主题：【原创】光热发电——一个新疆值得重视的产业 -- 镭射

为什么新疆会频繁出现暴恐分子？原因固然有很多，但有一点是肯定的：新疆，特别是南疆的贫穷，是重要原因。南疆人多地少，资源缺乏，又地处内地，对外交往困难，这使得南疆经济发展水平低下，导致南疆维族人的工作机会少，失业率高。为了解决这个问题，目前政府采取的办法有两个：一是引导和组织东部地区对新疆进行对口援助，二是组织南疆剩余劳动力外出打工。但我认为，这两条都不是长久之计。正如赞比亚学者丹比萨·莫约在《援助的死亡》一书中所指出的，单纯的援助会带来一系列的问题，比如抑制受援地区的本土产业发展，围绕对援助利益会产生腐败，等等，最后导致其消极作用大于积极作用；而组织南疆那些文化水平低下的维吾尔族年轻人去几千公里之外，与新疆有很大的民族和文化差异的东部地区搞劳务输出，其成本也相当可观，这几年的实践证明，这种做法并未取得预想的效果。

因此，我认为，要改变南疆的面貌，发展南疆经济，必须立足于本地资源，不能依赖外来输血，特别是必须摆脱对援助的依赖；第二，南疆劳动力必须主要在本地消化，不应谋求外部解决（这不意味着我反对合理的劳务输出）。

基于以上原因，我认为，太阳能光热发电，是一个值得新疆，特别是南疆重视的产业。

所谓光热发电，属于太阳能应用的一种，是两种太阳能发电方式之一。与光伏不同，它的工作原理是用阵列镜面聚焦太阳光获得热能，再通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。也就是说，从获得电能的方式来说，它和传统热电厂是一样的，只不过它用来加热锅炉的不是燃烧化石燃料，而是太阳光中所蕴含的热能。与光伏发电相比，因为不需要太阳能电板，因此光热发电具有两个重要优点：第一，清洁，没有生产光伏电池所产生的污染；第二，廉价，由于不需要价格昂贵，且寿命有限的太阳能电板，因此光热发电的成本比光伏低，有资料称，同等功率的光热发电系统的全寿命成本只有光伏的五十分之一。可见，与光伏发电相比，光热发电的优势十分明显。

据有关资料，新疆是中国日照时间最多的省区之一，年平均日照时数达2817.70小时，全年太阳能总辐射量为每平方米5000~6490兆焦耳，仅次于青藏高原，光热资源开发前景十分广阔。而同时，新疆，特别是南疆，又是我国比较缺电的地区之一，南疆三地州电网长期缺电限电。如果在新疆，特别是光热资源丰富的南疆，仿照东部地区“小水电”的模式，支持和鼓励由地方和群众筹集建设资金，按“自建、自管、自用”的模式发展小型光热电站，不但可以有效的弥补国家电网的发电能力不足，而且还可以通过向国家电网出售剩余电力，让南疆群众获得实实在在的实惠。而且，光热电站不同于光伏电站，它所需要的设备目前新疆都具备生产能力或相关的技术条件，光热发电的发展可以带动新疆相关的一大批周边产业，而少数民族农村自建的光热电站，可以为目前正在大力发展的少数民族职业教育提供充足的就业渠道。

值得一提的是，光热发电并不仅仅可以提供电力，它还具有可观的综合效益。新疆有上千亿立方米的地下苦咸水资源，以前因为缺乏合适的淡化手段，一直没有能够获得开发利用。如果光热电站采用苦咸水作为水源，那么它同时还可以提供优质的蒸馏水，可供饮用水源，从而解决一些地区的清洁饮用水问题；而同时苦咸水蒸馏后沉积下来的盐，则可以作为化工原料，同样具有经济价值。

如果光热发电产业能够在新疆得到充分发展，新疆将有望成为“亚洲电厂”，通过向东部提供电力，让新疆，特别是南疆的群众真正参与到中国的经济发展中。这是一个值得新疆认真重视的新兴产业。

• 你看看这个：青海德令哈50MW光热发电工程

当地和中亚来的天然气十分丰富，白天用太阳加热，晚上／光照不足的时候用天然气加热，可以解决太阳能不稳定的问题。

这种电站目前宁夏在建，甘肃可能要搞一个太阳能和煤互补的电站。

光热发电不像光伏或风力发电，它的输出比较稳定，不需要其他电源提供调峰。我的想法是在南疆推广类似东部农村的小水电那样的“小光电”，就像小水电一样，它也不需要24小时发电，完全可以在晚上停止运转，早上再启动。

光热输出只是相对于光伏和风电稳定，但远没到可稳定一宿的地步，想稳定，得加入储热系统比如熔融盐一类的，这就变得复杂了，还不如直接用天然气晚上烧火加热呢

光热发电(Concentrated Solar Power-CSP)现在很热，以前是西班牙领头，现在美国来凑热闹了。

外链出处

巨大的镜场、高大的收集塔，很壮观。

光热发电由于采用了热储存介质，可以在日照高峰期存储部分热能，在日照低谷期释放，大大减缓了日照不均匀导致电力输出波动的问题，缓解程度取决于储能能力。

由于储能介质量很大，成本很高，所以依靠储能保持24小时平稳发电，代价很高。

储能介质现在一般用水、导热油，工作温度都比较低。水需要高压系统来获得尽可能的高温，一般也就2、300度。导热油在300度以上容易碳化结垢。

而高温能够获得高的热电效率，所以现在时髦使用熔盐，一般是硝酸盐（HTS，硝酸钾+硝酸钠+亚硝酸钠）。但熔盐不能使用水、油系统的槽式集热系统，反光镜+塔式集热器是个好的选择，但管路和设备仍然需要预热保温防止熔盐冻堵。另外一个问题就是熔盐相对水、油比较贵。

