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!太陽能熱發電當前已經得到了舉世矚目的快速發展，但是今后還有很多技術工作需要我們繼續去做，所以今天我的報告題目就是《太陽能熱發電的技術挑戰》。

太陽能熱發電技術，通常都是采用聚光系統將太陽直射輻射反射匯聚到吸熱器表面，太陽能首先轉換為熱能，并以熱能的形式儲存，然后通過汽輪機、燃氣輪機等熱力循環過程，熱能轉換為機械能，機械能進一步轉換為電能。憑借儲熱系統，太陽能熱發電技術可以實現夜間持續發電。太陽能熱發電的基本物理過程與常規火力發電的區別僅存在于熱能的獲取方式不同。當高品質的熱能獲取之后，太陽能熱發電的熱電轉換過程與常規火電站完全相同，再加上其根據需求配置的儲能系統，可以實現穩定且連續的電力輸出，因此它輸出電的品質是有保證的。

太陽能熱發電的主要技術形式有菲涅耳式、塔式、槽式、碟式四種，區別主要在于集熱形式有所不同，發電的基本物理過程基本相同。

所有的可再生能源利用面臨的主要問題，歸根到底都是成本問題。對于太陽能熱發電技術來說，最主要的目標就是提高經濟性。從太陽能收集到熱能傳遞，再到熱電轉換，每個環節都涉及部件、系統和過程，這些都是最終發電成本的主要構成。

太陽能熱發電的核心技術問題是從太陽能的非穩態輸入到電力的穩定輸出。要實現這個過程，必須有儲熱系統或者可調控的輔助能源來支撐。在此過程中，系統調控技術尤為重要。

當前太陽能熱發電的技術挑戰主要存在以下兩方面：

首先是儲熱技術發展較為緩慢。當前在太陽能熱發電站中得到較大范圍應用的主要是雙罐熔融鹽儲熱技術，有過較大系統運行的還有高溫陶瓷儲熱技術，但是這兩種技術都只是利用了儲熱材料的顯熱儲熱，儲熱密度不會很高。能夠大幅提升儲熱密度的是相變儲熱和化學儲熱技術，分別利用了儲熱材料的潛熱和化學反應熱。但是這兩種技術目前均處于研究階段，距離大規模商業化應用還比較遠。

太陽能熱發電的另一個技術挑戰在于聚光環節，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的限制；塔式太陽能熱發電又因為受到余弦效率的限制，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；更高溫度參數的承壓式空氣吸熱器可靠性目前還不夠高。

面對上述技術挑戰，目前我們可以采取的解決途徑有如下幾條：

第一是提高太陽能熱發電系統的穩定性。由于在啟動過程、云遮以及電網調度的過程中會帶來太陽能熱發電系統的不穩定，需要通過太陽能熱發電系統各單元的控制問題的解決來實現熱發電系統的穩定運行。同時，也需要通過解決儲熱問題，保障熱能供應，實現太陽能熱發電系統的連續發電。

第二是提高儲熱材料的性能。有必要開發導熱性能好、儲熱密度高、熱穩定性好的中高溫儲熱材料；有必要對儲熱材料固液相變過程中的動態傳熱規律和強化機理開展研究；有必要針對具有間歇性和非穩態特征熱源的中高溫儲熱系統，開展從集成設計到動態調控與優化的研究工作；有必要研究利用結晶水合物、無機氫氧化物、金屬氫化物和氨化物反應熱的可控的化學儲熱過程。

第三是提高高溫吸熱器的可靠性。具體可以研究非穩態、非均勻高熱流密度條件下不同傳熱工質的耦合傳熱規律；研究太陽能到熱能的高效可控轉換方法；研究不同吸熱器結構的光熱轉換規律和效率；研究吸熱器內部熱應力分布規律，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理，建立吸熱器壽命的預測方法。

謝謝大家！