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在碳達峰、碳中和目標引領下，我國即將迎來可再生能源大規模開發利用時代，但面對風電、光伏發電與生俱來的不穩定性，如何保障未來電力系統安全穩定運行成為關鍵。而太陽能熱發電對電網具有先天的友好性，在構建“以新能源為主體的新型電力系統”的過程中，或將扮演重要的調節作用。

從(cong)電網的視角(jiao)，如何看待太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)熱發電？太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)熱發電的“友(you)好性”如何體現？電網對這(zhe)種(zhong)新能(neng)源的發展有何期待？帶(dai)著這(zhe)些問題，本(ben)報(bao)記者專訪了(le)國家(jia)電網有限(xian)公司西北分部(bu)規劃部(bu)副主任孫(sun)驍強。

在孫驍強看來(lai)，太陽能(neng)(neng)熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)有(you)助于(yu)解決高(gao)比(bi)例可再生(sheng)能(neng)(neng)源系(xi)統的電(dian)(dian)力電(dian)(dian)量供應平衡(heng)問題和電(dian)(dian)力系(xi)統安全問題。他表示，目前，電(dian)(dian)網(wang)中火(huo)電(dian)(dian)裝機(ji)占(zhan)比(bi)還比(bi)較高(gao)，太陽能(neng)(neng)熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)裝機(ji)小，其特點還沒(mei)有(you)顯(xian)(xian)現，但在未來(lai)，隨著火(huo)電(dian)(dian)的逐(zhu)漸退出，太陽能(neng)(neng)熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)對電(dian)(dian)力系(xi)統的“友好(hao)性”將逐(zhu)漸凸顯(xian)(xian)。

保障新型電力系統安全穩定運行

問：從替代火電(dian)的角度(du)，太陽能熱發(fa)電(dian)在保障電(dian)力電(dian)量供應、落實國家能源安全戰略方面將發(fa)揮(hui)什(shen)么作用？

答：隨著(zhu)國家(jia)“雙碳”戰略的(de)實(shi)施，我國火(huo)電(dian)(dian)(dian)建設(she)空間將(jiang)進(jin)一步壓縮，新能(neng)(neng)源(yuan)裝機快速提(ti)高，但其波動性(xing)使電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系統不同時間尺度(du)的(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)保(bao)障難度(du)增(zeng)大，特別是極端(duan)氣候條件下的(de)供(gong)應難度(du)更大。太陽能(neng)(neng)熱電(dian)(dian)(dian)站在增(zeng)加應急燃(ran)氣鍋爐后，出力(li)(li)特性(xing)與燃(ran)煤(mei)火(huo)電(dian)(dian)(dian)基本相當，平穩可(ke)控，從而實(shi)現全容量(liang)(liang)替代燃(ran)煤(mei)火(huo)電(dian)(dian)(dian)裝機，還能(neng)(neng)保(bao)證發(fa)電(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)中絕(jue)大部分仍(reng)是可(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)，電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)品質(zhi)更優。

同時，我國(guo)(guo)油氣大量(liang)依賴(lai)進口。太陽(yang)能熱電(dian)站增加應急燃氣鍋爐后，可以實現裝機的(de)杠桿作用，以數倍(bei)裝機容量(liang)替代燃氣機組，相同的(de)天然氣消耗，太陽(yang)能熱發電(dian)裝機可以達到氣電(dian)裝機的(de)4倍(bei)。這(zhe)對(dui)于擺脫一直以來我國(guo)(guo)油氣對(dui)外的(de)高(gao)(gao)度依賴(lai)，確保國(guo)(guo)家能源(yuan)安(an)全，對(dui)于從(cong)高(gao)(gao)碳(tan)(tan)能源(yuan)快(kuai)速進入低碳(tan)(tan)能源(yuan)、高(gao)(gao)質量(liang)實現碳(tan)(tan)達峰目標都具有(you)重要(yao)意(yi)義。

