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)，國(guó)網(wǎng)山西省電力公司教授級(jí)高級(jí)工程師、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)太陽(yáng)能熱發(fā)電專委會(huì)委員、全國(guó)光熱發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)委員趙俊屹出席會(huì)議并作主題報(bào)告《調(diào)節(jié)型和穩(wěn)定型光熱發(fā)電技術(shù)路線探討》。

圖：趙俊屹

以下為演講內(nèi)容。

謝謝！很高興一年一度我們又在此相會(huì)。我們的共同使命就是促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中新技術(shù)、新應(yīng)用的誕生。電力是我們每個(gè)人和行行業(yè)業(yè)共同的能源基礎(chǔ)，只要把電力系統(tǒng)的問(wèn)題解決好，那么整個(gè)能源轉(zhuǎn)型才會(huì)成功，所以我們相聚于此，共同探討光熱發(fā)電技術(shù)和應(yīng)用。我是來(lái)自國(guó)網(wǎng)公司電力系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)管理的、光熱產(chǎn)業(yè)體系以外的一個(gè)光熱人，我從電力系統(tǒng)的角度來(lái)談?wù)劰鉄岚l(fā)展。

前面聽(tīng)了幾位專家的講座，我很有同感，也深受啟發(fā)。剛才齊總講的“光熱＋”的技術(shù)，我想二氧化碳熱泵如果應(yīng)用成熟，也將是一種增加光熱機(jī)組成套設(shè)備應(yīng)用率，提高性能，同時(shí)也降低成本的有效途徑。我今天也是在這方面做個(gè)探討，但是技術(shù)路線與之有所差異。

前言

前言部分很簡(jiǎn)單，主要涉及目前面臨的形勢(shì)以及國(guó)家政策。

2024年2月7日，國(guó)家發(fā)改委與能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于建立健全電力輔助服務(wù)市場(chǎng)價(jià)格機(jī)制的通知》（發(fā)改價(jià)格〔2024〕196號(hào)）明確電力輔助服務(wù)市場(chǎng)是電力市場(chǎng)體系的重要組成部分。

近年來(lái)，各地推進(jìn)電力輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)，建立調(diào)峰、調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制，對(duì)保障電能質(zhì)量和電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、促進(jìn)新能源消納發(fā)揮了積極作用。我們的電力市場(chǎng)里有能量市場(chǎng)，也有輔助服務(wù)市場(chǎng)，當(dāng)然還有一些綠證等其他市場(chǎng)，這些應(yīng)用整體構(gòu)成了電力市場(chǎng)體系的構(gòu)架。

《2024年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)》提到，做好全國(guó)光熱發(fā)電規(guī)劃布局，持續(xù)推動(dòng)光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展。這是政策上給予光熱發(fā)電的態(tài)度，或者說(shuō)是對(duì)光熱發(fā)電的認(rèn)可，雖然現(xiàn)在暫時(shí)還未能見(jiàn)到實(shí)質(zhì)的指標(biāo)和措施，但方向和目標(biāo)已很明確。

新能源蓬勃發(fā)展，新型電力系統(tǒng)逐步構(gòu)建

目前，我們面臨著兩個(gè)新型電力系統(tǒng)的核心問(wèn)題，一個(gè)是風(fēng)電光伏總裝機(jī)規(guī)模很大，但成為“主力能源”時(shí)，終究難以成為“主力電源”；另外一個(gè)是新型電力系統(tǒng)尚未找到更合適的能支撐系統(tǒng)穩(wěn)定和質(zhì)量穩(wěn)定的主力電源。

目前，以風(fēng)電光伏為主的新能源正在蓬勃發(fā)展，增速迅猛，規(guī)模日增。這場(chǎng)能源革命深層次改變了電力系統(tǒng)。最開(kāi)始只是電源的轉(zhuǎn)變，后來(lái)經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展，從內(nèi)在機(jī)理到組織方式再到社會(huì)化的分工都發(fā)生了深刻的變化。

