尊敬的女士們、先生們，

早上好！

非常高興能和大家在此慶祝solarPACES盛會(huì)!太陽(yáng)能熱發(fā)電當(dāng)前已經(jīng)得到了舉世矚目的快速發(fā)展，但是今后還有很多技術(shù)工作需要我們繼續(xù)去做，所以今天我的報(bào)告題目就是《太陽(yáng)能熱發(fā)電的技術(shù)挑戰(zhàn)》。

太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)，通常都是采用聚光系統(tǒng)將太陽(yáng)直射輻射反射匯聚到吸熱器表面，太陽(yáng)能首先轉(zhuǎn)換為熱能，并以熱能的形式儲(chǔ)存，然后通過(guò)汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等熱力循環(huán)過(guò)程，熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，機(jī)械能進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為電能。憑借儲(chǔ)熱系統(tǒng)，太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)夜間持續(xù)發(fā)電。太陽(yáng)能熱發(fā)電的基本物理過(guò)程與常規(guī)火力發(fā)電的區(qū)別僅存在于熱能的獲取方式不同。當(dāng)高品質(zhì)的熱能獲取之后，太陽(yáng)能熱發(fā)電的熱電轉(zhuǎn)換過(guò)程與常規(guī)火電站完全相同，再加上其根據(jù)需求配置的儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且連續(xù)的電力輸出，因此它輸出電的品質(zhì)是有保證的。

太陽(yáng)能熱發(fā)電的主要技術(shù)形式有菲涅耳式、塔式、槽式、碟式四種，區(qū)別主要在于集熱形式有所不同，發(fā)電的基本物理過(guò)程基本相同。

所有的可再生能源利用面臨的主要問(wèn)題，歸根到底都是成本問(wèn)題。對(duì)于太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)來(lái)說(shuō)，最主要的目標(biāo)就是提高經(jīng)濟(jì)性。從太陽(yáng)能收集到熱能傳遞，再到熱電轉(zhuǎn)換，每個(gè)環(huán)節(jié)都涉及部件、系統(tǒng)和過(guò)程，這些都是最終發(fā)電成本的主要構(gòu)成。

太陽(yáng)能熱發(fā)電的核心技術(shù)問(wèn)題是從太陽(yáng)能的非穩(wěn)態(tài)輸入到電力的穩(wěn)定輸出。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程，必須有儲(chǔ)熱系統(tǒng)或者可調(diào)控的輔助能源來(lái)支撐。在此過(guò)程中，系統(tǒng)調(diào)控技術(shù)尤為重要。

當(dāng)前太陽(yáng)能熱發(fā)電的技術(shù)挑戰(zhàn)主要存在以下兩方面：

首先是儲(chǔ)熱技術(shù)發(fā)展較為緩慢。當(dāng)前在太陽(yáng)能熱發(fā)電站中得到較大范圍應(yīng)用的主要是雙罐熔融鹽儲(chǔ)熱技術(shù)，有過(guò)較大系統(tǒng)運(yùn)行的還有高溫陶瓷儲(chǔ)熱技術(shù)，但是這兩種技術(shù)都只是利用了儲(chǔ)熱材料的顯熱儲(chǔ)熱，儲(chǔ)熱密度不會(huì)很高。能夠大幅提升儲(chǔ)熱密度的是相變儲(chǔ)熱和化學(xué)儲(chǔ)熱技術(shù)，分別利用了儲(chǔ)熱材料的潛熱和化學(xué)反應(yīng)熱。但是這兩種技術(shù)目前均處于研究階段，距離大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用還比較遠(yuǎn)。

太陽(yáng)能熱發(fā)電的另一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)在于聚光環(huán)節(jié)，集熱效率的提升存在較大難度。例如，槽式聚光器的聚光比的提高受到幾何光學(xué)的限制；塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電又因?yàn)槭艿接嘞倚实南拗?，致使大容量電站的聚光效率難以提高；槽式真空吸熱管中的選擇性吸收涂層材料的耐高溫性能提升也有很大難度；更高溫度參數(shù)的承壓式空氣吸熱器可靠性目前還不夠高。

面對(duì)上述技術(shù)挑戰(zhàn)，目前我們可以采取的解決途徑有如下幾條：

第一是提高太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于在啟動(dòng)過(guò)程、云遮以及電網(wǎng)調(diào)度的過(guò)程中會(huì)帶來(lái)太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的不穩(wěn)定，需要通過(guò)太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)各單元的控制問(wèn)題的解決來(lái)實(shí)現(xiàn)熱發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，也需要通過(guò)解決儲(chǔ)熱問(wèn)題，保障熱能供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的連續(xù)發(fā)電。

第二是提高儲(chǔ)熱材料的性能。有必要開(kāi)發(fā)導(dǎo)熱性能好、儲(chǔ)熱密度高、熱穩(wěn)定性好的中高溫儲(chǔ)熱材料；有必要對(duì)儲(chǔ)熱材料固液相變過(guò)程中的動(dòng)態(tài)傳熱規(guī)律和強(qiáng)化機(jī)理開(kāi)展研究；有必要針對(duì)具有間歇性和非穩(wěn)態(tài)特征熱源的中高溫儲(chǔ)熱系統(tǒng)，開(kāi)展從集成設(shè)計(jì)到動(dòng)態(tài)調(diào)控與優(yōu)化的研究工作；有必要研究利用結(jié)晶水合物、無(wú)機(jī)氫氧化物、金屬氫化物和氨化物反應(yīng)熱的可控的化學(xué)儲(chǔ)熱過(guò)程。

第三是提高高溫吸熱器的可靠性。具體可以研究非穩(wěn)態(tài)、非均勻高熱流密度條件下不同傳熱工質(zhì)的耦合傳熱規(guī)律；研究太陽(yáng)能到熱能的高效可控轉(zhuǎn)換方法；研究不同吸熱器結(jié)構(gòu)的光熱轉(zhuǎn)換規(guī)律和效率；研究吸熱器內(nèi)部熱應(yīng)力分布規(guī)律，分析非均勻高熱流密度下吸熱器材料的塑性破壞和蠕變破壞機(jī)理，建立吸熱器壽命的預(yù)測(cè)方法。

謝謝大家！