問：如何(he)看(kan)待太陽能熱發電(dian)的調峰調節性能？

答：隨著(zhu)新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)裝機(ji)(ji)的增大(da)，其(qi)功(gong)率(lv)波(bo)(bo)動(dong)將(jiang)進一步(bu)增大(da)。2019年，國家電(dian)(dian)(dian)網公司經營區新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)日(ri)最大(da)功(gong)率(lv)波(bo)(bo)動(dong)達(da)1.07億(yi)(yi)千(qian)瓦，占其(qi)裝機(ji)(ji)的31%。根據(ju)相(xiang)關機(ji)(ji)構研究(jiu)，預估2060年全國范圍內新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)日(ri)內最大(da)功(gong)率(lv)波(bo)(bo)動(dong)將(jiang)超過(guo)(guo)16億(yi)(yi)千(qian)瓦，超過(guo)(guo)當(dang)年火電(dian)(dian)(dian)、水電(dian)(dian)(dian)、核電(dian)(dian)(dian)等常(chang)規(gui)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)總(zong)裝機(ji)(ji)容量，僅靠常(chang)規(gui)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)調節(jie)難以應(ying)對(dui)新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)日(ri)內功(gong)率(lv)波(bo)(bo)動(dong)，新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)消納面(mian)臨(lin)巨(ju)大(da)挑戰(zhan)。

未(wei)來我國新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)發(fa)展規(gui)(gui)模(mo)持續(xu)擴大，而靈(ling)活調(diao)(diao)節(jie)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)占(zhan)比低，電(dian)力系(xi)統調(diao)(diao)峰調(diao)(diao)節(jie)能(neng)(neng)力嚴重不足。太陽(yang)能(neng)(neng)熱電(dian)站自(zi)帶儲能(neng)(neng)功能(neng)(neng)，可以做到(dao)像氣(qi)電(dian)一樣的(de)(de)(de)(de)啟停(ting)調(diao)(diao)峰，連續(xu)發(fa)電(dian)的(de)(de)(de)(de)最小出力可以降至20%，優于煤(mei)電(dian)的(de)(de)(de)(de)40%；調(diao)(diao)節(jie)速率達到(dao)額定出力的(de)(de)(de)(de)（3%~4%）/分(fen)鐘(zhong)(zhong)，約是常規(gui)(gui)煤(mei)電(dian)機(ji)組的(de)(de)(de)(de)2倍；汽輪機(ji)的(de)(de)(de)(de)啟動時間(jian)僅(jin)20分(fen)鐘(zhong)(zhong)~60分(fen)鐘(zhong)(zhong)，僅(jin)為常規(gui)(gui)煤(mei)電(dian)機(ji)組的(de)(de)(de)(de)1/3~1/4。作為自(zi)帶調(diao)(diao)峰的(de)(de)(de)(de)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)調(diao)(diao)節(jie)性能(neng)(neng)優越，可以與(yu)光伏、風電(dian)充(chong)分(fen)互補(bu)運行，實(shi)現“以新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)調(diao)(diao)節(jie)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)”，“以新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)促進新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消納(na)”。

問(wen)：在落實國家能源轉(zhuan)型戰略方面，太陽能熱發電有哪些意義？

答：在“雙碳”目標引領下，我國(guo)勢必將形成高比(bi)(bi)例新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)電(dian)量的(de)(de)電(dian)力(li)系統，根據相關預(yu)測，2060年我國(guo)超過55%左(zuo)右的(de)(de)電(dian)量來自(zi)新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)電(dian)。太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)電(dian)站(zhan)本身屬于新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)電(dian)電(dian)源(yuan)(yuan)，在能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉型的(de)(de)過程中(zhong)，通過優化(hua)新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)開發(fa)結構，太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)發(fa)電(dian)裝機(ji)中(zhong)建(jian)設一(yi)定(ding)比(bi)(bi)例的(de)(de)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)電(dian)站(zhan)，不僅可以(yi)減少常規調(diao)節電(dian)源(yuan)(yuan)的(de)(de)配置規模(mo)，還可以(yi)有效(xiao)增加(jia)可再生發(fa)電(dian)量占比(bi)(bi)，提高可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)電(dian)力(li)消納(na)比(bi)(bi)重(zhong)，促進能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)結構綠色(se)轉型發(fa)展。

