太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)是一種太陽(yáng)能高溫熱利用技術(shù)，作為一種開(kāi)發(fā)潛力巨大的新能源和可更新能源開(kāi)發(fā)技術(shù)，美國、西班牙、以色列、意大利、澳大利亞、日本等國家都投入了大量資金和人力進(jìn)行研究，取得了大量科研成果，先后建立了數座太陽(yáng)能熱發(fā)電電站示范工程，目前該項技術(shù)已經(jīng)處于商業(yè)化應用前期、工業(yè)化應用初期。
熱利用技術(shù)奪冠太陽(yáng)能
 今年１月，南京玻璃纖維研究設計院下屬的春輝公司與以色列魏茲曼研究院Ｅ．Ｄ．Ｉ．Ｇ公司在南京簽約，將集雙方的專(zhuān)利技術(shù)，在南京市江寧區建設國內靠前座太陽(yáng)能熱發(fā)電示范電站，預計今年底上網(wǎng)發(fā)電。該工程主持人、具有“陽(yáng)光院士”之稱(chēng)的中國工程院院士張耀明在接受采訪(fǎng)時(shí)表示，“一期規模雖然只有區區７０千瓦，但江寧工程是用全部較高水平的技術(shù)嘗試太陽(yáng)能的熱利用，一旦開(kāi)發(fā)成功，對我國的能源緊缺和環(huán)保難題將是一大貢獻�！�
 值得一提的是，與“太陽(yáng)能路燈”、“太陽(yáng)能家庭發(fā)電站”、“太陽(yáng)能光伏發(fā)電”技術(shù)不同的是，太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)屬于太陽(yáng)能的“熱利用技術(shù)”，可實(shí)現大功率交流發(fā)電和替代常規能源，在熱利用技術(shù)中較有革命性。研究成果表明，太陽(yáng)能熱發(fā)電是較可能引起能源革命，實(shí)現大功率發(fā)電、替代常規能源的經(jīng)濟手段之一，將完全有可能給緊張的能源問(wèn)題帶來(lái)革命性的解決方案，未來(lái)的太陽(yáng)能熱發(fā)電成本將可以實(shí)現５美分／度的目標。面對嚴峻的能源形勢和自然壓力，發(fā)展我國自主知識產(chǎn)權的太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)意義重大，前景廣闊。但是，由于該項技術(shù)涉及面廣，集成度高，難度大，在我國雖然經(jīng)過(guò)部分子課題的研究，但一直未能在關(guān)鍵技術(shù)和設備上取得打破，與國外差距非常大。
 據張耀明院士介紹，“太陽(yáng)能熱發(fā)電，就是利用集熱器，將太陽(yáng)輻射能轉化成熱能，并通過(guò)熱力循環(huán)過(guò)程發(fā)電�！蹦壳叭抗J的有塔式、槽式、碟式３種系統，盡管目前都處于示范階段，但塔式系統以其規模大、熱損耗小和溫度高等特點(diǎn)已顯露出優(yōu)勢，此次江寧示范電站采用的正是塔式系統，它利用眾多的定日鏡，將太陽(yáng)熱輻射反射到高塔頂部的接收器，加熱工作介質(zhì)產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽或高溫高壓空氣，驅動(dòng)蒸汽輪機或燃氣輪機發(fā)電機組發(fā)電，將太陽(yáng)能轉化為電能�，F為中國玻璃工業(yè)協(xié)會(huì )會(huì )長(cháng)的張耀明院士是中國多組份玻璃光纖領(lǐng)域的開(kāi)拓者，也是塑料光纖和工藝品行業(yè)的技術(shù)奠基人。
