主要介紹了太陽能熱發(fā)電面臨的重大科學(xué)問題及973項(xiàng)目進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了太陽能熱發(fā)電在電網(wǎng)中的定位。傳統(tǒng)電網(wǎng)的特點(diǎn)是：1）電力隨發(fā)隨用，不能儲(chǔ)存；2）不同的用電體在不同時(shí)間段的用電量不同；3）經(jīng)濟(jì)發(fā)展量增加其動(dòng)態(tài)變化加大；4）必須滿足用戶隨時(shí)用電。目前電網(wǎng)的負(fù)荷特性是電負(fù)荷波動(dòng)大，能超過50%，因此要求機(jī)組銘牌發(fā)電量高于最大地區(qū)用電量；平均負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍要大于實(shí)際負(fù)荷變化范圍。電網(wǎng)滿足用戶的難度越來越大；同時(shí)，可再生能源發(fā)電增加了電網(wǎng)調(diào)節(jié)難度；不同電網(wǎng)中的發(fā)電形式種類都不同，影響電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力。實(shí)際上，國(guó)家經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，電網(wǎng)峰谷差越大。好的發(fā)電形式應(yīng)該是：負(fù)荷變化范圍大；負(fù)荷變化率快；安全性強(qiáng)；效率高；排放低。因此，CSP是非常好的電網(wǎng)調(diào)節(jié)專用發(fā)電形式，CSP是電網(wǎng)歡迎的新技術(shù)。中美發(fā)電方式對(duì)比：1）中美總裝機(jī)和發(fā)電量持平；2）三類中，化石燃料、水和核、可再生能源比例相近；3）不同的發(fā)電形式具有不同的負(fù)荷調(diào)節(jié)能力?？梢姡绹?guó)可再生能源的負(fù)荷容納程度比中國(guó)大，美國(guó)的清潔排放比中國(guó)好，中國(guó)更需要可再生能源。傳統(tǒng)碟式、塔式、槽式形式外，其他太陽能熱發(fā)電形式多種多樣。蓄能的應(yīng)用、介質(zhì)的變化，會(huì)使太陽能熱發(fā)電形式變化。有菲涅爾、太陽煙囪、大碟式、益科博等多種發(fā)電形式。常規(guī)碟式、塔式、槽式形式也有不同的技術(shù)流派。影響太陽能熱發(fā)電能力的三大要素：太陽能熱發(fā)電的聚光形式；熱能-電能能量轉(zhuǎn)換過程中的介質(zhì)特性；電站成組過程中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。太陽能熱發(fā)電站在電網(wǎng)系統(tǒng)中的定位，即儲(chǔ)熱(能)時(shí)間，決定了三種電站形式。1）常規(guī)機(jī)組：儲(chǔ)熱1~2小時(shí)(水、油)；2）變動(dòng)負(fù)荷機(jī)組：儲(chǔ)熱6~8小時(shí)(熔融鹽)；3）調(diào)峰機(jī)組(相當(dāng)于抽水蓄能)：儲(chǔ)熱14~16小時(shí)(熔融鹽)。好的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)具備的4個(gè)特征：能量轉(zhuǎn)化高效率、裝置安全可靠運(yùn)行、系統(tǒng)簡(jiǎn)單明晰、儲(chǔ)能量大轉(zhuǎn)化快。儲(chǔ)熱是太陽能熱發(fā)電的最大優(yōu)點(diǎn)，因此按照儲(chǔ)能量的多少，可分為3類：1）無/少蓄熱；2）中等時(shí)長(zhǎng)的蓄熱；3）長(zhǎng)時(shí)間蓄熱。無/少蓄熱電站，在國(guó)際上已經(jīng)成熟（如槽式發(fā)電和聯(lián)合發(fā)電），直接發(fā)電，帶基本負(fù)荷，符合不可調(diào)，電網(wǎng)不能調(diào)度。中等時(shí)長(zhǎng)的蓄熱電站，國(guó)際上正在研究和示范中，并已逐步取得成果并商業(yè)化， 6-8小時(shí)的蓄熱量，直接發(fā)電，負(fù)荷可調(diào)（30%-100%），電網(wǎng)能部分或有條件的調(diào)度。長(zhǎng)時(shí)間蓄熱電站，12-16小時(shí)的蓄熱量，也叫儲(chǔ)熱蓄能電站，具有調(diào)峰能力，可接受當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)任何時(shí)間內(nèi)的負(fù)荷調(diào)節(jié)要求。CSP電站可以像抽水蓄能電站一樣發(fā)電和儲(chǔ)能，(“儲(chǔ)熱蓄能”一詞來自“抽水蓄能”)，這種發(fā)電形式轉(zhuǎn)換效率高，是平面型的“抽水蓄能”電站。與智能化電網(wǎng)配合，既可解決大規(guī)模發(fā)電問題，又解決負(fù)荷調(diào)節(jié)問題。徹底解決可再生能源如風(fēng)電棄風(fēng)和不能上網(wǎng)的難題。太陽能儲(chǔ)熱蓄能電站可調(diào)峰能力即為機(jī)組容量，但其發(fā)電過程是可再生能源的應(yīng)用過程，并沒有消耗電網(wǎng)中的電量。可再生能源發(fā)電中，基本只能承擔(dān)基本負(fù)荷；承擔(dān)變動(dòng)負(fù)荷的可再生能源少了，而能承擔(dān)調(diào)峰負(fù)荷的可再生能源只有具有“儲(chǔ)熱蓄能”的新型太陽能熱發(fā)電。

結(jié)論： 1）973項(xiàng)目伴隨著我國(guó)太陽能熱發(fā)電的發(fā)展，從當(dāng)初的從科學(xué)問題入手，到提高效率，提高蓄熱能力，降低成本，使設(shè)想轉(zhuǎn)化為應(yīng)用。2）熔融鹽的應(yīng)用解決了儲(chǔ)熱技術(shù)難題。利用蓄熱技術(shù)，使太陽能24小時(shí)連續(xù)發(fā)電，可根據(jù)電網(wǎng)要求按照指定的時(shí)間發(fā)電。3）利用蓄熱技術(shù)，可再生能源在不可控的輸入條件下，得到了可控的輸出特性，滿足了電網(wǎng)要求。這是太陽能熱發(fā)電的優(yōu)勢(shì)。4）太陽能熱發(fā)電是“技術(shù)+工程實(shí)踐=成功”技術(shù)積累過程，不但需要理論和計(jì)算，更需要實(shí)踐。太陽能熱發(fā)電技術(shù)的電價(jià)空間需要通過工程建設(shè)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累得到。(供稿：國(guó)家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟)