近日中廣核宣布國內(nèi)最大熔鹽槽式集熱器原型機(jī)完成試制，已在剛剛建成的全球最大槽式集熱器太陽法向輻射跟蹤平臺(tái)上組裝，目前正在開展聯(lián)合調(diào)試。

這是我國光熱發(fā)電技術(shù)快速進(jìn)步的又一成果。業(yè)內(nèi)人士指出，光熱發(fā)電兼具調(diào)峰電源和儲(chǔ)能的雙重功能，是加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系的有效支撐。近年來，隨著政策支持力度加大，光熱發(fā)電加速“升溫”，有望迎來規(guī)模化發(fā)展新階段。不過，當(dāng)前還需整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力，進(jìn)一步開展核心技術(shù)攻關(guān)，降低光熱發(fā)電成本，解決經(jīng)濟(jì)性問題。

核心技術(shù)現(xiàn)突破

為推動(dòng)我國光熱發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，國家能源局2016年啟動(dòng)首批20個(gè)光熱發(fā)電示范項(xiàng)目，裝機(jī)規(guī)模總量達(dá)134.9萬千瓦，開啟了我國光熱發(fā)電的商業(yè)化進(jìn)程。“中廣核德令哈項(xiàng)目是國家首批20個(gè)光熱示范項(xiàng)目中第一個(gè)開工建設(shè)，第一個(gè)并網(wǎng)發(fā)電的大型商業(yè)化光熱電站，我國也由此成為全球第八個(gè)擁有大規(guī)模光熱技術(shù)的國家。”中廣核德令哈項(xiàng)目黨支部書記楊濤介紹說，中廣核德令哈項(xiàng)目2018年投產(chǎn)以來，累計(jì)發(fā)電4.3億千瓦時(shí)。

《中國太陽能熱發(fā)電行業(yè)藍(lán)皮書2023》數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，我國兆瓦級(jí)規(guī)模以上太陽能熱發(fā)電機(jī)組累計(jì)裝機(jī)容量為588兆瓦。其中，并網(wǎng)太陽能熱發(fā)電機(jī)組容量570兆瓦，包括11座太陽能熱電站。

首批示范項(xiàng)目推進(jìn)，帶動(dòng)相關(guān)企業(yè)加快自主創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)核心技術(shù)突破，目前設(shè)備國產(chǎn)化率超過90%。以中廣核為例，已在光熱領(lǐng)域取得科技成果鑒定16項(xiàng)，其中7項(xiàng)國際領(lǐng)先、5項(xiàng)國際先進(jìn)、4項(xiàng)國內(nèi)領(lǐng)先。其中，正在調(diào)試的國內(nèi)最大熔鹽槽式集熱器徹底突破了槽式集熱器需國外授權(quán)使用的技術(shù)瓶頸，解決了傳統(tǒng)集熱器支架用鋼量大、成本高昂的問題，后續(xù)將通過型號(hào)研發(fā)，牽引國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展。

“槽式集熱器太陽法向輻射跟蹤平臺(tái)是目前全球僅有的可按ISO9806-2017標(biāo)準(zhǔn)來測試采光口寬度超5.7米的槽式集熱器穩(wěn)態(tài)熱性能測試臺(tái)，可測集熱器的長度也是目前國際現(xiàn)有測試臺(tái)的2倍。”中國科學(xué)院電工研究所研究員、中國科學(xué)院大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師王志峰表示，該測試臺(tái)為優(yōu)化槽式集熱器光熱轉(zhuǎn)換性能，降低槽式熱發(fā)電成本的研究提供了重要手段，意義重大。

槽式集熱器太陽法向輻射跟蹤平臺(tái)還能驗(yàn)證大開口硅油介質(zhì)的槽式集熱器系統(tǒng)性能，拓展光熱在高寒、高海拔及供熱、供汽等多場景應(yīng)用。

政策助推規(guī)模化

伴隨著我國以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)加快推進(jìn)，近年來，作為落實(shí)市場化并網(wǎng)條件的配套選擇之一，我國太陽能熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展不斷加速。

“尤其是在2023年，我國在國家第一、二批大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)項(xiàng)目等配儲(chǔ)太陽能熱發(fā)電項(xiàng)目基礎(chǔ)上，又將12個(gè)太陽能熱發(fā)電新建項(xiàng)目列入政府名單，預(yù)計(jì)新增裝機(jī)容量1350兆瓦。”杜鳳麗介紹說，截至2023年底，我國各省和自治區(qū)在建和擬建(列入政府名單)的太陽能熱發(fā)電項(xiàng)目超40個(gè)，總裝機(jī)容量約4800兆瓦，預(yù)計(jì)最晚將于2025年完成建設(shè)，其中約有1200兆瓦預(yù)計(jì)將于2024年建成。

去年國家能源局發(fā)布的《關(guān)于推動(dòng)光熱發(fā)電規(guī)模化發(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》提出，力爭“十四五”期間，全國光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達(dá)到300萬千瓦左右。在業(yè)內(nèi)人士看來，這是光熱產(chǎn)業(yè)走向規(guī)模化的一個(gè)強(qiáng)烈信號(hào)。

