4月25日，2024第十一屆中國(guó)國(guó)際光熱大會(huì)暨CSPPLAZA年會(huì)在內(nèi)蒙古呼和浩特盛大召開(kāi)，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院高級(jí)工程師劉冰女士出席會(huì)議并作《新能源大基地中的光熱發(fā)電》的主題演講。

圖：電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院高級(jí)工程師劉冰

新能源大基地規(guī)劃建設(shè)基礎(chǔ)

李冰表示，近年來(lái)，我國(guó)新能源裝機(jī)容量快速增長(zhǎng)，截至2023年底，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電累計(jì)裝機(jī)分別約達(dá)4.4億千瓦和6.1億千瓦，風(fēng)、光年度新增裝機(jī)超過(guò)2.9億千瓦，2023年光伏新增裝機(jī)超2億，其中分布式占比44%。

近年來(lái)全國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電利用率均保持較高水平。新能源的快速發(fā)展和高效消納為推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型和保障“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了重要支撐。

圖：近年來(lái)新能源裝機(jī)及發(fā)電利用情況

發(fā)展背景：2022年1月，習(xí)近平總書(shū)記在中央政治局第三十六次集體學(xué)習(xí)中明確提出，要加大力度規(guī)劃建設(shè)以大型風(fēng)光電基地為基礎(chǔ)、以其周邊清潔高效先進(jìn)節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系。

圖：新能源供給消納體系

相關(guān)規(guī)劃情況：2022年3月，時(shí)任國(guó)家發(fā)改委主任何立峰同志受記者采訪時(shí)宣布：“我們?cè)谏衬⒏瓯?、荒漠?guī)劃建設(shè)4.55億千瓦的大型風(fēng)電光伏基地，這在我們國(guó)家歷史上是最大規(guī)模的”。

據(jù)劉冰介紹，第一批9705萬(wàn)千瓦基地項(xiàng)目已全面開(kāi)工、部分已建成投產(chǎn)，第二批基地部分項(xiàng)目陸續(xù)開(kāi)工，第三批基地已形成項(xiàng)目清單。

目前，4.55億大基地已經(jīng)陸續(xù)安排多個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目均一次性確認(rèn)約1200萬(wàn)千瓦新能源裝機(jī)（光伏為主），以及配套調(diào)峰電源和外送通道方向。截至目前，已復(fù)函的大型外送風(fēng)光基地主要涉及內(nèi)蒙、甘肅、青海、新疆、山西等5個(gè)?。▍^(qū)）。

李冰表示，上述4.55億大基地是我國(guó)建國(guó)以來(lái)最大規(guī)模的專(zhuān)項(xiàng)針對(duì)新能源的項(xiàng)目，如果再考慮配套的調(diào)節(jié)電源，基礎(chǔ)性電源和外送通道，作為研究機(jī)構(gòu)的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院建議：

“十四五”末期：建議結(jié)合能源安全與轉(zhuǎn)型要求，再推動(dòng)部分規(guī)劃內(nèi)基地項(xiàng)目，基本建立大型基地與產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的聯(lián)動(dòng)關(guān)系。

“十五五”期間：建議面向2030年碳達(dá)峰的硬任務(wù)，落地大部分規(guī)劃內(nèi)基地項(xiàng)目，構(gòu)建大基地在產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈全球化過(guò)程中的重要地位。

“十六五”期間：建議結(jié)合新型電力系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)度，滾動(dòng)開(kāi)展接替性大基地規(guī)劃建設(shè)。

新能源大基地發(fā)展趨勢(shì)探討

新能源大基地發(fā)展的五大趨勢(shì)特征：清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同和靈活智能。

1、清潔低碳：為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，未來(lái)新能源將成為綠色電力供應(yīng)的主力軍，預(yù)計(jì)2040年新能源裝機(jī)占比將超過(guò)50%，成為裝機(jī)結(jié)構(gòu)主體，2060年新能源發(fā)電量占比將超過(guò)50%，成為發(fā)電結(jié)構(gòu)主體。未來(lái)，大基地送端新能源的比例也將越來(lái)越高。

圖：新能源發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

2、安全充裕：2021年12月，習(xí)近平總書(shū)記在中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)傳統(tǒng)能源逐步退出要建立在新能源安全可靠替代基礎(chǔ)上。通過(guò)創(chuàng)新發(fā)展模式，提升新能源可靠替代能力，保障新能源電量逐步替代存量化石電源電量消費(fèi)，新能源參與電力平衡的比例逐步提升，能夠主動(dòng)提供慣量響應(yīng)、電壓調(diào)節(jié)等支撐能力保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

圖：新能源可靠替代

3、經(jīng)濟(jì)高效：一方面，隨著新能源發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步和規(guī)模效應(yīng)的顯現(xiàn)，其成本呈現(xiàn)不斷下降的趨勢(shì)；另一方面，新能源發(fā)電效率在逐步提升，光伏發(fā)電的組件效率十年間提升了近60%，未來(lái)隨著技術(shù)發(fā)展還有提升空間；

