在實(shí)現(xiàn)雙碳的道路上，光伏的“孿生子”——光熱或扮演關(guān)鍵角色。

作為中國目前最大的槽式光熱電站，中核龍騰內(nèi)蒙古烏拉特100MW槽式光熱示范電站位于內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市東北部，年發(fā)電量達(dá)到約3.92億千瓦時(shí)。

該項(xiàng)目申報(bào)單位和關(guān)鍵裝備與核心技術(shù)提供商，是常州龍騰光熱科技股份有限公司（下稱常州龍騰）。日前，該公司總經(jīng)理俞科對界面新聞表示，由于蒙西電網(wǎng)具有結(jié)構(gòu)性缺電的特點(diǎn)，每天下午6點(diǎn)到晚上10點(diǎn)左右會(huì)出現(xiàn)晚高峰結(jié)構(gòu)性缺電，該光熱項(xiàng)目的投運(yùn)為緩解地區(qū)結(jié)構(gòu)性缺電發(fā)揮了很大作用。

受到氣象條件制約，光伏、風(fēng)力發(fā)電的功率具有間歇性、波動(dòng)性和隨機(jī)性，對電力系統(tǒng)的安全性和供電可靠性造成挑戰(zhàn)。

今年3月，中國首次提出將構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。這一方面要求以高比例可再生能源確保電力電量供應(yīng)，另一方面需要保障電力系統(tǒng)安全，包括頻率、電壓安全、功角穩(wěn)定等。

這意味著對儲(chǔ)能容量提出了更大的要求，同時(shí)還需要更多的具有交流同步發(fā)電機(jī)特性的靈活調(diào)節(jié)電源。

在此背景下，光熱的固有優(yōu)勢得以突出。

區(qū)別于將光能直接轉(zhuǎn)化為電能的光伏，光熱是利用反射鏡將太陽光匯聚到收集裝置中，裝置內(nèi)的傳熱介質(zhì)再進(jìn)入到換熱系統(tǒng)中與水進(jìn)行換熱，提供蒸汽從而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。按太陽能采集方式劃分，光熱發(fā)電形式有槽式、塔式、碟式、菲涅爾式四種。

光熱發(fā)電最大的優(yōu)勢在于其天然的儲(chǔ)能特質(zhì)，可先將白天的太陽能以熱能形勢儲(chǔ)存起來，并在晚間或其他用電高峰期再帶動(dòng)汽輪發(fā)電。

“光熱發(fā)電機(jī)組配置儲(chǔ)熱系統(tǒng)，發(fā)電功率穩(wěn)定可靠，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電，可替代燃煤電站作為基礎(chǔ)負(fù)荷，提高風(fēng)電、光伏等間歇性可再生能源消納比例，并可作為離網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)負(fù)荷電源。”俞科指出，此外，光熱發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍等性能優(yōu)于燃煤機(jī)組，可深度參與電網(wǎng)調(diào)峰。

除了儲(chǔ)能的先天優(yōu)勢，光熱也對電網(wǎng)較為“友好”，它具備風(fēng)、光缺乏的同步發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、調(diào)頻、調(diào)壓功能，這一功能對于系統(tǒng)頻率與電壓調(diào)節(jié)至關(guān)重要。

“電力系統(tǒng)的運(yùn)行，需要連續(xù)、穩(wěn)定的電源作為支撐?！闭憬锌靥柲芗夹g(shù)有限公司（下稱浙江中控）董事長金建祥對界面新聞表示，光熱發(fā)電由于自帶大規(guī)模、低成本、安全環(huán)保的儲(chǔ)能系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自身的平穩(wěn)發(fā)電，可替代火電成為電力系統(tǒng)的基荷電源。

金建祥認(rèn)為，光熱具備了煤電的所有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也繼承了新能源的低碳優(yōu)勢。

“就每度電全生命周期的碳排放而言，根據(jù)國外研究機(jī)構(gòu)測算，光熱不到10克、光伏50克、煤電800克，天然氣400克。”他給出了一組數(shù)據(jù)。

中控太陽能成立于2010年，主做塔式太陽能熱發(fā)電技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化推廣。

但光熱項(xiàng)目的上述優(yōu)勢，需要基于配備合適技術(shù)路線的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

