近日,甘肅省酒泉市阿克塞哈薩克族自治縣匯東新能源“光熱+光伏”試點項目(簡稱“阿克塞匯東新能源項目”)11960面定日鏡全部安裝完成。該項目是國內(nèi)在建單機規(guī)模最大的塔式光熱項目。
與常見的光伏電站相比,光熱發(fā)電并不為人們所熟知。業(yè)內(nèi)專家表示,在政策支持力度加大下,隨著大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)加快推進,作為落實市場化并網(wǎng)條件的配套選擇之一,光熱發(fā)電有望迎來規(guī)模化發(fā)展新階段。
迎來新發(fā)展熱潮
阿克塞匯東新能源項目是國內(nèi)首批“光熱+光伏”試點項目。該項目由中國能源建設(shè)集團中國電力工程顧問集團華東電力設(shè)計院有限公司自主開發(fā)并承擔(dān)EPC總承包,總裝機容量750MW,包括110MW光熱發(fā)電和640MW光伏發(fā)電。項目建成后,年發(fā)電量將達17億千瓦時,每年可節(jié)約標煤50.7萬噸,減排二氧化碳147萬噸,相當于植樹造林近120萬畝。
中國能建華東電力設(shè)計院副總經(jīng)理、總工程師葉勇健介紹說,在項目的開發(fā)過程中,華東院結(jié)合當?shù)刭Y源,提出“光熱+光伏”耦合發(fā)電的商業(yè)模式,一方面從技術(shù)上緩解了純光伏發(fā)電的波動性和間歇性,充分發(fā)揮光熱發(fā)電并網(wǎng)友好、快速調(diào)節(jié)、儲熱連續(xù)、發(fā)電穩(wěn)定的優(yōu)點;另一方面,以光伏發(fā)電的收益補貼光熱發(fā)電的高成本,實現(xiàn)“光熱+光伏”電站整體平價上網(wǎng)。
這只是我國推進光熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展的一個縮影。2023年,國家能源局提出,力爭“十四五”期間,全國光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達到300萬千瓦左右。自此,各省市自治區(qū)規(guī)劃了一批風(fēng)光熱大基地項目,并陸續(xù)開標開建,光熱發(fā)電正迎來新一波發(fā)展熱潮。
數(shù)據(jù)顯示,截至2023年年底,我國兆瓦級規(guī)模以上光熱發(fā)電機組累計裝機容量588MW。目前,我國共有11座光熱電站并網(wǎng)發(fā)電,裝機容量570MW。截至2023年年底,我國各省市自治區(qū)在建和擬建光熱發(fā)電項目約43個,總裝機容量480萬千瓦。
光熱發(fā)電兼具調(diào)峰電源和儲能雙重功能,隨著我國新型能源體系、新型電力系統(tǒng)以及風(fēng)光新能源大基地的加快建設(shè),正迎來新的發(fā)展機遇。
面臨諸多挑戰(zhàn)
為推動我國光熱發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,國家能源局2016年啟動首批20個光熱發(fā)電示范項目,裝機規(guī)??偭窟_134.9萬千瓦,開啟了我國光熱發(fā)電的商業(yè)化進程。經(jīng)過多年發(fā)展,已建成投產(chǎn)了一批光熱發(fā)電項目,形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的光熱產(chǎn)業(yè)鏈。但目前光行業(yè)面臨著諸多挑戰(zhàn)。
“光熱發(fā)電行業(yè)尚處于大規(guī)模推廣的初期階段,不具備成本優(yōu)勢,未實現(xiàn)成熟商業(yè)化發(fā)展?!鼻迦A大學(xué)碳中和研究院院長助理、環(huán)境學(xué)院教授魯璽表示,目前新建光熱電站的度電成本為0.7-1元/千瓦時。聚光吸熱、儲換熱系統(tǒng)是決定光熱發(fā)電電價的重要因素,占據(jù)了整個光熱電站成本的77%。
王志峰也表示,由于光熱發(fā)電項目初期投資高,在沒有國家電價政策和補貼的情況下,光熱電站投資積極性不足,市場技術(shù)迭代機會欠缺,相關(guān)設(shè)計、施工、設(shè)備等未能有機會實現(xiàn)標準化、集約化,產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)尚未釋放,導(dǎo)致度電成本仍較高,阻礙了快速邁向大規(guī)模發(fā)展。
同時,光熱發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新仍有待提高。首航高科能源技術(shù)股份有限公司董事長黃文博說,光熱發(fā)電系統(tǒng)中太陽島、儲能島和發(fā)電島的技術(shù)研究與創(chuàng)新仍需加強,吸熱器材料及涂料等新材料、新設(shè)備國產(chǎn)化率仍待提高。此外,光熱發(fā)電不但需要規(guī)?;l(fā)展的政策時機,更需要有成熟實戰(zhàn)經(jīng)驗的技術(shù)人才與運維團隊。
度電成本仍有下降空間
面對機遇與挑戰(zhàn),如何推動光熱發(fā)電規(guī)模化發(fā)展?業(yè)內(nèi)專家表示,要從做好前期規(guī)劃研究、結(jié)合風(fēng)光大基地項目建設(shè)、提高光熱發(fā)電項目建設(shè)質(zhì)量等方面,推動光熱發(fā)電規(guī)模化開發(fā)。
魯璽表示,要開展全國光熱發(fā)電中長期規(guī)劃布局研究,統(tǒng)籌謀劃光熱發(fā)電與風(fēng)電光伏的協(xié)調(diào)發(fā)展,摸清光熱電站的場址范圍和可開發(fā)規(guī)模,安排好光熱發(fā)電項目的建設(shè)時序。同時,需要通過技術(shù)進步,推動光熱發(fā)電的度電成本至少下降一半。
王志峰建議,在風(fēng)光大基地開發(fā)中,率先開展上網(wǎng)電價形成機制的市場化改革,研究出臺光熱發(fā)電機組的兩部制電價,結(jié)合全國典型光熱發(fā)電機組的投資成本,明確光熱機組容量電價的適用范圍和國家補償標準,為光熱發(fā)電投資提供一定程度穩(wěn)定的預(yù)期和收入來源。
“同時,盡快開展光熱發(fā)電機組對電網(wǎng)支撐能力的研究;不斷總結(jié)現(xiàn)有商業(yè)化光熱電站的經(jīng)驗,進行技術(shù)創(chuàng)新,提高核心設(shè)備的壽命和可靠性,降低成本;開展光熱發(fā)電前沿技術(shù)示范,持續(xù)深化基礎(chǔ)研究?!蓖踔痉褰ㄗh,盡快實施光熱單機規(guī)模大、容量比例高的“光熱+”一體化大基地示范項目,總結(jié)高比例“光熱+”大基地項目的發(fā)電以及調(diào)峰特性,推動光熱發(fā)電規(guī)?;l(fā)展。