中國(guó)城市報(bào)2024年09月23日第06版，刊發(fā)題為《光熱發(fā)電：設(shè)備日趨完善  模式逐漸成熟》文章。

原文轉(zhuǎn)載如下：

光熱發(fā)電：設(shè)備日趨完善  模式逐漸成熟

日前，由中國(guó)能建中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司（以下簡(jiǎn)稱中國(guó)能建西北院）總承包建設(shè)的玉門“光熱儲(chǔ)能+光伏+風(fēng)電”示范項(xiàng)目10萬(wàn)千瓦光熱儲(chǔ)能工程取得并網(wǎng)通知書，標(biāo)志著項(xiàng)目具備整套啟動(dòng)條件，進(jìn)入并網(wǎng)發(fā)電倒計(jì)時(shí)。該項(xiàng)目為全球在建最大規(guī)模熔鹽線性菲涅爾光熱電站。

近年來(lái)，隨著促進(jìn)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)相關(guān)工作全面推進(jìn)，三峽能源、中廣核、中國(guó)能建等多個(gè)大型能源企業(yè)都在積極推動(dòng)光熱發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)。

光熱發(fā)電受重視

所謂光熱發(fā)電，就是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，通過(guò)熱功轉(zhuǎn)換過(guò)程發(fā)電。作為太陽(yáng)能發(fā)電家族中的一員，根據(jù)聚光集熱的技術(shù)路線，一般分為塔式、槽式、線性菲涅爾式及碟式等光熱發(fā)電系統(tǒng)。

“與光伏直接將光轉(zhuǎn)換為電不同，光熱發(fā)電主要依靠太陽(yáng)能熱集中器將太陽(yáng)光聚焦在一個(gè)特定的區(qū)域上，使得該區(qū)域的溫度升高從而產(chǎn)生蒸汽，通過(guò)蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電?！焙鷹钚履軇?chuàng)始人盧洋告訴中國(guó)城市報(bào)記者，光熱發(fā)電技術(shù)具有環(huán)境友好、可再生、高效等特點(diǎn)，其機(jī)組配置儲(chǔ)熱系統(tǒng)后，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電，是我國(guó)構(gòu)建新型能源體系的重要一環(huán)。

2016年，國(guó)家能源局啟動(dòng)首批20個(gè)光熱發(fā)電示范項(xiàng)目，裝機(jī)規(guī)?？偭窟_(dá)134.9萬(wàn)千瓦，標(biāo)志著我國(guó)光熱發(fā)電進(jìn)入商業(yè)化進(jìn)程。但由于成本高昂等原因，此后幾年并未延續(xù)良好發(fā)展勢(shì)頭。

為了更好發(fā)展光熱發(fā)電，2023年4月，國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》，提出結(jié)合沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)新能源基地建設(shè)，盡快落地一批光熱發(fā)電項(xiàng)目。力爭(zhēng)“十四五”期間，全國(guó)光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達(dá)到300萬(wàn)千瓦左右。

一年多時(shí)間過(guò)去，光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展提速明顯。

中國(guó)城市報(bào)記者在采訪中了解到，除了國(guó)家能源局的大力推動(dòng)外，新疆、甘肅、內(nèi)蒙古等省份為了支持光熱發(fā)電建設(shè)，頒布了一系列利好政策，國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電新建開工機(jī)組數(shù)量明顯增加。據(jù)國(guó)家太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長(zhǎng)杜鳳麗介紹，截至2023年底，我國(guó)各省份在建和擬建的太陽(yáng)能熱發(fā)電項(xiàng)目超40個(gè)，總裝機(jī)容量約4800兆瓦，預(yù)計(jì)最晚將于2025年完成建設(shè)，其中約有1200兆瓦預(yù)計(jì)于2024年建成。

“貴”成為發(fā)展掣肘

在眾多技術(shù)路徑中，塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)作為目前光熱發(fā)電最主流的方式，通過(guò)大量可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的定日鏡追逐太陽(yáng)，再以聚焦方式將太陽(yáng)能直射光反射到中間高聳的吸熱塔上，塔上的吸熱器會(huì)加熱流經(jīng)的熔鹽，將熱量帶到附近的儲(chǔ)熱罐中儲(chǔ)存。

