近日,浙江可勝技術(shu)股份有限(xian)公(gong)司(si)與(yu)國家(jia)電投(tou)山東電力工程咨詢院有限(xian)公(gong)司(si)達成合作(zuo),將(jiang)為其總承包的國家(jia)電投(tou)河南(nan)公(gong)司(si)新疆吐(tu)魯番鄯善七(qi)克臺100兆(zhao)瓦光熱發(fa)(fa)電項目(mu),提(ti)供先進的聚光集(ji)熱系統、熔鹽電加熱系統及(ji)相關服務。隨著該項目(mu)簽約(yue)落地,可勝技術(shu)成為全球(qiu)首家(jia)業績超過(guo)100萬千瓦的塔式(shi)光熱發(fa)(fa)電技術(shu)提(ti)供商。
專家表示,相(xiang)比風(feng)電、光伏(fu)等(deng)新能(neng)源,同為清潔能(neng)源的(de)光熱(re)發電電力輸出更加(jia)穩定,且兼具調(diao)峰儲(chu)能(neng)功能(neng),在新型電力系統(tong)中(zhong)具備獨特作用。隨著政(zheng)策支持力度加(jia)大,有望迎(ying)來規模化發展新階段。
兼具調峰儲能功能
與常見的光(guang)(guang)伏電(dian)(dian)站相比,光(guang)(guang)熱(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)并不(bu)為(wei)(wei)人們所熟知。光(guang)(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)是(shi)(shi)根據光(guang)(guang)生伏特效應原理,利(li)(li)用(yong)太陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)池(chi)將太陽(yang)光(guang)(guang)能(neng)直接轉(zhuan)(zhuan)化為(wei)(wei)電(dian)(dian)能(neng),而光(guang)(guang)熱(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)則是(shi)(shi)將太陽(yang)能(neng)轉(zhuan)(zhuan)化為(wei)(wei)熱(re)能(neng),通過熱(re)功轉(zhuan)(zhuan)換過程發(fa)(fa)電(dian)(dian)。其與火力發(fa)(fa)電(dian)(dian)的原理基本相同,后端技術設備基本一樣,不(bu)同的是(shi)(shi)前者(zhe)利(li)(li)用(yong)太陽(yang)能(neng)收集熱(re)量(liang)(liang),后者(zhe)則是(shi)(shi)利(li)(li)用(yong)燃燒煤等化石(shi)能(neng)源獲取熱(re)量(liang)(liang)。光(guang)(guang)熱(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)機(ji)組配(pei)置儲熱(re)系統后,可實(shi)現24小時連續穩定發(fa)(fa)電(dian)(dian)。
這(zhe)樣一(yi)種高穩定(ding)性(xing)的(de)(de)可(ke)再生能(neng)(neng)源,對構(gou)建新型電(dian)力(li)(li)系(xi)統具(ju)有(you)(you)重要意義。光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)和風(feng)力(li)(li)發(fa)電(dian)受氣象條件制約,具(ju)有(you)(you)間歇(xie)性(xing)、波動性(xing)和隨(sui)機性(xing)等(deng)特點,對電(dian)力(li)(li)系(xi)統的(de)(de)安全性(xing)和供電(dian)可(ke)靠性(xing)提出了(le)挑戰。隨(sui)著(zhu)我國大規模新能(neng)(neng)源機組占比不斷(duan)提升,煤(mei)電(dian)占比持(chi)(chi)續降低,西(xi)部地區(qu)風(feng)電(dian)和光(guang)伏(fu)依賴煤(mei)電(dian)打(da)捆外送(song)模式將(jiang)不可(ke)持(chi)(chi)續。一(yi)些(xie)特高壓外送(song)通道(dao)由于缺(que)少調(diao)節電(dian)源,通道(dao)的(de)(de)輸電(dian)功率與設計值相差(cha)甚遠,發(fa)出的(de)(de)風(feng)電(dian)、光(guang)伏(fu)電(dian)力(li)(li)送(song)不出去,出現棄(qi)風(feng)、棄(qi)光(guang)現象,造成(cheng)了(le)資源浪費。
光(guang)熱(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)兼具調(diao)(diao)峰(feng)電(dian)源和儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)雙重(zhong)功能(neng)(neng)(neng)(neng)。光(guang)熱(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)機組配置儲(chu)熱(re)功能(neng)(neng)(neng)(neng)后,熱(re)量產生(sheng)時(shi)并不(bu)都消耗掉,而是(shi)利用加熱(re)熔(rong)鹽的(de)(de)方式(shi)存(cun)(cun)儲(chu)一部(bu)分熱(re)量,保存(cun)(cun)在特制的(de)(de)保溫儲(chu)罐中備(bei)用。存(cun)(cun)儲(chu)在熔(rong)鹽中的(de)(de)熱(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)可以維(wei)持發(fa)(fa)(fa)電(dian)數(shu)個小時(shi),理(li)論上甚至能(neng)(neng)(neng)(neng)達到(dao)數(shu)天(tian)。