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光熱為何難以復制光伏的成功?
日期:2018-12-28   [復制鏈接]
責任編輯:wangke_jq 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
編者按: 同為太陽能產(chǎn)業(yè),光熱目前還難以復制光伏的成功。首批光熱示范項目并未達到人們的預期,對于太陽能光熱的后續(xù)發(fā)展也喪失了不少信心。相比較于光伏,光熱無論在條件、技術的選擇和融資情況,還是在配套政策的支持上,都稍顯不足。對于未來,光熱想要發(fā)展最重要的還是技術的突破,更多技術實踐的積累,以及融資和政策上的不斷嘗試。

提及太陽能,人們往往只想到太陽能光伏發(fā)電,卻忽略了還有太陽能光熱發(fā)電。光熱發(fā)電通過匯集太陽能熱量加熱蒸汽發(fā)電,且還可以通過儲熱在沒有陽光的夜間發(fā)電,可謂十分完美的能源利用形式。

但是,未來十年,剛剛進入大眾視野的光熱卻不得不面臨生與死的關鍵抉擇。

按照《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的要求,到2020年,太陽能發(fā)電規(guī)模達到1.1億千瓦以上,其中光熱發(fā)電500萬千瓦。2016年9月,國家能源局印發(fā)《關于建設太陽能熱發(fā)電示范項目的通知》,啟動首批20個太陽能熱發(fā)電示范項目建設,總計裝機容量近135萬千瓦。

但是,由于技術、資金等原因,延期、退出情況屢現(xiàn),首批光熱示范項目并未達到人們的預期,也為后續(xù)太陽能光熱的發(fā)展蒙上了一層陰影。

國際可再生能源署(IRENA)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2015年12月底,西班牙在運光熱電站總裝機容量為230萬千瓦,占全球總裝機容量近一半,位居世界第一,美國第二,總裝機量為177.7萬千瓦,兩者合計光熱裝機超過400萬千瓦,約占全球光熱裝機的88%。

對于有著較多經(jīng)驗的西班牙和美國來說,其多年發(fā)展下來光熱裝機也僅為400萬千瓦,國內(nèi)光伏的發(fā)展起點不可謂不高。

同為太陽能,光伏已經(jīng)成為能源體系中不可或缺的一份子,雖然也在經(jīng)歷去補貼的陣痛,但是作為難兄難弟的光熱顯然步履更加艱難,且難以復制光伏的成功。

“十三五”規(guī)劃擱淺

按照原本的規(guī)劃,“十三五”光熱發(fā)電的規(guī)模設定為500萬千瓦,首批的示范項目便達到了135萬千瓦,但是從已有的發(fā)展狀況來看,“十三五”光熱目標無法實現(xiàn)已成大概率事件。

2017年9月,在首批光熱示范項目運作一年之后,國家能源局新能源和可再生能源司副司長李創(chuàng)軍在一次會議上曾提出:“下一步,我們一方面要推動第一批示范建設加快建設進度,力爭2018年底前建成投產(chǎn),對不能按期投產(chǎn)的研究價格聯(lián)動機制。并在認真總結第一批示范項目建設情況的基礎上,擇機啟動第二批示范項目建設。”

2018年5月,國家能源局下發(fā)《關于推進太陽能熱發(fā)電示范項目建設有關事項的通知》,根據(jù)示范項目實際情況,首批示范項目建設期限可放寬至2020年12月31日,同時明確要建立電價退坡機制、建設內(nèi)容調(diào)整機制、項目退出機制這三項工作機制和失信懲戒等制度。

根據(jù)已有的消息,示范項目延期投運的電價政策很可能將分四個梯度執(zhí)行,具體執(zhí)行電價梯度為2018年底前并網(wǎng)投運執(zhí)行1.15元/kWh,2019年6月30日前并網(wǎng)投運執(zhí)行1.14元/kWh,2019年底前并網(wǎng)投運執(zhí)行1.12元/kWh,2020年底前并網(wǎng)投運執(zhí)行1.07元/kWh。

光熱雖然沒有一個好的開頭,但是也未嘗不是件好事,及早發(fā)現(xiàn)問題,制定發(fā)展規(guī)劃或許對于光熱的長遠發(fā)展更為有利。

光熱領域的知名企業(yè)浙江中控太陽能技術有限公司董事長金建祥將光熱的發(fā)展分為了四個階段,四個階段均為在補貼不拖欠,不棄光的理想狀況下。

具體情況為:

第一階段,2-3年后,光熱電價達到0.95元/kWh的水平,每年新裝3-5GW;

第二階段,5-6年后,電價下降到0.8元/kWh的水平,每年新裝5-10GW;

第三階段,7-9年后,電價達到0.65元/kWh,每年新裝10GW以上;

