目前,我國太陽能光熱發電的技術和產業,在太陽能熱發電裝備的設計制造、電站系統集成設計,系統建設等方面均處于空白或起步階段。究其原因,主要存在著技術掌握、成本控制、投資能力等三個方面的原因。
1.技術掌握
太陽能發電技術主要來源于擁有先進技術的發達國家。以光伏技術為例,我國的光伏產業基本上采用引進設備帶技術的方式發展起來的,其原因是發達國家在光伏產業的發展中,日益受到環境和成本的巨大壓力,使光伏產業形成了向中國的轉移,中國在產業承接的同時,推動了自主技術的研發,從而成為全球最大和最具競爭優勢的光伏產業基地。而對于太陽能熱發電,世界各國特別是西方發達國家,目前均有明確的扶持或補貼政策,商業化的市場規模近兩年出現了井噴式發展,CSP的市場和利潤都處于豐厚回報期。供應鏈出現供不應求的狀態,無論是發電裝備供應商、電站系統集成商都處于訂單飽和狀態,再加之掌握的CSP技術的公司較少,技術擴散程度很低,因此國外CSP產業目前還沒有類似國外光伏產業所面臨的成本壓力,主要的制造廠商均采用控制規模、溢價銷售策略,這就直接導致類似Simens、Schott等公司缺乏進行產業轉移、控制成本的動機。現階段我國還很難從國際大公司進行技術引進和深入的合作。
在“十五”期間,由中國科學院電工研究所、工程熱物理所等科研機構和皇明太陽能集團公司、新疆新能源公司、南京春輝科技實業有限公司等企業,開始了太陽能熱發電技術的項目研究。進入“十一五”以來,隨著國家對可再生能源的高度重視,太陽能熱發電受到來自政府部門的大力支持。
目前,我國科研機構及相關企業已經掌握了一批太陽能熱發電的關鍵技術。比如,對抗風載高精度定日鏡技術、高溫塔式吸熱器技術、高溫儲熱技術、電站控制技術、塔式發電系統設計和集成技術、槽式真空管制造工藝和槽式聚光器集成技術等等。但現有的所有技術均處于試驗室階段,沒有得到規模化應用的驗證。而在系統設計、運營維護方面更是一片空白,太陽能熱發電技術瓶頸的突破、驗證尚有待規模化項目的實際應用。因此現階段技術的局限性極大地制約了太陽能熱發電在中國的發展。
2.成本控制
太陽能熱發電上網電價主要是受太陽資源及環境、電站造價的影響。對于中國太陽能資源而言,在西部地區有較大光資源豐富的荒漠面積可供太陽能熱發電,但現階段國內進行太陽能熱電站建設所有的技術、設備均需全部進口,使得目前國內CSP電站建設成本居高不下,尚無法在國內的經濟水平上得以規模化的商業應用。如目前我國火力發電投資成本為每千瓦3500~4000元,陸上風電約7000元,光伏發電是8000~9000元,太陽能熱電站是2~2.5萬元。即使和光伏發電相比,太陽能熱電站目前的投資成本也是其3倍。這就直接導致了太陽能熱發電上網電價的居高不下,以內蒙古50MW太陽能熱發電項目來說,從該項目業主前去國內各設備廠家詢價的結果看,1.5元/千瓦時左右的電價是比較合適的,但與光伏發電相比,仍不具有優勢。國內首個光伏并網發電示范項目敦煌10兆瓦太陽能項目最終中標價僅為1.09元/千瓦時。2010年8月,國家第二批大型光伏電站特許權項目開標,13個項目的上網電價均低于1元/千瓦時。
3.投資能力
太陽能熱發電是一個規模效應顯著的產業,就電站建設而言,最具經濟效益的電站規模需要超過100MW。因此電站建設初期投資很大,在國內尚沒有成熟商業化示范電站的情況下,發電公司處于風險規避的考慮,前期不會介入相關大規模電站的建設。而其他制造環節領域的公司不具備相應的資金實力進行大規模的商業應用示范電站建設,這也是國內太陽能熱發電市場目前處于空白階段的一個重要原因。通過技術進步和規模化,在完成國產化產業整合以后,太陽能熱電站的建設和運營維護成本將還有降低的空間,其發電成本即使在中國目前的經濟條件下,也完全具備商業化應用價值。