太阳能聚光板发电技术项目 可行性研究报告 ――太阳能聚光发电

太阳能聚光板发电技术项目可行性研究报告——太阳能聚光发电、海水淡化技术可行性报告华夏高科技产业创新奖办公室华夏高科技产业创新奖能源科技产业化发展研究中心北京梧桐岭能源科技有限公司2011年12月04日目录第一章项目意义------------------------------------------1第二章国内外发展现状------------------------------------4一、国外发展现状--------------------------------------4二、国内发展现状--------------------------------------8第三章政策分析-----------------------------------------11第四章太阳能资源---------------------------------------12一、太阳能的特点-------------------------------------12二、我国太阳能热能资源分布情况-----------------------13三、太阳能聚光热电技术首入中国-----------------------14第五章太阳能聚光板-------------------------------------15一、需求趋势-----------------------------------------15二、研发背景-----------------------------------------16三、市场前景-----------------------------------------17四、技术优势-----------------------------------------18五、财务分析-----------------------------------------18第六章市场预测-----------------------------------------20一、主要潜在市场-------------------------------------20二、目前太阳能产品的应用-----------------------------22三、自动跟踪技术应用前景-----------------------------23第七章效益分析-----------------------------------------26一、大型太阳能发电站---------------------------------26二、新型10倍聚光太阳能发电机------------------------29第八章项目总体方案-------------------------------------30一、聚光系统-----------------------------------------30二、储热系统-----------------------------------------31三、发电系统-----------------------------------------32第九章太阳能光伏发电系统简介---------------------------33一、光伏发电原理-------------------------------------33二、发电系统组成-------------------------------------34第十章结论---------------------------------------------351第一章项目意义作为文明社会前进的主要动力之一，能源利用技术在人类社会发展中占有举足轻重的地位，在过去的一个世纪中，煤炭、石油、天然气等化石能源的开发与利用揭开了大工业时代的序幕，百年前后人类总的年能源供应量增长了近10倍。然而，无节制的资源开发和低效的能源利用造成了大量的资源浪费与日益严重生态环境污染，人类的生存空间受到了极大威胁，在新的世纪里，能源科学不得不同时面对资源短缺与污染的双重压力，因此人们逐渐将目光转向可再生资源的利用上。我国是一个人口众多、经济快速发展中国家，能源量的发展与质的改善是经济发展和人民生活改善的基本保证。如何求得能源数量与质量需求的协同满足，将会在相当长时期中成为国制定我国能源发展战略的基本点。2005年，我国能源消耗总量达到目前的22.34亿吨标准煤，能源缺口为什么1.73亿吨标准煤，其中石油自给率为55.37%。随着我国经济的快速发展，清洁能源消耗和缺口还将进一步加大，供需矛盾将日益明显。世界能源储量最多的是太阳能（占再生能源的99%左右），因其取之不尽用之不竭的特征而受到广泛关注，世界各国纷纷展开对太阳能利用率研究工作，其中包括太阳能的收集、转换、储存及输送等，并取得显著进展。世界能源发展战略目标也是建立在太阳能为主的可持续发展结构体系，其重要性将与日俱增。近年来，太阳能以其独具的储量“无限性”、存在的普遍性、开发利用的清洁性，使许多发达国家都把可再生能源从原来的补充能源上升到战略替代能源的地位。在我国，随着建设资源节约、环境友好型社会目标的提出，太阳能等可再生能源利用步伐明显加快，尤其是开发利用太阳能、风能已经成为我国能源战略的重要内容。2005年国家政府报告的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年》强调指出：太阳能作为我国首要发展的可再生能源技术方向已成为无可争议的可持续发展能源的必由之路。因此，从能源战略2和完善能源结构角度看，大力发展太阳能，探索和开发创新技术，具有重要现实和长远意义。当前，太阳能发电技术集中在太阳能光伏发电太阳能光热发电两个方向上。我国当前的光伏电站的建设投资大约比煤电高一个数量级，电价成本大约比煤电高5倍，光伏电池产业全世界年产量约定120万kw，我国10多万千瓦。同时我国硅材料紧缺，大部分依赖进口，成为光伏发电技术大规模应用的瓶颈。