具備(bei)這種(zhong)特殊(shu)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)的(de)(de)光(guang)熱(re)電(dian)站,可為(wei)電(dian)力(li)(li)系(xi)統提供更(geng)好的(de)(de)長周(zhou)期調(diao)(diao)峰(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)和轉動慣量,是(shi)新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源安全可靠替代傳統能(neng)(neng)(neng)(neng)源的(de)(de)有效手段。電(dian)力(li)(li)規(gui)劃設計(ji)(ji)總院以新(xin)(xin)疆電(dian)網為(wei)例模擬計(ji)(ji)算光(guang)熱(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)調(diao)(diao)峰(feng)作(zuo)用,假定(ding)建設100萬(wan)(wan)千瓦至500萬(wan)(wan)千瓦不(bu)同規(gui)模的(de)(de)光(guang)熱(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)機組,可減(jian)少棄(qi)風棄(qi)光(guang)電(dian)量10.2%至37.6%。
電(dian)(dian)力規劃設(she)計總院高級(ji)顧問孫銳認為,在(zai)新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)基地中,若沒有生物質發(fa)(fa)電(dian)(dian),光熱(re)(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)是唯一可(ke)以24小時(shi)(shi)連(lian)續(xu)穩(wen)定發(fa)(fa)電(dian)(dian)的(de)電(dian)(dian)源(yuan),能(neng)(neng)(neng)發(fa)(fa)揮調峰、調頻、提供轉(zhuan)動慣量和旋轉(zhuan)備(bei)用(yong)的(de)功能(neng)(neng)(neng)。同時(shi)(shi),在(zai)極(ji)端氣象條件下,如果出現風電(dian)(dian)和光伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)受(shou)阻、儲能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)站無(wu)能(neng)(neng)(neng)可(ke)儲的(de)情(qing)況,光熱(re)(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)機組可(ke)利用(yong)天(tian)然氣發(fa)(fa)電(dian)(dian),保(bao)證有一定功率的(de)電(dian)(dian)力輸出。與建(jian)設(she)天(tian)然氣發(fa)(fa)電(dian)(dian)機組相比,僅需要(yao)在(zai)光熱(re)(re)電(dian)(dian)站中增設(she)天(tian)然氣加(jia)熱(re)(re)熔鹽系統,備(bei)用(yong)成本(ben)低。
核心技術實現突破
為推動我(wo)國光(guang)熱(re)發電技(ji)術(shu)(shu)(shu)產業化發展,國家(jia)(jia)能(neng)源局2016年啟動首(shou)批(pi)20個(ge)光(guang)熱(re)發電示(shi)(shi)范(fan)項目(mu),裝機規模總量達(da)(da)134.9萬千瓦,開啟了我(wo)國光(guang)熱(re)發電的(de)商業化進程。2022年,由可(ke)勝(sheng)技(ji)術(shu)(shu)(shu)完全自主開發、建設、運營(ying)的(de)國家(jia)(jia)首(shou)批(pi)光(guang)熱(re)發電示(shi)(shi)范(fan)項目(mu)——青海(hai)中控德(de)令哈(ha)50兆瓦光(guang)熱(re)電站(zhan)率先達(da)(da)產,成為全球(qiu)首(shou)個(ge)實現達(da)(da)產的(de)塔式熔鹽(yan)儲能(neng)光(guang)熱(re)電站(zhan)。今年,可(ke)勝(sheng)技(ji)術(shu)(shu)(shu)在全球(qiu)范(fan)圍內率先達(da)(da)到(dao)100萬千瓦的(de)塔式光(guang)熱(re)業績(ji)。
首(shou)批(pi)光(guang)熱示(shi)范項目達(da)產(chan),帶動了相(xiang)關企業(ye)加快自(zi)主(zhu)(zhu)創新,實現(xian)了多項核心技(ji)術突(tu)破,形成了完整的(de)(de)(de)產(chan)業(ye)鏈。目前(qian)(qian),光(guang)熱發(fa)電設備(bei)國產(chan)化率超過90%,我國自(zi)主(zhu)(zhu)研發(fa)的(de)(de)(de)光(guang)熱發(fa)電技(ji)術已走(zou)在世(shi)界前(qian)(qian)列,光(guang)熱企業(ye)在國際市場的(de)(de)(de)競爭力進一步(bu)增強,為后續大規(gui)模發(fa)展奠定了堅實基礎。截至2022年底,我國9個光(guang)熱發(fa)電示(shi)范項目實現(xian)并網發(fa)電,總容量達(da)55萬(wan)千瓦。
即(ji)便(bian)如此(ci),光熱(re)發(fa)(fa)電規模(mo)已被(bei)光伏發(fa)(fa)電遠遠甩(shuai)開。目前制約我國(guo)光熱(re)發(fa)(fa)電可(ke)持續發(fa)(fa)展的主(zhu)要(yao)因素(su)在于相關政策(ce)缺乏連續性,現(xian)行(xing)融資環境、土地政策(ce)、稅收政策(ce)無法為光熱(re)發(fa)(fa)電健康發(fa)(fa)展提供有力支撐。
