近日，在由中國電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司、國家太陽能光熱產(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、首航高科能源技術(shù)股份有限公司聯(lián)合主辦的2022中國風(fēng)光熱互補(bǔ)新能源基地開發(fā)大會(huì)上，首航高科能源技術(shù)股份有限公司副總經(jīng)理惠超就《多能互補(bǔ)、光伏+光熱項(xiàng)目配置分析及建議》作了主題報(bào)告。

圖：惠超作主題發(fā)言

惠超指出，隨著太陽能風(fēng)電的發(fā)電規(guī)模不斷擴(kuò)大，已經(jīng)成為電源結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，隨著能源轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，以風(fēng)電，太陽能為主的新能源將逐步成為主導(dǎo)能源。而光熱發(fā)電是新能源儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展的重要方向，具有發(fā)電、儲(chǔ)能、可調(diào)節(jié)等多種功能，光熱項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)對(duì)構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)具有重要意義。

在此背景下，推進(jìn)多種電源互補(bǔ)，光伏+光熱等配置可以不占用系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源，同時(shí)風(fēng)光互補(bǔ)可改善新能源綜合出力特性，并充分發(fā)揮光熱及儲(chǔ)能靈活調(diào)節(jié)作用，提高項(xiàng)目靈活調(diào)節(jié)能力。

惠超就光伏900MW、光伏900MW+儲(chǔ)能電池180MW/720MWh、光伏900MW+塔式熔鹽100MW、光伏900MW+槽式導(dǎo)熱油100MW、光伏900MW+儲(chǔ)能電池180MW/720MWh+塔式熔鹽100MW、光伏900MW+塔式熔鹽100MW+棄電加熱40MW、光伏900MW+儲(chǔ)能電池180MW/720MWh+塔式熔鹽100MW+棄電加熱40MW等不同儲(chǔ)能方式組合及配置進(jìn)行逐一分析。

從組合上來看，光熱電站的容量因數(shù)28.7%，是最高的。隨著組合方式的增加，光伏+電池+光熱+棄電組合的方式，容量因數(shù)在這些方案的比較里最低，只有19.6%。

結(jié)合大基地建設(shè)推進(jìn)過程中遇到的問題惠超提出了如下建議：

1、因不同地區(qū)太陽能、風(fēng)能資源、電價(jià)及電力電量消納情況均不相同，需綜合考慮風(fēng)電、光伏、光熱規(guī)模配比、以及聚光集熱和儲(chǔ)熱系統(tǒng)配置規(guī)模，完善聯(lián)合運(yùn)行方案，盡可能與用電地區(qū)電力系統(tǒng)負(fù)荷曲線相匹配，以減輕電力系統(tǒng)調(diào)峰壓力。

2、不僅追求技術(shù)上的互補(bǔ)，同時(shí)滿足經(jīng)濟(jì)上的互補(bǔ)，適當(dāng)提高太陽能熱發(fā)電配建新能源指標(biāo)規(guī)模；推動(dòng)實(shí)施儲(chǔ)能電價(jià)及輔助市場服務(wù)改革；提高項(xiàng)目投資評(píng)價(jià)的基準(zhǔn)收益率水平，增加項(xiàng)目的可實(shí)施性。

更多精彩內(nèi)容，請(qǐng)閱讀下面刊出的惠超的演講全文：

惠超：各位領(lǐng)導(dǎo)，各位專家，下午好！

我匯報(bào)的的題目是《多能互補(bǔ)、光伏+光熱項(xiàng)目配置分析及建議》。

我的報(bào)告分五個(gè)部分：

第一、公司介紹。

首航高科是一家A股市上市公司，現(xiàn)在總部位于甘肅省，生產(chǎn)基地位于天津、北京等地區(qū)。

主營業(yè)務(wù)在清潔能源和節(jié)能環(huán)保兩個(gè)方向，是國家級(jí)的企業(yè)技術(shù)中心。公司涉入到光熱發(fā)電是在2010年，2016年中試的1萬千瓦的塔式光熱項(xiàng)目并網(wǎng)發(fā)電。2018年底，位于敦煌的10萬千瓦塔式光熱發(fā)電站并網(wǎng)發(fā)電。

