历经6年科研攻关和施工建设，2012年8月八达岭太阳能热发电实验电站成功发电。这是我国也是亚洲首座兆瓦级塔式太阳能热发电实验站，使我国成为继美国、西班牙、以色列之后世界上第四个掌握太阳能热发电技术的国家。
　　距离北京八达岭长城不远处，可以看到一座高119米的白色吸热塔伫立在长城脚下，分外夺目。
　　
　　沿着白塔的方向，冒着寒风，经过一片枯叶林后，塔式太阳能热发电示范基地的大门即映入眼帘。这就是中国科学院电工研究所八达岭太阳能热发电实验电站，它也是“十一五”国家863计划太阳能热发电项目的实验基地。
　　
　　如今提到“太阳能”一词，大众对其已不再陌生，看看自家楼顶，经常会出现太阳能热水器的影子。但是，“塔式太阳能热发电”这个词汇仍然既熟悉又陌生。
　　
　　中国科学院电工研究所研究员、北京市太阳能热发电工程技术研究中心主任白凤武在接受本刊记者专访时表示，塔式的装机容量目前已有500MW以上，未来几年塔式电站还会陆续增加，由于塔式的发电效率很高，未来将有很好的发展趋势。
　　
　　定日镜“向日”定乾坤
　　一进入塔式太阳能热发电示范基地，本刊记者立即被一片光束吸引，这就是塔式太阳能热发电的“心脏”——100面共1万平方米的定日镜。
　　
　　白凤武介绍，目前，太阳能热发电技术大体上分为两类技术，一种是线聚光技术，另一种是点聚光技术。线聚光技术是将太阳光经反射镜会聚至焦线上的技术，主要有抛物面槽式太阳能热发电技术和线性菲涅尔式太阳能热发电技术。点聚光技术是将太阳光经反射镜会聚至焦点上的技术，主要包括塔式太阳能热发电技术和碟式太阳能热发电技术。“我身后的就是一座点聚光技术的塔式太阳能热发电站。”
　　
　　据了解，塔式太阳能热发电站，由定日镜场、吸热塔吸热器、储热系统、汽轮机、发电系统、辅助锅炉等组成。塔式太阳能热发电的基本原理是利用聚光太阳能集热器把太阳辐射能聚集起来，加热工质推动原动机发电的一项太阳能利用技术。白凤武站在一面定日镜前介绍，塔式系统主要由多台定日镜（具有微孤度的平面反射镜）组成定日镜场，将太阳能辐射，反射集中到高塔顶部的高温接收器上，转换成热能后，传给工质升温，经过蓄热器，再输入热力发动机，驱动发电机发电。
　　
　　实际上，太阳能热发电就是利用镜子，将太阳光聚集到一个固定在塔上部的吸热器上，用以产生高温，加热工质，产生过热蒸汽或高温气体，带动发电机组发电。“双轴跟踪技术使得100面镜子像向日葵一样，始终与太阳保持合理的入射角度，将太阳光准确的反射到塔上吸热器中。”他在演示定日镜调试时说，“定日镜调试不能有半点差池，否则后果将不堪设想。比如吸热器旁的塔壁如果没有进行足够的冷却，就会面临让混凝土短时间内‘崩裂’，塔内部的钢结构变形的后果。”
　　
　　从施工到初见规模，历经6年科研攻关和施工建设，2012年8月八达岭太阳能热发电实验电站成功发电。这是我国也是亚洲首座兆瓦级塔式太阳能热发电实验站，使我国成为继美国、西班牙、以色列之后世界上第四个掌握太阳能热发电技术的国家。
　　
　　“当聚光系统把能量会聚起来后，除了发电本身所需的能量之外，暂时富余的能量可通过显热储热系统，其利用物质温度升高或降低来存储或释放热量，一般采用导热油、熔融盐、混凝土、砂石、水等做介质。”白凤武告诉本刊记者，“八达岭太阳能热发电实验电站采用了水/蒸汽为传热流体，电站的发电功率为1.5MW，运用主动型的直接蒸汽储热与双罐间接储热相结合的储热系统，储热介质为导热油和高压水。由于水的导热率高，且无毒、无腐蚀，产生的高温高压蒸汽可以直接推动气轮机发电，使系统得到简化并减少了热量损失。”
　　
　　电力输出稳定性是出路
　　进入21世纪，以西班牙、美国等为代表的太阳能资源丰富的地区，大力发展太阳能热发电技术，陆续建成了多座商业化运行的太阳能热发电站，从而迎来了太阳能热发电技术的快速发展期。而在我国，科学家们也开始了太阳能热发电的开发，并积极致力于这一技术的推广和应用。
　　
　　据悉，2008 年金融危机后，德国、日本、美国等纷纷调高发展目标。预计太阳能发电将在 2030 年占到世界能源供给的 10%，对世界的能源供给和能源结构调整提供实质性的贡献。
　　
　　白凤武认为，作为可再生能源发电技术之一，太阳能热发电系统的最大特点是电力输出稳定、具有电网友好性，既可以作为基础负荷也可以作为调峰负荷。这是解决当前可再生能源发电波动性对电网安全性影响问题的重要途径。
　　
　　此外，太阳能热发电站采用汽轮机、燃气轮机等常规热工转化设备进行热工转化驱动发电机发电，易于与化石燃料发电系统进行联合循环运行，降低化石燃料的消耗和二氧化碳的排放。
　　
　　就塔式太阳能热发电而言，其具有规模大、热传递路程短、热损耗少、聚光比和温度较高等特点，极适合于大规模并网发电。据统计，八达岭太阳能热发电实验电站的年发电量约为195kWh。相比传统的火力电站，每年可以节省标准煤663吨，减少排放二氧化碳2336吨、二氧化硫17.5吨。
　　
　　白凤武阐述说:“这种发电方式其实和火力发电是相同的，只是用太阳能替代了化石能源，从长远来看是一种可持续发展的能源形式。这种方式对环境影响比较小，对温室效应却有很大的抑制作用，是一种非常清洁的电能。”
　　
　　商业化道路需补充能量
　　随着2011年1月第一座商业化50MW太阳能热发电项目特许权招标的结束，太阳能热发电技术在国内开始进入商业化工程示范阶段。要做到产业化，首先需要解决最“接地气”的电价问题。我国在未来两年会实现人民币1元/ kWh的目标电价。但如果将包括厂用电电网购电、有条件优惠贷款、售电增值税减免、土地费用减免、实施太阳能发电园区模式等所有可能的激励扶持手段累加，目前太阳能热发电均化发电成本仅为0.9元/kWh。
　　
　　毋庸讳言，由于成本、技术等因素，现在煤电和光伏发电价均低于太阳能热发电的电价，那么太阳能热发电距离产业化还有多远？
　　
　　面对商业化乃至产业化的问题，白凤武也有自己的观点。
　　
　　他坦言，现在最主要的就是缺少商业化生产、制造和运行，包括系统的评价，以及政策的驱动。“从投资的角度来讲，目前太阳能热发电缺少投资价值，我认为投资可以从公益性质的角度支持太阳能热发电的健康快速发展，比如从基金、政策等方面。只要产生了一定的经济效益，就可以作为商业运营模式。” （本刊记者 杜壮）