此外，近年來(lái)全國(guó)及重點(diǎn)省份新能源利用率均保持較高水平，為新能源高效利用提供保障。需要形成綜合考慮設(shè)備成本、發(fā)電效率、消納利用率等核心指標(biāo)和保障收購(gòu)、市場(chǎng)交易等政策背景的新能源大基地綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法論。

4、供需協(xié)同：我國(guó)能源資源與能源需求呈逆向分布，目前新能源資源與支撐調(diào)節(jié)型電源的分布不完全匹配。通過(guò)做好西北地區(qū)送端新能源基地與中東部地區(qū)受端負(fù)荷中心的供需協(xié)同配合，是解決新能源規(guī)?；l(fā)展與支撐保障能力之間矛盾的有效途徑。需要關(guān)注大基地、保供、調(diào)節(jié)資源、分布式、海上風(fēng)電等供需協(xié)同關(guān)系。

5、靈活智能：依托“云大物移智鏈邊”等先進(jìn)數(shù)字信息技術(shù)，加強(qiáng)送端多源要素智能互動(dòng)，提升高比例新能源接入/送出地區(qū)的可控可調(diào)水平和消納水平。重點(diǎn)需要關(guān)注的是一體化的進(jìn)程。

大基地中光熱開(kāi)發(fā)情況及后續(xù)工作

一、大規(guī)模新能源接入面臨的挑戰(zhàn)

劉冰表示，新能源容量支撐能力偏低，相比傳統(tǒng)能源，未能形成可靠替代能力，“雙高”電力系統(tǒng)低慣量、低阻尼、弱電壓支撐特征明顯，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨較大風(fēng)險(xiǎn)，未來(lái)大規(guī)模新能源并網(wǎng)將對(duì)電力系統(tǒng)的消納能力和新能源發(fā)電側(cè)的支撐調(diào)節(jié)能力提出更高的要求。

在不同發(fā)展階段，新能源大基地的支撐電源結(jié)構(gòu)、電源組織方式、電源送出方式等都將面臨較大差異。新能源與傳統(tǒng)電源在發(fā)電特性上的匹配難度日趨加大，在發(fā)電側(cè)除了繼續(xù)挖掘在“電-電”層面上的靈活調(diào)節(jié)潛力，需要進(jìn)一步從新能源內(nèi)部創(chuàng)新提升自調(diào)節(jié)和自支撐能力。

二、大基地中光熱發(fā)電作用

李冰表示，光熱是一種可再生能源，具有長(zhǎng)時(shí)低成本大規(guī)模儲(chǔ)能能力，能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、無(wú)功補(bǔ)償和電壓支撐，是具備綠色能源屬性和類(lèi)似火電機(jī)組為電力系統(tǒng)提供支撐調(diào)節(jié)能力的高品質(zhì)電源。

圖：光熱發(fā)電的技術(shù)特性

光熱發(fā)電“電-熱-電”能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，使其更易于與卡諾電池技術(shù)、天然氣耦合發(fā)電技術(shù)等新技術(shù)融合：增設(shè)電熔鹽加熱裝置，實(shí)現(xiàn)與風(fēng)電光伏能量互通，提高新能源利用率；與天然氣耦合發(fā)電，提升資源條件不佳情況下，系統(tǒng)保供能力。

李冰表示，目前我國(guó)光熱發(fā)電技術(shù)路線齊全，技術(shù)水平躋身國(guó)際領(lǐng)先水平，但度電成本仍相對(duì)較高，亟待通過(guò)規(guī)?；l(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新，提升經(jīng)濟(jì)性，充分發(fā)揮光熱在新型電力系統(tǒng)中的作用。

三、大基地中光熱開(kāi)發(fā)情況

光熱發(fā)電兼具調(diào)峰和儲(chǔ)能的雙重功能，具備在部分區(qū)域作為調(diào)峰和基礎(chǔ)性電源潛力，是新能源安全可靠替代傳統(tǒng)能源的有效手段，目前在第一、二批大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目中已明確約150萬(wàn)千瓦光熱發(fā)電項(xiàng)目，4.55億大基地中規(guī)劃約250萬(wàn)千瓦。

第一、二批大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目中，光熱與風(fēng)電光伏以打捆方式開(kāi)發(fā)，本地并網(wǎng)消納，光熱支撐調(diào)節(jié)能力有限，風(fēng)電光伏建設(shè)進(jìn)度較快。

四、后續(xù)工作重點(diǎn)

1、大基地大規(guī)模新能源并網(wǎng)和消納：新增光熱裝機(jī)作為保障電源，提高系統(tǒng)支撐和調(diào)節(jié)能力。

2、大基地逐步提高綠電比例：加大光熱裝機(jī)規(guī)模，提升基地新能源消納水平，提高通道新能源發(fā)電量占比，減少煤炭耗量，統(tǒng)籌安全保供與綠色低碳。

3、大基地建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新：推動(dòng)光熱新技術(shù)、新裝備發(fā)展，促進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)示范應(yīng)用。

4、大基地建設(shè)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)：促進(jìn)光熱產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)改造，保障產(chǎn)業(yè)鏈安全穩(wěn)定，助力光熱產(chǎn)業(yè)降本增效。