来，太阳能热发电技术配以大规模储能技术的大规模应用，最终实现对基础性能源的替代，将为电网运行带来更美好未来。
关键词：太阳能热发电；技术；发展；前景
1前言：
随着目前大型能源资源的广泛开发与利用，以及国家和人们的重视与提倡，虽说太阳能热发电技术还处于初始发展阶段，但是其正以一种朝气蓬勃的姿态展现在人们的视野之中，具有着较大的发展潜力。本文将结合我国目前太阳能热发电技术的发展现状进行分析探讨，并对该技术的未来发展趋势进行展望，由此提出一些指导性建议，希望为我国太阳能热发电产业的发展进程助力。
1太阳能热发电的发展概述
20世纪80年代太阳能热利用技术的最大突破是实现了太阳能热发电的商业化。受能源危机及全球环境危机的影响，近年来，太阳热发电又进入新的高速发展时期。美国一家公司在西班牙建设的第一个50MW太阳热发电系统于2008年并网发电，第二个50MW太阳热发电系统于2009年投入运行，该公司在埃及的250MW太阳热发电系统也已经开工建设。在中国，一批槽式聚光太阳能热发电项目也正进入项目前期工作阶段。
2太阳能热发电技术在我国发电产业中的战略地位
太阳能光热发电是通过“光—热—功”的转化过程实现发电的一种技术。光热发电在原理上和传统的化石燃料电站类似，两者最大的区别在于输入的能源不同。光热发电利用能源为太阳能，通过聚光器将低密度的太阳能聚集成高密度的能量，经由传热介质将太阳能转化为热能，通过热力循环做功实现到电能的转换。太阳能热发电实质是太阳能热利用方式之一。從其发电原理上来看，是一种绿色能源的绿色利用方式，且太阳能资源是世界上分布最广泛的取之不尽、用之不竭的可再生能源。从这个意义上看，太阳能光热发电技术的发展对于人类经济社会可持续发展具有重要意义。
3太阳能热发电技术的介绍
3.1太阳能热发电技术简介
太阳能热发电技术是利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。目前，太阳能热发电在技术上和经济上可行的有以下三种方式：
（1）太阳能塔式发电系统又称集中式系统。太阳能塔式热发电厂由反射镜阵列、高塔、集能器、蓄热器、发电机组等五个主要部分组成。其是在很大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜，通常称为定日镜，每台都各自配有跟踪机构准确的将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上。接受器上的聚光倍率可超过1000倍。在这里把吸收的太阳光能转化成热能，再将热能传给工质，经过蓄热环节，再输入热动力机，膨胀做工，带动发电机，最后以电能的形式输出。
（2）太阳能碟式发电也称盘式系统。主要特征是采用盘状抛物面聚光集热器，其结构从外形上看类似于大型抛物面雷达天线。由于盘状抛物面镜是一种点聚焦集热器，其聚光比可以高达数百到数千倍，因而可产生非常高的温度。
（3）太阳能槽式热电厂采用多个抛物线槽型镜面集热器，将太阳能光聚集到位于焦线的中心管上，使管内的导热介质水加热至350-390度，然后循环的被加热介质经热交换产生过热蒸汽，过热蒸汽推动汽轮发电机组发电。
3.2太阳能热发电技术的优势
太阳能热发电技术效率较光伏发电高。目前光热转化效率为80%，热电转化效率是30%，二者相乘得出光伏热发电的转化效率为24%，而硅光电池的转化效率为22%，相比较光伏热发电转化效率具有优势。
太阳能热发电直接产生工频的三相交流电，比光负荷风电相比，更适合跟电网的配合。太阳能热发电利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势，即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中，在没有太阳的情况也也能在几小时内带动汽轮发电，连续稳定发电和调峰发电的能力较强。
太阳能热发电技术避免了昂贵的硅晶光电转换工艺，可以大大降低太阳能发电的成本，而且整个生产环节产业链没有污染很大、耗能很高的环节，有效避免了制造光伏电池过程中的高耗能和高污染。
太阳能热发电具有高温特性，高温光热不仅可以发电，还能用于高热化工、热电联供等领域，实现太阳能热能的高效综合利用。如在煤制油高热化工领域，目前技术情况下四吨煤可以制一吨油，用光热来做是两吨半煤就可以制一吨油，耗损低、能耗少、污染少。
3.3太阳能热发电技术的应用状况
太阳能光热发电在国际上已成为可再生能源的发展热点。早在上世纪八十年代，国外就已建造了装机容量500千瓦以上的各种不同形式的太阳能光热发电站20余座，其中美国加州的碟式太阳能光热发电一号及二号装机容量分别达到了850兆瓦和750兆瓦，太阳能光热发电已经开始商业化运作。在国内，随着国家对可再生能源的日益重视，光热发电产业的发展十分迅猛。“十五”期间，中国科学院电工研究所、工程热物理所等科研机构和一些太阳能企业，已开始了光热发电技术的项目研究。
4太阳能热发电产业发展前景分析
建造大容量太阳能热发电站是降低太阳能热发电成本的重要途径。在同样技术条件下，机组容量越大，单位kW的投资成本和年运行维护费用越低，机组本身的运行效率和电站辅助设备及管道系统的效率也越高，则电站综合效率明显提高。特别是对于塔式、槽式光热发电站，其发电成本与装机容量规模密切相关。将光热发电系统与常规火电厂联合运行，既可高效利用太阳能光热系统提供中低温和中低压的水蒸汽，又具有很高的发电系统综合效率，将成为今后较长一个时期内开发利用光热发电技术的重要发展趋势之一。槽式光热发电系统在中高温应用时成本较低，因此槽式光热发电系统与常规火电厂联合运行是今后首选发展方式。当电站规模较大或配备大容量储热系统时，塔式光热发电系统与常规火电厂联合运行也具有很好的技术经济性能。
结合国内外太阳能热发电产业现状进行分析，要实现发电成本及电价降低，就要提高动力机械的循环效率，提高传热流体的温度，把储热系统控制和传热流体一体化等。其中最关键的是提高热机的循环效率，目前正在研究的具体方案是采用“超临界CO2布雷顿循环”。但是就目前的发展情况来看，“超临界CO2布雷顿循环”系统的研发在全球范围内目前仍是一个新课题，但其优良的特性和对发电技术可能带来的颠覆已经受到了越来越广泛的认知，其技术研发和商业化应用进程的速度也正在逐步加快。
结束语：
综上所述，太阳能热发电技术是一种低碳环保型的清洁能源，是我国电力产业发展中关键技术。结合当前社会能源安全和环境问题日趋突出的现状，虽然太阳能热发电技术要求高，一次性投资和占地较多，但相对太阳能光伏发电技术仍有较大优势，尤其在替代传统锅炉发电方面，光热发电更具潜力。因此，在“十二五”规划中国家也已经将太阳能热发电放在新能源目录中的第一项。我们有理由相信，在不久的将来，太阳能热发电技术配以大规模储能技术的大规模应用，最终实现对基础性能源的替代，将为电网运行带来更美好未来。