 據記者了解，近１０年來(lái)，南京春輝科技實(shí)業(yè)有限公司（南京玻璃纖維研究設計院三所）和河海大學(xué)合作，先后承擔國家科技部、國家自然科學(xué)設立資金、江蘇省科技廳、南京市科技局等多項與太陽(yáng)能利用相關(guān)的科研項目，在太陽(yáng)光采集裝置、太陽(yáng)能熱發(fā)電系統等方面進(jìn)行了深入研究，共申請太陽(yáng)能領(lǐng)域的專(zhuān)利近３０項，其中１１項已獲授權（其中美國專(zhuān)利１項，發(fā)明專(zhuān)利４項），發(fā)表了數篇太陽(yáng)能利用技術(shù)方面的論文。較近，在全體攻關(guān)人員的不懈努力下，在太陽(yáng)能熱發(fā)電研究領(lǐng)域中取得了難以置信的進(jìn)展，在其中的較關(guān)鍵的兩大部件上實(shí)現了重大打破，建立了相當的研究基礎。該公司曾創(chuàng )造性地研制成功新型定日鏡裝置，性能優(yōu)于國外同類(lèi)裝置，價(jià)格僅為國外的幾分之一，并創(chuàng )造性地設計成功高溫接收器裝置，結構合理，工藝、材料簡(jiǎn)化，成本經(jīng)濟，得到國外相關(guān)人士的認可。這兩大打破有望大幅降低電站投入資金，加快塔式發(fā)電商業(yè)化的步伐，也正是基于這些打破才成為該公司能夠與以色列成功合作的基礎。
能源革命帶來(lái)較經(jīng)濟解決方案
 能源的潛在危機和自然環(huán)境的惡化使世界各國積較開(kāi)發(fā)包括太陽(yáng)能在內的新能源及可更新能源。據相關(guān)人士預測，今后２０～３０年內，大部分國家能源結構必將發(fā)生根本性的變化，到本世紀５０年代，新能源與可更新能源將在整個(gè)能源構成中占５０％。
 眾所周知，以色列是一個(gè)日照充足、太陽(yáng)能資源條件較好的國家，在太陽(yáng)能利用技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)方面，不但受到相關(guān)部門(mén)主管部門(mén)、研究機構和企業(yè)的高度重視，同時(shí)，以色列與美國、歐洲、澳洲等地區的國家都有廣泛的合作關(guān)系，從而使以色列在此領(lǐng)域一直處于較有優(yōu)勢行列。
 張耀明院士認為，地大物博的中國，雖然擁有自己的煤礦、油田和豐富的水力及農業(yè)生物資源可供開(kāi)采并自給自足，但在石化動(dòng)力原料的需求領(lǐng)域中，增加供應的可能性較為有限。而我國能源消耗量的快速增長(cháng)期，又恰好出現在大部分國家廉價(jià)的和易開(kāi)發(fā)的石油資源趨于枯竭的時(shí)候。中國要滿(mǎn)足急速增長(cháng)的能源需求，惟一現實(shí)的可能是進(jìn)入陽(yáng)光時(shí)代，選擇可更新能源作為能源供應的基礎。
 據《１９９９白皮書(shū)，中國新能源與可更新能源》介紹，我國屬太陽(yáng)能資源豐富的國家之一，輻射總量在３．３×１０３～８．４×１０６千焦耳／平方米·年之間，全國總面積２／３以上地區年日照時(shí)數大于２０００小時(shí)，陸地面積每年接受的太陽(yáng)輻射能相當于２．４×１０４億噸標準煤，約等于數萬(wàn)個(gè)三峽工程發(fā)電量的總和。如果將這些太陽(yáng)能有效利用，對于緩解我國的能源問(wèn)題、減少向大氣中排放的ＣＯ２、保護自然環(huán)境都將具有重大而深遠的意義。
 前景廣闊的陽(yáng)光經(jīng)濟，引發(fā)了太陽(yáng)能利用技術(shù)的一體發(fā)展，也催生了陽(yáng)光時(shí)代的到來(lái)。據張耀明院士介紹，目前，國內外太陽(yáng)能利用技術(shù)不斷取得進(jìn)展或重大打破，太陽(yáng)能產(chǎn)品性能價(jià)格比不斷提高，主要集中在以下幾個(gè)方面：直接的太陽(yáng)光采集照明技術(shù)；太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)；太陽(yáng)能熱利用技術(shù)。