今年3月,國家能(neng)源局發(fa)(fa)布《關于推動(dong)光(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)規模(mo)化(hua)發(fa)(fa)展有(you)關事(shi)項(xiang)的通(tong)知》提出,結合沙(sha)漠、戈壁(bi)、荒漠地區新(xin)能(neng)源基(ji)地建設,盡快落地一(yi)批(pi)光(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)項(xiang)目(mu)。力爭“十四五”期間(jian),全國光(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)每年新(xin)增開工規模(mo)達到300萬千瓦左(zuo)右(you)。這意味(wei)著我國光(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)規模(mo)化(hua)發(fa)(fa)展將拉開序幕。
浙江可(ke)勝技術股份有限公司董(dong)事長兼(jian)首席科學家(jia)金建祥表示,過去光熱發(fa)電處于一個惡(e)性循環,應用規模太小,導致(zhi)價格始(shi)終降不下來,推廣受到限制。《通知(zhi)》的發(fa)布,使(shi)得(de)企(qi)業(ye)愿意(yi)投(tou)入(ru)(ru)研(yan)發(fa),推動(dong)技術進步和成本下降,讓行業(ye)進入(ru)(ru)良性循環。
金建祥透露(lu),從去年下半年開(kai)始(shi),光熱(re)與風電(dian)(dian)、光伏協同發展(zhan)的模式(shi)得到快(kuai)速推廣。在這種(zhong)模式(shi)下,風電(dian)(dian)和光伏的價(jia)(jia)格優(you)勢可以彌補(bu)光熱(re)成(cheng)本高的缺(que)陷,實(shi)現低(di)于(yu)煤電(dian)(dian)價(jia)(jia)格上網(wang),而光熱(re)則可以解決風電(dian)(dian)、光伏的波動性(xing)問題,促進其(qi)并(bing)網(wang)消納。
多舉措降低成本
現(xian)(xian)階段(duan),解決經(jing)濟性(xing)問(wen)題仍是(shi)光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)行(xing)業(ye)發(fa)展的重要目標(biao)。“迄今為止,光(guang)(guang)熱的價值已經(jing)得到了廣泛認可,但是(shi)由于尚未(wei)形成規模(mo)效應,且沒(mei)有經(jing)歷長期補貼激勵,目前成本仍然較高。”金(jin)建祥(xiang)說(shuo),現(xian)(xian)階段(duan),光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)在(zai)(zai)風光(guang)(guang)大基地項(xiang)目中裝機占比較小。目前光(guang)(guang)伏(fu)和光(guang)(guang)熱的配比在(zai)(zai)6∶1到9∶1之間,并不(bu)能(neng)完(wan)全滿(man)足風光(guang)(guang)大基地自(zi)我調節(jie)需(xu)求。
“如果當前的發(fa)展勢頭保持下(xia)去,同時(shi)推動新技(ji)術(shu)逐步走向應用,光(guang)熱發(fa)電(dian)成本快(kuai)速下(xia)降將(jiang)(jiang)指日可待。”金建祥(xiang)說,光(guang)熱發(fa)電(dian)單(dan)機規(gui)(gui)模將(jiang)(jiang)快(kuai)速擴(kuo)大到20萬千(qian)瓦至30萬千(qian)瓦。隨著單(dan)機規(gui)(gui)模和總(zong)裝(zhuang)機規(gui)(gui)模擴(kuo)大,以及技(ji)術(shu)進步,預(yu)計經過3年左右時(shi)間,光(guang)熱發(fa)電(dian)度電(dian)成本將(jiang)(jiang)降到0.6元以內(nei)。考慮到其自帶儲能的特(te)性(xing),這一成本將(jiang)(jiang)擁有競爭力。
政策(ce)方面也有更多保(bao)障。《通知》提出,鼓勵有條件的(de)(de)省份和地(di)區盡快(kuai)研究出臺財(cai)政、價(jia)格(ge)、土地(di)等(deng)支持光熱發電(dian)規(gui)模化發展的(de)(de)配(pei)套政策(ce),提前規(gui)劃百萬千(qian)瓦級(ji)、千(qian)萬千(qian)瓦級(ji)光熱發電(dian)基地(di),率先打造(zao)光熱產(chan)業(ye)集群(qun)。
專(zhuan)家表示,光(guang)(guang)熱(re)(re)(re)發電(dian)是(shi)新(xin)能(neng)源安全可靠替代傳(chuan)統(tong)能(neng)源的(de)有效手段(duan),是(shi)加(jia)快(kuai)規劃建設新(xin)型能(neng)源體(ti)系的(de)有效支撐,同時(shi),光(guang)(guang)熱(re)(re)(re)發電(dian)產業(ye)鏈長,可帶動提升特種玻璃、鋼鐵、水(shui)泥、熔融鹽等傳(chuan)統(tong)產業(ye),還(huan)可促進新(xin)材(cai)料、精密(mi)設備、智(zhi)能(neng)控(kong)制等新(xin)興(xing)產業(ye)發展。要充分發揮光(guang)(guang)熱(re)(re)(re)發電(dian)在新(xin)型電(dian)力系統(tong)中的(de)作用,推動光(guang)(guang)熱(re)(re)(re)發電(dian)實現關鍵一(yi)躍。