新型電力系統(tǒng)正在構(gòu)建，新挑戰(zhàn)新發(fā)展成為常態(tài)，風(fēng)險(xiǎn)和機(jī)遇并存。技術(shù)、工藝、裝備、模式、場(chǎng)景推陳出新，日新月異。分布式、分散式電源、新型儲(chǔ)能、多元融合一體化的虛擬概念，數(shù)智化革新、網(wǎng)絡(luò)安全都在構(gòu)成新的熱點(diǎn)，一再改寫(xiě)電力系統(tǒng)的傳統(tǒng)生態(tài)和生存模式，在這方面我們要有充分的思想認(rèn)識(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)的打算。

不論是今年的兩會(huì)還是政府的工作報(bào)告，都提到了新能源的快速發(fā)展，也提到了儲(chǔ)能的市場(chǎng)化應(yīng)用，我們面臨的競(jìng)爭(zhēng)力越來(lái)越強(qiáng)了。1、2月份的全國(guó)能源電力信息統(tǒng)計(jì)顯示，風(fēng)電光伏的總裝機(jī)容量已經(jīng)突破了10個(gè)億，今年底如果突破13個(gè)億的話，將提前完成第一個(gè)雙碳目標(biāo)，發(fā)展速度之快，令我們所有電力行業(yè)人都瞠目結(jié)舌。

我國(guó)新能源規(guī)模發(fā)展尤以內(nèi)蒙和西北為最，內(nèi)蒙古目前已經(jīng)成為全國(guó)首個(gè)新能源裝機(jī)容量破億的大省，西蒙和東蒙兩個(gè)電網(wǎng)裝機(jī)也都突破了5000萬(wàn)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了破億的概念。由于風(fēng)電裝機(jī)容量很大，有個(gè)說(shuō)法是風(fēng)電或?qū)⒊蔀橹髁﹄娫?。但裝機(jī)容量并不代表生產(chǎn)能力，裝機(jī)容量指標(biāo)、運(yùn)行功率指標(biāo)、電能量指標(biāo)，這三個(gè)指標(biāo)才共同組成了電能量的總體量，因此我們電力人認(rèn)為風(fēng)電距離成為主力能源還需要一段時(shí)間。而我們所謂的主力電源的概念是什么呢？不但要有能量的量的概念，還要有質(zhì)的內(nèi)涵，不但要保質(zhì)保量的供應(yīng)，而且要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定支撐。

在傳統(tǒng)慣量機(jī)組和燃煤火電退無(wú)可退之時(shí)，由誰(shuí)來(lái)接力？新型電力系統(tǒng)正在構(gòu)建，新發(fā)展工藝、技術(shù)、裝備的發(fā)展是創(chuàng)新的一方面，吳局長(zhǎng)上午提到，除了裝備技術(shù)的革命以外，我們的機(jī)制和體制革命是最后一步，供給方式的革命也是中間的一個(gè)環(huán)節(jié)。因此，在裝備技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，供應(yīng)模式的轉(zhuǎn)變也是值得大家去警醒或關(guān)注的。

在新能源的發(fā)展過(guò)程中，我們面臨許多新的問(wèn)題，我們解決了電壓支撐的問(wèn)題，也解決了消納的問(wèn)題，現(xiàn)在慣量和頻率的問(wèn)題相繼出現(xiàn)。在跨區(qū)的輸送過(guò)程中出現(xiàn)了大電網(wǎng)弱連接，這其中尤以西北為甚，跨度極大且電源極為分散。此外，新能源大基地弱支撐問(wèn)題，現(xiàn)在的大基地迫不得已配火電，本身也是一種權(quán)宜之計(jì)，暗含了光熱是下一步支撐電源。然而，大功率弱儲(chǔ)備、大容量弱穩(wěn)定的問(wèn)題相繼出現(xiàn)，這就是當(dāng)下電力系統(tǒng)所面臨的問(wèn)題。

在這些問(wèn)題的裹挾下，我們亟需找到一種保證質(zhì)量的同時(shí)又能夠提供穩(wěn)定支撐的電源。從技術(shù)可靠性和安全性，還有社會(huì)的、生態(tài)的視角，以及社會(huì)化的分工來(lái)說(shuō)，我們認(rèn)為光熱很適合，但光熱存在一個(gè)經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題。

