新鲜出炉的太阳能光热发电专业演讲问答范本

主持人：谢谢，下面有请：“中国光热发电：后发优势路在何方？”北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室主任、中投亿星首席科学家马重芳教授

马重芳：各位女士、先生，首先允许我感谢大会的组织者给我这样的机会，到这里来向大家学习，特别是向西方和中国的企业家、科学家和政府官员，学习我们在这方面的经验。

首先，太阳能热发电势在必行，刚才听到了几位西方大公司的报告，实际上这项技术已经发展到相当成熟的地步。比如说商业化运行在西方已经有460万千瓦，同时运行30多年在美国加州，单塔功率已经超过10万千瓦。所以西方这方面所获得的经验是非常宝贵的，我们应该尊重他们的成就、尊重他们的知识产权。

西方投入的资金就以460万千瓦的建设费来讲，肯定是超过了200亿美元，实际他们投入的数字可能还要大。只有巨大的资金投入才可能获得今天的科学和工程的成就，所以中国人应该很好的向西方学习。

熔盐蓄热技术的应用，解决了人类蓄能巨大的难题，尽管现在太阳能热发电的成本还是相当之高，但是这项技术肯定是要做下去的，肯定要跟光伏一道并行的发展，这一点是毫无疑问的。

一直在中国人面前有一个美好的前景一直在诱惑着我们，看着很近实际似乎又很遥远。我们都为此而激动但是也常常为此而苦恼，我相信第一步就是以现在西方已经获得的成就，我们学习他们的技术，同时也发挥中国人的潜力，我相信第一个高潮在中国电价公布之后很快就会到来。有中国人的参与会玩得更好，当然我们还是追赶者我们要虚心的学习。

但是，尽管西方已经有了非常杰出的成就，但是我有一个想法，我觉得到现在为止CSP的最终解决方案，好像还没有得到，什么是最终解决方案呢？波音747的飞机1970年投入使用，距离现在已经45年了，但是现在波音747仍然是奥巴马总统的座机，习近平也坐这个飞机，过了45年还在用，基本上没有动原则上，这就是最终的解决方案。

还有一个例子是高铁，日本的新干线，用了40多年，当年邓小平也去坐，270公里，也许日本被中国的竞争所困扰，但是我们做得也不错，但是过了40年基本原则、基本的模型、工程的原则还是一样的，这就是最终解决方案。

西方老大哥对此怎么看，我们还没有找到解决方案，就是因为成本高、效率低，不是说成本高就不能做，电动汽车成本这么高不是搞的如火如荼嘛，我们当然可以玩下去的，但是这么高的成本、这么低的效率，我们谁敢说找到了解决方案呢，是塔式还是槽式，或许都不是！当然这要实践证明，我觉得西方获得了巨大的成就，是我们的老大哥我们得好好学习，但是他们没有解决最终的方案。

我们需要进一步的联合起来搞创新。

光聚集起来就损失了30%，光变成热，又损失了20%，热功转换效率大概是三分之一，又损失了将近三分之二，最后年平均发电效率还有多少，大概是15%左右，有的不到，有的也许多一些，效率很低呀，85%的能量没有很好的利用，它怎么能不贵呢，另外这项技术涉及这么多产业部门，产业链这么长，成本怎么降低呢？

中控做的不错，是中国最大规模的电站，很多的企业也做了很多工作，但是我们投了多少钱呢，大概是西方的十分之一还是百分之一？中国现在是学习者、追赶者，我们应当很虚心，我们也应当有很严肃的态度，为了维持生存做CSP的公司要把自己说的好一些，做零部件的公司、做子系统的公司要把自己说得好一点，都是应该的，都是可以理解的，但是我们还要严格一些，做什么事情不要吹得太厉害，当然也不要妄自菲薄。

这个产业没有中国人参加不知道能不能玩得很好，有一个蓬勃社的记者，前年我在澳门开会做了一个关于CSP的报告以后，他说降低成本一定要中国人参加，我想在座的都能做出贡献，这个产业链太长太大了，西方拥有先进的技术，特别是宝贵的工程和商业的经验，他们做了三四十年了，花了大概将近两千亿，至少1500亿人民币，300亿美元，我想他们花了是大体上这么大的数目，那不是白扔的钱，我们得要虚心的学习，但是最终如果没有中国人参加怎么把成本降低下来。

