4月25日，2024第十一屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會在內(nèi)蒙古呼和浩特盛大召開，內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院有限責(zé)任公司能源規(guī)劃研究中心經(jīng)理郭磊先生出席會議并作《雙碳目標(biāo)下光熱發(fā)電在內(nèi)蒙古新型電力系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用淺談》的主題演講。

圖：郭磊

全國及內(nèi)蒙古電力發(fā)展

郭磊表示，近十年來，我國電力工業(yè)快速發(fā)展，綠色低碳轉(zhuǎn)型成效顯著，2023年全國全社會用電量9.22萬億千瓦時，全社會用電量同比增長6.7%。

圖：2013-2023年全國全社會用電量及其增速情況

圖：2013-2023年全國電力消費(fèi)構(gòu)成情況

2023年內(nèi)蒙古用電量達(dá)到了4823億千瓦時，位居全國第五，GDP總量為全國第21位。（如下圖所示）

2023年，我國電力總裝機(jī)達(dá)到29.2億千瓦，風(fēng)光占比達(dá)到了36%，同比增長13.9%。

圖：全國全部裝機(jī)容量分布圖

2023年全國電力裝機(jī)構(gòu)成及2023年全國發(fā)電量構(gòu)成如下圖所示。

圖：2023年全國電力裝機(jī)構(gòu)成、2023年全國發(fā)電量構(gòu)成

其中，內(nèi)蒙古自治區(qū)電力總裝機(jī)、火電裝機(jī)、風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模均達(dá)到全國首位。

郭磊表示，內(nèi)蒙古能源資源富集，發(fā)展?jié)摿薮?，作為重要的能源基地、?zhàn)略資源基地，新能源步入高質(zhì)量發(fā)展快車道，目前新能源裝機(jī)占比達(dá)到了自治區(qū)裝機(jī)總?cè)萘康?3%。

據(jù)郭磊介紹，內(nèi)蒙古全區(qū)太陽能資源的分布自東部向西南增多，其中阿拉善西部、巴彥淖爾市和阿拉善盟的太陽能總輻射量較高，僅次于青藏高原。

圖：內(nèi)蒙古自治區(qū)-年均日照時數(shù)

內(nèi)蒙古自治區(qū)風(fēng)能資源豐富區(qū)主要分布在以阿拉善高原、巴彥淖爾高原、鄂爾多斯高原、烏蘭察布高原、錫林郭勒高原、呼倫貝爾高原為主體的高原區(qū)，以及在大興安嶺、陰山和賀蘭山等山脈兩側(cè)的緩山丘陵區(qū)和西遼河平原。各地平均風(fēng)速和風(fēng)功率密度季節(jié)變化明顯，一般以春、冬季較大，秋季次之，夏季最小。

圖：內(nèi)蒙古自治區(qū)-風(fēng)功率密度

郭磊表示，從2013年—2023年，全區(qū)的風(fēng)電裝機(jī)、光伏裝機(jī)都實現(xiàn)倍增，蒙西、蒙東地區(qū)2023年風(fēng)電利用率分別為93.2%、96.7%，蒙西、蒙東地區(qū)2023年光伏利用率分別為96.6%、98.7%。全區(qū)新型儲能規(guī)模達(dá)到229萬千瓦，同比增長557.53%。

圖：2013-2023年內(nèi)蒙古自治區(qū)風(fēng)電發(fā)展

圖：2013-2023年內(nèi)蒙古自治區(qū)太陽能發(fā)展

據(jù)郭磊介紹，內(nèi)蒙古自治區(qū)制定了新能源倍增行動方案，包括發(fā)展目標(biāo)和調(diào)節(jié)能力。

1、發(fā)展目標(biāo)：

到2025年，新能源裝機(jī)達(dá)到1.5億千瓦，發(fā)電量超過3000億千瓦時，靈活性調(diào)節(jié)能力達(dá)到1500萬千瓦左右；