據(jù)悉，中廣核正在青海、吉林、西藏等地推動(dòng)一批光熱一體化項(xiàng)目建設(shè)，另外還在甘肅、新疆等地區(qū)開發(fā)布局新的光熱項(xiàng)目。截至2023年底，已取得“光熱+”容量指標(biāo)351.5萬千瓦。規(guī)劃到2030年“光熱+”項(xiàng)目裝機(jī)達(dá)到4000萬千瓦，投資金額超過2100億元，協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)帶動(dòng)社會(huì)投資1500億元，創(chuàng)造就業(yè)崗位1萬余個(gè)。

“雙方自2022年簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議以來，已在光熱發(fā)電前沿技術(shù)交流、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定、光熱項(xiàng)目建設(shè)等領(lǐng)域開展了廣泛的合作。”浙江可勝技術(shù)股份有限公司總裁兼總工程師徐能表示，未來雙方還將共同推進(jìn)新項(xiàng)目的開發(fā)落地，同時(shí)在科研攻關(guān)上展開進(jìn)一步合作，共同開展塔式光熱發(fā)電及熔鹽儲(chǔ)能核心技術(shù)的開發(fā)、專項(xiàng)技術(shù)研究的課題申報(bào)、國際標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

業(yè)內(nèi)人士指出，光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈長，可消化提升特種玻璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還可帶動(dòng)新材料、智能控制等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，光熱發(fā)電規(guī)模化開發(fā)利用將成為我國新能源產(chǎn)業(yè)新的增長點(diǎn)。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國光熱發(fā)電工程相關(guān)配套企業(yè)約600家;其中集熱系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品和設(shè)備供應(yīng)商約245家，儲(chǔ)熱系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品和設(shè)備供應(yīng)商約135家，中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)配套能力顯著增強(qiáng)。

“鏈”上發(fā)力降成本

現(xiàn)階段，解決經(jīng)濟(jì)性問題仍是光熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo)。業(yè)內(nèi)人士指出，當(dāng)前我國光熱發(fā)電行業(yè)初步實(shí)現(xiàn)了設(shè)備材料的批量化生產(chǎn)和生產(chǎn)工藝流程的優(yōu)化，但尚未形成規(guī)模效應(yīng)，目前成本仍然較高。

杜鳳麗建議，加快研究制定太陽能熱發(fā)電兩部制電價(jià)，盡快開展太陽能熱發(fā)電對電網(wǎng)支撐能力的研究，持續(xù)深化太陽能聚光領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新，加緊部署前沿顛覆性技術(shù)研究，加快太陽能熱發(fā)電新技術(shù)研發(fā)和新技術(shù)示范工程項(xiàng)目，為行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。

近日召開的光熱產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇發(fā)布了《太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展德令哈宣言》，與會(huì)代表共同表示，將聯(lián)合開展核心技術(shù)攻關(guān)，降低光熱發(fā)電成本，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和科技創(chuàng)新深度融合。

“中廣核將加強(qiáng)與設(shè)計(jì)院合作，通過設(shè)計(jì)牽引產(chǎn)業(yè)鏈，建設(shè)未來產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心，成立多個(gè)研發(fā)實(shí)驗(yàn)場所，聯(lián)合上下游產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴，共同開展強(qiáng)鏈工程，共享新成果，激發(fā)產(chǎn)業(yè)發(fā)展原動(dòng)力。”中國廣核新能源控股有限公司黨委書記、董事長張志武說。

據(jù)悉，中廣核正在依托德令哈項(xiàng)目建設(shè)青海綜合性原創(chuàng)光熱基地，以適應(yīng)光熱儲(chǔ)項(xiàng)目大規(guī)模、高參數(shù)、低成本、多場景應(yīng)用及支撐電網(wǎng)穩(wěn)定性的發(fā)展。同時(shí)，在華北區(qū)域規(guī)劃建設(shè)華北綜合性原創(chuàng)光熱基地，通過塔式系統(tǒng)控制技術(shù)的研究，打造光熱設(shè)計(jì)驗(yàn)證中心、光熱裝備論證中心、塔式技術(shù)試驗(yàn)中心。

《熔鹽儲(chǔ)能光熱發(fā)電與光伏+其他新型儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性對比》共性技術(shù)課題研究成果表明，隨著成本的降低和發(fā)電效率的提高，熔鹽儲(chǔ)能光熱發(fā)電度電成本有望進(jìn)一步下降。預(yù)計(jì)到2025年，塔式光熱電站度電成本有望下降至0.61元，2027年有望降低至約0.53元。槽式光熱發(fā)電技術(shù)依托“大槽集熱+導(dǎo)熱油傳熱+熔鹽儲(chǔ)熱”的技術(shù)方案，度電成本有望下降至約0.61元;通過“超大槽集熱+熔鹽傳熱及儲(chǔ)熱”技術(shù)方案，槽式電站裝機(jī)容量有望擴(kuò)大至2×300兆瓦或更大規(guī)模，度電成本2030年前有望降至0.4至0.5元。2025年，線菲式光熱發(fā)電技術(shù)單機(jī)規(guī)模300兆瓦以上電站的度電成本有望降至0.6元以內(nèi)，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性將顯著提高。