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光熱發電走向規模化

發布時間:2023-10-16 09:46:00來源: 經濟日報

  近日,浙江可勝技術股份有限公司與(yu) 國家電投山東(dong) 電力工程谘詢院有限公司達成合作,將為(wei) 其總承包的國家電投河南公司新疆吐魯番鄯善七克台100兆瓦光熱發電項目,提供先進的聚光集熱係統、熔鹽電加熱係統及相關(guan) 服務。隨著該項目簽約落地,可勝技術成為(wei) 全球首家業(ye) 績超過100萬(wan) 千瓦的塔式光熱發電技術提供商。

  專(zhuan) 家表示,相比風電、光伏等新能源,同為(wei) 清潔能源的光熱發電電力輸出更加穩定,且兼具調峰儲(chu) 能功能,在新型電力係統中具備獨特作用。隨著政策支持力度加大,有望迎來規模化發展新階段。

  兼具調峰儲(chu) 能功能

  與(yu) 常見的光伏電站相比,光熱發電並不為(wei) 人們(men) 所熟知。光伏發電是根據光生伏特效應原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為(wei) 電能,而光熱發電則是將太陽能轉化為(wei) 熱能,通過熱功轉換過程發電。其與(yu) 火力發電的原理基本相同,後端技術設備基本一樣,不同的是前者利用太陽能收集熱量,後者則是利用燃燒煤等化石能源獲取熱量。光熱發電機組配置儲(chu) 熱係統後,可實現24小時連續穩定發電。

  這樣一種高穩定性的可再生能源,對構建新型電力係統具有重要意義(yi) 。光伏發電和風力發電受氣象條件製約,具有間歇性、波動性和隨機性等特點,對電力係統的安全性和供電可靠性提出了挑戰。隨著我國大規模新能源機組占比不斷提升,煤電占比持續降低,西部地區風電和光伏依賴煤電打捆外送模式將不可持續。一些特高壓外送通道由於(yu) 缺少調節電源,通道的輸電功率與(yu) 設計值相差甚遠,發出的風電、光伏電力送不出去,出現棄風、棄光現象,造成了資源浪費。

  光熱發電兼具調峰電源和儲(chu) 能雙重功能。光熱發電機組配置儲(chu) 熱功能後,熱量產(chan) 生時並不都消耗掉,而是利用加熱熔鹽的方式存儲(chu) 一部分熱量,保存在特製的保溫儲(chu) 罐中備用。存儲(chu) 在熔鹽中的熱能可以維持發電數個(ge) 小時,理論上甚至能達到數天。具備這種特殊能力的光熱電站,可為(wei) 電力係統提供更好的長周期調峰能力和轉動慣量,是新能源安全可靠替代傳(chuan) 統能源的有效手段。電力規劃設計總院以新疆電網為(wei) 例模擬計算光熱發電調峰作用,假定建設100萬(wan) 千瓦至500萬(wan) 千瓦不同規模的光熱發電機組,可減少棄風棄光電量10.2%至37.6%。

  電力規劃設計總院高級顧問孫銳認為(wei) ,在新能源基地中,若沒有生物質發電,光熱發電是唯一可以24小時連續穩定發電的電源,能發揮調峰、調頻、提供轉動慣量和旋轉備用的功能。同時,在極端氣象條件下,如果出現風電和光伏發電受阻、儲(chu) 能電站無能可儲(chu) 的情況,光熱發電機組可利用天然氣發電,保證有一定功率的電力輸出。與(yu) 建設天然氣發電機組相比,僅(jin) 需要在光熱電站中增設天然氣加熱熔鹽係統,備用成本低。

  核心技術實現突破

  為(wei) 推動我國光熱發電技術產(chan) 業(ye) 化發展,國家能源局2016年啟動首批20個(ge) 光熱發電示範項目,裝機規模總量達134.9萬(wan) 千瓦,開啟了我國光熱發電的商業(ye) 化進程。2022年,由可勝技術完全自主開發、建設、運營的國家首批光熱發電示範項目——青海中控德令哈50兆瓦光熱電站率先達產(chan) ,成為(wei) 全球首個(ge) 實現達產(chan) 的塔式熔鹽儲(chu) 能光熱電站。今年,可勝技術在全球範圍內(nei) 率先達到100萬(wan) 千瓦的塔式光熱業(ye) 績。