到2030年，新能源裝機(jī)超過3億千瓦，發(fā)電量接近6000億千瓦時，靈活性調(diào)節(jié)能力達(dá)到3000萬千瓦左右。

2、調(diào)節(jié)能力：

統(tǒng)籌各類調(diào)節(jié)資源建設(shè)，增強(qiáng)電力系統(tǒng)靈活性，改善新能源出力特性和負(fù)荷特性。

推動太陽能光熱發(fā)電示范，結(jié)合沙戈荒新能源基地規(guī)劃光熱布局，推動光熱發(fā)電示范，力爭2025年底前完成新增光熱發(fā)電并網(wǎng)20萬千瓦。

內(nèi)蒙古電網(wǎng)建設(shè)新型電力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

一、內(nèi)蒙古電網(wǎng)發(fā)展情況

蒙西電網(wǎng)覆蓋阿拉善盟、巴彥淖爾市、烏海市、鄂爾多斯市、包頭市、呼和浩特市、烏蘭察布市、錫林郭勒盟，已形成“三橫四縱”的500kV主干網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，并與華北電網(wǎng)通過4回500kV送電通道相連。截止到2023年底，內(nèi)蒙古電網(wǎng)發(fā)電裝機(jī)（6MW及以上）容量10316.8萬千瓦；最高用電負(fù)荷達(dá)到4290萬千瓦。

圖：蒙西電網(wǎng)500kV主干網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

截至2023年底，地區(qū)風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)容量占比達(dá)到47%，電量占比達(dá)到28%。其中，已建成光熱裝機(jī)10萬千瓦，位于巴彥淖爾市烏拉特中旗。此外，已建成新型儲能總?cè)萘?12萬千瓦。

2023年底蒙西各盟市源荷占比情況如下圖所示。

據(jù)郭磊介紹，2024年蒙西電網(wǎng)新能源綜合利用率為94%。地區(qū)負(fù)荷主要分布于鄂爾多斯、包頭、烏蘭察布；其中鄂爾多斯、包頭也是火電富集地區(qū)。地區(qū)新能源主要分布在烏蘭察布、巴彥淖爾、錫林郭勒等地區(qū)。地區(qū)新能源與負(fù)荷、火電逆向分布，偏遠(yuǎn)地區(qū)的新能源送出同時受到短路比不足、斷面送出受限、調(diào)峰不足三方面因素限制。其中，巴彥淖爾、阿拉善等地區(qū)消納壓力較大。

圖：蒙西地區(qū)2023年棄電情況分析

蒙西電網(wǎng)抽水蓄能現(xiàn)僅有一座抽蓄電站，裝機(jī)120萬千瓦。2023年，蒙西電網(wǎng)新型儲能裝機(jī)規(guī)模212萬千瓦。

郭磊表示，根據(jù)各類項目配儲情況，預(yù)計到2025年，內(nèi)蒙古新型儲能裝機(jī)將達(dá)到1000萬千瓦以上。

可再生能源出力具有隨機(jī)性、波動性與預(yù)測難度大等特點(diǎn)，存在電力供應(yīng)不足或者可再生能源消納能力不足等難題;高比例電力電子的電力系統(tǒng)加大了系統(tǒng)的頻率、電壓、功角以及寬頻振蕩等安全風(fēng)險，呈現(xiàn)為一個復(fù)雜系統(tǒng)。

郭磊表示，內(nèi)蒙古建設(shè)新型電力系統(tǒng)主要面臨以下挑戰(zhàn)：

1、風(fēng)、光資源與產(chǎn)業(yè)空間分布不均衡，資源與需求逆向分布。

2、新能源高速發(fā)展、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、發(fā)展緩慢、產(chǎn)業(yè)種類相對單一。

3、電力安全供應(yīng)需求不斷提升，與新能源消納需求相互制約。

4、地區(qū)靈活調(diào)節(jié)資源有限，新型電力系統(tǒng)構(gòu)建面臨很大的挑戰(zhàn)。

儲能型光熱電站在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中的作用

據(jù)郭磊介紹，光熱電站及熔鹽儲能在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中主要具有以下六方面作用：

