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                石油石化科技

                光熱發電走向規?;诵募夹g實現突破

                2023/10/16   關鍵字:   來源:[互聯網]
                  [國際石油網2023-10-13]
                  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100兆瓦光熱發電項目,提供先進的聚光集熱系統、熔鹽電加熱系統及相關服務。隨著該項目簽約落地,可勝技術成為全球首家業績超過100萬千瓦的塔式光熱發電技術提供商。
                  專家表示,相比風電、光伏等新能源,同為清潔能源的光熱發電電力輸出更加穩定,且兼具調峰儲能功能,在新型電力系統中具備獨特作用。隨著政策支持力度加大,有望迎來規?;l展新階段。
                  兼具調峰儲能功能
                  與常見的光伏電站相比,光熱發電并不為人們所熟知。光伏發電是根據光生伏特效應原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能,而光熱發電則是將太陽能轉化為熱能,通過熱功轉換過程發電。其與火力發電的原理基本相同,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。光熱發電機組配置儲熱系統后,可實現24小時連續穩定發電。
                  這樣一種高穩定性的可再生能源,對構建新型電力系統具有重要意義。光伏發電和風力發電受氣象條件制約,具有間歇性、波動性和隨機性等特點,對電力系統的安全性和供電可靠性提出了挑戰。隨著我國大規模新能源機組占比不斷提升,煤電占比持續降低,西部地區風電和光伏依賴煤電打捆外送模式將不可持續。一些特高壓外送通道由于缺少調節電源,通道的輸電功率與設計值相差甚遠,發出的風電、光伏電力送不出去,出現棄風、棄光現象,造成了資源浪費。
                  光熱發電兼具調峰電源和儲能雙重功能。光熱發電機組配置儲熱功能后,熱量產生時并不都消耗掉,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電數個小時,理論上甚至能達到數天。具備這種特殊能力的光熱電站,可為電力系統提供更好的長周期調峰能力和轉動慣量,是新能源安全可靠替代傳統能源的有效手段。電力規劃設計總院以新疆電網為例模擬計算光熱發電調峰作用,假定建設100萬千瓦至500萬千瓦不同規模的光熱發電機組,可減少棄風棄光電量10.2%至37.6%。
                  電力規劃設計總院高級顧問孫銳認為,在新能源基地中,若沒有生物質發電,光熱發電是唯一可以24小時連續穩定發電的電源,能發揮調峰、調頻、提供轉動慣量和旋轉備用的功能。同時,在極端氣象條件下,如果出現風電和光伏發電受阻、儲能電站無能可儲的情況,光熱發電機組可利用天然氣發電,保證有一定功率的電力輸出。與建設天然氣發電機組相比,僅需要在光熱電站中增設天然氣加熱熔鹽系統,備用成本低。
                  核心技術實現突破
                  為推動我國光熱發電技術產業化發展,國家能源局2016年啟動首批20個光熱發電示范項目,裝機規??偭窟_134.9萬千瓦,開啟了我國光熱發電的商業化進程。2022年,由可勝技術完全自主開發、建設、運營的國家首批光熱發電示范項目——青海中控德令哈50兆瓦光熱電站率先達產,成為全球首個實現達產的塔式熔鹽儲能光熱電站。今年,可勝技術在全球范圍內率先達到100萬千瓦的塔式光熱業績。
                  首批光熱示范項目達產,帶動了相關企業加快自主創新,實現了多項核心技術突破,形成了完整的產業鏈。目前,光熱發電設備國產化率超過90%,我國自主研發的光熱發電技術已走在世界前列,光熱企業在國際市場的競爭力進一步增強,為后續大規模發展奠定了堅實基礎。截至2022年底,我國9個光熱發電示范項目實現并網發電,總容量達55萬千瓦。
                  即便如此,光熱發電規模已被光伏發電遠遠甩開。目前制約我國光熱發電可持續發展的主要因素在于相關政策缺乏連續性,現行融資環境、土地政策、稅收政策無法為光熱發電健康發展提供有力支撐。
                  今年3月,國家能源局發布《關于推動光熱發電規?;l展有關事項的通知》提出,結合沙漠、戈壁、荒漠地區新能源基地建設,盡快落地一批光熱發電項目。力爭“十四五”期間,全國光熱發電每年新增開工規模達到300萬千瓦左右。這意味著我國光熱發電規?;l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,過去光熱發電處于一個惡性循環,應用規模太小,導致價格始終降不下來,推廣受到限制?!锻ㄖ返陌l布,使得企業愿意投入研發,推動技術進步和成本下降,讓行業進入良性循環。
                  金建祥透露,從去年下半年開始,光熱與風電、光伏協同發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勢可以彌補光熱成本高的缺陷,實現低于煤電價格上網,而光熱則可以解決風電、光伏的波動性問題,促進其并網消納。
                  多舉措降低成本
                  現階段,解決經濟性問題仍是光熱發電行業發展的重要目標?!捌駷橹?,光熱的價值已經得到了廣泛認可,但是由于尚未形成規模效應,且沒有經歷長期補貼激勵,目前成本仍然較高?!苯鸾ㄏ檎f,現階段,光熱發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節需求。
                  “如果當前的發展勢頭保持下去,同時推動新技術逐步走向應用,光熱發電成本快速下降將指日可待?!苯鸾ㄏ檎f,光熱發電單機規模將快速擴大到20萬千瓦至30萬千瓦。隨著單機規模和總裝機規模擴大,以及技術進步,預計經過3年左右時間,光熱發電度電成本將降到0.6元以內??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盡快研究出臺財政、價格、土地等支持光熱發電規?;l展的配套政策,提前規劃百萬千瓦級、千萬千瓦級光熱發電基地,率先打造光熱產業集群。
                  專家表示,光熱發電是新能源安全可靠替代傳統能源的有效手段,是加快規劃建設新型能源體系的有效支撐,同時,光熱發電產業鏈長,可帶動提升特種玻璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽等傳統產業,還可促進新材料、精密設備、智能控制等新興產業發展。要充分發揮光熱發電在新型電力系統中的作用,推動光熱發電實現關鍵一躍。(經濟日報記者王軼辰)
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