太阳能光热发电是指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工艺,从而达到发电的目的。太阳能光热发电,根据聚热方式分为三种,分别是:槽式系统、塔式系统以及碟式系统。
光伏发电与光热发电的技术特点不同,应用条件也不尽相同。在当前条件下,尽管光热发电属于后起之秀,但在某些方面却有着光伏发电不具备的优势。
技术实用性方面,光伏发电技术发展较为成熟,技术实用性强,但是技术难度也较高,核心技术仍掌握在美国、日本等少数发达国家的手中。而光热技术门槛低,尽管在储热、冷却等方面还存在很多问题,但是这些问题并非无法攻克,可以通过参与国际间技术合作、实施鼓励高新技术研发政策等方式加以解决。
环境污染方面,光伏多晶硅电池的生产短期内摆脱不了高污染与高能耗。例如,目前中国生产的多晶硅电池,80%的材料需要从国外进口,而90%的成品则返销海外。尽管能够赚取一定的产业利润,但短时间内依然面临污染环境的压力。相比较而言,太阳能光热发电站的建造和维护对环境的影响小、污染少。
布局方面,光伏发电的领先优势非常明显且布局较为灵活,借助于未来智能电网的发展,家庭的光伏发电可以合并入网。相比于光伏发电,光热发电的规模效应则相对明显,光热电站的建设规模越大,单位电量的成本越低。因此光热发电适合建设大规模电站,对土地面积、资金规模等要求较高。
成本方面,光热发电避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可大大降低太阳能发电成本。而且,这种形式的太阳能利用具有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,白天采集光热后可直接驱动汽轮机发电,并将余热存储于储热系统中,夜间光照不足时可以通过储热发电以实现供电的持续稳定,特别适合在强光照的荒漠地区进行大规模并网发电。
从目前来看,光伏发电占据整个太阳能发电领域的局面将被光热发电打破——规模化的成本优势、不使用硅带来的低污染以及核心技术已被国内企业逐步掌握的态势,都将成为光热发电在全球各国发展的有利条件。如果太阳能光热发电技术的大规模商业化应用取得成功,势必能为光热发电技术的推广和普及带来重大突破,也将有效地改观太阳能发电领域光伏发电技术一家独大的窘迫局面,提升太阳能发电领域的整体竞争力。