應對高比例風電、光伏發電間歇性和波動性帶來的巨大挑戰，太陽能熱發電在新型電力系統重要性逐漸凸顯

從青海省海南州共和縣出發，向西南約12公里，廣袤而又荒蕪的“塔拉灘”便會映入眼簾。“塔拉灘”地勢開闊平坦，平均海拔2900米，在湛藍的天空下，顯得蔚為壯觀。日前，位于“塔拉灘”的國家首批光熱發電示范項目之一——青海共和50MW光熱發電項目通過示范性驗收，為我國太陽能熱發電行業的探索，又增添了新的詩篇。

在“碳達峰”“碳中和”目標的引領下，我國可再生能源大規模開發利用的時代即將到來，構建以新能源為主體的新型電力系統已經成為我國能源轉型的主戰場。隨之而來的是要應對高比例風電、光伏發電的間歇性和波動性帶來的巨大挑戰，太陽能熱發電在新型電力系統中的重要性也逐漸凸顯。然而，從我國目前的裝機容量來看，太陽能熱發電的發展明顯不足，現有的市場無法滿足“雙碳”目標下可再生能源加速發展而帶來的需求，進入“十四五”發展階段，行業發展仍需政策紓困。

優勢明顯雙碳之路大有可為

在能源轉型大背景下，光熱發電的重要性正越來越凸顯。中國電機工程學會太陽能熱發電專委會副主任委員兼秘書長、電力規劃設計總院高級顧問孫銳在接受本報記者獨家專訪時指出，儲熱型光熱發電是集發電與儲能為一體的太陽能發電方式，具有發電功率穩定可靠、調節靈活的特性，“它可以替代煤電機組在新型電力系統中承擔基荷、調峰、調頻，也可以像抽水蓄能那樣作為電網側的儲能電站發揮作用。”

在孫銳看來，不同的儲能方式有各自的優勢和不足，應結合不同的應用場景進行合理的選擇，才能揚長避短。他表示，儲熱型光熱電站的設計壽命可長達30年，儲熱介質熔鹽的使用壽命可與電站的壽命相同，而且對環境沒有污染；同時，在連續多天沒有日照的極端天氣條件下，仍然可以利用天然氣發電，只需要增設加熱熔鹽用的天然氣鍋爐，備用成本低。

對此，浙江中控太陽能技術有限公司董事長金建祥認為，太陽能熱發電是用熱來儲存能量，與其他儲能方式相比，擁有成本低、安全、環保的優勢，同時還具有甚至比煤電更好的調峰功能。“光熱采用的熔鹽儲能非常安全且資源豐富，同時，熱儲能的壽命非常長，可以跟抽水蓄能媲美。”他表示，目前電池儲能的完整充放電次數在1000次左右，而熔鹽儲能是物理變化過程，壽命是無限長的。

業內人士認為，作為一種儲能方式，光熱具有安全、環保和經濟優勢，而作為一種可再生能源，其作為優質電源的特性也是一種巨大的優勢。首航高科能源技術股份有限公司副董事長黃文博則強調，太陽能熱發電是一種清潔的可再生能源發電方式，其全產業鏈全周期度電碳排放量僅是光伏和風電的1/4，是一種優質電源，因其良好的儲熱性能和類似于火電的電力品質，可參與電網調頻和調峰，對構建新能源電力系統至關重要。

“太陽能熱發電對電網具有先天的友好性。”太陽能光熱產業技術創新戰略聯盟理事長、中國科學院電工所研究員王志峰指出，在未來的“碳中和”體系中，可再生能源占比將達到80%以上，電源側的調峰就會變得重要，由于未來不太適合繼續用火電來調峰，以及風電、光伏發電的不穩定性，用光熱發電進行調節將會越來越重要。

舉世矚目示范項目成績斐然

記者了解到，2016年，隨著《關于建設太陽能熱發電示范項目的通知》發布，首批太陽能熱發電示范項目正式啟動，到目前為止，已投運的示范項目運行狀況良好。在示范項目的帶動下，形成了技術研發、裝備材料制造、工程設計和工程建設等全套產業鏈，為光熱發電的后續發展打下了良好的基礎，達到了示范項目的初衷和目的。

雖然我國太陽能熱發電產業起步較晚，但近年來，通過國家示范項目的推進和企業的自主創新與研發，部分技術已走在國際前列。“經過10多年的研究開發和試驗、示范，我國在光熱發電領域取得了令世界矚目的成績。”孫銳表示，一些高校、科研機構和企業成功開發了一些具有自主知識產權的技術和裝備，使我國的光熱發電技術和裝備能夠實現自主化；同時形成了完整的產業鏈，使光熱發電具備了大規模應用的條件；此外，通過示范項目建設，嘗試了各種聚光集熱的技術路線，為以后選出更加適合我國地理環境和氣象條件的技術路線創造了條件。

