專家表示，相比風(fēng)電、光伏等新能源，同為清潔能源的光熱發(fā)電電力輸出更加穩(wěn)定，且兼具調(diào)峰儲能功能，在新型電力系統(tǒng)中具備獨特作用。隨著政策支持力度加大，有望迎來規(guī)模化發(fā)展新階段。
兼具調(diào)峰儲能功能
與常見的光伏電站相比，光熱發(fā)電并不為人們所熟知。光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能，而光熱發(fā)電則是將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，通過熱功轉(zhuǎn)換過程發(fā)電。其與火力發(fā)電的原理基本相同，后端技術(shù)設(shè)備基本一樣，不同的是前者利用太陽能收集熱量，后者則是利用燃燒煤等化石能源獲取熱量。光熱發(fā)電機組配置儲熱系統(tǒng)后，可實現(xiàn)24小時連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電。
這樣一種高穩(wěn)定性的可再生能源，對構(gòu)建新型電力系統(tǒng)具有重要意義。光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電受氣象條件制約，具有間歇性、波動性和隨機性等特點，對電力系統(tǒng)的安全性和供電可靠性提出了挑戰(zhàn)。隨著我國大規(guī)模新能源機組占比不斷提升，煤電占比持續(xù)降低，西部地區(qū)風(fēng)電和光伏依賴煤電打捆外送模式將不可持續(xù)。一些特高壓外送通道由于缺少調(diào)節(jié)電源，通道的輸電功率與設(shè)計值相差甚遠(yuǎn)，發(fā)出的風(fēng)電、光伏電力送不出去，出現(xiàn)棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象，造成了資源浪費。
光熱發(fā)電兼具調(diào)峰電源和儲能雙重功能。光熱發(fā)電機組配置儲熱功能后，熱量產(chǎn)生時并不都消耗掉，而是利用加熱熔鹽的方式存儲一部分熱量，保存在特制的保溫儲罐中備用。存儲在熔鹽中的熱能可以維持發(fā)電數(shù)個小時，理論上甚至能達(dá)到數(shù)天。具備這種特殊能力的光熱電站，可為電力系統(tǒng)提供更好的長周期調(diào)峰能力和轉(zhuǎn)動慣量，是新能源安全可靠替代傳統(tǒng)能源的有效手段。電力規(guī)劃設(shè)計總院以新疆電網(wǎng)為例模擬計算光熱發(fā)電調(diào)峰作用，假定建設(shè)100萬千瓦至500萬千瓦不同規(guī)模的光熱發(fā)電機組，可減少棄風(fēng)棄光電量10.2%至37.6%。
電力規(guī)劃設(shè)計總院高級顧問孫銳認(rèn)為，在新能源基地中，若沒有生物質(zhì)發(fā)電，光熱發(fā)電是唯一可以24小時連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電的電源，能發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻、提供轉(zhuǎn)動慣量和旋轉(zhuǎn)備用的功能。同時，在極端氣象條件下，如果出現(xiàn)風(fēng)電和光伏發(fā)電受阻、儲能電站無能可儲的情況，光熱發(fā)電機組可利用天然氣發(fā)電，保證有一定功率的電力輸出。與建設(shè)天然氣發(fā)電機組相比，僅需要在光熱電站中增設(shè)天然氣加熱熔鹽系統(tǒng)，備用成本低。
核心技術(shù)實現(xiàn)突破
為推動我國光熱發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，國家能源局2016年啟動首批20個光熱發(fā)電示范項目，裝機規(guī)模總量達(dá)134.9萬千瓦，開啟了我國光熱發(fā)電的商業(yè)化進(jìn)程。2022年，由可勝技術(shù)完全自主開發(fā)、建設(shè)、運營的國家首批光熱發(fā)電示范項目——青海中控德令哈50兆瓦光熱電站率先達(dá)產(chǎn)，成為全球首個實現(xiàn)達(dá)產(chǎn)的塔式熔鹽儲能光熱電站。今年，可勝技術(shù)在全球范圍內(nèi)率先達(dá)到100萬千瓦的塔式光熱業(yè)績。