硝酸鹽混合物或碳酸鹽混合物制成的熔鹽作為傳熱介質(zhì)，其600攝氏度的沸點(diǎn)能更好地儲(chǔ)存熱量。具體來(lái)看，熔鹽泵會(huì)將低溫儲(chǔ)熱罐里290攝氏度左右的熔鹽源源不斷地運(yùn)送到吸熱器中，吸熱后熔鹽溫度會(huì)升高至560攝氏度以上，之后會(huì)通過(guò)管道運(yùn)送至地面的高溫儲(chǔ)熱罐中?！斑@種儲(chǔ)能方式對(duì)應(yīng)的就是光伏系統(tǒng)中的鋰電池儲(chǔ)能，只不過(guò)一種是熱儲(chǔ)能，一種是電化學(xué)儲(chǔ)能?！币晃粯I(yè)內(nèi)人士告訴中國(guó)城市報(bào)記者，高溫熔鹽被送至蒸汽發(fā)生器，產(chǎn)生出高溫高壓的蒸汽，推動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，光能至此就被轉(zhuǎn)化為了電能。

“雖然目前光熱發(fā)電設(shè)備和材料國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到90%以上，但部分零部件如熔鹽閥等眼下主要還是依靠進(jìn)口。”國(guó)務(wù)院國(guó)資委研究中心主任衣學(xué)東說(shuō)。

水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院發(fā)布的《中國(guó)可再生能源工程造價(jià)管理報(bào)告2023年度》顯示，早期光熱發(fā)電項(xiàng)目造價(jià)普遍較高，單位千瓦總投資為2.4萬(wàn)元至3.5萬(wàn)元。近期項(xiàng)目單位造價(jià)較早期明顯降低，單位千瓦總投資為1.35萬(wàn)元至2.3萬(wàn)元。

“原始成本太高是制約行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要原因?！币晃婚L(zhǎng)期從事光熱發(fā)電項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人向中國(guó)城市報(bào)記者解釋，以目前常見的10萬(wàn)千瓦裝機(jī)、8小時(shí)儲(chǔ)熱的塔式光熱電站為例，單位千瓦造價(jià)最低要1.2萬(wàn)元，最高能接近2萬(wàn)元。大面積的聚光系統(tǒng)，再加上吸熱與儲(chǔ)熱系統(tǒng)，能占到整個(gè)電站成本的八成以上。

而根據(jù)國(guó)際可再生能源署發(fā)布的報(bào)告，光熱發(fā)電路線的度電成本高達(dá)0.108美元/千瓦時(shí)，同期的光伏度電成本僅為0.056美元/千瓦時(shí)，海上風(fēng)電和水電為0.084美元/千瓦時(shí)和0.044美元/千瓦時(shí)。

除了成本太高之外，光熱發(fā)電項(xiàng)目對(duì)地理環(huán)境也有著較高要求。

“光熱電站，特別是塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)，需要較大的場(chǎng)地來(lái)布置聚光反射鏡，以便有效地聚焦太陽(yáng)光能。這就意味著大型電站最好是在沙漠、戈壁、荒漠等地區(qū)建設(shè)。如此就比光伏電站對(duì)環(huán)境的要求更為嚴(yán)格?！鄙鲜鰳I(yè)內(nèi)人士說(shuō)。

此外，相關(guān)政策缺乏連續(xù)性、技術(shù)市場(chǎng)定位不明確、價(jià)格機(jī)制尚未健全等也制約了光熱發(fā)電的發(fā)展。

“光熱裝機(jī)受制于平價(jià)上網(wǎng)的投資經(jīng)濟(jì)性，裝機(jī)比重較低，不足以發(fā)揮光熱機(jī)組對(duì)電網(wǎng)的支撐作用。同時(shí)，現(xiàn)行融資環(huán)境、相關(guān)政策無(wú)法為光熱發(fā)電健康發(fā)展提供有力支撐。”中國(guó)廣核新能源控股有限公司黨委副書記、總經(jīng)理李光明說(shuō)。

