1950 年,原(yuan)蘇聯設計(ji)了世界(jie)上(shang)(shang)第一座太(tai)(tai)(tai)(tai)陽能(neng)塔式電(dian)站(zhan),建造(zao)了一個小型試(shi)驗(yan)裝置。70 年代,由于石油危機的(de)影響,人們(men)開始(shi)把注意力集中到太(tai)(tai)(tai)(tai)陽能(neng)發(fa)電(dian)上(shang)(shang)。當時來看,太(tai)(tai)(tai)(tai)陽電(dian)池價格昂貴,效率(lv)較低(di),相對而(er)言,太(tai)(tai)(tai)(tai)陽熱(re)(re)發(fa)電(dian)效率(lv)較高,技(ji)術比較成(cheng)熟,因此當時許多工業發(fa)達(da)國家都將太(tai)(tai)(tai)(tai)陽熱(re)(re)發(fa)電(dian)作為重點,投資興建了一批試(shi)驗(yan)性太(tai)(tai)(tai)(tai)陽能(neng)熱(re)(re)發(fa)電(dian)站(zhan)。據不(bu)完(wan)全統(tong)計(ji),從1981~1991 年,全世界(jie)建造(zao)的(de)太(tai)(tai)(tai)(tai)陽能(neng)熱(re)(re)發(fa)電(dian)站(zhan)(500kw 以(yi)上(shang)(shang))約有20 余座,發(fa)電(dian)功率(lv)最大(da)達(da)80MW。
按(an)太(tai)陽能采集方式(shi)(shi)劃分,太(tai)陽能熱發電(dian)站主(zhu)要有(you)塔(ta)式(shi)(shi)、槽式(shi)(shi)和盤式(shi)(shi)三(san)類。這(zhe)些電(dian)站基本上都是試驗性的。例如,日(ri)本按(an)照(zhao)陽光計劃建(jian)造的一座1MW 塔(ta)式(shi)(shi)電(dian)站,一座1MW 槽式(shi)(shi)電(dian)站,完成(cheng)了試驗工(gong)作后(hou)即停止運行(xing)。美國 10MW 太(tai)陽1 號(hao)塔(ta)式(shi)(shi)電(dian)站,進(jin)行(xing)一段時(shi)間試驗運行(xing)后(hou)及時(shi)進(jin)行(xing)技術總結,很快將它改(gai)建(jian)為(wei)太(tai)陽2號(hao)電(dian)站,并于1996 年1 月投(tou)入運行(xing)。
80 年代中期,人們對建成(cheng)的太陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)發(fa)電(dian)站(zhan)進行(xing)技術(shu)總結后認(ren)為,雖然太陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)發(fa)電(dian)在技術(shu)上可行(xing),但投(tou)資過大(美國太陽(yang)1 號電(dian)站(zhan)投(tou)資為1.42 億美元),且降低(di)造價十分困(kun)難,所(suo)以(yi)各國都改(gai)變了原來的計劃,使太陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)發(fa)電(dian)站(zhan)的建設逐漸冷(leng)落下來。例(li)如(ru),美國原計劃在1983~1995 年建成(cheng)5~10 萬(wan)kw 和10~30 萬(wan)kw 太陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)電(dian)站(zhan),結果沒有實現。
正當(dang)人們懷疑太陽(yang)能(neng)熱(re)(re)發電(dian)(dian)(dian)(dian)的時候,美(mei)(mei)國和以色(se)列聯合組成(cheng)(cheng)的路茲太陽(yang)能(neng)熱(re)(re)發電(dian)(dian)(dian)(dian)國際有限公司,自1980 年(nian)開(kai)始進(jin)行太陽(yang)熱(re)(re)發電(dian)(dian)(dian)(dian)技術研究,主要開(kai)發槽式(shi)太陽(yang)能(neng)熱(re)(re)發電(dian)(dian)(dian)(dian)系統,5 年(nian)后奇(qi)跡般(ban)地進(jin)入商品(pin)化階段。