光熱是最具替代性的新型發(fā)電技術(shù)和工藝

光熱發(fā)電因其物理生產(chǎn)全過(guò)程的安全可靠、綠色清潔可持續(xù)、無(wú)污染少公害、同步慣量技術(shù)、超調(diào)節(jié)很穩(wěn)定等特質(zhì)屬性，確定了它是最具替代性的新型發(fā)電技術(shù)工藝。

不建議把光熱和光伏相提并論。光熱本身就是非常優(yōu)質(zhì)的調(diào)節(jié)資源，更是優(yōu)質(zhì)的清潔能源，但以前為了討電價(jià)，與光伏風(fēng)電比較，搞的光熱為保證優(yōu)先發(fā)電而丟失了很多自己的本質(zhì)優(yōu)勢(shì)特性。在西北的調(diào)度這里，我跟他們講過(guò)幾回，他們也挺委屈的，在首批示范政策下，要保障光熱投資收益，迫不得已只能這么發(fā)，不參加調(diào)峰，因?yàn)楫?dāng)時(shí)建的時(shí)候確實(shí)沒(méi)有考慮到儲(chǔ)備和調(diào)節(jié)。

除了不要和光伏比，也不要去和儲(chǔ)能比。

現(xiàn)在廣義的儲(chǔ)能都可以叫儲(chǔ)能，但真正的電力儲(chǔ)能是在三四年前一再更名，一再準(zhǔn)確定義的，即輸入電力和輸出電力，既是電力用戶也是電力的生產(chǎn)者。今天我們說(shuō)的光熱不是電力儲(chǔ)能，是把熱、光電解耦中間的熱量存儲(chǔ)出來(lái)，有調(diào)節(jié)性，但不一定是電力儲(chǔ)能，電力儲(chǔ)能要儲(chǔ)電，最后還要釋放電。光熱發(fā)電本質(zhì)是發(fā)電技術(shù)和工藝，且具有良好調(diào)節(jié)性的發(fā)電系統(tǒng)

還有不要攀比抽水蓄能。當(dāng)時(shí)的社會(huì)環(huán)境是配合特高壓直流大系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，就像消防車(chē)的救援隊(duì)一樣，不配不行，配了盡量不用，社會(huì)才穩(wěn)定，早起的儲(chǔ)蓄電站是為保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的重要措施手段，這個(gè)費(fèi)用整個(gè)電力系統(tǒng)分?jǐn)偟?。而?dāng)下的光熱也罷，新型儲(chǔ)能也罷，都是商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的工藝技術(shù)，不可相提并論。

我們當(dāng)前大力提倡的構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能，讓我們認(rèn)識(shí)到了“光熱＋”技術(shù)的重要性和必要性，在光熱發(fā)電系統(tǒng)基礎(chǔ)上，適度增加儲(chǔ)熱容量，在配置“電熱”工藝，就組建了一個(gè)真正光熱發(fā)電和電力儲(chǔ)能的新系統(tǒng)。一定要注意一點(diǎn)，不管是峰段還是谷段，電力儲(chǔ)能啟動(dòng)階段的一定是電力系統(tǒng)超級(jí)盈余電力時(shí)，一定是風(fēng)光大發(fā)消納十分困難時(shí)段，也未必是用電負(fù)荷最小的時(shí)段，這個(gè)時(shí)候光熱電站具備了電力儲(chǔ)能的特性，所以我們現(xiàn)在提出配置電熱的光熱系統(tǒng)，以降低光熱電站整體投資壓力、同時(shí)提高機(jī)組的整體利用率，避免或減少光資源導(dǎo)致的啟停機(jī)調(diào)峰，進(jìn)而提高機(jī)組安全穩(wěn)定性能和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。

“光熱+電熱”成為新發(fā)展技術(shù)路線

鑒于以風(fēng)電光伏為主的新能源快速規(guī)模化的發(fā)展現(xiàn)狀和電加熱熔融鹽儲(chǔ)熱技術(shù)的出現(xiàn)，在原有光熱發(fā)電系統(tǒng)中配置部分電加熱熔融鹽輔助系統(tǒng)真正意義上構(gòu)成了發(fā)電加新型儲(chǔ)能的一體化工藝技術(shù)。