产业链非常之长，只有中国能够承担制造业的任务，中国人很辛苦赚很少一点钱就很满足了，我们面前巨大的产业是西方国家的机遇，应该也是中国的机遇。从机械装备、控制系统、熔盐、导热油、重化学工业和做蒸汽轮机、换热器、熔盐棒，这些东西中国都能做好而且做的便宜，太阳能热发电是典型的热工转换过程，热工转换是能源的主流技术，因为热转换成为工或者是工转换为热和冷能这是能源的主流技术，CSP就是能源主流技术的一部分，这方面中国能做很多事情，因为热工转换需要大量的机械装备，中国玩微电子也许玩不过美国人，但是搞机械热工这套装备做得不错而且很便宜，巨大的产业机遇是全球共享的，我们尽管是“迟到者”但是也有参与的机会，出路是优势互补国际合作，这么讲有一个根据。去年的11月，所谓APEC蓝的时候，奥巴马总统和习近平主席发表了中美气侯变化的联合声明，这是在中国领导人第一次对气侯变化、对于二氧化碳的排放明确的承担了责任，在美国好象也是第一个总统承认气侯变化的责任，对于中国来说，中国承诺了要在2030年左右，把中国的碳排放达到峰值，距离现在不过也就是15年，在2030年左右要使非化石能源在一次能源利用达到20%左右，这是中国政府认真的承诺。

这就决定了，中美两个大国共同承担了减排的义务，当然责任还有不同，这我不详细说了。最近中美两国战略和经济谈判有消息传出来，说中国要投入6.6万亿（英文），这件事是非常的重大，也为我们行业的发展提供了政治上、经济上巨大支持，我们可以也必须走国际合作的路。

国际合作第一步应该虚心的学习引进和尊重西方的知识产权，利用他们的技术和经验，发挥我们在产能方面的优势，在电价很快会公布的情况下，我相信第一个高潮会到来的，尽管现在还有很多困难，昨天听到中海阳的老总说投了5个亿，拿到的单子都是很小，几万、几十万，我觉得这些企业家值得我们尊重，值得我们学习，但是我相信第一个高潮应该很快会到来，到那个时候我们起码不会饿死，中国企业家做了这么多年的努力和准备，这么艰苦等待的时机，这第一个高潮我想应该很快会到来。

国际合作协同创新，如果一个行业在西方已经获得了大发展，中国人接过来能做得很好，比如说高铁，以及很多的产业都是这样的。但是像CSP这个产业，好像是没有一个解决方案提供出来，也正因为如此所以我们似乎看到有些情况是有点让我们失望的，比如说让我们耐心一点等等，原因是因为最终解决方案似乎还没有明确的提出来，如果提出来政府马上就可以下决心，中国人马上就可以去做大。

现在是有了相当好的基础，就是波音747还没造出来，但是空中堡垒这样的飞机倒是造出来了，不能说没有成就，这个成就也可以有巨大的产业发展机遇，但是终究还没有得到最终的解决方案。现在的这些方案几乎是30年前、40年前提出来的，现在天天讲创新，我们也看到创新创造了很多奇迹，创造了马云、创造了facebook。

我们这个领域难道就没有创新的机会吗？我今天要讲的第二点，我们也许应该有第二个高潮，那就是把CSP做得能够跟光伏竞争，

能够让它的成本降低一半甚至更多，让它的效率年平均发电效率从15%左右提高到20%甚至更高。

这些事情不是梦想，是必须实现的，如果不实现那我们也会发展，也能赚很多钱，但是难以做得更大。为了这个目的我觉得我们要跟西方携手合作共赢。

协同创新怎么走呢？有一个巨大的问题，中国人能不能有资格参与，中国的科技创新相对来说还是比较落后的，中国人创新能力，我在美国待了五六年学习和工作，我知道美国人比中国人强得多，日本人不如美国人，欧洲也不如美国人，但是好像都比中国人的创新能力强。另一方面，我在美国待了五六年，俄国待过一年，日本待过一年，世界上主要的实验室，主要干活的人有犹太人、印度人更多的是中国人，可见中国人是有创新能力的，但是由于种种的原因，我们不去分析，中国人的创新是比较差的。

