風(fēng)光新能源大基地項(xiàng)目開發(fā)已成新能源平價(jià)時(shí)代的大趨勢(shì),今年以來,超百GW的大基地項(xiàng)目陸續(xù)進(jìn)入規(guī)劃和開發(fā)階段。
但要實(shí)現(xiàn)到2030年,風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦的目標(biāo),空間還很大。未來在電源側(cè),更多的風(fēng)光大基地項(xiàng)目將陸續(xù)上馬。
而一個(gè)現(xiàn)實(shí)是,2021年的光伏裝機(jī)增速將不及預(yù)期,除了硅片價(jià)格走高這一影響因素外,電網(wǎng)方面對(duì)新能源電站調(diào)節(jié)電源的配置要求亦是一重要因素。配儲(chǔ)能調(diào)節(jié)電源已經(jīng)成為必須,但現(xiàn)實(shí)是,在電源側(cè)配儲(chǔ)能,成本轉(zhuǎn)嫁讓投資商很難受。
目前的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)在電源側(cè)還沒有任何盈利模式,單獨(dú)的儲(chǔ)能電站收益和投資回報(bào)無法算得過來,電網(wǎng)公司給新能源投資企業(yè)的儲(chǔ)能配比要求卻在持續(xù)攀升,而即使配高比例的儲(chǔ)能(普遍要求的15%配比4小時(shí)儲(chǔ)能),新能源電站普遍也無法實(shí)現(xiàn)日調(diào)節(jié)。
在必須配儲(chǔ)能的前提下,除了電化學(xué)儲(chǔ)能,光熱發(fā)電這種既能發(fā)電又能儲(chǔ)能的技術(shù)或許更值得考慮。
光熱發(fā)電的優(yōu)勢(shì)
光熱發(fā)電最主要的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是通過配置儲(chǔ)熱系統(tǒng),機(jī)組的發(fā)電功率穩(wěn)定可靠,基本不受光照強(qiáng)度變化的影響,可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)24小時(shí)發(fā)電,并具有優(yōu)良的調(diào)節(jié)性能。
與燃煤發(fā)電機(jī)組相比,光熱發(fā)電機(jī)組亦具有啟停時(shí)間更短、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍更廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)速率更快等優(yōu)點(diǎn),具有更好的調(diào)節(jié)性能。
光熱發(fā)電是能量平移型的調(diào)峰儲(chǔ)能電源。光熱發(fā)電配置大容量、低成本儲(chǔ)熱,出力容易調(diào)節(jié),熱態(tài)20分鐘可實(shí)現(xiàn)15%-100%發(fā)電負(fù)荷快速調(diào)節(jié)。
光熱發(fā)電是維持電網(wǎng)穩(wěn)定的支撐電源。隨著火電退出,必然體現(xiàn)優(yōu)質(zhì)電力的稀缺性,光熱發(fā)電能提供轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和無功功率支撐;在輔助市場(chǎng)中價(jià)值更高。
光熱和光伏、風(fēng)電為代表的可再生能源有很好的互補(bǔ)性,適合在電源側(cè)形成“光熱+光伏”的多能互補(bǔ)發(fā)電形式。光熱電站白天中午前后2~6小時(shí)低負(fù)荷運(yùn)行或停機(jī),為光伏讓路;用電高峰過后的夜間低負(fù)荷運(yùn)行或停機(jī),為風(fēng)電或火電讓路;配合光伏和風(fēng)電發(fā)電,成為一種穩(wěn)定的清潔電源。
更重要的是,經(jīng)過國(guó)家首批光熱示范項(xiàng)目的歷練,我國(guó)的光熱發(fā)電技術(shù)已經(jīng)非常成熟,在系統(tǒng)集成能力,裝備國(guó)產(chǎn)化方面都已不存在任何問題,技術(shù)和供應(yīng)鏈已經(jīng)得到充分驗(yàn)證,具備產(chǎn)業(yè)化規(guī)模化發(fā)展的基礎(chǔ)。
配電池儲(chǔ)能還是配光熱?
電化學(xué)儲(chǔ)能目前受制于成本高、壽命短和安全性較低等問題,光熱電站自帶的熔鹽儲(chǔ)能則具有大容量、長(zhǎng)時(shí)間、低成本、安全、環(huán)保的顯著優(yōu)勢(shì)。特別是在更為可貴的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能方面,光熱電站的綜合儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)更加突出。
在成本方面,鋰電池每度電的儲(chǔ)能環(huán)節(jié)成本在0.7元~0.8元/kWh;運(yùn)行壽命最多8~10年就要更換電池,報(bào)廢后還存在環(huán)保的后處理問題。
圖:光熱發(fā)電熔鹽儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)
更令人擔(dān)憂的是,在不得不配置儲(chǔ)能的要求下,為了減少儲(chǔ)能對(duì)項(xiàng)目收益的拖累,有些企業(yè)甚至直接采用梯級(jí)利用的劣質(zhì)電池,這恐將造成非常大的安全隱患!
儲(chǔ)能的安全問題一直以來廣受非議,自2017年以來,全球已發(fā)生30起以上儲(chǔ)能相關(guān)的安全事故。近期的如2021年4月16日北京豐臺(tái)光儲(chǔ)充項(xiàng)目火災(zāi)導(dǎo)致三名消防員犧牲;2021年7月30日澳大利亞“維多利亞大電池”項(xiàng)目中的特斯拉電池火災(zāi)持續(xù)數(shù)天。無不在印證著儲(chǔ)能的安全之殤。
總體來看,光伏+電池儲(chǔ)能在用戶側(cè)具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景和經(jīng)濟(jì)可行性,在電源側(cè),光伏+光熱則更具綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)然,單單一篇文章定然還無法很好地回答這一關(guān)鍵問題,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、國(guó)家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、CSPPLAZA光熱發(fā)電平臺(tái)共同主辦的2022中國(guó)風(fēng)光熱互補(bǔ)新能源基地開發(fā)大會(huì)提供了一個(gè)深度洞察該問題的平臺(tái)。大會(huì)將邀請(qǐng)行業(yè)相關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)、專家,光熱、光伏和風(fēng)電行業(yè)的主流企業(yè),共同探討風(fēng)光熱互補(bǔ)新能源基地項(xiàng)目的開發(fā)之道。
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