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近日，在由CSPPLAZA光熱發(fā)電平臺(tái)、北京首航艾啟威節(jié)能技術(shù)股份有限公司、敦煌市人民政府聯(lián)合主辦的2019年中國(guó)光熱發(fā)電市場(chǎng)形勢(shì)與應(yīng)對(duì)策略峰會(huì)暨CSPPLAZA2019新年匯上，浙江中控太陽(yáng)能技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)兼總工程師金建祥就中控德令哈10MW塔式光熱電站運(yùn)行情況、50MW塔式光熱電站建設(shè)情況及光熱發(fā)電的定位與發(fā)展作了主題發(fā)言。
據(jù)金建祥介紹，中控10MW塔式光熱電站典型年設(shè)計(jì)發(fā)電量為1040萬(wàn)kWh，2018年年總實(shí)測(cè)DNI為1961.47kWh/㎡，2018年總實(shí)際發(fā)電量為1051.4萬(wàn)kWh，發(fā)電量達(dá)成率為96.75%，年總上網(wǎng)電量934.1萬(wàn)kWh，總運(yùn)行天數(shù)為261天，其中晴天73天，多云天為188天。
自2016年8月底中控10MW熔鹽塔式光熱電站并網(wǎng)發(fā)電以來(lái)，該電站發(fā)電量達(dá)成率迅速上升。在并網(wǎng)發(fā)電后三個(gè)多月的時(shí)間內(nèi)，該電站發(fā)電量達(dá)成率為76%。2017年全年發(fā)電量達(dá)成率為86.5%，2018年上半年發(fā)電量達(dá)成率上升到94.2%，2018年下半年發(fā)電量達(dá)成率達(dá)到了99%。
目前，中控德令哈50MW塔式光熱電站已于2018年12月30日20點(diǎn)18分一次并網(wǎng)成功。隨著示范項(xiàng)目的陸續(xù)建成，并網(wǎng)發(fā)電也備受矚目。對(duì)此，金建祥表示，一個(gè)項(xiàng)目建成并網(wǎng)發(fā)電并不是很難，而如何在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)發(fā)電量是特別值得我們關(guān)注的，因?yàn)橐蛔娬局挥邪l(fā)電量達(dá)到設(shè)計(jì)值，其經(jīng)濟(jì)性才能得到保證。
▲ 中控德令哈50MW塔式光熱電站
在談及光熱發(fā)電的定位與發(fā)展時(shí)，金建祥指出，我們要先找準(zhǔn)光熱的定位，才能找到光熱的出路。光熱電站應(yīng)定位于靈活調(diào)節(jié)電源和基荷電源，尋求適應(yīng)于調(diào)峰需求的運(yùn)行模式，配合光伏和風(fēng)力發(fā)電，并通過(guò)技術(shù)層面的努力和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的調(diào)整，最大程度地發(fā)揮其儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)。
此外，金建祥認(rèn)為，在未來(lái)，通過(guò)光熱的標(biāo)準(zhǔn)化和批量復(fù)制推廣可以促進(jìn)成本的進(jìn)一步下降。與此同時(shí)，我們應(yīng)該埋頭苦干，練好內(nèi)功，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)發(fā)滿發(fā)，并通過(guò)不斷降低成本、提高效率，才能得到投資方的青睞和國(guó)家能源局后續(xù)政策的支持。
更多精彩內(nèi)容，請(qǐng)閱讀下面刊出的金建祥的發(fā)言全文：
各位上午好!會(huì)議組織方給我的題目是中控德令哈光熱電站的解讀，今天時(shí)間比較充裕，我想將中控德令哈10MW光熱電站運(yùn)行情況及50MW光熱電站的建設(shè)情況向大家做個(gè)匯報(bào)。
首先，我先介紹一下中控10MW光熱電站。從工藝流程圖我們可以看出，其工藝流程較為復(fù)雜，既包括水工質(zhì)，也包括熔鹽工質(zhì)，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)比較短，運(yùn)行較為困難。
▲ 中控10MW光熱電站工藝流程圖
接下來(lái)，我想介紹一下中控10MW塔式光熱電站2018年的運(yùn)行狀況。中控10MW塔式光熱電站典型年設(shè)計(jì)發(fā)電量為1040萬(wàn)kWh，2018年年總實(shí)測(cè)DNI為1961.47kWh/㎡，相比2017年稍微差點(diǎn)(2017年為2002kWh/㎡);2018年總實(shí)際發(fā)電量為1051.4萬(wàn)kWh，發(fā)電量達(dá)成率為96.75%，年總上網(wǎng)電量934.1萬(wàn)kWh(2017年總上網(wǎng)電量為784.9萬(wàn)度)，由此來(lái)看，2018年上網(wǎng)電量增長(zhǎng)較多;電站運(yùn)行天數(shù)方面：2018年總運(yùn)行天數(shù)為261天，其中晴天只有73天，多云天為188天。
德令哈天氣比較特殊，晴天比較少，多云天比較多。光熱電站面臨最大的挑戰(zhàn)便是多云天氣，因?yàn)槎嘣铺鞂?duì)發(fā)電量的影響相當(dāng)大，相比之下，玉門或者敦煌的狀況都比德令哈好一些。
我認(rèn)為，一個(gè)項(xiàng)目建成并網(wǎng)發(fā)電并不是很難，而如何在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)發(fā)電量是特別值得我們關(guān)注的，因?yàn)橐蛔娬局挥邪l(fā)電量達(dá)到設(shè)計(jì)值，其經(jīng)濟(jì)性才能得到保證。