該公司從1985 年(nian)至(zhi)1991 年(nian)在美(mei)(mei)國加州(zhou)沙(sha)漠建(jian)成(cheng)(cheng)9 座槽式(shi)太陽(yang)能(neng)熱(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan),總裝機容量353.8MW。電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)的投資(zi)由(you)1 號(hao)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)的5976 美(mei)(mei)元(yuan)/KW,降(jiang)到(dao)(dao)8 號(hao)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)的3011 美(mei)(mei)元(yuan)/KW,發電(dian)(dian)(dian)(dian)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)從26.5 美(mei)(mei)分/KWh 降(jiang)到(dao)(dao)12 美(mei)(mei)分/KWh。公司之后計(ji)劃(hua)到(dao)(dao)2000 年(nian),在加州(zhou)建(jian)成(cheng)(cheng)裝機容量達800MW 槽式(shi)太陽(yang)能(neng)熱(re)(re)發電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan),發電(dian)(dian)(dian)(dian)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)降(jiang)到(dao)(dao)5-6 美(mei)(mei)分/KWh。遺憾的是,1991 年(nian)因路茲公司破(po)產而使計(ji)劃(hua)中斷。
而(er)(er)隨著路茲公司的(de)倒閉(bi),光熱發電技術也(ye)步(bu)入了長達 16 年(nian)(nian)的(de)停滯。根據(ju)NREL 的(de)數據(ju)顯示,從90 年(nian)(nian)到(dao)06 年(nian)(nian)新增裝機容量僅1MW,而(er)(er)90 年(nian)(nian)當年(nian)(nian)的(de)新增裝機容量為80MW,降幅(fu)達到(dao)98.8%。
在 90 年后,世界對(dui)光(guang)熱發(fa)電(dian)技(ji)術進入了長達(da)16 年的(de)停滯期,但07 年隨著美國(guo)Nevada Solar One電(dian)站的(de)并網(wang),光(guang)熱發(fa)電(dian)打(da)開了新(xin)的(de)篇章(zhang)。
美國對光熱(re)發(fa)電技(ji)術(shu)率(lv)先破冰。Nevada Solar One 是美國在(zai)太(tai)陽(yang)能集熱(re)電站(zhan)建(jian)設經(jing)歷了長達16年(nian)(nian)的(de)(de)停頓之后(hou)(即1991 年(nian)(nian)后(hou)),所建(jian)的(de)(de)最(zui)大的(de)(de)槽(cao)(cao)式發(fa)電電站(zhan)。設計功率(lv)為64MW,最(zui)大可達到75MW。使用(yong)了18200 面槽(cao)(cao)式發(fa)光鏡把(ba)太(tai)陽(yang)的(de)(de)能量(liang)聚集到18240 個(ge)吸熱(re)管中。Nevada Solar One在(zai)2007 年(nian)(nian)并網(wang)發(fa)電,可滿足(zu)一(yi)萬(wan)四千家(jia)用(yong)戶(hu)的(de)(de)用(yong)電需求,年(nian)(nian)減排CO2 相當于(yu)2 萬(wan)輛轎車的(de)(de)排放。