“光熱發(fā)電對光照質(zhì)量的要求要高于光伏。不加儲(chǔ)能的光熱，和光伏本質(zhì)上沒有太大差別?！苯鸾ㄏ楸硎?。2016年起，中控太陽能對光熱項(xiàng)目進(jìn)行了熔鹽儲(chǔ)能改造。

“2016年之前，光熱作為新生事物，并沒有意識到儲(chǔ)能的重要性。當(dāng)時(shí)電網(wǎng)比較歡迎發(fā)電機(jī)發(fā)電的光熱，所以我們建設(shè)了第一個(gè)10MW不帶儲(chǔ)能的光熱電站?！苯鸾ㄏ榉Q，2016年后，光伏成本在競爭中快速下降，但當(dāng)時(shí)光伏發(fā)電并不穩(wěn)定、上網(wǎng)較難，因此中控太陽能決定研究光熱儲(chǔ)能改造，最終選擇了熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)路線，這條路線幾乎與國外同步進(jìn)行研究。

“改造前的蒸汽儲(chǔ)能僅有半小時(shí)儲(chǔ)能時(shí)間，改造后的熔鹽儲(chǔ)能可在滿負(fù)荷情況下達(dá)到7小時(shí)。通過增大儲(chǔ)罐還可以實(shí)現(xiàn)更長時(shí)間的儲(chǔ)能。”金建祥補(bǔ)充道。

基于光熱電站的熔鹽儲(chǔ)能，采用雙罐系統(tǒng)，用電加熱冷鹽罐中的低溫熔鹽，加熱后的高溫熔鹽進(jìn)入到熱鹽罐中進(jìn)行儲(chǔ)存，后進(jìn)入到換熱系統(tǒng)中與水進(jìn)行換熱，釋放熱量，放熱后的熔鹽進(jìn)入到冷鹽罐中進(jìn)行儲(chǔ)存。該技術(shù)具備儲(chǔ)能容量大、安全性高、使用壽命長、環(huán)境友好、適用范圍廣等優(yōu)勢。

金建祥認(rèn)為，從長遠(yuǎn)來看，要實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，光熱儲(chǔ)能是不可或缺的新能源。“產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模一旦形成，價(jià)格將大幅降低。經(jīng)詳細(xì)測算，2025年度電成本可以做到7-8毛錢，2028年可以達(dá)4毛錢”。

他指出，即使以目前價(jià)格，在4小時(shí)以上的儲(chǔ)能情況下，“光伏+光熱儲(chǔ)能”與“光伏+其他儲(chǔ)能”相比，前者優(yōu)勢已非常明顯。

那為何不能將熔鹽儲(chǔ)能等儲(chǔ)換熱系統(tǒng)，直接應(yīng)用于目前成本更低的光伏、風(fēng)電呢？

金建祥對界面新聞解釋稱，一因?yàn)槿埯}儲(chǔ)能是新技術(shù)，在能源領(lǐng)域并不常見，但全球看，儲(chǔ)能量與電化學(xué)幾乎相當(dāng)；二是熔鹽儲(chǔ)能規(guī)模較大，要解決目前電力系統(tǒng)中的棄風(fēng)棄光，只要規(guī)模較小的儲(chǔ)能就已夠了，熔鹽儲(chǔ)能顯得“太高配”。

“但長遠(yuǎn)看，未來10-20年光熱儲(chǔ)能是必需的。因此，這可稱作是給未來儲(chǔ)備的技術(shù)?！?/p>

第三，光伏、風(fēng)電若直接配置熔鹽儲(chǔ)能，由電轉(zhuǎn)化為熱的設(shè)備工藝較復(fù)雜、成本較高，這一環(huán)節(jié)每千瓦時(shí)約增加6分錢的成本；熔鹽儲(chǔ)能在光熱應(yīng)用場景下，成本則相對較低。

通過首批示范項(xiàng)目的建設(shè)投產(chǎn)，中國光熱發(fā)電相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)均得到快速發(fā)展，但仍處于初期發(fā)展階段，發(fā)電裝機(jī)規(guī)模較小，也往往被政策和市場“忽視”，行業(yè)發(fā)展存在諸多瓶頸。