“光熱+”前景廣闊

隨著光熱電站在電力系統(tǒng)中的功能發(fā)生變化，從之前“能發(fā)盡發(fā)”的獨(dú)立電源調(diào)整為“儲(chǔ)能調(diào)峰”，配套新能源電站吸納棄電，聚光系統(tǒng)規(guī)模明顯減小。所以光熱電站在規(guī)模增長(zhǎng)的同時(shí)，分布區(qū)域變得更廣，更強(qiáng)調(diào)調(diào)峰作用。

“光熱發(fā)電與風(fēng)電光伏一體化產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，可消化提升特種玻璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還可帶動(dòng)新材料、智能控制等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！睆B門大學(xué)中國(guó)能源經(jīng)濟(jì)研究中心教授孫傳旺說(shuō)。

“現(xiàn)在光熱的出現(xiàn)一般是伴隨著光伏、風(fēng)電等新能源項(xiàng)目，起到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的作用。光熱發(fā)電系統(tǒng)輸出的是交流電，可以視為一個(gè)小型發(fā)電廠，擁有更好的調(diào)峰性能?！鄙鲜鰳I(yè)內(nèi)人士說(shuō)，“以甘肅省瓜洲光熱儲(chǔ)能項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目由40萬(wàn)千瓦風(fēng)電、20萬(wàn)千瓦光伏以及10萬(wàn)千瓦光熱發(fā)電共同構(gòu)成，今年底正式投產(chǎn)發(fā)電后，按照負(fù)責(zé)單位三峽能源的計(jì)算，項(xiàng)目將作為基礎(chǔ)調(diào)節(jié)電源，與周邊光伏和風(fēng)電形成總裝機(jī)規(guī)模70萬(wàn)千瓦的多能互補(bǔ)清潔能源基地，年發(fā)電量將達(dá)到18億千瓦時(shí)?！?/p>

“風(fēng)光熱一體化建設(shè)不僅可以推動(dòng)光熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化，也使得電力送出更穩(wěn)定，光熱發(fā)電的儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)比電化學(xué)儲(chǔ)能及其他方式更為顯著?！痹趦?nèi)蒙古太陽(yáng)能行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)溫建亮看來(lái)，風(fēng)光電站和光熱發(fā)電站一體化建設(shè)，可以發(fā)揮光熱發(fā)電站的儲(chǔ)能和調(diào)峰優(yōu)勢(shì)，為風(fēng)光電送出提供更友好的電力。

“光熱電站主要跟隨風(fēng)光大基地同步規(guī)劃實(shí)施，光熱電站在這些基地中是不可或缺的調(diào)節(jié)性電源。”中國(guó)能建西北院玉門光熱項(xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，以玉門“光熱儲(chǔ)能+光伏+風(fēng)電”示范項(xiàng)目為例，整體項(xiàng)目建成后，年上網(wǎng)新能源發(fā)電量約17.5億千瓦時(shí)，可有效破解新能源大基地大規(guī)模開發(fā)后面臨的棄電問題，對(duì)于構(gòu)建新型電力系統(tǒng)具有重要示范意義。

光熱的下一步該如何發(fā)展？在業(yè)內(nèi)看來(lái)，除了提升光熱配比來(lái)進(jìn)一步發(fā)揮光熱發(fā)電的調(diào)節(jié)性能外，培育新質(zhì)生產(chǎn)力、降低設(shè)備成本也是發(fā)展重點(diǎn)。

“要推動(dòng)光熱發(fā)電與風(fēng)電光伏一體化項(xiàng)目主要設(shè)備實(shí)現(xiàn)全面國(guó)產(chǎn)化，降低設(shè)備價(jià)格，減少驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)成本。同時(shí)積極開展綠色電力交易試點(diǎn)，適時(shí)將地方電力交易中心納入國(guó)家綠色電力證書交易平臺(tái)，完善本地電力市場(chǎng)建設(shè)，以市場(chǎng)化方式促進(jìn)新能源健康發(fā)展和高效消納。此外，還要調(diào)整光熱電站功能，降低綜合成本；推動(dòng)一體化項(xiàng)目中光熱電站功能由‘能發(fā)盡發(fā)’的獨(dú)立電源轉(zhuǎn)變?yōu)椤畠?chǔ)能調(diào)峰’的靈活設(shè)備，配套新能源電站吸納棄電，減小聚光系統(tǒng)規(guī)模?！睂O傳旺說(shuō)。