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　　CSPPLAZA光熱發電網報道：在太陽能熱發電產業領域，顯著的、持續性的技術創新為其市場的擴張鋪平了道路。最近幾年，微型或小型光熱發電系統技術（5~10MW之間）的應用潛力逐漸凸顯，并吸引了諸多研究機構和一些光熱發電開發商們的興趣。

　　小規模光熱發電系統擁有環境適應性強，模塊化易組裝等諸多優點，十分適合于離網型的應用，同時其在項目審批流程上也十分簡單，避免了繁雜的大規模并網電站的核準流程。但小規模、模塊化的光熱發電系統在經濟上是否可行呢？我們此前曾提出“光熱電站的相對規模越大，其LCOE越低”的規模經濟效益觀點，其中的一個主(zhu)要原(yuan)因是小(xiao)規(gui)(gui)模光熱發(fa)電系(xi)統的效率要遠(yuan)遠(yuan)低(di)于大規(gui)(gui)模發(fa)電系(xi)統。這似乎(hu)在證明(ming)“小規模光熱(re)發電(dian)的(de)經(jing)濟性(xing)不(bu)佳”這一結(jie)論，

　　但技術上的革新可以使小規模光熱發電系統的效率大大提升。西班牙PSA光熱發電研究中心總監Eduardo Zarza博士此前提出“以二氧化碳來代替傳統的導熱油作為工作介質將大大提高小規模光熱發電站的效率”這一論斷，這一研究將抵消小規模電站效率低下的缺陷。Zarza已經在多個小規模的光熱發電項目中進行了示范，結果顯示，效率從30%增加到了50%，使其可以在效率上與大規模光熱電站相抗衡。

　　本文對小規模光熱發電系統的特點和優點進行了重點介紹，對采用二氧化碳作為工作介質的小規模光熱發電的LCOE進行了敏感性分析。

　　微型和小規模光熱發電系統產品和設備的生產制造基本都基于模塊化的概念：通過標準化、模塊化的設計進行生產，類似于汽車工業化制造的概念。其可擴展性使這一系統的生產、組裝更加簡單和快捷，比如其安裝不需要高技能的工人即可應對，省去了高技能工人的勞動力資本支出。這些方面都有利于降低項目的前期投資，使其更加能夠適應市場的激烈競爭。

　　小規模光熱發電系統在其它方面的潛在效益還包括：1、可調性設計使其可以適應任何地形和太陽能輻照的環境條件，也可根據需要隨意擴大規模。2、一般不需過多水耗，可采用空冷冷卻，有效降低了環境影響。3、余熱可以用于電站附屬建筑的供暖或空調等，不僅進一步增加了其經濟性，也可以幫助裝配負載的用戶提高能源利用率。4、可在較低的環境下工作，如布雷頓循環和有機郎肯循環的應用可以最大化能源轉換效率。5、模塊化設計使系統整體的故障率大大降低，系統維護成本降低。6、模塊化構造的系統更加簡單，意味著更少的設備維護需求，降低了OPEX，使其更易被市場所接受。7、可輕易與其他能源進行耦合以滿足特殊用戶的需求（如礦業或其它工業的熱利用領域）。8、得益于標準化的生產流程和設計，系統更加穩定和持久。9、小規模系統在離網型應用中的潛力巨大，與離網型柴油發電相比性價比更高。10、最后一點：投資風險更低，項目融資更加容易。

　　微型和小規模光熱發電系統的潛在市場十分巨大。在商業和工業建筑的太陽能供暖和空調、商業化熱水或蒸汽發生、分布式發電、離網能源負荷、海水淡化、礦業生產等領域都有一定市場。但要獲得發展，首先需要克服的是技術方面的限制，如其在技術上還存在與當前光伏發電類似的不穩定和熱轉換效率較低的缺陷。 

　　在太陽能熱利用領域，目前尚有一個巨大的未開發市場即工業熱利用。預計全球對150攝氏度~200攝氏度的熱源的需求占總的熱需求的35%以上。傳統的非聚光式太陽能熱利用技術僅僅能產生120攝氏度以內的熱源，這其中存在著聚光太陽能熱利用的較大空白市場。正相反的是，小規模光熱發電系統在這一市場有著很大的競爭力，毫無疑問，其市場潛力也伴隨傳統能源價格的上漲而增長。

　　盡管存在著技術和市場方面的諸多優勢，小規模光熱發電項目的實際運行案例還很少，這意味著這種系統的經濟可行性還缺乏足夠的數據支撐和實踐依據。

　　在PSA研究中心，Zarza博士正在研究CO2作工質的小規模光熱發電系統和基于布雷頓熱力循環的電力生產方式。這一研究表明，小規模系統（約5MW）可實現與大規模系統相類似的性能和效率。

　　Zarza表示，二氧化碳十分適合于小規模光熱系統的應用，但不適合大規模系統的應用。這是由于利用二氧化碳作為傳熱介質的主要技術問題是在管路中有較高的壓力損失，如果建設大規模的光場，其壓力損失將會很大。利用二氧化碳布雷頓循環可以降低電力系統的設備需求量，同時二氧化碳還是無毒廉價的一種介質。

　　選擇布雷頓循環主要是因為相對郎肯循環，在低功率下其擁有更好的運行性能表現，布雷頓循環也被認為是用戶友好型的技術，其擁有快速啟動、對組件設備的需求更少等優點。

　　Zarza認為，相對傳統的光熱發電系統，采用二氧化碳作為傳熱介質的系統的CAPEX可能會略有升高，但其效率將大幅升高，最終的結果是發電成本降低。小規模光熱發電項目若采用導熱油作傳熱介質，最大效率不會超過30%，但若采用二氧化碳作為傳熱介質，可達到超過40%的效率，大約類似于傳統的50MW光熱電站的實際效率。下面給出的LCOE的敏感性分析以CAPEX設定在"-5%到20%"區間內變動為參考。

　　采用二氧化碳作為傳熱介質的系統的OPEX成本與傳統大規模光熱電站相比或稍低一些，或相差無幾，在下面的敏感性分析中將OPEX的變化區間設定為"-20%到0%"。

　　如上所述，采用二氧化碳作為傳熱介質的小規模光熱發電站的運行性能可與傳統的大規模光熱電站相對等。下面以一個10MW的小規模光熱發電項目為例，容量因子（太陽能熱發電廠在規定時間段內實際輸出的電量與滿負荷條件下輸出電量之比，時間段一般為年）以41.8%為例進行分析。