CSP这个产业需要中国人参与，需要跟西方一道来创新，也希望西方能接纳我们。这个资格是我们自己争取来的，我想说明的是我们有资格参与这个创新。

北京工业大学已经做了15年的研究，我们做了130多种不同的组份，热物理、热化学性质投入了上千万进行研究，不同形态的过程和计算方法、实验数据都做了比对，这些工作花的钱是很大的，因为我

们实验室从建立以来这15年，从校外得到的资金是1.7个亿，还有学校、教育部、北京市的投入，大概至少是4个亿左右。

2010年美国爱德和国家实验室，这个实验室有八千人，他们开发过54种核反应堆，制造了世界第一台核潜艇的反应堆，跟他们比我们实验室不过是一个小字辈。2010年3月，这个实验室发表了一个科技报告，翻译过来就是“液态盐的热物理与热化学性质的工程数据库”这篇科技报告里，推荐了六个熔盐计算的公式，熔盐在管子里流动的时候，它的换热系数是多少，用什么公式来计算，推荐了六个计算公式，六个计算公式统统来自我们的实验室，我和我的博士生刘斌博士和其他几位教授联名发表的。我在美国待过六年，我知道哪个国家都一样，如果有自己的文献一定是优先引用的，不会去引用一个遥远国家的数据，这六个计算公式统统是来自于我们大学我们的实验室，没有任何一个公式是来自于其他的国家和研究机构和大学。

当年9月，还是爱德和国家实验室，他们发表了另一篇报告讲到如何计算熔盐的传热，六个公式统统来自我们实验室，还有六章数据图也统统来自于我们实验室。中国人是谦谦君子，至少我们不愿意把自己说得太大，但是请允许我把这个事实告诉大家，除非你不用熔盐，除非你用熔盐但是不去做精确的计算，不去做性能的估算，都是拍脑袋，否则你应该知道用什么公式、用什么标准，这不仅是学术上的荣誉，这些材料在网上可以得到，我想这些结果证明了我们中国人的创新还是得到承认的，也有人问我是不是认识这些爱德和国家实验室的科学家，我

一个也不认识，因为他们是做核反应堆的，他们不是做太阳能的，因为熔盐首先是用在反应堆的而不是用在太阳能。

这些不是纸上谈兵，因为用什么样的传热介质和蓄热介质是CSP产业最关键的第一个问题，选什么样的介质它的成份是什么、它的热物理性质、热化学性质如何把握、如何变更，让它适应工程的要求，用什么样的数据在工程上来控制传热过程，用什么样的传热形态，是用受波对流、层流还是揣流、自然对流还是混合对流，这一切如果没有精密的思考就去做工程设计盲目性会很大。

我们也把它用在工程上，小型的槽式系统就罗山，我们用熔盐运行了两个多小时，这些技术没有那么难，都能做到，我们向西方学习的还有他们大规模的工程化商业化的经验，我们希望花钱去引进，我想西方也应该以合理的价格转让给我们，这些我们自己做也可以做，最好还是国际合作，大家一道来做更好。

熔盐的问题不是书生在那空议论，所以说不是莫道书生空议论，产业焦急血斑斑，我们实验室花了几个亿的资金，有纳税人的钱、投资人的钱，数以千万记的，哪一个中国公司会投几个亿的钱来做这件事，除了带头大哥像中广核、龙腾，我们实验室几个亿的资金投下去了，我们的目标是产业化是工程化，这些工程都是要投入巨大精力的，即使如此我们也是配角，我们只跟带头大哥一起玩的，这些带头大哥是中外的企业家、投资家。

昨天深圳华强说他们的老总要扔进七个亿，这使我肃然起敬，但是我们最好少扔钱做得更好。

除了熔盐以外，分布式太阳能热电联供系统，也许是非聚焦的中低温的低成本的，这种系统在中国也有很大的前景，特别是在中部和东部，西方也没有解决，我们在跟夏小东博士合作做非聚焦的，也做聚焦的所谓有机循环系统，单合板发动机是自己做的，这是非常精密的机械。

