近日，浙江可勝技術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)及相關服務。隨著該項目簽約落地，可勝技術成為全球首家業(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化為電能，而光熱發(fā)電則是將太陽能轉化為熱能，通過熱功轉換過程發(fā)電。其與火力發(fā)電的原理基本相同，后端技術設備基本一樣，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(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。與建設天然氣發(fā)電機組相比，僅需要在光熱電站中增設天然氣加熱熔鹽系統(tǒng)，備用成本低。
核心技術實現(xiàn)突破
為推動我國光熱發(fā)電技術產(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)?？偭窟_134.9萬千瓦，開啟了我國光熱發(fā)電的商業(yè)化進程。2022年，由可勝技術完全自主開發(fā)、建設、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)，帶動了相關企業(yè)加快自主創(chuàng)新，實現(xiàn)了多項核心技術突破，形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈。目前，光熱發(fā)電設備國產(chǎn)化率超過90%，我國自主研發(fā)的光熱發(fā)電技術已走在世界前列，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。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，總容量達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《關于推動光熱發(fā)電規(guī)模化發(fā)展有關事項的通知》提出，結合沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)新能源基地建設，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)?；l(fā)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(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。“迄今為止，光熱的價值已經(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。”金建祥說，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，同時推動新技術逐步走向應用，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诽岢觯膭钣袟l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)?；l(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)關鍵一躍。(經(jīng)濟日報記者 王軼辰)
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