問：太陽能(neng)熱發電(dian)對電(dian)力系統(tong)安(an)全的作用主(zhu)要體現(xian)在哪些方面？

答：對于(yu)電力系統安全，太陽能熱發電可以解決(jue)3個(ge)關鍵問題：頻率安全、電壓安全、功角穩(wen)定。

在頻(pin)(pin)(pin)率(lv)安全方面(mian)，太陽(yang)能熱(re)(re)發電(dian)(dian)(dian)(dian)具有旋轉(zhuan)慣量，且(qie)調頻(pin)(pin)(pin)性(xing)能優(you)良，可(ke)(ke)確保交流電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)穩(wen)定性(xing)。和(he)光伏、風電(dian)(dian)(dian)(dian)多為(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)元(yuan)件不同(tong)，太陽(yang)能熱(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)站并網(wang)元(yuan)件為(wei)常規同(tong)步機組，可(ke)(ke)為(wei)系統提(ti)供(gong)旋轉(zhuan)慣量，同(tong)時由(you)于其無燃煤鍋爐，其換熱(re)(re)器(qi)效率(lv)高，可(ke)(ke)以參與電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)一(yi)次調頻(pin)(pin)(pin)和(he)二次調頻(pin)(pin)(pin)，性(xing)能超過火電(dian)(dian)(dian)(dian)機組，能迅速響應電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)負荷波(bo)動，維持(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)穩(wen)定。

在(zai)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)安全(quan)(quan)方面(mian)，太陽能熱(re)發電(dian)(dian)(dian)作為電(dian)(dian)(dian)壓(ya)支撐電(dian)(dian)(dian)源(yuan)，可(ke)有效抑(yi)制新(xin)能源(yuan)暫態過(guo)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)。太陽能熱(re)電(dian)(dian)(dian)站完全(quan)(quan)是一個(ge)發新(xin)能源(yuan)的(de)傳統(tong)發電(dian)(dian)(dian)機組(zu)，在(zai)像(xiang)光伏、風(feng)電(dian)(dian)(dian)發出(chu)有功的(de)同(tong)時，還可(ke)以根據系統(tong)調壓(ya)需要調節無功輸出(chu)，同(tong)時作為同(tong)步發電(dian)(dian)(dian)機電(dian)(dian)(dian)源(yuan)，可(ke)為系統(tong)提供短路容量，具備電(dian)(dian)(dian)壓(ya)支撐能力，從(cong)而有效抑(yi)制新(xin)能源(yuan)暫態過(guo)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)。

在功(gong)(gong)角(jiao)穩(wen)(wen)(wen)定方(fang)面，太(tai)陽能熱發電(dian)(dian)(dian)作為(wei)(wei)同(tong)(tong)步發電(dian)(dian)(dian)機(ji)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)，可提(ti)高交流電(dian)(dian)(dian)網功(gong)(gong)角(jiao)穩(wen)(wen)(wen)定性。太(tai)陽能熱電(dian)(dian)(dian)站聚合了新能源(yuan)和傳統汽輪發電(dian)(dian)(dian)機(ji)，作為(wei)(wei)同(tong)(tong)步發電(dian)(dian)(dian)機(ji)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)具有(you)明顯優勢，由于不具有(you)常規火電(dian)(dian)(dian)鍋爐燃燒環節(jie)(jie)，氣門關停開(kai)啟方(fang)便，調節(jie)(jie)速度更(geng)快(kuai)，可以快(kuai)速響(xiang)應系(xi)統中出現(xian)的大小擾動，對于維持新型電(dian)(dian)(dian)力系(xi)統的功(gong)(gong)角(jiao)穩(wen)(wen)(wen)定具有(you)重要意義。