公司的主營業(yè)務(wù)主要包括光熱發(fā)電，電站空冷，余熱發(fā)電，超臨界二氧化碳和燃料電池等方向。在光熱方面，既有塔式的技術(shù)路線，也有槽式的技術(shù)路線，承擔(dān)過敦煌一、二期塔式熔鹽光熱發(fā)電項(xiàng)目和中廣核德令哈槽式導(dǎo)熱油發(fā)電項(xiàng)目集熱場EPC。

第二，多能互補(bǔ)、光伏+光熱項(xiàng)目申報(bào)的背景和意義。

按照國家確定的目標(biāo)，隨著太陽能風(fēng)電的發(fā)電規(guī)模的不斷擴(kuò)大，已經(jīng)成為電源結(jié)構(gòu)中的重要的組成部分，隨著能源轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，以風(fēng)電，太陽能為主的新能源將逐步成為主導(dǎo)能源。

風(fēng)、光的年內(nèi)互補(bǔ)性以及出力特性存在的差異，夏季的時(shí)候光比較好，春秋，冬季的時(shí)候風(fēng)比較好，年內(nèi)具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。

風(fēng)、光的日內(nèi)的互補(bǔ)性，主要是白天的時(shí)候光比較好，早晚以及夜間的時(shí)候風(fēng)出力比較大，互補(bǔ)主要是要發(fā)揮光熱及儲(chǔ)能的靈活調(diào)節(jié)作用，增加項(xiàng)目靈活的調(diào)節(jié)能力。

第三、光熱電站的運(yùn)行特點(diǎn)。

光熱發(fā)電是既可以發(fā)電，也可以儲(chǔ)能，并且可調(diào)節(jié)的一種電源，對(duì)于構(gòu)建以新能源為主的新型的電力系統(tǒng)具有比較重要的意義。

光熱發(fā)電具備同步交流發(fā)電系統(tǒng)所需要的主要技術(shù)要求，像電壓，頻率的支撐，響應(yīng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的支持。調(diào)節(jié)范圍是有功調(diào)節(jié)15-100%機(jī)組額定出力，調(diào)節(jié)精度不小于1%機(jī)組額定的出力。無功調(diào)節(jié)范圍為：滯相功率因數(shù)：0.8；進(jìn)相功率因數(shù)：0.95。同時(shí)具有AGC和AVR的支撐能力。

10萬千瓦塔式光熱電站的運(yùn)行特性，儲(chǔ)熱時(shí)長按12小時(shí)計(jì)算，如果按照這個(gè)地區(qū)、全容量上網(wǎng)，年發(fā)電量2億2600萬kWh，容量因數(shù)28.7%。由于熔鹽塔式光熱電站具有熱電解耦的特性，出力方式可以調(diào)節(jié)，按照參與調(diào)頻調(diào)峰的運(yùn)行，在一天24小時(shí)之內(nèi)，只在4時(shí)段運(yùn)行，參與早高峰和晚高峰的調(diào)節(jié)?？梢钥丛谥形绻獗容^好的時(shí)候，這個(gè)時(shí)段的出力完全可以避開。

但是需要注意的是，如果這種運(yùn)行方式的年發(fā)電量要減小，容量因數(shù)在下降，只有25.1%，電量減少了5千萬kWh。最低運(yùn)行負(fù)荷15%。

另以槽式導(dǎo)熱油電站為例，如果要達(dá)到跟塔式相同的每年2億2600萬的發(fā)電量，也是全容量上網(wǎng)，容量因數(shù)基本一致，儲(chǔ)熱時(shí)長12小時(shí)，但由于槽式發(fā)電效率稍微低一些，同時(shí)防凝的需求更高，因此同一個(gè)地區(qū)槽式需要的鏡場面積要稍微大一點(diǎn)。

