隨著生態環境部公布通過的第一批溫室氣體自愿減排方法學,相信近期圈內大家或多多少都有所了解。新能在這里簡單介紹其中的并網光熱發電方法學和涉及的相關項目。
到今年,我國提出“雙碳“目標即將滿”三周年,隨著本次生態環境部的公布,全國統一的溫室氣體自愿減排交易市場正式啟動了。其實早在今年7月,氣候變化司原司長李高接受21世紀經濟報道專訪時透露,第一批項目方法學公開征集工作已經結束,共收集方法學建議300余項,涉及能源產業、林業、廢物處理及處置等多個方法學領域,遴選評估工作正在有序開展,將按照“成熟一個發布一個”的原則,擇優發布減排效果明顯、社會期待高、技術爭議小、數據質量可靠、社會和生態效益兼具的方法學,逐步擴大自愿減排市場支持領域。
本次公布的四大方法學中,較為受到關注的方法學是并網海上發電、并網光熱發電兩個方法學,兩者均屬于能源產業領域方法學。其中,并網海上風力發電項目可以通過替代所在區域電網的并網發電廠及其新增并網發電廠的化石燃料燃燒,減少二氧化碳排放。
并網光熱發電項目兼具綠色發電、儲能和調峰電源的多重功能,能夠安全、高效、長時儲存能量并穩定供能,可為電力系統提供長周期調峰能力和轉動慣量,是新能源安全可靠替代傳統化石能源的有效手段。對推動實現碳達峰碳中和目標具有積極作用。并網光熱發電項目將太陽能轉換為熱能以替代化石能源發電,避免了項目所在區域電網的其他并網發電廠(包括可能的新建發電廠)發電產生的溫室氣體排放。本方法學屬于能源產業領域方法學。符合條件的并網光熱發電項目可按照公布的方法學要求,設計和審定溫室氣體自愿減排項目,以及核算和核查溫室氣體自愿減排項目的減排量。
光熱發電由哪些組成?
1.“光熱發電solar thermal power”具體是指太陽能發電,也就是將太陽能轉換為熱能,通過熱工轉換過程發電的系統,一般包括了集熱器、儲熱器和發電等幾部分。其工作流程,簡單來講就是聚光器跟蹤太陽將直射幅射光聚焦并反射至吸熱器上,加熱吸熱器內的傳熱流體,將太陽能轉化為熱能;熱能或直接與水換熱產生高溫高壓的蒸汽驅動汽輪機發電,也可以被儲存在儲罐中,在需要發電時釋放熱能進行發電。看完以上介紹,不禁讓人感嘆一聲“能源的本質是燒熱水”這一說法。
遠景俯瞰圖
我國第一家工業化運行的太陽能光熱發電項目在柴達木盆地建成,項目已具備發電能力。
這個總投資9.96億元的50兆瓦光熱項目位于青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市西出口,由青海中控太陽能發電有限公司建設。據公司副總經理陳武忠介紹。
陳武忠介紹說,項目的核心技術是“追日”,用關鍵技術控制安裝在地面的上萬塊玻璃鏡子像向日葵一樣追著太陽光將其反射到吸熱塔上的吸熱器中,將吸熱器內的水轉化成高溫蒸汽,再通過管道傳輸推動汽輪發電機發電。
45度俯瞰圖
2.“光熱+”一體化項目integrated project of solar thermal power generation,指的是光熱與風電、光伏等多能源組合的多能互補發電項目,包括了“光熱+風電”、“光熱+光伏”、“光熱+風電+光伏”等組合形式。
3.集熱場collector field指將太陽能聚集并轉化為熱能的系統,在聚光型太陽能熱發電系統中一般由聚光場和吸熱器組成。
4.儲熱系統thermal energy storage system指將吸熱器輸出的熱量進行存儲和利用的系統,通常由儲熱容器、儲熱介質、動力系統、壓力保護系統、輔助加熱器和保溫系統等組成。
5.蒸汽發生器steam generator指太陽能熱發電廠中的熔融鹽、空氣、導熱油、液態金屬、固體球等非水傳熱介質與水進行熱交換產生蒸汽的裝置。
一般來講,太陽能光熱發電形式有槽式、塔式、碟式(盤式)、菲涅爾式四種系統。在我國,塔式的占比是最高的。那么其存在哪些優缺點?
先來說說優點,光熱發電是利用太陽光的熱量進行發電,在發電的同時可以將多余的熱能存儲在儲能容器中,在晚間或者陰雨天進行釋放,能保證24小時連續穩定發電。其優點在于自帶儲能,與光伏發電相比,光熱發電在連續發電、儲能容量、儲能成本、穩定性、安全性、環保性以及壽命等方面具有優勢。另外,光熱發電也更綠色,根據測算,塔式光熱電站的全生命周期,度電的碳排放僅為15.3克二氧化碳每千瓦時,約為火電的五十分之一,光伏發電的五分之一。因此光熱發電也被稱為真正的“清潔能源”。
而光熱發電的缺電也非常明顯,主要有兩個。第一個就是用地要求高,光熱電站主要以大規模的集中式發電為主,用地要求極高,集中在無人空曠、光照時間長、強度大的西北地區;二是成本高,從初始投資成本看,光熱發電每千瓦時投資成本在2.5萬-3.5萬,是傳統煤電站和陸上風電的4-5倍、光伏電站的5-7倍,并且儲熱時間越長,投資成本越高。從度電成本看,根據行業內的測算,塔式電站的度電成本在1塊多每千瓦時左右。相當于煤電的3-4倍、陸上風電和光伏發電的2-3倍。從以上數據可以看出,其并不容易被投資者所青睞,光熱電站的建設和發展任重而道遠。