瑞典查爾姆斯理工大學(xué)最近發(fā)表的一項(xiàng)研究成果詳細(xì)討論了關(guān)于聚光型太陽(yáng)能熱發(fā)電（CSP）的材料問(wèn)題。研究證實(shí)，CSP沒有受到材料供應(yīng)的大規(guī)模限制。不過(guò)，這個(gè)行業(yè)也面臨一些急需解決的問(wèn)題，比如取代反光鏡上的銀。

    研究結(jié)論認(rèn)為，和全球的儲(chǔ)量相比，CSP對(duì)材料的需求在很大程度上似乎不受限制。自中國(guó)出臺(tái)稀土金屬出口限制后，一些可再生能源技術(shù)依賴的稀缺材料得到重視。許多風(fēng)力和光伏領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)正在致力于減少對(duì)稀有材料（比如銦或稀土金屬）的過(guò)度依賴。CSP行業(yè)“可能”受到的限制較少，其主要使用如鋼鐵和玻璃這些常見的材料來(lái)建造。

    研究結(jié)論認(rèn)為，和全球的儲(chǔ)量相比，CSP對(duì)材料的需求在很大程度上似乎不受限制。從理論上看可以建造足夠的太陽(yáng)能熱發(fā)電廠，這至少是目前全球電力需求的5倍。

    不過(guò)，研究也指出了一些該行業(yè)有可能面臨的挑戰(zhàn)，主要關(guān)注于目前廣泛用于反射鏡的銀。即使不考慮蓬勃發(fā)展的CSP產(chǎn)業(yè)的需求，在未來(lái)幾十年銀金屬也最有可能出現(xiàn)供不應(yīng)求。CSP反射鏡制造商可能會(huì)使用其他反射面材料（如鋁）以確保成本競(jìng)爭(zhēng)力。

    按照Greenpeace/IEASolarPACES/ESTELA的增長(zhǎng)情景預(yù)測(cè)，到2050年CSP發(fā)電量可達(dá)到8000TWh/年，CSP電廠消耗的硝酸鹽是目前年產(chǎn)量的50%~120%，幾種常見材料（如玻璃、鎳、鎂、鉬等）消耗量是目前年產(chǎn)量的5%~15%。

    研究人員指出，拋物槽式CSP電廠傾向于使用大量的混凝土和鋼鐵，而小型定日鏡塔式發(fā)電廠的鋁和不銹鋼使用較多。和一座熔鹽吸收塔CSP電廠相比，拋物槽電廠每兆瓦需要更多的熔鹽。這意味著槽式發(fā)電廠比塔式發(fā)電廠更容易受到熔鹽生產(chǎn)瓶頸的影響，除非采用其他的存儲(chǔ)技術(shù)。

    研究人員認(rèn)為，更高的蒸汽溫度和發(fā)電廠效率的提高將使得材料需求降低，但較高的溫度意味著要使用更多高品質(zhì)鋼材，而且如鉬、鈮等管道、接收器和渦輪機(jī)使用的合金材料無(wú)論是在庫(kù)存還是產(chǎn)量方面都受到限制。研究人員提到，如果僅CSP使用可能是足夠的，但這些材料還有許多其他用途，在更遙遠(yuǎn)的未來(lái)這可能是一個(gè)問(wèn)題。在短期內(nèi)，應(yīng)該優(yōu)先考慮取代銀和增加硝酸鹽（作為吸熱熔鹽）的產(chǎn)量。