槽式的調(diào)峰運(yùn)行能力，傳統(tǒng)的導(dǎo)熱油槽式因?yàn)闊犭姴荒芡耆怦?，并且廠用電率也稍微高一些，所以最低負(fù)荷取25%，有短時(shí)的中午光伏高發(fā)的時(shí)間帶了25%的低負(fù)荷，在早晚高峰的時(shí)候帶高負(fù)荷。

容量因數(shù)比塔式的稍微下降，發(fā)電量1億9千364萬kWh，塔式的是1億9千700多萬kWh；

敦煌二期電站的實(shí)際的運(yùn)行值，6月份的發(fā)電總量3379萬度，創(chuàng)歷史新高，比去年同期增長91.2%，單次連續(xù)不間斷的發(fā)電時(shí)間262小時(shí)。二季度的總發(fā)電量8550萬度，發(fā)電量隨著系統(tǒng)越來越成熟，還有很大的繼續(xù)提升空間。

第四、儲(chǔ)能方式的組合以及配置的分析。

對(duì)于風(fēng)光熱儲(chǔ)的項(xiàng)目，其中風(fēng)電和光伏具有較強(qiáng)的隨機(jī)性和波動(dòng)性，追求的目標(biāo)是通過光熱儲(chǔ)能電站進(jìn)行調(diào)節(jié)，減少新能源棄電，平滑功率輸出，提升力品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)友好接入，改善新能源綜合出力特性。因?yàn)椴煌貐^(qū)的風(fēng)光資源不同，最小化風(fēng)光儲(chǔ)綜合發(fā)電成本，提升項(xiàng)目的綜合競爭力。

按照實(shí)際項(xiàng)目測算，光伏裝機(jī)90萬千瓦，年發(fā)電量20億度左右，直流側(cè)的容量因數(shù)22%，全容量上網(wǎng)。

光伏+儲(chǔ)能電池的方案，光伏90萬千瓦，配20%的儲(chǔ)能，18萬的蓄電池4小時(shí)儲(chǔ)能。運(yùn)行方式主要考慮在上午10點(diǎn)到下午3點(diǎn)，光伏大發(fā)的時(shí)段來進(jìn)行電池的充電，在晚高峰6點(diǎn)到10點(diǎn)或者夏季到11點(diǎn)的時(shí)段來運(yùn)行。

這個(gè)運(yùn)行方式也是考慮光伏全容量上網(wǎng)，儲(chǔ)能電池利用時(shí)段是在晚高峰。從最左側(cè)的圖表和中間的圖表很明顯的看出，峰谷差在減小，晚高峰的出力在提升，但是提升的范圍比較有限。容量因數(shù)21.5%，比全容量的光伏有下降。

90萬千瓦的光伏+10萬千瓦的塔式光熱電站的組合方式，這個(gè)組合方式的年發(fā)電量可以達(dá)到將近22億度，因?yàn)殡姵乇旧硎遣话l(fā)電的，所以按照上一個(gè)模型的計(jì)算，整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電量是在降低。

光熱電站由于本身具有發(fā)電的能力，所以它對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的效益提升是有幫助的，容量因數(shù)也是提升的。運(yùn)行方式是光熱在早晚高峰時(shí)段運(yùn)行，其余時(shí)段不運(yùn)行，從左側(cè)的曲線可以看出，夜里12-5點(diǎn)和8點(diǎn)以后，負(fù)荷出力是提升的。

90萬千瓦的光伏+10萬千瓦槽式導(dǎo)熱油電站的組合方式，運(yùn)行方式是一樣的，但是由于槽式的廠用電和防凝要求，出力稍微有一點(diǎn)下降，在21億9000多萬kWh左右，容量因數(shù)22.2%。