首批光熱示范項目達(dá)產(chǎn)，帶動了相關(guān)企業(yè)加快自主創(chuàng)新，實現(xiàn)了多項核心技術(shù)突破，形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈。目前，光熱發(fā)電設(shè)備國產(chǎn)化率超過90%，我國自主研發(fā)的光熱發(fā)電技術(shù)已走在世界前列，光熱企業(yè)在國際市場的競爭力進(jìn)一步增強，為后續(xù)大規(guī)模發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。截至2022年底，我國9個光熱發(fā)電示范項目實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，總?cè)萘窟_(dá)55萬千瓦。
即便如此，光熱發(fā)電規(guī)模已被光伏發(fā)電遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩開。目前制約我國光熱發(fā)電可持續(xù)發(fā)展的主要因素在于相關(guān)政策缺乏連續(xù)性，現(xiàn)行融資環(huán)境、土地政策、稅收政策無法為光熱發(fā)電健康發(fā)展提供有力支撐。
今年3月，國家能源局發(fā)布《關(guān)于推動光熱發(fā)電規(guī)模化發(fā)展有關(guān)事項的通知》提出，結(jié)合沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)新能源基地建設(shè)，盡快落地一批光熱發(fā)電項目。力爭“十四五”期間，全國光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達(dá)到300萬千瓦左右。這意味著我國光熱發(fā)電規(guī)模化發(fā)展將拉開序幕。
浙江可勝技術(shù)股份有限公司董事長兼首席科學(xué)家金建祥表示，過去光熱發(fā)電處于一個惡性循環(huán)，應(yīng)用規(guī)模太小，導(dǎo)致價格始終降不下來，推廣受到限制。《通知》的發(fā)布，使得企業(yè)愿意投入研發(fā)，推動技術(shù)進(jìn)步和成本下降，讓行業(yè)進(jìn)入良性循環(huán)。
金建祥透露，從去年下半年開始，光熱與風(fēng)電、光伏協(xié)同發(fā)展的模式得到快速推廣。在這種模式下，風(fēng)電和光伏的價格優(yōu)勢可以彌補光熱成本高的缺陷，實現(xiàn)低于煤電價格上網(wǎng)，而光熱則可以解決風(fēng)電、光伏的波動性問題，促進(jìn)其并網(wǎng)消納。
多舉措降低成本
現(xiàn)階段，解決經(jīng)濟性問題仍是光熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo)。“迄今為止，光熱的價值已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可，但是由于尚未形成規(guī)模效應(yīng)，且沒有經(jīng)歷長期補貼激勵，目前成本仍然較高。”金建祥說，現(xiàn)階段，光熱發(fā)電在風(fēng)光大基地項目中裝機占比較小。目前光伏和光熱的配比在6∶1到9∶1之間，并不能完全滿足風(fēng)光大基地自我調(diào)節(jié)需求。
“如果當(dāng)前的發(fā)展勢頭保持下去，同時推動新技術(shù)逐步走向應(yīng)用，光熱發(fā)電成本快速下降將指日可待。”金建祥說，光熱發(fā)電單機規(guī)模將快速擴大到20萬千瓦至30萬千瓦。隨著單機規(guī)模和總裝機規(guī)模擴大，以及技術(shù)進(jìn)步，預(yù)計經(jīng)過3年左右時間，光熱發(fā)電度電成本將降到0.6元以內(nèi)。考慮到其自帶儲能的特性，這一成本將擁有競爭力。
政策方面也有更多保障。《通知》提出，鼓勵有條件的省份和地區(qū)盡快研究出臺財政、價格、土地等支持光熱發(fā)電規(guī)模化發(fā)展的配套政策，提前規(guī)劃百萬千瓦級、千萬千瓦級光熱發(fā)電基地，率先打造光熱產(chǎn)業(yè)集群。
專家表示，光熱發(fā)電是新能源安全可靠替代傳統(tǒng)能源的有效手段，是加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系的有效支撐，同時，光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈長，可帶動提升特種玻璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還可促進(jìn)新材料、精密設(shè)備、智能控制等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。要充分發(fā)揮光熱發(fā)電在新型電力系統(tǒng)中的作用，推動光熱發(fā)電實現(xiàn)關(guān)鍵一躍。
來源：經(jīng)濟日報
作者：
評論