直接的太陽(yáng)光采集照明技術(shù)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)對于太陽(yáng)能的利用是重要方面，特別是后者發(fā)展比較迅猛，而前者的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)引起廣大科技工作者的興趣，但在具體方面，這兩者還受到價(jià)格和性能方面的制約，還難以進(jìn)入可以與常規能源競爭的地步。而太陽(yáng)能熱利用技術(shù)，是可更新能源技術(shù)領(lǐng)域商業(yè)化程度較高、推廣應用較普遍的技術(shù)之一，主要指太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能空調降溫、太陽(yáng)能熱發(fā)電、太陽(yáng)房等幾個(gè)方面，在這幾者中，太陽(yáng)能熱發(fā)電是太陽(yáng)能熱利用的重要方向，是較有革命性的技術(shù)成果，是實(shí)現大功率發(fā)電、替代常規能源的較經(jīng)濟手段之一。
示范工程為商業(yè)化“探路”
 張耀明院士告訴記者，塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電示范工程建設完畢后，將進(jìn)入降低成本、為商業(yè)化運行做準備的試驗期，在試驗期內有三條途徑可以實(shí)現效率高率、低成本的太陽(yáng)能熱發(fā)電工業(yè)化應用目標。具體說(shuō)來(lái)：一是進(jìn)一步擴大塔式發(fā)電規模，因為隨著(zhù)規模的擴大，設備和部分設施的投入資金會(huì )大幅降低；二是在塔式發(fā)電的基礎上考慮發(fā)展大型碟式發(fā)電技術(shù)，這是以色列看重和推薦的發(fā)展技術(shù)，也是中以雙方第二階段的合作內容；三是利用我國自行開(kāi)發(fā)出的燃氣型熱氣機發(fā)電技術(shù)（上海７１１研究所下屬的齊耀動(dòng)力技術(shù)有限公司成功開(kāi)發(fā)），結合我們太陽(yáng)能采集和接收的成功經(jīng)驗，加以適當改進(jìn)形成太陽(yáng)能熱氣機技術(shù)，從而降低整套系統造價(jià)，推向應用市場(chǎng)。通過(guò)這三條途徑的嘗試，可為我國太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)的開(kāi)發(fā)應用開(kāi)辟一條實(shí)用化和商業(yè)化途徑。
 張耀明院士說(shuō)，７０千瓦電站成功后，他們的下一個(gè)目標是建設１０００千瓦以上的太陽(yáng)能熱電站。理想狀態(tài)下，太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)４年后有望實(shí)用化、商業(yè)化，其標志是實(shí)現３０兆瓦以上的發(fā)電能力。而那時(shí)的發(fā)電成本可能降到約０．６元／度——傳統煤電的直接成本約０．３８元／度，治污的間接成本約０．４元／度，合計約０．７８元／度。按照每千瓦發(fā)電量投入資金２萬(wàn)～３萬(wàn)元計算，３０兆瓦機組的投入資金額在６億～９億元。
 同時(shí)，張耀明院士表示，在此基礎上，只要國家給予大力支持，相關(guān)部門(mén)部門(mén)在立項，提供專(zhuān)項資助經(jīng)費等方面予以支持，完全有能力在塔式示范發(fā)電工程建成后的試驗期內進(jìn)一步完善相關(guān)技術(shù)，４年左右將實(shí)現發(fā)電成本０．６元／度左右的目標，到那時(shí)，將與火力發(fā)電（煤）相比形成一定競爭力。因為現在火力發(fā)電成本雖為０．３８元／度，但是由于煤炭燃燒造成的環(huán)境污染治理費也接近０．４元／度；而且隨著(zhù)太陽(yáng)能熱發(fā)電試驗的不斷深入，太陽(yáng)能熱發(fā)電成本進(jìn)一步降低，太陽(yáng)能熱發(fā)電相對持續攀漲的能源價(jià)格（煤）的優(yōu)勢將更為明顯，從而有望以陽(yáng)光經(jīng)濟推進(jìn)能源革命。