现场揭秘国内首座塔式太阳能电站

     全国首座70千瓦塔式太阳能发电站不久前在江宁建成，经专家验收后，并网发电。近日，在省科协举办的“江苏科技论坛”上，太阳能研究专家张耀明院士首次对外披露，该电站的聚光发电研究已进入到第六代——光电热综合利用阶段，不仅大大降低电价，还可为周边居民提供热水、暖气等热能。

　　【研究进展】

　　“第六代”多快好省收集太阳能

　　据了解，太阳能发电有两种形式，一是通过太阳能电池将光能直接转化为电能，二是利用镜面聚光，先将光能转化为热能，再把热能转化为电能。江宁首座塔式太阳能电站利用的是第二种形式，但无论哪种形式，光能利用效率低、发电成本高等问题，都是太阳能发电研究的障碍。

　　张耀明院士介绍说，目前世界上光伏发电技术中商业化太阳能电池的光电转化率不到18%，有80%以上的能量均以热能的形式散失掉了，热量损耗，不仅降低了太阳能的利用率，发热还会使太阳能电池的性能下降，还需要给太阳能电池降温。“要使太阳能发电真正走向大众，必须挽救80%的热量散失。”张耀明说，“开展聚光光伏发电，再结合光电热综合利用，就可大大提高利用率。”据参与江宁塔式电站建设的高级工程师孙利国介绍，目前南京聚光发电研究已进入到第六代，即：将电池板的散热与热量收集结合起来，收集的热量可以烧开水、供暖气以及使海水淡化等。“在光电转换基础上将热能收集利用后，不仅大大降低了成本，而且能使光电利用效率提高到60%。”孙利国说。

　　加强版巨塔能量增3倍

　　据太阳能发电站的负责人介绍，早在今年6月份，该电站就已并网发电，南京居民已经用上了太阳能发的电。南京春辉公司高级工程师孙利国分析说，该塔式聚光发电站只有70千瓦，供应能力有限，且处在研究阶段，发电成本比较高，并网发电，一千瓦时电的价格要3

　　5元钱。“下一步，我们要研究降低电价的措施，使电价降到1元／千瓦时以下。”孙利国说，除降低电价外，还要扩大发电规模，目前，正计划在南京建一个200千瓦的低倍聚光光伏发电站，发电能力提高近3倍。

　　孙利国说，与降低电价相比较，向周边居民供应热水、暖气等热能比较容易实现。目前，这项研究即将走出试验室，供电同时供热的条件基本成熟，在不久的将来，江宁居民甩掉空调和热水器，是值得期待的。届时，太阳能发电站周边居民家里的热水、暖气，完全可以依赖太阳能供应。“至于有多少户居民受益，要根据太阳能电站规模大小来定。”孙利国说。

　　【现场探访】

　　发电厂“大烟囱”不冒烟

　　塔式太阳能发电站到底是啥模样？记者进行了实地探访。“没有火电站的滚滚浓烟，没有水电站的蓄水库池，也没有机器运转的轰轰声。”走近太阳能发电站，电站占地面积也很小，不过两个足球场那么大，电站一侧矗立着一个不冒烟的“大烟囱”。“一开始，我们还以为那是一座水塔，但水塔不止那么高啊。”电站周边的居民说，“到后来，听说这里要建电站，我们就称呼水塔为烟囱，但至今也没见到这个烟囱冒过烟。”“这个太阳能发电简直太神奇了，用几面镜子一照，电就发出来，一点感觉都没有。”电站周边的居民纷纷赞叹道。

　　32面“向日葵”镜子收集能量

　　“这个像烟囱一样的高柱，是塔式太阳能发电的重要部件之一。”电站工作人员介绍说，江宁塔式太阳能发电系统由一个33米高的塔柱和32面640平方米的反光镜组成，利用镜子反射聚光，集中照射到高塔顶端一个圆形的大孔里，集热后带动发电机发电，输出功率70千瓦。记者注意到，摆放在高塔下的镜子，可谓是镜子中的“吉尼斯”，每面镜子20平方米大小。

　　“这些镜子，我们叫它定日镜，是太阳能发电的核心部位。”据工作人员介绍，为使阳光增强5倍(5倍聚光)，以张耀明院士为首的专家们，在这个镜子的研究上动了不少脑筋。经过成千上万次试验，最终实现了定日和聚光。通过自动化控制，这些定日镜可以准确跟踪太阳的位置，“太阳走，我也走”，通过自动调整镜面角度，把太阳光精确反射到高塔的接收器上，使得晴天能持续发电。

　　铁塔“火炉”高烧900℃

　　32面定日镜反射的阳光有多强？据工作人员介绍，如果在大晴天，32面“照妖镜”反射的阳光统统被吸收后，照射到铁塔上的“火炉”———集热器，强光聚集生成大火球，可使集热器温度迅速上升到900℃左右。900℃的高温是个什么概念？据介绍，对于人体感觉来说，气温35℃就算是高温了，开水的温度是100℃，用100℃的开水煮鸡蛋，时间在10分钟左右。“如果用900℃的热量烧开水或煮鸡蛋，我看几秒钟就能搞定。”该电站的一位工作人员分析说。

　　太阳能电价有望降至5毛

　　目前，国内太阳能光伏发电的装机成本高于5万元／千瓦时，上网成本约在3元／千瓦时，甚至更高。那么，太阳能发电到底能否降低未来的电价呢？对此，张耀明院士给出的答案是肯定的。

　　张耀明院士说，目前，世界各国都在尝试采用跟踪聚光的方法，增加太阳能电池所接受的太阳光照射强度，使得同样数量的太阳能电池产生更多的输出功率，大幅度降低光伏发电系统的成本，聚光光伏发电系统在大规模光伏发电应用中具有较高的性能价格比，此项研究可使未来国际电价降到6

　　8美分／千瓦时，转化为人民币，每千瓦时电的价格为0.5-0.66元。“如果把光电和光热综合利用算上去的话，太阳能发电，将会使未来电价下降到0.5元／千瓦时以下，这并不是神话。”张耀明说。