世界最大的压缩机公司两次来访，我们正在商谈如何合作，阿特拉斯公司是最大的压缩机公司，年销售额一百亿欧元。

项晓东博士是知名的科学家和海归，而且拥有300项美国专利，谁敢说现在就能最后的给出一个方案就是塔式、槽式，我们需要发展一种低成本的，光学系统效率更高、集热效率更高的聚光集热系统，为什么不能够考虑这个可能性呢？

以前也有一些科学家提出过，但是真正成功的很少，项晓动博士提出的叠塔混合式的系统具有很高的聚光集热的效率。这完全有可能成为一个创新，其他也有一些公司在做类似的创新，都是应该受到鼓励的，我们不要轻易的相信，现在的结果就是最终的解决方案，我们应该向马思科（美国的企业家）。

超级绝热技术，也项晓东的创新，非跟踪的太阳能集热器，温度达到190度成本降得很低，这也是非常重要的方向，特别是做分布式

系统。他们做的工作得到了中科院工程验的高度评价，也得到了中国一些政治领导者，比如说俞正声、吴邦国等都给予了重视，项晓东先生不仅仅是创新，也是扔进了大量的钱，国家的钱拿到了上亿，他们自己筹的钱没有一个亿也差不多，都不是议论而已，是砸进了上亿的资金，这样的创新我想不会没有结果。

我们也跟很多国外企业有过交流，比如说很知名联合技术的公司、法国电力集团、意大利国家电力公司、西班牙大学和研究中心、日本人、台湾人。

一句话，我们中国应该在最终解决方案方面做贡献，我们希望跟西方一起来合作。

大型聚焦的太阳能发电系统，可以用叠塔混合的聚光集热技术、超级绝热，现象熔盐传递蓄热技术，目标是试图探索最终的解决方案，把成本极大的降低、效率提高到20%甚至更高。

也要分布式系统，让成本做的低，这可能要用ORC系统，功率范围也是比较小的，例如现在做到170千瓦、10千瓦都有，这些创新工作是我们的未来，我们应该向facebook这样的一些公司，像马云这样的公司学习，还有马思科，这些研究基地在海南，项博士投入了很多的钱在开发这个基地，在八达岭王志峰先生所做的，还有北京工业大学。我们也联系了一系列的老总，成立了公司做百集瑞。

很多大的公司，一次拿出1900万元并不是一件容易的事情，我们是能够跟西方国家一道把科技创新做好，把制造业做好。

谢谢大家！

主持人：谢谢马教授的演讲，刚才几位分别做了主题演讲，有些嘉宾可能有一些问题，下面就上述四位嘉宾的演讲进行提问和交流。

提问：华尔街日报本月13号发表一篇评论，认为伊万帕电站实现了40%的设计产能，更像一个燃煤电站和燃气电站不知道亮源公司如何回应这个评论。

第二个问题，现在的效能低是否以定日镜的面积小有关，自己也在议论变更定日镜的面积，有60平米、120平米的，现在在国延庆用的是120平米。

你们的学习过程大概是四年时间，时间是否有点长，投资者的看法如何？

华尔街日报透露说蒸汽发生器故障频发，是材料引起的还是巴威公司的设计引起的，还有另有其他的原因。

回答：《华尔街日报》也不要完全的相信它，对我们来说毫无疑问是学习的过程，我们在准备的过程中也考虑到了减税政策的时间。我们利用了减税的政策，我们在去年的时候开始爬坡，我们也在年终的时候开始做进一步的微调，一直持续到年底。

