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近日，由中國能建中國電力工程顧問(wèn)集團西北電力設計院有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“西北院”）總承包建設的玉門(mén)“光熱儲能+光伏+風(fēng)電”示范項目10萬(wàn)千瓦光熱儲能工程取得并網(wǎng)通知書(shū)，標志著(zhù)項目具備整套啟動(dòng)條件，進(jìn)入并網(wǎng)發(fā)電倒計時(shí)，該項目為全球在建最大規模熔鹽線(xiàn)性菲涅爾光熱電站。當前，三峽能源、中廣核、中國能建等多個(gè)大型能源企業(yè)都在積極推動(dòng)光熱發(fā)電項目建設。
為加快光熱發(fā)電發(fā)展，2023年4月，國家能源局發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)光熱發(fā)電規模化發(fā)展有關(guān)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(fā)電項目。力爭“十四五”期間，全國光熱發(fā)電每年新增開(kāi)工規模達到300萬(wàn)千瓦左右。一年多時(shí)間過(guò)去，光熱發(fā)電規模化發(fā)展提速明顯。
新建開(kāi)工機組增加
提到太陽(yáng)能發(fā)電，人們腦海中通常會(huì )浮現整齊平滑的太陽(yáng)能電池板方陣，這是人們對太陽(yáng)能發(fā)電的普遍印象。實(shí)際上，太陽(yáng)能發(fā)電家族中，還有一種重要的發(fā)電形式——太陽(yáng)能光熱發(fā)電。與光伏直接將光轉換為電不同，光熱發(fā)電技術(shù)是將太陽(yáng)能轉化為熱能，通過(guò)熱功轉換過(guò)程發(fā)電。光熱發(fā)電機組配置儲熱系統后，可實(shí)現24小時(shí)連續穩定發(fā)電，是我國構建新型能源體系的重要一環(huán)。
光熱發(fā)電根據聚光集熱的技術(shù)路線(xiàn)，一般分為塔式、槽式、線(xiàn)性菲涅爾式及碟式等。目前全球范圍在運行電站中，糟式裝機容量最大，塔式次之，線(xiàn)性菲涅爾式較少，碟式光熱技術(shù)目前尚無(wú)商業(yè)運行電站。
為推動(dòng)我國光熱發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，國家能源局2016年啟動(dòng)首批20個(gè)光熱發(fā)電示范項目，裝機規模總量達134.9萬(wàn)千瓦，開(kāi)啟了我國光熱發(fā)電的商業(yè)化進(jìn)程。但由于成本高昂等原因，此后幾年并未延續良好發(fā)展勢頭。
在第一批太陽(yáng)能熱發(fā)電示范項目結束建設至2023年大約4年時(shí)間，國內幾乎沒(méi)有新建較大的光熱電站。西北院是我國最早開(kāi)展光熱技術(shù)研發(fā)的工程設計企業(yè)，光熱發(fā)電投運項目占比超過(guò)全國70%。據西北院新能源工程公司總經(jīng)理高紅旗觀(guān)察，隨著(zhù)去年國家能源局及新疆、甘肅、內蒙古等省份一系列涉及支持光熱發(fā)電建設的新政策發(fā)布，國內光熱發(fā)電新建開(kāi)工機組數量明顯增加。
國家太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟秘書(shū)長(cháng)杜鳳麗介紹，截至2023年底，我國各省份在建和擬建的太陽(yáng)能熱發(fā)電項目超40個(gè)，總裝機容量約4800兆瓦，預計最晚將于2025年完成建設，其中約有1200兆瓦預計于2024年建成。
本批次光熱電站規模增長(cháng)的同時(shí)，分布區域更廣，更強調調峰作用。“本批次光熱電站主要跟隨風(fēng)光大基地同步規劃實(shí)施，光熱電站在這些基地中是不可或缺的調節性電源。”西北院玉門(mén)光熱項目經(jīng)理黎建鋒介紹，以玉門(mén)“光熱儲能+光伏+風(fēng)電”示范項目為例，整體項目建成后，年上網(wǎng)新能源發(fā)電量約17.5億千瓦時(shí)，可有效破解新能源大基地大規模開(kāi)發(fā)后面臨的棄電問(wèn)題，對于構建新型電力系統具有重要示范意義。
記者注意到，與首批示范光熱電站投資主體以光熱技術(shù)和裝備企業(yè)為主不同，本批次投資主體多以傳統電力投資企業(yè)為主，如三峽集團、國家能源集團、大唐集團、中廣核、中國能建、中國電建等。
高紅旗告訴記者，首批企業(yè)投資的主要動(dòng)機是開(kāi)發(fā)新技術(shù)，開(kāi)拓新領(lǐng)域。新一批企業(yè)投資建設光熱電站的目的，更多的是支撐自身光伏或風(fēng)電業(yè)務(wù)健康發(fā)展，踐行“雙碳”目標。
產(chǎn)業(yè)配套能力增強
光熱發(fā)電規模化發(fā)展的背后，是產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善和成本持續降低。
“光熱產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備規模化發(fā)展條件。”國家太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟副理事長(cháng)、西北院科技創(chuàng )新中心總經(jīng)理趙曉輝表示，我國光熱產(chǎn)業(yè)鏈體系覆蓋了從原材料到具有自主知識產(chǎn)權的核心裝備各個(gè)環(huán)節，包括鋼鐵、水泥、超白玻璃、高溫吸熱及傳儲熱材料、保溫材料、塔式定日鏡、塔式吸熱器、槽式集熱器、高精度傳動(dòng)箱、就地控制器、滑壓汽輪機等。在國家第一批光熱發(fā)電示范項目中，國產(chǎn)技術(shù)及裝備的可靠性和先進(jìn)性在電站投運后得到了有效驗證。