第四階段,10年后,電價下降到0.35-0.45元/kWh,平價上網(wǎng)取代部分火電,成為基荷電源和調(diào)峰電源。

難以復制光伏的成功

事實上,光熱對于中國來說仍然是一個比較陌生的事物。盡管已經(jīng)有了首批示范項目的落地,但是從發(fā)展光熱的條件、技術的選擇、融資以及配套政策支持上,國內(nèi)光熱無疑都稍顯稚嫩。

在已經(jīng)發(fā)布的《2017年中國光熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展簡析》(下簡稱“發(fā)展簡析”)中,國內(nèi)的光熱示范項目開發(fā)與國際的環(huán)境并不相同,首批示范項目不及預期有著各方面的原因。

首先是自然資源條件不同,中國的輻照資源相較弱,氣候條件也與國外有很大的不同,國際上成熟的電站大都建設于資源相對較好的地區(qū),無論是太陽能還是氣候資源,不存在國內(nèi)晝夜溫差大、極寒等惡劣天氣情況。

其次,據(jù)統(tǒng)計,國外所有商業(yè)化項目的整體開發(fā)進度從項目立項到最終完成建設都超過了兩年時間,單純計算建設耗時,從啟動建設到最終投運通??梢栽趦赡曛畠?nèi)完成。但國內(nèi)首批示范項目下發(fā)之后,雖然從2016年9月底到2018年有兩年多時間,但當時的大多數(shù)項目還沒有完成項目的前期開發(fā)。加之是第一次進行商業(yè)化電站的開發(fā),因此時間顯得十分匆忙。

而從光伏的發(fā)展來看,對于光照資源的要求并沒有那么嚴格,且項目開發(fā)建設的難度也相對較小。在補貼政策下發(fā)之前,國內(nèi)光伏制造業(yè)已經(jīng)在給國外光伏提供產(chǎn)品的過程中積累了大量的經(jīng)驗,在補貼政策下發(fā)之后,光伏便開始迅速擴張,十年來已經(jīng)成為能源體系中不可忽視的一部分。

此外,光熱是一個資金密集型的產(chǎn)業(yè),而現(xiàn)階段金融機構對于光熱的投資熱情顯然不高。首批光熱示范項目中有一半是以民企為投資商進行主導的,但是大多數(shù)民企在融資方面遇到了困難,嚴重影響了項目的推進。

值得一提的是,光熱在發(fā)展之初便遇到了同光伏同樣的問題——土地,相較于光伏,光熱的占地面的更為龐大。盡管電站大多位于西北沙漠戈壁地區(qū),但是首批示范項目仍然暴露出土地利用等非技術因素的問題。
數(shù)據(jù)來源:CSPFocus

技術還將試錯


資料顯示,光熱發(fā)電主要有槽式、塔式、碟式(盤式)、菲涅爾式四種系統(tǒng)。首批20個示范項目中包含9個塔式,7個槽式和4個菲涅爾式電站。

從目前的應用情況來看,塔式和槽式是應用最為廣泛的兩種光熱技術路線。2018年10月,中廣核德令哈50兆瓦槽式光熱項目正式投運,也是首批光熱示范項目中第一個建成并網(wǎng)的電站。

此外,首批光熱示范項目中有望按時并網(wǎng)的還有北京首航艾啟威節(jié)能技術股份有限公司敦煌熔鹽塔式10萬千瓦光熱發(fā)電示范項目、青海中控太陽能發(fā)電有限公司德令哈熔鹽塔式5萬千瓦光熱發(fā)電項目、玉門鑫能光熱第一電力有限公司熔鹽塔式5萬千瓦光熱發(fā)電項目、深圳市金釩能源科技有限公司阿克塞5萬千瓦熔鹽槽式光熱發(fā)電項目,不難看出均為槽式和塔式技術路線。

上述發(fā)展簡析中還提出:導熱油槽式技術已經(jīng)經(jīng)過大規(guī)模商業(yè)化驗證,采用該技術的項目沒有受制于技術的問題而遲滯不前;熔鹽塔式技術在整個示范項目中,部分項目因為技術問題遲滯不前。選擇熔鹽塔的項目方,發(fā)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的熔鹽塔項目出現(xiàn)事故,以及發(fā)電量不及預期的情況,對技術成熟性產(chǎn)生置疑,因此影響了項目進度。

此外,采用其它技術路線的項目由于欠缺商業(yè)化驗證,對技術存在擔憂,加之技術在全球范圍內(nèi)還沒有商業(yè)化開發(fā)的成功案例,存在較大的技術性風險。

毋庸置疑,未來光熱的發(fā)展最為核心的仍然是技術的突破,實現(xiàn)高效率、低成本。但是,熱電轉換效率最高的蝶式以及技術結構簡單、傳動機構簡單且易于操作的菲涅爾式在國內(nèi)是否也有發(fā)展的空間呢?

從能源角度來看,光熱對于整個能源結構百利而無一害,但是在光伏、風電先行發(fā)展起來之后,光熱的未來定位仍然需要頂層的設計;從自身的發(fā)展來看,光熱發(fā)展需要積累更多技術實踐、融資以及政策上的經(jīng)驗積累。

 
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