電熱有電極式加熱、電磁式加熱、電阻式加熱，這些在一定的創(chuàng)新工藝基礎(chǔ)上都可以實(shí)現(xiàn)。熔鹽已經(jīng)被證明是一種非常安全可靠的技術(shù)，尤其無(wú)公害。這種方案可以解決缺電時(shí)發(fā)的問(wèn)題，也能解決盈余電力的消納問(wèn)題，這是于人于己于公于私都有利的事，其全生命周期是安全可靠可持續(xù)的，這種方式是目前看到的在成熟技術(shù)中可以推崇的一個(gè)。此方式的短板是與光伏、光熱同宗同源，同時(shí)性過(guò)高，需要較大提高儲(chǔ)熱能力。

下面是怎么配的問(wèn)題。我有幸搞過(guò)發(fā)電，也搞過(guò)電網(wǎng)的調(diào)度，搞過(guò)并網(wǎng)側(cè)的電源管理。上一輪電力市場(chǎng)我們是建設(shè)者，是設(shè)計(jì)者，也是直接參與者。我們對(duì)國(guó)網(wǎng)電力儲(chǔ)能配置的規(guī)劃研究做了一些工作，我現(xiàn)在把決定配比技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的幾個(gè)要素分享給大家。

第一是要資源，包括光照資源和土地資源。

第二是新能源匯集區(qū)域電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)強(qiáng)度，穩(wěn)定支撐電源容量。。

第三是區(qū)域或省域電網(wǎng)系統(tǒng)接入光伏、風(fēng)電等間歇性、波動(dòng)性電源容量?？?cè)萘空急?、電網(wǎng)里自身消納的比例、系統(tǒng)電網(wǎng)中總發(fā)電容量的比較，這是要關(guān)注的。新能源匯集的地方，新能源高占比的區(qū)域電網(wǎng)會(huì)更好，出現(xiàn)集中強(qiáng)光強(qiáng)風(fēng)的概率很高，生存條件會(huì)更好。拿西蒙來(lái)說(shuō)，新能源裝機(jī)5000多萬(wàn)，其火電裝機(jī)也是5000多萬(wàn)，而省內(nèi)的用電負(fù)荷才3600萬(wàn)，風(fēng)光的裝機(jī)容量超過(guò)5000萬(wàn)，如果風(fēng)光發(fā)電同時(shí)率達(dá)到60%，就是3000萬(wàn)，這個(gè)3000萬(wàn)如果放在電網(wǎng)中，日內(nèi)波動(dòng)可能會(huì)達(dá)到2000萬(wàn)以上，大家可想而知，電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)平衡難度有多大。另一方面，如果不考慮外送電源和大電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)，省內(nèi)常規(guī)機(jī)組剩下不足1000萬(wàn)的水平，給省網(wǎng)內(nèi)的慣量支撐和同步性將帶來(lái)極大威脅。內(nèi)蒙網(wǎng)和西北網(wǎng)與全國(guó)主網(wǎng)，三華同步大電網(wǎng)的連接通過(guò)特高壓交直流混連聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，安全穩(wěn)定的問(wèn)題會(huì)很突出，所以在內(nèi)蒙和西北新能源聚集的地方特別需要光熱機(jī)組的支撐。

第四個(gè)，省級(jí)電網(wǎng)內(nèi)靈活性調(diào)節(jié)資源、風(fēng)電光伏消納能力。內(nèi)蒙、西蒙新能源的消納率在全國(guó)排名靠后，新能源利用率在90%上下，個(gè)別月甚至不到90%，亟需在消納新能源的道路上增加一些調(diào)節(jié)的手段。

第五是省級(jí)電力市場(chǎng)現(xiàn)貨交易和輔助服務(wù)交易成熟度，跨省區(qū)域現(xiàn)貨市場(chǎng)成熟度?，F(xiàn)貨解決調(diào)峰和實(shí)時(shí)平衡的問(wèn)題。但我們還有輔助服務(wù)市場(chǎng)，解決頻率和穩(wěn)定支撐等問(wèn)題。光熱可以在這兩個(gè)市場(chǎng)同時(shí)起到有力支撐，輔助服務(wù)市場(chǎng)里獲得一部分回報(bào)收益是完全現(xiàn)實(shí)的。