90萬千瓦光伏加上4小時(shí)的儲(chǔ)能電池加上10萬千瓦的熔鹽塔式電站，全年發(fā)電量在21億6000萬kWh左右，由于電池的存在，所以整個(gè)的系統(tǒng)發(fā)電量是在下降的，容量因數(shù)也同時(shí)在下降。

這個(gè)運(yùn)行方式是中午時(shí)段光伏全容量上網(wǎng)，早晚高峰的時(shí)候光熱參與運(yùn)行，晚高峰的時(shí)候電池4小時(shí)參與調(diào)節(jié)，顏色深的說明電量比較大，顏色淺，淺藍(lán)色或者稍微深一點(diǎn)的藍(lán)色都是代表有調(diào)節(jié)容量的出力。

90萬千瓦光伏加上10萬千瓦的塔式熔鹽儲(chǔ)熱，加上棄電加熱4萬千瓦，年發(fā)電量21億kWh左右，容量因數(shù)在下降，因?yàn)闂夒娂訜岜旧硪南到y(tǒng)的電量，但是整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)荷運(yùn)行峰谷差在減小。

棄電加熱還有比較多的難題不容易被克服，尤其絕緣，所以棄電加熱配的比例不是很大。運(yùn)行方式跟電池一樣，是在光伏大發(fā)的時(shí)候進(jìn)行加熱，由汽輪機(jī)參與早晚高峰的調(diào)節(jié)。

多種方案的組合，90萬千瓦的光伏，加上4小時(shí)的電池儲(chǔ)熱，加上10萬千瓦的熔鹽塔式，加上棄電加熱4萬千瓦，整個(gè)年發(fā)電量不到20億度，說明組合的越多，尤其是自身不發(fā)電的調(diào)節(jié)能力參與的越多，整個(gè)的系統(tǒng)的容量因數(shù)在下降，容量因數(shù)的下降，也意味著整個(gè)組合的效益在下降。

運(yùn)行方式光熱和電池如剛才所說的4時(shí)段滿負(fù)荷運(yùn)行，其余時(shí)段不運(yùn)行。

從組合上來看，光熱電站的容量因數(shù)28.7%，是最高的。隨著組合方式的增加，光伏+電池+光熱+棄電組合的方式，容量因數(shù)在方案的比較里最低，只有19.6%。

第五、最后提兩個(gè)建議。

光熱電站具有儲(chǔ)能及調(diào)峰的特性，其價(jià)值不僅僅是作為清潔能源的價(jià)值，而且還能通過為風(fēng)光熱儲(chǔ)大基地提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)自身儲(chǔ)能和調(diào)峰的核心價(jià)值！

第一個(gè)建議：不同地區(qū)的太陽能和風(fēng)能的資源，以及電價(jià)，電力電量的消納情況均不相同，需要考慮風(fēng)電光伏光熱的規(guī)模化配比，以及聚光集熱和儲(chǔ)熱系統(tǒng)的配置規(guī)模，完善聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行方案，盡可能的與用電地區(qū)的系統(tǒng)負(fù)荷曲線相匹配，如果有用電地區(qū)系統(tǒng)的負(fù)荷曲線，和電源的配置曲線很容易能組合到一起，看匹配的程度，以減輕電力系統(tǒng)的調(diào)峰壓力。

第二個(gè)建議：我們不僅要追求在技術(shù)上的互補(bǔ)，同時(shí)也要滿足經(jīng)濟(jì)上的互補(bǔ)，可以適當(dāng)提高太陽能熱發(fā)電配建新能源指標(biāo)的規(guī)模；以及來推動(dòng)實(shí)施儲(chǔ)能電價(jià)及輔助市場服務(wù)改革；提高項(xiàng)目投資評(píng)價(jià)的基準(zhǔn)收益率水平，增加項(xiàng)目的可實(shí)施性。

謝謝大家。