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光熱發(fā)電走向規(guī)?;?/h2>
發(fā)布時間:2023-10-13 15:06:00來源: 經(jīng)濟日報

光熱發(fā)電走向規(guī)?;? src=

  甘肅敦煌光電產(chǎn)業(yè)園內(nèi)用于光熱發(fā)電的定日鏡。

  新華社記者 黃 揚攝

  近日,浙江可勝技術(shù)股份有限公司與國家電投山東電力工程咨詢院有限公司達成合作,將為其總承包的國家電投河南公司新疆吐魯番鄯善七克臺100兆瓦光熱發(fā)電項目,提供先進的聚光集熱系統(tǒng)、熔鹽電加熱系統(tǒng)及相關(guān)服務。隨著該項目簽約落地,可勝技術(shù)成為全球首家業(yè)績超過100萬千瓦的塔式光熱發(fā)電技術(shù)提供商。

  專家表示,相比風電、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)?;l(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,發(fā)出的風電、光伏電力送不出去,出現(xiàn)棄風、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134.9萬千瓦,開啟了我國光熱發(fā)電的商業(yè)化進程。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產(chǎn),成為全球首個實現(xiàn)達產(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)率先達到100萬千瓦的塔式光熱業(yè)績。

  首批光熱示范項目達產(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_55萬千瓦。

  即便如此,光熱發(fā)電規(guī)模已被光伏發(fā)電遠遠甩開。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家金建祥表示,過去光熱發(fā)電處于一個惡性循環(huán),應用規(guī)模太小,導致價格始終降不下來,推廣受到限制?!锻ㄖ返陌l(fā)布,使得企業(yè)愿意投入研發(fā),推動技術(shù)進步和成本下降,讓行業(yè)進入良性循環(huán)。

  金建祥透露,從去年下半年開始,光熱與風電、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電、光伏的波動性問題,促進其并網(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?!捌駷橹梗鉄岬膬r值已經(jīng)得到了廣泛認可,但是由于尚未形成規(guī)模效應,且沒有經(jīng)歷長期補貼激勵,目前成本仍然較高?!苯鸾ㄏ檎f,現(xiàn)階段,光熱發(fā)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,并不能完全滿足風光大基地自我調(diào)節(jié)需求。

  “如果當前的發(fā)展勢頭保持下去,同時推動新技術(shù)逐步走向應用,光熱發(fā)電成本快速下降將指日可待?!苯鸾ㄏ檎f,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)進步,預計經(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)??紤]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?!锻ㄖ诽岢?,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。王軼辰

(責編:常邦麗)

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