太陽能熱發電定位有待重新發現

問(wen)：站在電(dian)網(wang)的(de)角度，對未來太陽能熱發(fa)電(dian)的(de)發(fa)展有何(he)期望？

答：一是成(cheng)本(ben)進一步降(jiang)低(di)。受(shou)技術、融資和(he)電(dian)(dian)(dian)價政策等多(duo)種因素影(ying)響，太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)熱(re)電(dian)(dian)(dian)站建(jian)設(she)和(he)發(fa)電(dian)(dian)(dian)成(cheng)本(ben)仍居高不下(xia)。而過(guo)去(qu)10年(nian)光(guang)伏(fu)和(he)風電(dian)(dian)(dian)發(fa)電(dian)(dian)(dian)成(cheng)本(ben)快(kuai)速(su)下(xia)降(jiang)，目前(qian)已基本(ben)能(neng)(neng)夠實現平價上網，以鋰離(li)子為代表(biao)的(de)儲(chu)能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)池成(cheng)本(ben)也(ye)在迅速(su)降(jiang)低(di)，而且為解決新能(neng)(neng)源暫(zan)態(tai)過(guo)電(dian)(dian)(dian)壓問(wen)題分布式(shi)調相機(ji)應運(yun)而生。因此，太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)熱(re)電(dian)(dian)(dian)站的(de)發(fa)展也(ye)面(mian)臨與(yu)“新能(neng)(neng)源+儲(chu)能(neng)(neng)+調相機(ji)”的(de)路線競爭問(wen)題，太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)熱(re)發(fa)電(dian)(dian)(dian)成(cheng)本(ben)需(xu)要(yao)快(kuai)速(su)下(xia)降(jiang)。

二是(shi)太陽能熱(re)(re)發電(dian)(dian)(dian)(dian)定位有待重(zhong)新(xin)(xin)發現。“雙碳”目(mu)標下，新(xin)(xin)能源消(xiao)納需要(yao)系(xi)(xi)統(tong)思(si)維，太陽能熱(re)(re)發電(dian)(dian)(dian)(dian)作為(wei)(wei)(wei)儲熱(re)(re)型調峰(feng)電(dian)(dian)(dian)(dian)源，在設計之初就應從全(quan)局角度出(chu)發，以(yi)系(xi)(xi)統(tong)最大(da)化(hua)消(xiao)納新(xin)(xin)能源為(wei)(wei)(wei)目(mu)的(de)，合(he)理(li)配置(zhi)聚光集熱(re)(re)系(xi)(xi)統(tong)和儲熱(re)(re)系(xi)(xi)統(tong)；同時(shi)未來(lai)以(yi)新(xin)(xin)能源為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)新(xin)(xin)型電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)(xi)統(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)保障問題更加(jia)重(zhong)要(yao)，光熱(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)站作為(wei)(wei)(wei)穩定支撐電(dian)(dian)(dian)(dian)源，通過優(you)化(hua)配置(zhi)應急燃氣鍋爐，可以(yi)全(quan)容量替(ti)代常規(gui)火(huo)電(dian)(dian)(dian)(dian)，保障極(ji)端天氣情況(kuang)下的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)可靠供應。

三(san)是光(guang)熱電(dian)站(zhan)(zhan)涉(she)網(wang)性能有待優(you)化(hua)(hua)。目前已經投運(yun)的(de)光(guang)熱電(dian)站(zhan)(zhan)不多，還未有完全(quan)參(can)與電(dian)網(wang)調峰的(de)實踐(jian)，光(guang)熱電(dian)站(zhan)(zhan)的(de)涉(she)網(wang)性能有待進一步驗證，有必要結合電(dian)網(wang)調峰調頻調壓(ya)等運(yun)行需求，合理優(you)化(hua)(hua)光(guang)熱電(dian)站(zhan)(zhan)技術(shu)參(can)數，以便大規模開發后(hou)支撐新(xin)型電(dian)力系統(tong)安全(quan)穩定運(yun)行。