1、高峰時段電力保障；

2、低谷時段儲熱減輕系統(tǒng)消納壓力；

3、提高短路比；

4、提供轉(zhuǎn)動慣量、電壓、頻率支撐；

5、降低火電系統(tǒng)調(diào)峰成本；

6、多能互補(bǔ)、實現(xiàn)冷/熱/汽/氫多種輸出。

具體優(yōu)勢體現(xiàn)在：

電量平衡方面：

1、電力保障性，可配置應(yīng)急燃?xì)忮仩t替代火電；

2、自帶調(diào)節(jié)性，可實現(xiàn)以新能源促進(jìn)新能源消納；

3、清潔低碳型，可促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型優(yōu)化。

電網(wǎng)穩(wěn)定方面：

1、旋轉(zhuǎn)慣量電源，可提高交流電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性；

2、電壓支撐電源，可有效抑制新能源暫態(tài)過電壓；

3、同步發(fā)電機(jī)電源，可提高交流電網(wǎng)功角穩(wěn)定性。

對于高比例新能源系統(tǒng)，系統(tǒng)頻率穩(wěn)定依靠接入電網(wǎng)中的發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)等旋轉(zhuǎn)設(shè)備調(diào)節(jié)。根據(jù)目前已投運(yùn)50ＭＷ光熱電站的參數(shù)統(tǒng)計，其轉(zhuǎn)動慣量約為50Mvar分布式調(diào)相機(jī)的2.39倍，Ｘ”ｄ約為分布式調(diào)相機(jī)的1.42倍?？蔀橄到y(tǒng)提供緊急無功電壓支撐，有助于直流輸電功率和系統(tǒng)主要節(jié)點(diǎn)電壓迅速恢復(fù)，防止引起電壓崩潰。

圖：不同類型機(jī)組參數(shù)比較

郭磊以某存在低電壓問題的地區(qū)為例，證明光熱電站可有效提高地區(qū)電壓。（如下圖所示）

談及光熱發(fā)展現(xiàn)存問題及所面臨的挑戰(zhàn)，郭磊表示，光熱發(fā)電存在系統(tǒng)復(fù)雜的特點(diǎn)，需要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，充分發(fā)揮光熱電站在調(diào)節(jié)和儲存方面的優(yōu)勢，開展風(fēng)電、光伏與光熱發(fā)電聯(lián)合開發(fā)模式研究，促進(jìn)光熱發(fā)電行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

同時，光熱發(fā)電存在成本過高的特點(diǎn)，度電成本居高不下。在補(bǔ)貼取消后，獨(dú)立投資運(yùn)行難以為繼，上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈均會受到影響。

目前在建的光熱項目多位于西藏、新疆、青海等地。新建光熱電站的度電成本為0.7-1元/千瓦時。聚光吸熱、儲換熱系統(tǒng)是決定光熱發(fā)電電價的重要因素，占據(jù)了整個光熱電站成本的77%。

發(fā)展展望與商業(yè)模式

郭磊分別梳理了近幾年來國家、內(nèi)蒙古自治區(qū)層面發(fā)布的相關(guān)支持政策：

國家相關(guān)政策：

▌2021年3月15日，習(xí)近平總書記在中央財經(jīng)委員會第九次會議上對能源電力發(fā)展作出了系統(tǒng)闡述，提出構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，為新時代能源電力發(fā)展指明了科學(xué)方向、提供了根本遵循。國務(wù)院關(guān)于印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動方案的通知》(國發(fā)[2021]23號)，明確提出“構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)”。

▌2023年3月，國家能源局發(fā)布《關(guān)于推動光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展有關(guān)事項的通知》：為深入貫徹黨的20大精神，促進(jìn)光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展，充分發(fā)揮光熱發(fā)電在新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)中的作用，在本地新能源基地建設(shè)中同步推動光熱項目規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，力爭“十四五”期間，全國光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達(dá)到300萬千瓦。

▌2024年3月國家發(fā)改委、工信部等六部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于支持內(nèi)蒙古綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展若干政策的通知》：以更大力度發(fā)展新能源，以庫布齊、烏蘭布和、騰格里、巴丹吉林沙漠為重點(diǎn)，規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地，積極發(fā)展光熱發(fā)電。