国内中科院电工所做的比较早。现在广核集团、东方电气、上海电气等也在上CSP项目，集中在太阳能强度较高的青海德令哈一代。

我认为纯太阳能的光热发电系统不合算，独立实现全年稳定发电经济上不合算，和风电、光伏、煤电组成复合系统比较理想。使用光热发电系统在天的时间内对风电、光伏调峰，在月的时间内用煤电对光热系统补充，这样获得稳定的电力输出。

1）对CSP系统，综合利用很好：发电--由于温度高，可以阶梯利用，从超临界发电到普通汽轮机发电，提高发电效率；热能利用--针对太阳能好的地区多是缺水高盐碱高寒地区可以进行盐碱水淡化、盐碱电解化工综合利用，和余热温室种植综合利用。

2）新疆南疆其实并不是太阳能辐照条件最好地区，一是太阳能强度不是最高，二是沙尘是反射镜的大敌，需要大量的水清洗。但地广人稀，其它方面成本低，若再加上政策倾斜，还是可以作为一个产业的。尤其再加上综合利用，应该可以不输于德令哈这样的地区。

3）CSP适合能源工业级别的大规模发电，经济效益好。问题是新疆本身就是能源大省，CSP发电是清洁能源，对新疆当然是好，可电力长途输运，可是个大工程了。所以，从整个国家布局来看，不如在宁夏、西内蒙一代发展CSP电力，向华北地区供电。

小系统很难运行，个人认为不如光伏/风电+蓄电池，即使使用储热发电，也是一个大碟形聚光器+斯特林发电机好，这个面向家庭更适用。

外链出处

我所设想的“小光电”并不要求独立实现全年稳定发电，就像内地的很多小水电，夜里12时停止运转，第二天早上再重新启动发电。这样可以节省很多储能成本。

我所设想的“小光电”，其性质不是仅仅满足一家一户家庭用电的“家用发电”，而是乡镇企业性质的小型电厂，用它来把南疆维吾尔族社会带入工业时代。

记得GE曾经宣传过 燃气-光热-风能 三合一模式的发电

白天用电高于夜晚，越热（日照）的天气用电越多，用电高峰通常上午和下午各有一次，基本上和发电输出能匹配，再有一部分靠煤电调一下，比现在全部靠煤电要环保的多。

成本是大问题，这个问题解决了才算有前景。

大家回家开空调，那时太阳很少了，太阳能发电如果没有储能装置根本供不上。

--，兼报道一项堪作大用的最新发明《綠導能媒》

由于不懂怎样引用转贴，先用最老土的方法，Copy-Paste，上载一则前些时（3月31日2014）香港《太阳报》的报道。

来源：http://www.the-sun.on.cc/cnt/news/20140331/00405_001.html?utm_source=homepage&utm_medium=home_CoverImg

-----------------------

『三學生哥驚世研創葉綠素發電

致力培養青少年的科學想像力、創新精神和實踐能力的「香港青少年科技創新大賽」昨舉行頒獎禮，頒出二百多個獎項。其中，英皇書院讀中五的朱逸浩、葉梓峰和姚誠鵠研究隊伍，研發「綠導能媒」先後橫掃多個獎項，包括高中組一等獎、「最優秀項目大獎」、「英特爾國際科學與工程大獎賽附屬地區特別獎」。該項研究發明將於下月底代表香港赴美出戰「國際可持續發展奧林匹克競賽」。

受光合作用啟發

十七歲的朱逸浩更憑「綠導能媒」奪得大會的「少年科學家獎」，他說，「綠導能媒」的概念從課堂上啟發，當時學到植物的光合作用能夠自給自足能量，相信可轉用來發電，直至年半前與志同道合的同學一起將概念實踐。他形容「綠導能媒」的配件簡單，包括以己烷（Hexane）抽取的植物葉綠素、碘離子作為電解質、兩塊鍍電玻璃，其中一塊含有石墨作為電極，加上光線即可以發電。

環保成本效率高

朱逸浩表示，發電的原理與一般太陽能伏特板相似，但大多數的太陽能伏特板採用重金屬染料製作，影響環境之餘價值高昂，相反「綠導能媒」以葉綠素代替重金屬染料，除了為天然物質不損環境外，其價錢亦相對便宜，經過多番實驗證明出，成本只需要一毫二仙的葉綠素，已經與價值三十九元的金屬染料，發出相同的電量，其成本效率是三百二十五倍。

原來「綠導能媒」實驗還帶出了另一項大突破。朱逸浩說以己烷抽取葉綠素，亦是今次發明比其他類似發明更成功的地方，因為葉綠素是一個不容易被保存的物質，以己烷抽取的葉綠素，若非在極端環境下，即逾攝氏一百度的高溫等情況下，其保存時間相信可超過十年，令葉綠素能成為有潛質的發電原料。

十塊板叉手機電

朱表示，每塊十厘米乘十厘米的葉綠素鍍電板，可以釋放電壓為零點四至零點六伏特、電流為11mA的電；手機的充電器一般需五伏特的電壓，因此約十塊葉綠素鍍電板，便可以為手機電池充電。今次研究隊伍亦發現，菠菜、生菜及其他綠色植物的葉綠素可達相同效果，他期望葉綠素鍍電板可發展至工業生產，為社會提供多一個綠色能源。』

能吸收多少就业？

外链出处

煤可能有点难度，燃煤电站停机和重启是很麻烦的，燃气调峰电站的启动速度倒是有优势。