太阳能光热发电的历史演变

      1950 年，原苏联设计了世界上第一座太阳能塔式电站，建造了一个小型试验装置。70 年代，由于石油危机的影响，人们开始把注意力集中到太阳能发电上。当时来看，太阳电池价格昂贵，效率较低，相对而言，太阳热发电效率较高，技术比较成熟，因此当时许多工业发达国家都将太阳热发电作为重点，投资兴建了一批试验性太阳能热发电站。据不完全统计，从1981～1991 年，全世界建造的太阳能热发电站（500kw 以上）约有20 余座，发电功率最大达80MW。

      按太阳能采集方式划分，太阳能热发电站主要有塔式、槽式和盘式三类。这些电站基本上都是试验性的。例如，日本按照阳光计划建造的一座1MW 塔式电站，一座1MW 槽式电站，完成了试验工作后即停止运行。美国 10MW 太阳1 号塔式电站，进行一段时间试验运行后及时进行技术总结，很快将它改建为太阳2号电站，并于1996 年1 月投入运行。

      80 年代中期，人们对建成的太阳能热发电站进行技术总结后认为，虽然太阳能热发电在技术上可行，但投资过大（美国太阳1 号电站投资为1.42 亿美元），且降低造价十分困难，所以各国都改变了原来的计划，使太阳能热发电站的建设逐渐冷落下来。例如，美国原计划在1983～1995 年建成5～10 万kw 和10～30 万kw 太阳能热电站，结果没有实现。

      正当人们怀疑太阳能热发电的时候，美国和以色列联合组成的路兹太阳能热发电国际有限公司，自1980 年开始进行太阳热发电技术研究，主要开发槽式太阳能热发电系统，5 年后奇迹般地进入商品化阶段。该公司从1985 年至1991 年在美国加州沙漠建成9 座槽式太阳能热电站，总装机容量353．8MW。电站的投资由1 号电站的5976 美元/KW，降到8 号电站的3011 美元/KW，发电成本从26.5 美分/KWh 降到12 美分/KWh。公司之后计划到2000 年，在加州建成装机容量达800MW 槽式太阳能热发电站，发电成本降到5-6 美分/KWh。遗憾的是，1991 年因路兹公司破产而使计划中断。

      而随着路兹公司的倒闭，光热发电技术也步入了长达 16 年的停滞。根据NREL 的数据显示，从90 年到06 年新增装机容量仅1MW，而90 年当年的新增装机容量为80MW，降幅达到98.8%。

      在 90 年后，世界对光热发电技术进入了长达16 年的停滞期，但07 年随着美国Nevada Solar One电站的并网，光热发电打开了新的篇章。

      美国对光热发电技术率先破冰。Nevada Solar One 是美国在太阳能集热电站建设经历了长达16年的停顿之后（即1991 年后），所建的最大的槽式发电电站。设计功率为64MW，最大可达到75MW。使用了18200 面槽式发光镜把太阳的能量聚集到18240 个吸热管中。Nevada Solar One在2007 年并网发电，可满足一万四千家用户的用电需求，年减排CO2 相当于2 万辆轿车的排放。

      西班牙也不甘示弱，大规模进入光热发电市场。位于西班牙Granada 省的Andasol 项目由三个同等规模的50MW 太阳能槽式集热发电站组成。其中Andasol1 已经在2009 年3 月实现并网发电，是欧洲的第一个商业化太阳能集热电站，也是目前为止最大的。其主要特点是使用了双塔式熔盐（60%的硝酸钠+40%的硝酸钾）储热系统。储热塔高14 米，直径36 米，内装约28,500 吨的熔盐，可保证电站在无日光状态下全负荷持续运行7.5 小时，因此大大增加了电站的运行时间。

      Andasol 1 提供的环境友好的电能，可以满足大约20 万人的用电需要。由于 Andasol 位于Guadix 高原之上，海拔近1100 米，且是沙漠气候，因此年日照量可达2,200KWh/m²-year。

      举世瞩目的 Desertec 计划预示光热发电时代即将到来。Desertec 是以德国为首的多个欧洲国家联合参与的一个雄心勃勃的计划。它的目标就是利用撒哈拉沙漠架设9000 平方公里的太阳能电板，来满足全世界的电力要求。而这个面积与900 万平方公里的撒哈拉沙漠相比，不过是沧海一粟。

      Desertec 概念是由罗马俱乐部的TREC 行动衍生的，希望通过开发沙漠的潜能，为世界各地供应可持续电力。2009 年10 月30 日，欧洲沙漠太阳能热发电行动计划合资公司“DesertecIndustrial Initiative（DII）在德国慕尼黑成立，计划投资4000 亿欧元，在撒哈拉沙漠建设世界最大的太阳能热发电项目。

      根据该计划，这项工程到2050 年的时候，所产生的电能产量顶峰值将达到100GW，相当于100座大型火力发电厂的发电量，届时将满足欧洲地区15%的用电需求。从规模上当得起世纪工程的称号。另外，计划还指出电能的输送将采用高压直流输电技术，可以使电能在传输过程中的损耗降低至10%以下。整个送电工程会横跨地中海，而主要的线路穿越直布罗陀海峡，由摩洛哥至西班牙、经由巴利阿里群岛，由阿尔及利亚至法国、突尼斯至意大利、利比亚至希腊、经由塞浦路斯，由埃及至土耳其。