▌2024年4月國家能源局關(guān)于印發(fā)《2024年能源工作指導(dǎo)意見》：鞏固擴(kuò)大風(fēng)電光伏良好發(fā)展態(tài)勢。穩(wěn)步推進(jìn)大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)，有序推動項目建成投產(chǎn)。統(tǒng)籌優(yōu)化海上風(fēng)電布局，推動海上風(fēng)電基地建設(shè)，穩(wěn)妥有序推動海上風(fēng)電向深水遠(yuǎn)岸發(fā)展。做好全國光熱發(fā)電規(guī)劃布局，持續(xù)推動光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展。

內(nèi)蒙古自治區(qū)相關(guān)政策：

▌2022年3月4日，內(nèi)能新能字〔2022〕103號文《內(nèi)蒙古自治區(qū)可再生能源發(fā)展規(guī)劃》總結(jié)首批太陽能熱發(fā)電示范項目建設(shè)經(jīng)驗，發(fā)揮太陽能熱發(fā)電儲能調(diào)節(jié)能力和系統(tǒng)支撐能力，因地制宜建設(shè)太陽能熱發(fā)電項目。充分發(fā)揮太陽能熱發(fā)電在電力系統(tǒng)中調(diào)峰、調(diào)頻、儲能等多元功能，統(tǒng)籌推動太陽能熱發(fā)電與風(fēng)電光伏基地一體化建設(shè)運(yùn)行，為新能源高比例自用和外送提供支撐，力爭“十四五”期間新增并網(wǎng)太陽能熱發(fā)電項目50萬千瓦。

▌2022年3月4日，內(nèi)政辦發(fā)〔2022〕19號文《內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府辦公廳關(guān)于推動全區(qū)風(fēng)電光伏新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》，通過新增抽水蓄能、化學(xué)儲能、空氣儲能、氣電、光熱電站等儲能或調(diào)峰能力，多渠道增加可再生能源并網(wǎng)規(guī)模。

▌2023年10月內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府辦公廳發(fā)布《自治區(qū)新能源倍增行動實施方案的通知》：制定獨(dú)立新型儲能電站實施細(xì)則，在源、網(wǎng)、荷側(cè)規(guī)劃布局儲能電站，推進(jìn)新型儲能試點(diǎn)示范，推動在電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和偏遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)獨(dú)立儲能電站，提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。力爭“十四五”后三年每年完成新增新型儲能并網(wǎng)300萬千瓦。推動太陽能光熱發(fā)電示范，結(jié)合沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)新能源基地建設(shè)規(guī)劃光熱布局，統(tǒng)籌新能源項目布局或預(yù)留光熱項目場址，推動光熱發(fā)電示范，“十四五”期間力爭完成新增光熱發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)規(guī)模20萬千瓦。

▌2023年12月，內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)新能源消納若干舉措的通知》：持續(xù)優(yōu)化電價政策，充分發(fā)揮電價引導(dǎo)作用，促進(jìn)新能源消納。建立新能源調(diào)峰考核機(jī)制，統(tǒng)籌電力供需形勢、新能源運(yùn)行狀況以及電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行要求，制定調(diào)峰考核辦法，明確調(diào)節(jié)性電源、儲能、用戶各方調(diào)峰責(zé)任、目標(biāo)、任務(wù)及具體要求，充分發(fā)揮電力系統(tǒng)整體調(diào)節(jié)能力。

綜上，郭磊就雙碳目標(biāo)下光熱發(fā)電的發(fā)展展望提出如下思路和建議：

1、“光熱儲能+”模式

優(yōu)化光熱電站集熱和儲熱容量，通過電熱儲能，進(jìn)一步提高項目向下調(diào)峰能力；

極端天氣下，通過光熱電站跨日調(diào)節(jié)作用，提高項目向上調(diào)節(jié)能力；

通過配置一定容量的光伏拉低綜合電價水平，目的是提高電網(wǎng)相對友好的全部可再生能源電力電量；

示范項目打造統(tǒng)一電價，不高于項目地火電基準(zhǔn)電價。

2、大容量光熱電站與大型基地相結(jié)合

光熱電站具備大容量的儲能功能，同時依靠汽輪機(jī)發(fā)電，為電力系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)動慣量。在條件合適地區(qū)，可能實現(xiàn)12小時以上儲能，通過大量示范應(yīng)用逐步降低成本。

