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由于常规能源的过量开采,我国已面临严重的能源危机,迫切需要采用一些可再生且无污染的新能源,尤其是目前应用比较成熟、最具潜力的太阳能。我国的太阳能技术水平在国际上具备明显优势。当前太阳能利用主要有三种方式:光热、光电、光化学能。光电应用的研究在我国处于热门状态,我国已有一些具有全球品牌优势的企业及产品。光化学能方面,比如我国在光催化和制氢的基础研究也处于国际领先地位。唯独令人遗憾的是在光热方面,除了低端应用—热水器一支独秀,占全球份额的65%左右外;在中、高端利用(中端应用指的是在海水淡化、空调、制冷方面的应用,高端应用指热发电技术)方面,我国落后于国际先进水平,发展还比较迟缓。近年来一直致力于太阳能技术研究开发的北京航空航天大学王聪教授指出,要保障我国在太阳能多元化、大规模应用中的先机,就要取长补短,协同发展,不可偏废。
王聪教授告诉《中国科技财富》,太阳能热发电技术包括槽式、塔式、碟式三种方式,业内都看好槽式发电;但槽式所需技术更加复杂,发展槽式发电的关键技术瓶颈在于实用型耐高温真空集热管的研制。目前,该项技术的突破面临两大难题,一是光谱选择性吸收涂层的高温稳定性问题,二是玻璃外管与金属内管的真空封接与热匹配问题。
多年来,王聪在国家“863”计划与国家自然科学基金的支持下,以光谱选择性吸收涂层为核心开展了大量的研究工作,并利用其成果尝试进行中高温集热管的研制。在扎实努力的工作下,他们首创性地提出拥有自主知识产权的Nb-NbXN和MoX-Al2O3中高温光谱选择性吸收涂层新体系,工作取得了一定的进展,为后期的产业化应用推广提供了有力的实验室数据支撑。因此,学生们常念叨说王老师拿着少量的经费,做的却是世界级的难题。
王聪说,目前国际上仅两三家企业能提供这种集热管,国内还是空白,由于技术垄断,价格高昂,而且只能大批量采购,不接受零售。因此,自主知识产权的集热管研制迫在眉睫。一旦国内能研发出适用的集热管来打破这种垄断,国际价格有望降低,我国也就可以大规模开发槽式聚焦太阳能热发电技术。如果给与持续稳定的科技投入,该问题有望在今后几年内实现突破。我国政府重视此项研究,不断在投入,但相对于光伏研究的投入不可同日而语。
美国八十年代因为能源危机,在加利福尼亚开发了第一个太阳能热发电厂,已运行多年,并在原来基础上一直在扩大(SEGS I-VII);现在西班牙做得也很好,正在开发实际运营的太阳能热发电厂(Andasol I-III );德、法、意等欧洲国家都在突飞猛进大力发展太阳能热发电技术;澳大利亚的基础科研做得很扎实。现在国际上很多大公司都非常关注该技术的发展,迫切需要投入市场。
在国际争相追逐的今天,作为世界上最大的光热市场,我国更没有理由停下前进的脚步。
国内对该技术需求也显得格外迫切,该技术如突破,应用前景极其广阔。自从王聪承接了与此相关项目以来,多种行业的大中型企业(包括龙头企业)前来寻求合作,希望共同开发技术。
通过众多专家的努力,近年来我国已打破了光热发电多年停滞不前的局面,分别在南京与北京建立了太阳能塔式热发电示范点。相信在更多像王聪教授这样的专家潜心攻关下,有了持续稳定的支持,定能尽快赶超国际先进水平。北京航空航天大学近来对新能源研究开发也极其重视,正在筹划一个新能源方面的研究机构,太阳能研究就是其中的重要组成部分,王聪教授也正在参与此计划的相关工作。
相关资料表明,目前欧美热发电的成本已明显下降,只要我国在近年内加大投入,实现关键技术突破,再通过产学研的紧密结合来推动产业化,就能和光伏产业一样,在进一步降低成本的前提下,形成庞大的产业链条。
王聪教授告诉《中国科技财富》,太阳能热发电技术包括槽式、塔式、碟式三种方式,业内都看好槽式发电;但槽式所需技术更加复杂,发展槽式发电的关键技术瓶颈在于实用型耐高温真空集热管的研制。目前,该项技术的突破面临两大难题,一是光谱选择性吸收涂层的高温稳定性问题,二是玻璃外管与金属内管的真空封接与热匹配问题。
多年来,王聪在国家“863”计划与国家自然科学基金的支持下,以光谱选择性吸收涂层为核心开展了大量的研究工作,并利用其成果尝试进行中高温集热管的研制。在扎实努力的工作下,他们首创性地提出拥有自主知识产权的Nb-NbXN和MoX-Al2O3中高温光谱选择性吸收涂层新体系,工作取得了一定的进展,为后期的产业化应用推广提供了有力的实验室数据支撑。因此,学生们常念叨说王老师拿着少量的经费,做的却是世界级的难题。
王聪说,目前国际上仅两三家企业能提供这种集热管,国内还是空白,由于技术垄断,价格高昂,而且只能大批量采购,不接受零售。因此,自主知识产权的集热管研制迫在眉睫。一旦国内能研发出适用的集热管来打破这种垄断,国际价格有望降低,我国也就可以大规模开发槽式聚焦太阳能热发电技术。如果给与持续稳定的科技投入,该问题有望在今后几年内实现突破。我国政府重视此项研究,不断在投入,但相对于光伏研究的投入不可同日而语。
美国八十年代因为能源危机,在加利福尼亚开发了第一个太阳能热发电厂,已运行多年,并在原来基础上一直在扩大(SEGS I-VII);现在西班牙做得也很好,正在开发实际运营的太阳能热发电厂(Andasol I-III );德、法、意等欧洲国家都在突飞猛进大力发展太阳能热发电技术;澳大利亚的基础科研做得很扎实。现在国际上很多大公司都非常关注该技术的发展,迫切需要投入市场。
在国际争相追逐的今天,作为世界上最大的光热市场,我国更没有理由停下前进的脚步。
国内对该技术需求也显得格外迫切,该技术如突破,应用前景极其广阔。自从王聪承接了与此相关项目以来,多种行业的大中型企业(包括龙头企业)前来寻求合作,希望共同开发技术。
通过众多专家的努力,近年来我国已打破了光热发电多年停滞不前的局面,分别在南京与北京建立了太阳能塔式热发电示范点。相信在更多像王聪教授这样的专家潜心攻关下,有了持续稳定的支持,定能尽快赶超国际先进水平。北京航空航天大学近来对新能源研究开发也极其重视,正在筹划一个新能源方面的研究机构,太阳能研究就是其中的重要组成部分,王聪教授也正在参与此计划的相关工作。
相关资料表明,目前欧美热发电的成本已明显下降,只要我国在近年内加大投入,实现关键技术突破,再通过产学研的紧密结合来推动产业化,就能和光伏产业一样,在进一步降低成本的前提下,形成庞大的产业链条。