西(xi)班牙也不(bu)甘示弱(ruo),大(da)規(gui)模(mo)進入(ru)光熱發電(dian)市場。位于西(xi)班牙Granada 省(sheng)的(de)(de)Andasol 項(xiang)目由三個同(tong)等規(gui)模(mo)的(de)(de)50MW 太陽能槽式(shi)集熱發電(dian)站(zhan)組成。其中Andasol1 已經在(zai)(zai)2009 年3 月實現并網(wang)發電(dian),是(shi)歐洲的(de)(de)第一個商業化太陽能集熱電(dian)站(zhan),也是(shi)目前(qian)為(wei)止最大(da)的(de)(de)。其主(zhu)要特點是(shi)使用了雙塔式(shi)熔鹽(yan)(60%的(de)(de)硝(xiao)酸(suan)(suan)鈉(na)+40%的(de)(de)硝(xiao)酸(suan)(suan)鉀)儲(chu)熱系統。儲(chu)熱塔高14 米(mi)(mi),直徑36 米(mi)(mi),內裝約28,500 噸(dun)的(de)(de)熔鹽(yan),可保證電(dian)站(zhan)在(zai)(zai)無日光狀(zhuang)態下(xia)全負(fu)荷(he)持續運(yun)行(xing)7.5 小時,因(yin)此大(da)大(da)增加了電(dian)站(zhan)的(de)(de)運(yun)行(xing)時間(jian)。
Andasol 1 提(ti)供的環境友好的電能,可(ke)(ke)以滿(man)足大約20 萬人(ren)的用(yong)電需要(yao)。由于(yu) Andasol 位于(yu)Guadix 高原之上,海拔近(jin)1100 米,且是沙漠氣候,因(yin)此年日照量(liang)可(ke)(ke)達2,200KWh/m2-year。
舉世(shi)矚目的 Desertec 計劃(hua)預示光熱(re)發電時代即(ji)將到來(lai)。Desertec 是(shi)以德國(guo)為(wei)首(shou)的多個歐洲國(guo)家聯合參與的一(yi)個雄心勃勃的計劃(hua)。它的目標就是(shi)利用撒(sa)哈拉(la)沙(sha)漠(mo)架設9000 平(ping)方公里的太陽能(neng)電板,來(lai)滿足全世(shi)界的電力要求。而這個面(mian)積(ji)與900 萬平(ping)方公里的撒(sa)哈拉(la)沙(sha)漠(mo)相比,不過是(shi)滄海一(yi)粟。
Desertec 概念是由羅馬俱樂(le)部(bu)的TREC 行(xing)動衍生的,希望通過(guo)開發(fa)沙漠的潛(qian)能(neng),為世界(jie)(jie)各地供應可持續電力。2009 年10 月30 日,歐洲沙漠太陽能(neng)熱(re)發(fa)電行(xing)動計劃合資(zi)公(gong)司“DesertecIndustrial Initiative(DII)在(zai)德國(guo)慕尼黑成(cheng)立(li),計劃投資(zi)4000 億(yi)歐元,在(zai)撒哈拉沙漠建設世界(jie)(jie)最大的太陽能(neng)熱(re)發(fa)電項目。
根(gen)據該(gai)計劃(hua),這項工(gong)程(cheng)到2050 年的時候,所產生的電(dian)(dian)能(neng)產量(liang)(liang)頂峰(feng)值將(jiang)達(da)到100GW,相當于(yu)100座大型火力發電(dian)(dian)廠的發電(dian)(dian)量(liang)(liang),屆(jie)時將(jiang)滿(man)足歐(ou)洲地區15%的用(yong)電(dian)(dian)需(xu)求(qiu)。從規模上當得起(qi)世紀工(gong)程(cheng)的稱號。另外,計劃(hua)還指(zhi)出電(dian)(dian)能(neng)的輸(shu)送將(jiang)采用(yong)高壓直(zhi)流輸(shu)電(dian)(dian)技術(shu),可(ke)以(yi)使電(dian)(dian)能(neng)在傳(chuan)輸(shu)過程(cheng)中的損耗降(jiang)低(di)至(zhi)10%以(yi)下。整個送電(dian)(dian)工(gong)程(cheng)會(hui)橫跨地中海(hai),而主要的線(xian)路穿越(yue)直(zhi)布羅(luo)陀(tuo)海(hai)峽,由(you)摩(mo)洛哥(ge)至(zhi)西(xi)班牙、經(jing)由(you)巴(ba)利(li)(li)(li)阿(a)里群島(dao),由(you)阿(a)爾及(ji)利(li)(li)(li)亞至(zhi)法國、突(tu)尼斯至(zhi)意(yi)大利(li)(li)(li)、利(li)(li)(li)比亞至(zhi)希臘、經(jing)由(you)塞(sai)浦(pu)路斯,由(you)埃及(ji)至(zhi)土耳其(qi)。