在近期“2022中國太陽能熱發電大會”上,水電水利規劃設計總院新能源部太陽能處處長王昊軼應邀發言,提出《多措并舉推動我國光熱發電規模化發展》。
光熱發電是具有靈活調節和系統支撐能力的可再生能源發電技術,是優質的調節性電源。通過與風光的一體化調度、一體化運行,可以實現光熱與風光電源的發電特性互補,能夠為電力系統提供清潔的調峰能力和慣量支撐,光熱發電的規模化發展意義重大。
一是有利于充分發揮靈活調節和系統支撐作用
光熱電站的裝機規模和占比仍然偏小,并網項目多處于自主發電狀態,對電力系統的調節、支撐作用沒有得到充分發揮。隨著光熱發電裝機規模的擴大,在具備條件的地區集中開發、集群調度,與風光電源實現多能互補,將有利于在新能源大基地等場景中充分發揮調節支撐作用,在常規火電調峰能力增長不足的環境下發揮調峰電源作用。
二是有利于推動相關產業協同發展
光熱發電產業鏈長,上游包括鋼鐵、超白玻璃、反射鏡和熔鹽等原材料產業,以及支架跟蹤裝置、汽輪機和發電機等工業設備。光熱發電的規模化發展將有利于提升傳統產業產能的消化,同時可帶動新興產業發展。
三是有利于實現裝備制造標準化拉動成本下降
目前光熱項目規模有限,市場預期不夠,光熱電站工藝系統的關鍵核心裝備和材料如定日鏡、汽輪機、熔鹽等,目前大多采用定制化開發,沒有形成標準化、規模化生產成本居高不下。光熱電站規模化建設,在規模效應的拉動下,將推動核心關鍵設備的標準化,進一步促進光熱電站建設成本的下降。
四是有利于促進技術進步提高系統運行效率
在示范工作的帶動下,我國光熱發電實現了從無到有的大幅發展,驗證了技術可行性從未來發展的角度來看,以超臨界二氧化碳布雷頓循環為代表的技術路線更新,以及以提高系統溫度、降低各環節熱損為目的的技術進步,都有利于實現系統效率的提升通過光熱發電的規模化發展,將為技術進步提供良好環境,進而實現效率提升和成本下降。
目前,我國光熱發電規模化建設趨勢已逐步顯現。
光熱與風光互補開發推動光熱發電逐步走向規模化。首批示范項目后啟動的光熱項目,在燃煤標桿電價、投資收益率等約束下,多采用光熱互補風光的開發模式,甘肅、青海、吉林、新疆啟動的光熱項目均按照定比例與風電、光伏進行打捆,通過一體化開發的經濟互補,降低系統的綜合度電成本,使項目具備經濟性。
現階段更多考慮經濟性互補性,并沒有綜合考慮系統支撐能力和經濟性,是光熱電站開發建設過程中的階段性措施,通過經濟互補的模式,開展光熱互補風光的建設開發,帶動光熱電站規模化發展,逐步向發電特性互補,實質性提高系統調節能力,綜合考慮技經關系最優的光熱互補風光一體化系統發展,將是我國未來光熱電站規模化建設發展主要趨勢。
面向系統需求的設計成為目前光熱發電的主要發展模式。面對我國西北地區新能源高質量建設與發展的迫切需求,首批示范項目后啟動的光熱項目,在單體電站設計方案中充分考慮了系統降本、解決棄電、資源優勢、延長出力等需求。面向系統需求的適應性設計將是“十四五”我國光熱電站開發建設的主要模式,在合理的光熱電站規劃布局,將此發展模式下,有效的電力系統集群優化調度策略,是此種發展模式發揮系統支撐作用的關鍵。
不過“成本和收益”仍然是光熱發電規模化發展面臨的挑戰。對此王昊軼提出幾點相關措施:
一是統籌謀劃光熱與風光互補一體化發展。開展光熱資源普查工作,摸清可以集中開發建設的光熱場址范圍和建設開發規模。充分考慮光熱場址、風光場址、電力接入、系統需求,科學合理布局光熱與風光一體化項目。統籌光熱、風光、電網建設時序,確保光熱與風光一體化項目同期建成并網。
二是結合新能源大基地有序推進光熱項目建設實施。充分考慮成本下降趨勢和技術經濟性,科學合理研究光熱與風5光一體化項目的電源配比;結合電力系統對光熱電站出力特性的要求,科學合理研究光熱電站單體規模及各組成單元的規模配置;結合新能源大基地的建設推進要求,合理安排光熱項目的開發建設。
三是鼓勵創新與標準體系建立促進降本增效。加強技術創新,促進降本增效;通過完善行業標準,推動產業鏈標準化進程,促進降本增效。
四是加強政策機制研究保障光熱發電高質量發展。鼓勵光熱電站在電力市場引導下,發揮系統調節支撐作用,完善電力市場機制;降低非技術成本。