基于現(xiàn)在新能源和電力市場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)，往后的發(fā)展會(huì)越來(lái)越有利于光熱加電熱的優(yōu)質(zhì)調(diào)節(jié)性并能起到穩(wěn)定支撐作用的市場(chǎng)成員發(fā)揮作用，并取得可觀回報(bào)。

第六是區(qū)域內(nèi)新型儲(chǔ)能共用及共享容量、類型及其運(yùn)營(yíng)狀況，即配置的有沒(méi)有儲(chǔ)能調(diào)節(jié)資源。

第七是自身共建模式及規(guī)模?；卮鸸步ㄟ€是私有的問(wèn)題，也就是獨(dú)立公共調(diào)用還是配建內(nèi)部調(diào)節(jié)的問(wèn)題。上午我們觸及了同一個(gè)問(wèn)題，配建的還是公建的，配建的系統(tǒng)，如果不把它定位在公用系統(tǒng)，一定是優(yōu)先自己內(nèi)部使用?，F(xiàn)在新型電力儲(chǔ)能也面臨這個(gè)問(wèn)題，原來(lái)強(qiáng)配的儲(chǔ)能的概念我們已經(jīng)讓它進(jìn)行改造以后具備統(tǒng)一調(diào)度，統(tǒng)一調(diào)度和自配自建是兩回事，后者我們叫自調(diào)度。

不再展開(kāi)說(shuō)，告訴大家有這幾個(gè)方面的主要要關(guān)注的要素。不同的市場(chǎng)，甚至于在不同的時(shí)期，更嚴(yán)重的時(shí)候在不同的季節(jié)，這些數(shù)據(jù)都是有變化的，我們從這些變化的數(shù)據(jù)中能提取規(guī)律性的脈絡(luò)和我們要堅(jiān)持的一個(gè)本真的技術(shù)路線。

“光熱＋電熱”已在建案例分享

以上就是我要給在座的各位分享的內(nèi)容，下面是一些在建案例的分享：

▍新疆吐魯番光熱+光伏一體化項(xiàng)目工程熔鹽電加熱器

該項(xiàng)目應(yīng)用全球首創(chuàng)的電極式大功率熔鹽電加熱器（45MW），為已招標(biāo)建設(shè)光熱電站配置熔鹽電加熱器功率最大項(xiàng)目。

通過(guò)大功率熔鹽電加熱器，使得電站在接收太陽(yáng)能光熱基礎(chǔ)上，還可接收風(fēng)電、光伏等棄電，儲(chǔ)存于電站熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)中（每小時(shí)可接收45000度電），實(shí)現(xiàn)全天候不間斷連續(xù)運(yùn)行，減少頻繁啟停，提高電站頂峰能力。發(fā)電的同時(shí)，還可為電力系統(tǒng)提供優(yōu)質(zhì)的無(wú)功源和慣量支撐，助力光熱電站從傳統(tǒng)集熱型、儲(chǔ)熱型向調(diào)峰型轉(zhuǎn)變。

這個(gè)項(xiàng)目證明了這種技術(shù)路線是可行的，當(dāng)然是不是最優(yōu)需要看具體情況。另外，還有唐山的案例，還有中南院工程建設(shè)公司的案例，這些都是在“光熱+電熱”的道路上走在前面的一些實(shí)際案例。

謝謝大家！最后一句話還是要獻(xiàn)給在座的所有從業(yè)者，光熱的發(fā)展還是要靠我們自己內(nèi)部的升級(jí)改造或者規(guī)?；l(fā)展，以及內(nèi)置動(dòng)力的力量扭轉(zhuǎn)這個(gè)局面，關(guān)鍵還是要提高光熱自身性能和效率，克服高成本的問(wèn)題。

說(shuō)的不到的地方和不對(duì)的地方，敬請(qǐng)大家批評(píng)。謝謝大家！

2024第十一屆中國(guó)國(guó)際光熱大會(huì)暨CSPPLAZA年會(huì)4月25-26日在內(nèi)蒙古呼和浩特香格里拉大酒店盛大召開(kāi)，大會(huì)由CSPPLAZA光熱發(fā)電平臺(tái)聯(lián)合常州龍騰光熱科技股份有限公司共同主辦，大會(huì)主題為“在多變的形勢(shì)下實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展”，共有來(lái)自海內(nèi)外約800名代表出席本屆大會(huì)。