在中國廣核新能源控股有限公司黨委副書(shū)記、總經(jīng)理李光明看來(lái)，“十四五”時(shí)期以來(lái)，我國光熱產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng )新能力顯著(zhù)提升。通過(guò)首批光熱示范項目運行實(shí)踐，我國已基本掌握光熱發(fā)電核心技術(shù)以及適應我國高海拔、高寒地區環(huán)境的光熱電站運維技術(shù)，具備關(guān)鍵裝備制造能力。
據不完全統計，我國現有光熱發(fā)電工程相關(guān)配套企業(yè)約600家，設備國產(chǎn)化率超90%，產(chǎn)業(yè)配套能力顯著(zhù)增強，為后續光熱發(fā)電技術(shù)大規模發(fā)展奠定了堅實(shí)基礎。
更低的成本也為光熱發(fā)電推廣提供了前提條件。水電水利規劃設計總院近日發(fā)布的《中國可再生能源工程造價(jià)管理報告2023年度》顯示，早期光熱發(fā)電項目造價(jià)普遍較高，單位千瓦總投資為24000元至35000元。近期項目單位造價(jià)較早期明顯降低，單位千瓦總投資為13500元至23000元。
“本批次光熱電站折算到每千瓦容量的單位成本明顯降低。”趙曉輝分析，主要是由于光熱電站在電力系統中的功能發(fā)生變化，從之前“能發(fā)盡發(fā)”的獨立電源調整為“儲能調峰”，配套新能源電站吸納棄電，聚光系統規模明顯減小。另外，鏡場(chǎng)、三大主機、熔鹽罐等主要設備均實(shí)現國產(chǎn)化，設備價(jià)格明顯下降。加之上游產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步、商業(yè)競爭日趨激烈，驅動(dòng)系統技術(shù)成本降低。
有機構預測，如果保持一定市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)規模，隨著(zhù)設備成本和建設成本下降，我國光熱發(fā)電成本還可以實(shí)現較大幅度下降，有望在“十四五”末期與燃氣發(fā)電成本相當，即電價(jià)降低到0.7元/千瓦時(shí)至0.8元/千瓦時(shí)，2030年進(jìn)一步下降至0.5元/千瓦時(shí)左右。屆時(shí)考慮其靈活儲熱、可調節出力、可提供轉動(dòng)慣量等優(yōu)勢，在電力市場(chǎng)中將具備經(jīng)濟性和競爭力。
核心技術(shù)仍待提升
“雙碳”目標為光熱發(fā)電帶來(lái)了巨大發(fā)展空間，也再次提振了行業(yè)信心。但新一輪光熱發(fā)電投資熱潮能否持續，還要接受核心技術(shù)等一系列挑戰。
目前，制約我國光熱發(fā)電可持續發(fā)展的主要因素在于相關(guān)政策缺乏連續性，比如，2016年國家發(fā)展改革委核定太陽(yáng)能熱發(fā)電標桿上網(wǎng)示范電價(jià)后，企業(yè)建設熱情高漲；2020年年初出臺的《關(guān)于促進(jìn)非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》明確，新增光熱項目不再納入中央財政補貼范圍，光熱發(fā)電發(fā)展勢頭受到明顯影響。
李光明認為，光熱發(fā)電技術(shù)市場(chǎng)定位不明確，價(jià)格機制尚未健全。我國在建的“光熱+”一體化基地項目主要通過(guò)高比例的風(fēng)電、光伏裝機配置一定的光熱裝機，但光熱裝機受制于平價(jià)上網(wǎng)的投資經(jīng)濟性，裝機比重較低，不足以發(fā)揮光熱機組對電網(wǎng)的支撐作用。同時(shí)，現行融資環(huán)境、相關(guān)政策無(wú)法為光熱發(fā)電健康發(fā)展提供有力支撐。
專(zhuān)家表示，借著(zhù)推動(dòng)光熱發(fā)電規模化發(fā)展的東風(fēng)，還需鼓勵有條件的地區盡快研究出臺支持光熱發(fā)電規模化發(fā)展的配套政策。內蒙古、甘肅、青海、新疆等光熱發(fā)電重點(diǎn)省份能源主管部門(mén)要積極推進(jìn)光熱發(fā)電項目規劃建設，統籌協(xié)調光伏、光熱規劃布局，在新能源基地建設中同步推動(dòng)光熱發(fā)電項目規模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
另?yè)浾吡私猓匀廴邴}為傳儲熱介質(zhì)的第二代太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)是目前的主力技術(shù)，雖然已經(jīng)進(jìn)行工程示范，但核心設備的可靠性和壽命有待提高，聚光和儲能設備成本太高，制約了光熱技術(shù)發(fā)展。
趙曉輝表示，聚光器成本約占整個(gè)光熱電站投資的一半，未來(lái)應側重提高聚光準確度，減少吸熱器溢出損失。目前，包括聚光器在內的關(guān)鍵部件生產(chǎn)線(xiàn)技術(shù)在我國發(fā)展緩慢，需要在規模化實(shí)踐中完善產(chǎn)品質(zhì)量控制技術(shù)和工藝，優(yōu)化聚光、吸熱和傳熱部件的生產(chǎn)線(xiàn)和生產(chǎn)工藝。同時(shí)開(kāi)展百萬(wàn)千瓦級電/熱轉換方式研究，通過(guò)規模效應降低單位造價(jià)成本。
原標題：光熱發(fā)電規模化發(fā)展提速
文章來(lái)源：http://www.ce.cn/cysc/ny/gdxw/202407/26/t20240726_39083099.shtml
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