隨著生態(tài)環(huán)境部公布通過的第一批溫室氣體自愿減排方法學(xué),相信近期圈內(nèi)大家或多多少都有所了解。新能在這里簡單介紹其中的并網(wǎng)光熱發(fā)電方法學(xué)和涉及的相關(guān)項(xiàng)目。
到今年,我國提出“雙碳“目標(biāo)即將滿”三周年,隨著本次生態(tài)環(huán)境部的公布,全國統(tǒng)一的溫室氣體自愿減排交易市場正式啟動(dòng)了。其實(shí)早在今年7月,氣候變化司原司長李高接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道專訪時(shí)透露,第一批項(xiàng)目方法學(xué)公開征集工作已經(jīng)結(jié)束,共收集方法學(xué)建議300余項(xiàng),涉及能源產(chǎn)業(yè)、林業(yè)、廢物處理及處置等多個(gè)方法學(xué)領(lǐng)域,遴選評(píng)估工作正在有序開展,將按照“成熟一個(gè)發(fā)布一個(gè)”的原則,擇優(yōu)發(fā)布減排效果明顯、社會(huì)期待高、技術(shù)爭議小、數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠、社會(huì)和生態(tài)效益兼具的方法學(xué),逐步擴(kuò)大自愿減排市場支持領(lǐng)域。
本次公布的四大方法學(xué)中,較為受到關(guān)注的方法學(xué)是并網(wǎng)海上發(fā)電、并網(wǎng)光熱發(fā)電兩個(gè)方法學(xué),兩者均屬于能源產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域方法學(xué)。其中,并網(wǎng)海上風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目可以通過替代所在區(qū)域電網(wǎng)的并網(wǎng)發(fā)電廠及其新增并網(wǎng)發(fā)電廠的化石燃料燃燒,減少二氧化碳排放。
并網(wǎng)光熱發(fā)電項(xiàng)目兼具綠色發(fā)電、儲(chǔ)能和調(diào)峰電源的多重功能,能夠安全、高效、長時(shí)儲(chǔ)存能量并穩(wěn)定供能,可為電力系統(tǒng)提供長周期調(diào)峰能力和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,是新能源安全可靠替代傳統(tǒng)化石能源的有效手段。對(duì)推動(dòng)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)具有積極作用。并網(wǎng)光熱發(fā)電項(xiàng)目將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能以替代化石能源發(fā)電,避免了項(xiàng)目所在區(qū)域電網(wǎng)的其他并網(wǎng)發(fā)電廠(包括可能的新建發(fā)電廠)發(fā)電產(chǎn)生的溫室氣體排放。本方法學(xué)屬于能源產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域方法學(xué)。符合條件的并網(wǎng)光熱發(fā)電項(xiàng)目可按照公布的方法學(xué)要求,設(shè)計(jì)和審定溫室氣體自愿減排項(xiàng)目,以及核算和核查溫室氣體自愿減排項(xiàng)目的減排量。
光熱發(fā)電由哪些組成?
