尋求太陽能熱發(fā)電技術(shù)突破

由于常規(guī)能源的過量開采，我國已面臨嚴(yán)重的能源危機(jī)，迫切需要采用一些可再生且無污染的新能源，尤其是目前應(yīng)用比較成熟、最具潛力的太陽能。我國的太陽能技術(shù)水平在國際上具備明顯優(yōu)勢。當(dāng)前太陽能利用主要有三種方式:光熱、光電、光化學(xué)能。光電應(yīng)用的研究在我國處于熱門狀態(tài)，我國已有一些具有全球品牌優(yōu)勢的企業(yè)及產(chǎn)品。光化學(xué)能方面，比如我國在光催化和制氫的基礎(chǔ)研究也處于國際領(lǐng)先地位。唯獨(dú)令人遺憾的是在光熱方面，除了低端應(yīng)用—熱水器一支獨(dú)秀，占全球份額的65%左右外;在中、高端利用(中端應(yīng)用指的是在海水淡化、空調(diào)、制冷方面的應(yīng)用，高端應(yīng)用指熱發(fā)電技術(shù))方面，我國落后于國際先進(jìn)水平，發(fā)展還比較遲緩。近年來一直致力于太陽能技術(shù)研究開發(fā)的北京航空航天大學(xué)王聰教授指出，要保障我國在太陽能多元化、大規(guī)模應(yīng)用中的先機(jī)，就要取長補(bǔ)短，協(xié)同發(fā)展，不可偏廢。

王聰教授告訴《中國科技財(cái)富》，太陽能熱發(fā)電技術(shù)包括槽式、塔式、碟式三種方式，業(yè)內(nèi)都看好槽式發(fā)電;但槽式所需技術(shù)更加復(fù)雜，發(fā)展槽式發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸在于實(shí)用型耐高溫真空集熱管的研制。目前，該項(xiàng)技術(shù)的突破面臨兩大難題，一是光譜選擇性吸收涂層的高溫穩(wěn)定性問題，二是玻璃外管與金屬內(nèi)管的真空封接與熱匹配問題。

多年來，王聰在國家“863”計(jì)劃與國家自然科學(xué)基金的支持下，以光譜選擇性吸收涂層為核心開展了大量的研究工作，并利用其成果嘗試進(jìn)行中高溫集熱管的研制。在扎實(shí)努力的工作下，他們首創(chuàng)性地提出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的Nb-NbXN和MoX-Al2O3中高溫光譜選擇性吸收涂層新體系，工作取得了一定的進(jìn)展，為后期的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用推廣提供了有力的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)支撐。因此，學(xué)生們常念叨說王老師拿著少量的經(jīng)費(fèi)，做的卻是世界級的難題。

王聰說，目前國際上僅兩三家企業(yè)能提供這種集熱管，國內(nèi)還是空白，由于技術(shù)壟斷，價(jià)格高昂，而且只能大批量采購，不接受零售。因此，自主知識產(chǎn)權(quán)的集熱管研制迫在眉睫。一旦國內(nèi)能研發(fā)出適用的集熱管來打破這種壟斷，國際價(jià)格有望降低，我國也就可以大規(guī)模開發(fā)槽式聚焦太陽能熱發(fā)電技術(shù)。如果給與持續(xù)穩(wěn)定的科技投入，該問題有望在今后幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)突破。我國政府重視此項(xiàng)研究，不斷在投入，但相對于光伏研究的投入不可同日而語。

美國八十年代因?yàn)槟茉次C(jī)，在加利福尼亞開發(fā)了第一個太陽能熱發(fā)電廠，已運(yùn)行多年，并在原來基礎(chǔ)上一直在擴(kuò)大(SEGS I-VII);現(xiàn)在西班牙做得也很好，正在開發(fā)實(shí)際運(yùn)營的太陽能熱發(fā)電廠(Andasol I-III );德、法、意等歐洲國家都在突飛猛進(jìn)大力發(fā)展太陽能熱發(fā)電技術(shù);澳大利亞的基礎(chǔ)科研做得很扎實(shí)?，F(xiàn)在國際上很多大公司都非常關(guān)注該技術(shù)的發(fā)展，迫切需要投入市場。

在國際爭相追逐的今天，作為世界上最大的光熱市場，我國更沒有理由停下前進(jìn)的腳步。

國內(nèi)對該技術(shù)需求也顯得格外迫切，該技術(shù)如突破，應(yīng)用前景極其廣闊。自從王聰承接了與此相關(guān)項(xiàng)目以來，多種行業(yè)的大中型企業(yè)(包括龍頭企業(yè))前來尋求合作，希望共同開發(fā)技術(shù)。

通過眾多專家的努力，近年來我國已打破了光熱發(fā)電多年停滯不前的局面，分別在南京與北京建立了太陽能塔式熱發(fā)電示范點(diǎn)。相信在更多像王聰教授這樣的專家潛心攻關(guān)下，有了持續(xù)穩(wěn)定的支持，定能盡快趕超國際先進(jìn)水平。北京航空航天大學(xué)近來對新能源研究開發(fā)也極其重視，正在籌劃一個新能源方面的研究機(jī)構(gòu)，太陽能研究就是其中的重要組成部分，王聰教授也正在參與此計(jì)劃的相關(guān)工作。

相關(guān)資料表明，目前歐美熱發(fā)電的成本已明顯下降，只要我國在近年內(nèi)加大投入，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破，再通過產(chǎn)學(xué)研的緊密結(jié)合來推動產(chǎn)業(yè)化，就能和光伏產(chǎn)業(yè)一樣，在進(jìn)一步降低成本的前提下，形成龐大的產(chǎn)業(yè)鏈條。