2016年9月，國家發(fā)改委和能源局相繼發(fā)布太陽能熱發(fā)電示范項(xiàng)目標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)（每千瓦時(shí)1.15元），以及包含了20座首批光熱發(fā)電示范項(xiàng)目的《關(guān)于建設(shè)太陽能熱發(fā)電示范項(xiàng)目的通知》，中國光熱發(fā)電示范項(xiàng)目建設(shè)的大幕被開啟。

參與首批光熱示范項(xiàng)目的企業(yè)，既包括了中廣核、中電建、三峽集團(tuán)、中節(jié)能等央企，也包括中控太陽能、首航高科(002665.SZ)、中海陽能源集團(tuán)股份有限公司、蘭州大成科技股份有限公司、常州龍騰光熱科技股份有限公司等民企。

但據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年中國光熱發(fā)電新增裝機(jī)僅20萬千瓦，總建成裝機(jī)僅44.4萬千瓦。這與光伏差距巨大。2019年，全國新增光伏發(fā)電裝機(jī)達(dá)3011萬千瓦。

電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院高級顧問孫銳孫銳認(rèn)為，制約中國光熱發(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。

自2016年推出首批示范項(xiàng)目后，國家一直未明確光熱發(fā)電下一步的支持政策。

國家發(fā)改委價(jià)格司在批復(fù)第一批示范項(xiàng)目的上網(wǎng)電價(jià)文件中，僅明確了2018年底前并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目的上網(wǎng)電價(jià)，但一直未明確以后并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目的上網(wǎng)電價(jià)，導(dǎo)致部分投資方放棄項(xiàng)目建設(shè)。

2020年初，國家出臺(tái)《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》，明確新增光熱項(xiàng)目不再納入中央財(cái)政補(bǔ)貼范圍。

孫銳認(rèn)為，在國內(nèi)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的初期階段，上網(wǎng)電價(jià)形成機(jī)制尚未完成市場化改革之前，取消電價(jià)補(bǔ)貼，意味著抑制了市場需求。

由于政策缺乏延續(xù)性，導(dǎo)致當(dāng)前國內(nèi)光熱發(fā)電缺乏明確的市場發(fā)展空間，成本也無法通過規(guī)?；瘧?yīng)用持續(xù)降低。

“目前光熱唯一的缺點(diǎn)是規(guī)模太小、成本太高。這和光伏、風(fēng)電大規(guī)模裝機(jī)后形成的低成本相比，暴露無遺。”金建祥認(rèn)為，只要五到十年內(nèi)，國家適當(dāng)給予支持，例如每年給予30億-40億的補(bǔ)貼，推動(dòng)光熱產(chǎn)業(yè)鏈、規(guī)模做大，再通過產(chǎn)品迭代更新，技術(shù)逐步成熟，光熱成本會(huì)顯著下降。

為此，金建祥建議，在“十四五”規(guī)劃中，明確光熱發(fā)電的戰(zhàn)略定位，規(guī)劃一定裝機(jī)容量，并在一定期限內(nèi)繼續(xù)給予光熱發(fā)電一定的補(bǔ)貼；在風(fēng)、光裝機(jī)規(guī)模集中、比例迅速提高的地區(qū)，布局建設(shè)一批“光熱+光伏/風(fēng)電”多能互補(bǔ)示范項(xiàng)目，以光熱發(fā)電作為調(diào)峰手段；光熱儲(chǔ)能應(yīng)參照抽水蓄能兩部制電價(jià)政策，落實(shí)儲(chǔ)能型光熱電站的價(jià)格形成機(jī)制。

俞科也認(rèn)為，政策導(dǎo)向上應(yīng)發(fā)揮光熱發(fā)電的調(diào)峰特性，引導(dǎo)“光熱＋光伏/風(fēng)電”的可再生能源基地建設(shè)模式，深入推進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)和多能互補(bǔ)項(xiàng)目建設(shè)；完善跨區(qū)峰谷分時(shí)電價(jià)政策，并將銷售電價(jià)模式向電源側(cè)傳導(dǎo)，體現(xiàn)光熱發(fā)電的基礎(chǔ)負(fù)荷和調(diào)峰價(jià)值，推動(dòng)光熱產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。