1.“光熱發(fā)電solar thermal power”具體是指太陽能發(fā)電,也就是將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能,通過熱工轉(zhuǎn)換過程發(fā)電的系統(tǒng),一般包括了集熱器、儲(chǔ)熱器和發(fā)電等幾部分。其工作流程,簡單來講就是聚光器跟蹤太陽將直射幅射光聚焦并反射至吸熱器上,加熱吸熱器內(nèi)的傳熱流體,將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能;熱能或直接與水換熱產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電,也可以被儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中,在需要發(fā)電時(shí)釋放熱能進(jìn)行發(fā)電??赐暌陨辖榻B,不禁讓人感嘆一聲“能源的本質(zhì)是燒熱水”這一說法。
遠(yuǎn)景俯瞰圖
我國第一家工業(yè)化運(yùn)行的太陽能光熱發(fā)電項(xiàng)目在柴達(dá)木盆地建成,項(xiàng)目已具備發(fā)電能力。
這個(gè)總投資9.96億元的50兆瓦光熱項(xiàng)目位于青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市西出口,由青海中控太陽能發(fā)電有限公司建設(shè)。據(jù)公司副總經(jīng)理陳武忠介紹。
陳武忠介紹說,項(xiàng)目的核心技術(shù)是“追日”,用關(guān)鍵技術(shù)控制安裝在地面的上萬塊玻璃鏡子像向日葵一樣追著太陽光將其反射到吸熱塔上的吸熱器中,將吸熱器內(nèi)的水轉(zhuǎn)化成高溫蒸汽,再通過管道傳輸推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。
45度俯瞰圖
2.“光熱+”一體化項(xiàng)目integrated project of solar thermal power generation,指的是光熱與風(fēng)電、光伏等多能源組合的多能互補(bǔ)發(fā)電項(xiàng)目,包括了“光熱+風(fēng)電”、“光熱+光伏”、“光熱+風(fēng)電+光伏”等組合形式。
3.集熱場collector field指將太陽能聚集并轉(zhuǎn)化為熱能的系統(tǒng),在聚光型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中一般由聚光場和吸熱器組成。
4.儲(chǔ)熱系統(tǒng)thermal energy storage system指將吸熱器輸出的熱量進(jìn)行存儲(chǔ)和利用的系統(tǒng),通常由儲(chǔ)熱容器、儲(chǔ)熱介質(zhì)、動(dòng)力系統(tǒng)、壓力保護(hù)系統(tǒng)、輔助加熱器和保溫系統(tǒng)等組成。
5.蒸汽發(fā)生器steam generator指太陽能熱發(fā)電廠中的熔融鹽、空氣、導(dǎo)熱油、液態(tài)金屬、固體球等非水傳熱介質(zhì)與水進(jìn)行熱交換產(chǎn)生蒸汽的裝置。
一般來講,太陽能光熱發(fā)電形式有槽式、塔式、碟式(盤式)、菲涅爾式四種系統(tǒng)。在我國,塔式的占比是最高的。那么其存在哪些優(yōu)缺點(diǎn)?
先來說說優(yōu)點(diǎn),光熱發(fā)電是利用太陽光的熱量進(jìn)行發(fā)電,在發(fā)電的同時(shí)可以將多余的熱能存儲(chǔ)在儲(chǔ)能容器中,在晚間或者陰雨天進(jìn)行釋放,能保證24小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電。其優(yōu)點(diǎn)在于自帶儲(chǔ)能,與光伏發(fā)電相比,光熱發(fā)電在連續(xù)發(fā)電、儲(chǔ)能容量、儲(chǔ)能成本、穩(wěn)定性、安全性、環(huán)保性以及壽命等方面具有優(yōu)勢。另外,光熱發(fā)電也更綠色,根據(jù)測算,塔式光熱電站的全生命周期,度電的碳排放僅為15.3克二氧化碳每千瓦時(shí),約為火電的五十分之一,光伏發(fā)電的五分之一。因此光熱發(fā)電也被稱為真正的“清潔能源”。
而光熱發(fā)電的缺電也非常明顯,主要有兩個(gè)。第一個(gè)就是用地要求高,光熱電站主要以大規(guī)模的集中式發(fā)電為主,用地要求極高,集中在無人空曠、光照時(shí)間長、強(qiáng)度大的西北地區(qū);二是成本高,從初始投資成本看,光熱發(fā)電每千瓦時(shí)投資成本在2.5萬-3.5萬,是傳統(tǒng)煤電站和陸上風(fēng)電的4-5倍、光伏電站的5-7倍,并且儲(chǔ)熱時(shí)間越長,投資成本越高。從度電成本看,根據(jù)行業(yè)內(nèi)的測算,塔式電站的度電成本在1塊多每千瓦時(shí)左右。相當(dāng)于煤電的3-4倍、陸上風(fēng)電和光伏發(fā)電的2-3倍。從以上數(shù)據(jù)可以看出,其并不容易被投資者所青睞,光熱電站的建設(shè)和發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。