四是“光(guang)伏(fu)光(guang)熱一體化(hua)開(kai)發”示范(fan)意義明顯。隨著光(guang)伏(fu)技(ji)術不斷進步和(he)(he)成本(ben)繼續下降(jiang)，西北地區光(guang)伏(fu)上(shang)網電(dian)價將進一步降(jiang)低。因(yin)此，光(guang)伏(fu)和(he)(he)太陽能(neng)熱發電(dian)一體化(hua)開(kai)發聚合了(le)低成本(ben)的光(guang)伏(fu)和(he)(he)可(ke)完美替代火電(dian)的光(guang)熱電(dian)站，具有(you)一定的技(ji)術經濟(ji)優勢，在“雙碳”大背景下，對促進新能(neng)源高質量開(kai)發具有(you)積極的示范(fan)意義。

五是我(wo)國(guo)西北地區適宜建設太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)熱(re)發電(dian)。我(wo)們(men)國(guo)家缺油少氣，但新(xin)能(neng)(neng)(neng)源資(zi)源豐富，而(er)調(diao)節(jie)電(dian)源少，就需要發展具有調(diao)節(jie)能(neng)(neng)(neng)力、支持能(neng)(neng)(neng)力的新(xin)能(neng)(neng)(neng)源——太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)熱(re)發電(dian)。我(wo)們(men)呼吁要給予(yu)太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)熱(re)發電(dian)行業支持，平(ping)價上(shang)網在(zai)一個新(xin)興產業可以延緩執行，可以采取(qu)緩降(jiang)補貼(tie)的方式幫助太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)熱(re)發電(dian)，“扶上(shang)馬送(song)一程”。

問：作為(wei)風、光資源豐富的西(xi)(xi)北(bei)地區(qu)電(dian)(dian)網，國家電(dian)(dian)網有限公司西(xi)(xi)北(bei)分(fen)部(bu)對太陽能熱發電(dian)(dian)的發展(zhan)做了哪些工作？

答：綜合考慮(lv)依托資源的新能(neng)(neng)源出力特性(xing)和交流(liu)同(tong)步(bu)電(dian)網運行特性(xing)，光伏、風電(dian)無法做(zuo)到全功能(neng)(neng)替(ti)(ti)代火(huo)電(dian)，而太陽能(neng)(neng)熱發電(dian)同(tong)時(shi)(shi)具有新能(neng)(neng)源、儲能(neng)(neng)和同(tong)步(bu)發電(dian)機的優點，在儲熱調節能(neng)(neng)力、系統頻率調整(zheng)、電(dian)壓支(zhi)撐能(neng)(neng)力等多個方(fang)(fang)面(mian)具有明(ming)顯(xian)優勢，與(yu)天然氣少量融合后(hou)可(ke)以全容量、全功能(neng)(neng)、全時(shi)(shi)段替(ti)(ti)代常規火(huo)電(dian)，助力系統實現不同(tong)時(shi)(shi)間尺度電(dian)力電(dian)量雙平衡，可(ke)以作為未來新型(xing)電(dian)力系統的電(dian)源支(zhi)撐和火(huo)電(dian)替(ti)(ti)代方(fang)(fang)案。

目前，我們(men)正在研(yan)究(jiu)光熱電(dian)(dian)站對系統的支(zhi)撐作用，力(li)求從(cong)整體國民經濟角度(du)出(chu)發，考(kao)慮各種技術路線成本發展趨(qu)勢，通過對光熱與(yu)新能(neng)源(yuan)+電(dian)(dian)化學儲能(neng)+調相機、新能(neng)源(yuan)+抽(chou)蓄(xu)等(deng)多方(fang)案技術經濟比(bi)較(jiao)，全面梳理光熱在電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)量平衡(heng)全過程和電(dian)(dian)網(wang)運行(xing)全功(gong)能(neng)方(fang)面的比(bi)較(jiao)優勢，為我國新能(neng)源(yuan)發展和電(dian)(dian)網(wang)安全運行(xing)提(ti)供參考(kao)。