  首批光熱示範項目達產(chan) ,帶動了相關(guan) 企業(ye) 加快自主創新,實現了多項核心技術突破,形成了完整的產(chan) 業(ye) 鏈。目前,光熱發電設備國產(chan) 化率超過90%,我國自主研發的光熱發電技術已走在世界前列,光熱企業(ye) 在國際市場的競爭(zheng) 力進一步增強,為(wei) 後續大規模發展奠定了堅實基礎。截至2022年底,我國9個(ge) 光熱發電示範項目實現並網發電,總容量達55萬(wan) 千瓦。

  即便如此,光熱發電規模已被光伏發電遠遠甩開。目前製約我國光熱發電可持續發展的主要因素在於(yu) 相關(guan) 政策缺乏連續性,現行融資環境、土地政策、稅收政策無法為(wei) 光熱發電健康發展提供有力支撐。

  今年3月,國家能源局發布《關(guan) 於(yu) 推動光熱發電規模化發展有關(guan) 事項的通知》提出,結合沙漠、戈壁、荒漠地區新能源基地建設,盡快落地一批光熱發電項目。力爭(zheng) “十四五”期間,全國光熱發電每年新增開工規模達到300萬(wan) 千瓦左右。這意味著我國光熱發電規模化發展將拉開序幕。

  浙江可勝技術股份有限公司董事長兼首席科學家金建祥表示,過去光熱發電處於(yu) 一個(ge) 惡性循環,應用規模太小,導致價(jia) 格始終降不下來,推廣受到限製。《通知》的發布,使得企業(ye) 願意投入研發,推動技術進步和成本下降,讓行業(ye) 進入良性循環。

  金建祥透露,從(cong) 去年下半年開始,光熱與(yu) 風電、光伏協同發展的模式得到快速推廣。在這種模式下,風電和光伏的價(jia) 格優(you) 勢可以彌補光熱成本高的缺陷,實現低於(yu) 煤電價(jia) 格上網,而光熱則可以解決(jue) 風電、光伏的波動性問題,促進其並網消納。

  多舉(ju) 措降低成本

  現階段,解決(jue) 經濟性問題仍是光熱發電行業(ye) 發展的重要目標。“迄今為(wei) 止,光熱的價(jia) 值已經得到了廣泛認可,但是由於(yu) 尚未形成規模效應,且沒有經曆長期補貼激勵,目前成本仍然較高。”金建祥說,現階段,光熱發電在風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,並不能完全滿足風光大基地自我調節需求。

  “如果當前的發展勢頭保持下去,同時推動新技術逐步走向應用,光熱發電成本快速下降將指日可待。”金建祥說,光熱發電單機規模將快速擴大到20萬(wan) 千瓦至30萬(wan) 千瓦。隨著單機規模和總裝機規模擴大,以及技術進步,預計經過3年左右時間,光熱發電度電成本將降到0.6元以內(nei) 。考慮到其自帶儲(chu) 能的特性,這一成本將擁有競爭(zheng) 力。

  政策方麵也有更多保障。《通知》提出,鼓勵有條件的省份和地區盡快研究出台財政、價(jia) 格、土地等支持光熱發電規模化發展的配套政策,提前規劃百萬(wan) 千瓦級、千萬(wan) 千瓦級光熱發電基地,率先打造光熱產(chan) 業(ye) 集群。

  專(zhuan) 家表示,光熱發電是新能源安全可靠替代傳(chuan) 統能源的有效手段,是加快規劃建設新型能源體(ti) 係的有效支撐,同時,光熱發電產(chan) 業(ye) 鏈長,可帶動提升特種玻璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽等傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) ,還可促進新材料、精密設備、智能控製等新興(xing) 產(chan) 業(ye) 發展。要充分發揮光熱發電在新型電力係統中的作用,推動光熱發電實現關(guan) 鍵一躍。王軼辰

(責編:李雨潼)

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