3、給予光熱發(fā)電穩(wěn)定的價格政策

電價對可再生能源發(fā)展至關(guān)重要，建議借鑒支持生物質(zhì)發(fā)電的做法，按照“以收定支”方式，在“十四五”后期和“十五五”初期，每年安排一定數(shù)量的資金支持新增光熱發(fā)電項目建設(shè)。

4、通過專項資金，支持光熱發(fā)電新技術(shù)研發(fā)和新技術(shù)示范工程

建議通過可再生能源發(fā)展專項資金安排相關(guān)資金，采用類似于光伏“領(lǐng)跑者項目”的方式，以招標(biāo)方式鼓勵技術(shù)先進(jìn)、成本降低較快的技術(shù)路線，支持光熱發(fā)電先進(jìn)技術(shù)研發(fā)和示范應(yīng)用。

5、鼓勵風(fēng)電光伏和光熱一體化項目的建設(shè)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展

郭磊表示，考慮到光熱發(fā)電成本在“十四五”期間仍較高，建議立足內(nèi)蒙古自治區(qū)資源稟賦，在沙漠、戈壁、荒漠大型風(fēng)光基地中持續(xù)安排一定容量的光熱發(fā)電裝機(jī)，通過低價的風(fēng)電、光伏發(fā)電項目平衡消化光熱發(fā)電的成本，實現(xiàn)風(fēng)電、光伏、光熱及水電等多種可再生能源互補(bǔ)的平價上網(wǎng)就地消納或平價遠(yuǎn)距離外送消納。

“十五五”期間，通過電力市場建設(shè)，直接發(fā)揮光熱發(fā)電其快速響應(yīng)和清潔能源優(yōu)勢，確立在市場中的定位。建議在各類示范區(qū)、特高壓外送和多能互補(bǔ)基地建設(shè)中安排光熱發(fā)電項目，配置一定規(guī)模的光熱發(fā)電的項目作為項目優(yōu)選條件，充分發(fā)揮光熱電站儲熱可控輸出作用，進(jìn)而保持光熱產(chǎn)業(yè)足夠的市場規(guī)模，為產(chǎn)業(yè)后續(xù)實現(xiàn)市場化發(fā)展提供基本條件。

附內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院有限責(zé)任公司簡介：

內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院有限責(zé)任公司始建于1958年，隸屬于內(nèi)蒙古能源投資（集團(tuán)）有限公司，是國家甲級電力咨詢、勘察設(shè)計、總承包企業(yè)。具有數(shù)十項國家甲級資質(zhì)，擁有幾十個專業(yè)、兩百多名國家注冊工程師、近三百名高級職稱人才。擁有百萬千瓦級超超臨界火電、百萬千瓦級風(fēng)光、特高壓輸變電等工程業(yè)績。

業(yè)務(wù)范圍涵蓋勘察設(shè)計、能源規(guī)劃、工程勘察、總承包、信息化建設(shè)、新能源投資等六大業(yè)務(wù)板塊、八大業(yè)務(wù)領(lǐng)域，具備為國內(nèi)外客戶提供全過程、一攬子和菜單式服務(wù)的能力。

公司中心主要服務(wù)于政府各級能源主管部門、相關(guān)電網(wǎng)企業(yè)、能源開發(fā)企業(yè)及能源應(yīng)用企業(yè)等。承擔(dān)能源領(lǐng)域的前端咨詢和綜合規(guī)劃研究業(yè)務(wù)。開展能源行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃和政策研究及項目評估，其中包括項目的重大專題研究，能源領(lǐng)域新型場景應(yīng)用模式的開發(fā)，能源重大項目布局研究、能源開發(fā)條件的分析，新型電力系統(tǒng)規(guī)劃研究，新技術(shù)研究及推廣、投資效益評價等業(yè)務(wù)。

2024第十一屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會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，大會由CSPPLAZA光熱發(fā)電平臺聯(lián)合常州龍騰光熱科技股份有限公司共同主辦，大會主題為“在多變的形勢下實現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展”，共有來自海內(nèi)外約800名代表出席本屆大會。