您刚才也提到了定日镜的面积，我们要实现优化，这是经济角度考虑的优化，50平米，有的对手使用120平米，我们在德令哈使用的25平米，所以定日镜的面积完全是出于经济效率的考虑，如何来优化光场，之前也听到过运行有了很大的改善，的确是在刚开始的时候，在去年的时候面临一些设备的故障，如热泵的问题、锅炉热泵的问题等等，但是这些问题很大程度上已经解决了，现在仍然还在解决一个涡轮机的振动问题在去年的时候还在试图解决，有一些常规的技术也给我们造成了困扰，在爬坡的过程中，之前也展示过。《华尔街日报》提到了四年的时间，我们业提供了保证，在四年之内要实现我们所保证的目标，这也是《华尔街日报》提及到了，大家到实地看看的话，会对于目前运行的效果会感到非常的吃惊，就像我之前说过的那样，我们现在已经不断在创造新的记录，另外想指出的是，包括热工的转换等等，我们已经有了很大的改善，改善的程度非常大，未来有很大的挑战，但是我想整个团队对这个项目感到非常的骄傲，就像之前所说的，千里之行始于足下，在这个过程中积累了很多的经验和教训，毫无疑问在接下来的项目中，这些经验和教训将会为我们作用，在中国也是如此。

我没有全部回答你的问题，我鼓励你去我们的网站上看看，我相信在网站上应该可以帮助你提供更多的相应的数据。

提问：我来自中海阳，向马教授请教一个问题，在您的报告里提到分布式太阳能热电发电系统，我的问题是分布式的太阳能热发电系统迄今为止一直没有普及开，是因为热发电的补贴问题还是存在技术壁垒，还是成本问题一直高居不下呢？

第二个问题，分布式热发电系统和现在主流的分布式光伏系统，两种技术会存在什么优缺点，根据您的专业角度，这种分布式的热发电系统什么时候能够像分布式光伏一样，能够在千家万户普及开，谢谢？

马教授：分布式系统概念不是中国人提的，最近这十多年中国人学习西方也提出了这个概念，现在也被国家接受，也列入了规划，但是分布式的概念第一是功率范围比较小，比如说百千瓦级的，我们在科技部拿到一个项目给了我们550万，做百千瓦级的分布式系统，难的地方，我们知道聚光、集热，光聚集变成热，然后是热工转换，就是要用动力机，动力机如果是越大越好做越小越难做，百千瓦很难，十个千瓦更难，因为成本上去了。

再有，温度要低一些，温度做的聚焦以后当然可以产生500度以上的高温，但是对分布式系统温度太高成本会更高，所以要用非聚焦的集热器，温度大概一百八九十度，然后去循环发电供热，因为平均发电效率就是15%，提高几个百分点都难，大部分都是热，那个热又不用，那就很完蛋了，所以中国中部和西部根本没有那么多土地，谁去建大电站呢，分布式系统是非常大的未来，碟式应该是分布式系统，比如说25个千瓦、50个千瓦，百千瓦都不到，但是碟式不能够蓄热成本又高，所以分布式系统是西方没有解决的，我们可以共同来解决。

现在在做的用ORC系统，用非聚焦和聚焦的都有，要有熔盐蓄热，把这些技术都做起来，科技部给我们钱，最近达到了170千瓦的功率，谢谢！

提问：想问一下马教授，对混合熔盐和换热器的强制传热系数进行了研究，我想问一下你们对于换热器怎么能够高效最佳的节奏有没有简单的叙述？传热的形式是什么？

马教授：用什么样的盐，盐具有什么样的热物理和热化学性质，这就要控制盐的成份，我们做了135种熔盐，对它的黏度、导热系数等等要在高温下做测量，目的就是要控制它，至于流形是层流是揣流等等，这也要有控制，这些东西都要经过计算，除非你不用熔盐，否则必定要

去做传热的计算，不能拍脑袋估计，美国人也是最开始拍脑袋估计的，现在当然是算了，到现在为止最好的公式好像还是我们提的，没有人找到其他的公式，因为这些公式是由所有普视性的，不仅对熔盐好用，对水也可以用，这些东西还有一些层流到揣流的过渡，这些最终是为了做工程不是为了发表文章，发表文章就是让全世界共享，美国的核工业部门也许军事部门也可以用我们的公式，那是共享的成果，真正怎么解决问题我们愿意跟更多的企业合作，就是用熔盐也不一定和我们合作，你们也可以自己解决，那也很好，但是如果跟我们合作我们可以来共同来分享。最终大家都要来找到最适合的传热介质，传热的形态和换热器的结构，换热器结构有很多软件。

谢谢！