對此，王志峰也指出，在我國光熱示范項目推進的過程中，首先，形成了產業鏈，從材料到服務、運維、生產，目前都實現了自主化，技術得到了很大的提高；其次，隨著示范項目的建設，熱發電的多種形式都得到了驗證，對下一步采用哪種方式作為發展的主流提供了經驗；再次，創新電站也得到了嘗試和發展，調峰性能也已經凸顯。他告訴記者，目前，我國已有的11個光熱電站呈現出百花齊放的特點，為未來的進一步發展奠定了基礎。

在國內產業發展水平不斷提升的同時，光熱發電在國際合作中也取得了矚目的成績。“隨著國內光熱發電產業的發展，一些具有優勢的企業已經參與國際市場競爭，并取得了可喜成果。”孫銳指出，隨著世界各國碳減排戰略的實施，我國燃煤發電裝備的出口將越來越困難，光熱發電產業已成為我國實施“一帶一路”倡議、機電裝備制造業走向國際市場的優勢產業，必將為擴大我國機電裝備在國際市場上的份額發揮重要作用。

據黃文博介紹，近年來，跟隨“一帶一路”建設步伐，我國光熱企業開始在南美、北非、中東、南歐等地站穩腳跟，持續擴大中國品牌影響力，逐漸從項目總包和投資商向項目主設備供應商、集成商發展。2018年，上海電氣集團股份有限公司在市場充分競爭的情況下，以世界最高標準贏得了迪拜700兆瓦光熱發電項目的總承包機會。此外，我國企業參加總包的摩洛哥250兆瓦槽式NOOR2、150兆瓦塔式NOOR3光熱電站相繼投運，在海外市場建立起良好信譽。此外，希臘、智利、非洲等地的市場開拓也進入新階段。

瓶頸猶存行業亟須政策紓困

雖然經過多年示范，太陽能熱發電的發展得到較大提升，但目前，國內外光熱發電裝機量都相對較小。金建祥認為，一方面原因在于光熱發電調試運營、安裝都比風電、光伏復雜；另一方面，由于沒有形成規模效應，投資金額和風險較大，導致光熱發電很多優勢未能體現出來。他表示，“光熱發電需要通過持續的技術迭代，為未來做儲備。”

金建祥指出，隨著高比例可再生能源新型電力系統發展，煤電占比逐漸降低，風電、光伏發電的不穩定性也將隨之大量出現。屆時，如果沒有足夠的光熱發電，電力系統就會出問題。他強調，決策者需要有戰略家的眼光，在政策制定的角度，要看未來10年、20年的長期需求，為光熱發電投入資源來培育；同時，要進一步推進電力體制的市場化改革，將電作為一種商品，以供求關系來決定其價格，“如果在不同時間段實行不同電價，作為天然能帶來大容量低成本儲能的電源，光熱的問題會迎刃而解。”

對于電力體制改革，孫銳也表示，要從根本上解決政策上的障礙，必須依靠電力體制和機制改革。按照目前的電源上網電價形成機制，電源的上網電價是按照電源投資的基準收益率確定的，并沒有體現電力品質的差異，也沒有反映供求關系。因此，電源上網電價形成機制應盡快進行市場化改革。他還指出，按照國際上的經驗，電源的上網電價是通過市場競爭確定的，但電力系統中各種電源種類的配比則需要系統研究確定。另外，電源上網電價要反映電力銷售端的供求關系，即與銷售端峰谷分時銷售電價模式掛鉤，不同時段采用不同的上網電價系數。“十四五”期間，在我國西電東送通道的送出端，建設儲熱型光熱發電替代燃煤機組，可以顯著地提高可再生能源電力外送的比重。

記者了解到，為解決新能源發電的并網問題，儲能的作用已得到廣泛認可。近日，國家發改委、國家能源局下發《關于加快推動新型儲能發展的指導意見（征求意見稿）》提出“堅持儲能技術多元化”，對此，常州龍騰光熱科技股份有限公司總經理俞科告訴記者，文件提到儲能技術多元化的思想，但列舉具體的儲能技術時，沒有提及儲熱型光熱電站。他強調，“國家首批光熱發電示范項目普遍配置有滿負荷發電6小時~10小時的儲能設施。作為增強電源側調節能力的重要手段，依托GW級的熱儲能設施，光熱電站可以調度運行讓峰發電，也可以吸納棄電儲能，具有很好的安全性，是可以在中西部地區大規模推廣協助風電光伏高比例上網的重要儲能技術手段，國家應該給予重視和支持。”

“在未來電網里，如果缺少了光熱發電，電力的流動將會非常困難。”王志峰強調，在未來電力系統中，太陽能熱發電可以和“風光水”打包使用。他表示，隨著煤電逐步退出，淘汰火電機組對于國家的投資而言，是一個很大的浪費，可以在原火電廠周邊建設光熱裝置，利用舊電廠的汽輪機等設備發展光熱，可以避免火電機組淘汰造成的浪費。