近日，浙江可勝技術(shù)股份有限公司與國(guó)家電投山東電力工程咨詢?cè)河邢薰具_(dá)成合作，將為其總承包的國(guó)家電投河南公司新疆吐魯番鄯善七克臺(tái)100兆瓦光熱發(fā)電項(xiàng)目，提供先進(jìn)的聚光集熱系統(tǒng)、熔鹽電加熱系統(tǒng)及相關(guān)服務(wù)。隨著該項(xiàng)目簽約落地，可勝技術(shù)成為全球首家業(yè)績(jī)超過(guò)100萬(wàn)千瓦的塔式光熱發(fā)電技術(shù)提供商。
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(chǔ)能功能，在新型電力系統(tǒng)中具備獨(dú)特作用。隨著政策支持力度加大，有望迎來(lái)規(guī)?；l(fā)展新階段。
兼具調(diào)峰儲(chǔ)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(yáng)能電池將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能，而光熱發(fā)電則是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，通過(guò)熱功轉(zhuǎn)換過(guò)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(yáng)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(jī)組配置儲(chǔ)熱系統(tǒng)后，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)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(duì)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(dòng)性和隨機(jī)性等特點(diǎn)，對(duì)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(guó)大規(guī)模新能源機(jī)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(jì)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(fèi)。
光熱發(fā)電兼具調(diào)峰電源和儲(chǔ)能雙重功能。光熱發(fā)電機(jī)組配置儲(chǔ)熱功能后，熱量產(chǎn)生時(shí)并不都消耗掉，而是利用加熱熔鹽的方式存儲(chǔ)一部分熱量，保存在特制的保溫儲(chǔ)罐中備用。存儲(chǔ)在熔鹽中的熱能可以維持發(fā)電數(shù)個(gè)小時(shí)，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(zhǎng)周期調(diào)峰能力和轉(zhuǎn)動(dòng)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(jì)總院以新疆電網(wǎng)為例模擬計(jì)算光熱發(fā)電調(diào)峰作用，假定建設(shè)100萬(wàn)千瓦至500萬(wàn)千瓦不同規(guī)模的光熱發(fā)電機(jī)組，可減少棄風(fēng)棄光電量10.2%至37.6%。
電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院高級(jí)顧問(wèn)孫銳認(rèn)為，在新能源基地中，若沒(méi)有生物質(zhì)發(fā)電，光熱發(fā)電是唯一可以24小時(shí)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(dòng)慣量和旋轉(zhuǎn)備用的功能。同時(shí)，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(chǔ)能電站無(wú)能可儲(chǔ)的情況，光熱發(fā)電機(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)突破
為推動(dòng)我國(guó)光熱發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，國(guó)家能源局2016年啟動(dòng)首批20個(gè)光熱發(fā)電示范項(xiàng)目，裝機(jī)規(guī)?？偭窟_(dá)134.9萬(wàn)千瓦，開啟了我國(guó)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(yùn)營(yíng)的國(guó)家首批光熱發(fā)電示范項(xiàng)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(gè)實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)的塔式熔鹽儲(chǔ)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(wàn)千瓦的塔式光熱業(yè)績(jī)。
首批光熱示范項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)，帶動(dòng)了相關(guān)企業(yè)加快自主創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)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(guó)產(chǎn)化率超過(guò)90%，我國(guó)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(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)一步增強(qiáng)，為后續(xù)大規(guī)模發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。截至2022年底，我國(guó)9個(gè)光熱發(fā)電示范項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，總?cè)萘窟_(dá)55萬(wàn)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(guó)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(wú)法為光熱發(fā)電健康發(fā)展提供有力支撐。
今年3月，國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)光熱發(fā)電規(guī)模化發(fā)展有關(guān)事項(xiàng)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(xiàng)目。力爭(zhēng)“十四五”期間，全國(guó)光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達(dá)到300萬(wàn)千瓦左右。這意味著我國(guó)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(zhǎng)兼首席科學(xué)家金建祥表示，過(guò)去光熱發(fā)電處于一個(gè)惡性循環(huán)，應(yīng)用規(guī)模太小，導(dǎo)致價(jià)格始終降不下來(lái)，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(dòng)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(jià)格優(yōu)勢(shì)可以彌補(bǔ)光熱成本高的缺陷，實(shí)現(xiàn)低于煤電價(jià)格上網(wǎng)，而光熱則可以解決風(fēng)電、光伏的波動(dòng)性問(wèn)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(jì)性問(wèn)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(jià)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(méi)有經(jīng)歷長(zhǎng)期補(bǔ)貼激勵(lì)，目前成本仍然較高。”金建祥說(shuō)，現(xiàn)階段，光熱發(fā)電在風(fēng)光大基地項(xiàng)目中裝機(jī)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(shì)頭保持下去，同時(shí)推動(dòng)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(shuō)，光熱發(fā)電單機(jī)規(guī)模將快速擴(kuò)大到20萬(wàn)千瓦至30萬(wàn)千瓦。隨著單機(jī)規(guī)模和總裝機(jī)規(guī)模擴(kuò)大，以及技術(shù)進(jìn)步，預(yù)計(jì)經(jīng)過(guò)3年左右時(shí)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(chǔ)能的特性，這一成本將擁有競(jìng)爭(zhēng)力。
政策方面也有更多保障?！锻ㄖ诽岢?，鼓勵(lì)有條件的省份和地區(qū)盡快研究出臺(tái)財(cái)政、價(jià)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(wàn)千瓦級(jí)、千萬(wàn)千瓦級(jí)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(shí)，光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，可帶動(dòng)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(dòng)光熱發(fā)電實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵一躍。
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