针对未来大规模太阳能发电的需求与光伏发电相比，太阳能热发电的优点在于使用已经产业化的装备、工艺与材料，在已有的产业基础上能很快发展到单台容量几十千瓦的规模，同时可以用中间蓄热储能，还可以用其它能源（油、气、煤）互补发电以克服太阳能不连续缺点，因此，采用Rankine循环的光热转化太阳能热动力发电被誉为未来最具广泛吸引力的太阳能发电技术。在全球能源形势紧张、气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略，以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地位。太阳能以其清洁、源源不断、安全等显著优势，成为关注重点。在太阳能清洁能源产业的发展中，由于用于光伏电转换的晶体价格昂贵，太阳能的光伏电产品每W基本上在40元人民币，这样就抑制了它的发展。太阳能灶、太阳能海水淡化、太阳能光-热电发电……。由于太阳光的照射强度的限制，使得许多太阳能产品，若要有强大的能效，则必须以增加受热面积为代价或者用昂贵的凹（凸）透镜先进行太阳能聚光、聚能，这两种方案对普及应用太阳能均存在着相当大的困难。那么是否有一种简单、廉价而且方便普及的产品来进行革命性的替代？现在有了！一种发明专利技术产品——廉价的太阳能聚光板问世了。它的代价只有凹（凸）透镜几十分之一，用了它，太阳能热水器只要用1根太阳能玻璃聚热管，效率提高，寿命增加，价格降低。用了它，太阳能灶热效率大大提高，使用寿命成倍增加，价格降低。用了它，海水淡化变得十分简洁。太阳能的光-伏发电、光-热发电等发电产3品的价格会成倍的下降。所以廉价的太阳能聚光板的问世将使太阳能产品进入跳跃式的发展，使用太阳能产品普及有了价格基础。太阳能是一种清洁、可再生能源，而太阳能光伏电池因为实现了直接将太阳能转化为电能而受到世界各国的重视。去年全球太阳能光伏电池生产量已达到200兆瓦，总装机容量达到100万千瓦。世界光伏界一般认为，到2010年太阳能光伏电池成本将降低到可以与常规能源竞争。我国太阳能资源丰富，年日照数在2200小时以上的地区占国土面积的2/3以上。全国目前还有6000万人口需要解决电视、通讯、照明及生产用电问题，光伏电池的市场前景十分广阔。近年来，太阳能光伏电池的应用在我国西部地区逐渐扩大。国家电力总公司在西藏无水利资源的地区先后建设了十座光伏电站，解决了７个无电县的工业和生活用电，1.2万余人从中受惠。另外，西藏还建立了众多的太阳能道班、学校、边防哨所、气象站和广播电视微波中继站。青海及周边地区的６万余无电散居户，利用便携式小功率光伏系统解决了家庭生活用电问题。青海省还在电网无法延伸也无水利资源的地区建成了10个太阳能光伏电站，深受当地干部群众的欢迎。新疆则在亚欧光缆、南北疆光缆等工程必经之地的无电地区，安装了100多座无人值站的光伏电源。我国人口众多，人均能源资源量很低，发展可再生能源是我国的必然选择，其中太阳能电池发电是最有前景的技术之一。但目前我国的光伏产业与世界相比差距还很大，生产规模小，技术水平低，专用原料国产化在种类和质量上存在差距。总体的光伏发电成本还在35元/W—40元/W左右，目前聚光光伏发电技术已经日趋势成熟，通过聚集光能，在单位面积的光伏电池增加发电量，使得发电总成本大大下降，使太阳能发电与常规发电有了竞争的可能。为此，国家“863”等重大基础研究计划已考虑对光伏的科技攻关给予支持，以尽快降低太阳能发电成本并提高发电质量。同时，有关部门还实施了“中国光明工程”，并与荷兰、日本等国合作，推动我国光伏产业的发展。太阳能是重要的能源资源，开发利用太阳能进行热发电具有以下重4要意义：1）开发利用太阳能是落实科学发展观、建设资源节约型社会、实现可持续发展的基本要求。充足、安全、清洁的能源供应是经济发展和社会进步的基本保障。我国人口众多，人均能源消费水平低，能源需求增长压力大，能源供应与经济发展的矛盾十分突出。从根本上解决我国的能源问题，不断满足经济和社会发展的需要，保护环境，实现可持续发展，除大力提高能源效率外，加快开发利用可再生能源是重要的战略选择，也是落实科学发展观、建设资源节约型社会的基本要求。2）开发利用太阳能是保护环境、应对气候变化的重要措施。目前，我国环境污染问题突出，生态系统脆弱，大量开采和使用化石能源对环境影响很大，特别是我国能源消费结构中煤炭比例偏高，二氧化碳排放增长比较快，对气候变化影响较大。太阳能清洁环保，开发利用过程不增加温室气体排放。3）开发利用太阳能是开拓新的经济增长领域、促进经济转型、扩大就业的重要选择。太阳能资源分布广泛，各地区都具有一定的可再生能源开发利用条件。太阳能的开发利用主要是利用当地自然资源和人力资源，对促进地区经济发展具有重要意义。同时，太阳能也是高新技术和新兴产业，快速发展的可再生能源已成为一个新的经济增长方式转变，扩大就业，推进经济和社会的可持续发展意义重大。4）开发利用太阳能进行热发电，可以利用常规的蒸汽动力系统，利用原有的技术产业，容易大规模应用。同时太阳能热发电可以实现大容量的能量蓄存，发电品质高，对电网的冲击影响小。开发利用太阳能热发电，是平衡夏季用电负荷大等问题的有效途径。第二章国内外发展现状一、国外发展现状太阳能热发电的概念早在19世纪就已经提出，自从1878年在巴黎建立了第一个小型点聚焦太阳能热交换式蒸汽机以来，能源领域专家从5各个方面对太阳能热发电技术展开探讨，尤其是20世纪80年代以来，美国、意大利、法国、前苏联、西班牙、日本、澳大利亚、德国、以色列等相继建立起各种不同类型的试验示范装置和商业化运行装置，促进了太阳能热发电技术的发展和商业化的进程，太阳能热发电技术取得了显著的进展。据不完全统计，仅在1981～1991年10年期间，全世界就建了500kw以上的太阳能热发电系统20多座。如今，在采用Rankine循环的技术中，按照集热温度的高低，太阳能热发电系统大致可以分为槽式系统、塔式系统和碟式系统3大基本类型。1.槽式太阳能热发电系统槽式太阳能热发电系统是利用槽形抛物面反射镜将太阳光线聚焦到集热器上，对传热工质进