下圖為中控10MW光熱電站2018年逐月的發(fā)電情況。其中，藍(lán)色柱是用當(dāng)月實(shí)測(cè)的DNI數(shù)據(jù)輸入模型之后計(jì)算出來(lái)的理論發(fā)電量，紅色柱是實(shí)際發(fā)電量。從圖中我們可以看到，1月、2月發(fā)電量達(dá)成率比較低(未達(dá)到90%)，11月份也偏低(因?yàn)橄铝巳龍?chǎng)大雪)，發(fā)電量達(dá)成率僅為93.7%。
▲ 中控10MW光熱電站2018年發(fā)電量達(dá)成情況
造成這三個(gè)月發(fā)電量達(dá)成率較低的原因有：1月份一些設(shè)備出現(xiàn)故障(主要是蒸發(fā)器);2月份對(duì)運(yùn)行軟件做了較大的升級(jí)，影響了兩天發(fā)電;11月份德令哈下了三場(chǎng)大雪，鏡面化雪導(dǎo)致發(fā)電量明顯降低。
同時(shí)，我們對(duì)中控10MW光熱電站的發(fā)電量達(dá)成率也做了相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)。2016年8月底，中控10MW熔鹽塔式光熱電站并網(wǎng)發(fā)電，在隨后三個(gè)多月的時(shí)間內(nèi)，該電站發(fā)電量達(dá)成率為76%。2017年全年發(fā)電量達(dá)成率為86.5%，2018年上半年發(fā)電量達(dá)成率上升到94.2%，2018年下半年發(fā)電量達(dá)成率達(dá)到了99%。
▲ 中控10MW光熱電站發(fā)電量達(dá)成率迅速提升
大家一般認(rèn)為熔鹽塔式光熱發(fā)電技術(shù)是一條比較好的技術(shù)路線，但覺得它還不夠不成熟。相比有20多年發(fā)展歷史的導(dǎo)熱油槽式技術(shù)，熔鹽塔式技術(shù)是最近幾年才發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，一般認(rèn)為其成熟度沒(méi)有槽式高。但是從中控10MW塔式光熱電站的運(yùn)行情況來(lái)看，熔鹽塔式技術(shù)在很短的時(shí)間內(nèi)也可以達(dá)到槽式技術(shù)的成熟度。
此外，我們對(duì)影響發(fā)量達(dá)成率的因素進(jìn)行了分析。其中，影響2017年發(fā)電量達(dá)成率的情況如下：設(shè)備故障占8.9%，運(yùn)營(yíng)操作占3%，極端天氣占1.5%;影響2018年發(fā)電量達(dá)成率的數(shù)據(jù)為：運(yùn)營(yíng)操作占0.55%，極端天氣占0.75%，設(shè)備故障占1.2%(我相信明年可以下降到0.5%以內(nèi))。由于蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)存在一些不合理的因素，當(dāng)時(shí)還未完成全部整改，目前，新的蒸發(fā)器正在設(shè)計(jì)中，我認(rèn)為采用設(shè)計(jì)更新后的蒸發(fā)器，這個(gè)數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的降低。
其次，我向各位報(bào)告一下中控50MW塔式光熱電站的情況。
中控50MW塔式光熱電站實(shí)際投資不到10.5億元，比項(xiàng)目可研報(bào)告中的數(shù)據(jù)低一點(diǎn)。
12月26日19時(shí)，中控50MW塔式光熱電站汽輪機(jī)一次沖轉(zhuǎn)成功，汽機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到7676轉(zhuǎn)/分。在電站現(xiàn)場(chǎng)施工，尤其是土建施工方面，首航節(jié)能是值得我們學(xué)習(xí)的。2017年，由于50MW電站未在冬季到來(lái)之前完成吸熱塔結(jié)頂工作，致使項(xiàng)目的工期受到了較大影響。目前，項(xiàng)目場(chǎng)地內(nèi)的道路還沒(méi)有鋪設(shè)柏油，建筑物的外墻也沒(méi)有粉刷，若作為一個(gè)景點(diǎn)來(lái)看，可能會(huì)讓人感覺不舒服。到2019年3月底土地解凍可以重新施工的時(shí)候，我們大概還需要兩三個(gè)月的時(shí)間將這些涉及外觀的工作做得更加漂亮一些(當(dāng)然這些工作不會(huì)影響發(fā)電)。
第三，我想談?wù)剬?duì)光熱發(fā)電的思考。我非常贊成“干就是了”這個(gè)觀點(diǎn)，我們要耐得住寂寞，經(jīng)得起誘惑，要打持久戰(zhàn)。
光熱發(fā)電最大的優(yōu)勢(shì)在于儲(chǔ)能，與電池蓄電相比，其優(yōu)勢(shì)比較明顯。簡(jiǎn)而言之，熔鹽儲(chǔ)熱的成本非常低，其成本只有電池儲(chǔ)能成本的十分之一到三十分之一，且其效率非常高，損耗很低。剛剛首航節(jié)能也提到，光熱電站兩個(gè)熔鹽儲(chǔ)罐每天溫度降低1度，就意味著千分之二的熱量損耗。目前，電池充放電效率可以達(dá)到90%，這已經(jīng)很了不起了。電池壽命不長(zhǎng)，例如我們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C(jī)，經(jīng)過(guò)兩三年使用會(huì)明顯感覺到“力不從心”了。相比之下，熔鹽的使用壽命較長(zhǎng)且安全可靠，幾乎不涉及環(huán)保問(wèn)題，也不存在爆炸隱患。
根據(jù)最新研究成果，采用鋰電池的度電儲(chǔ)存成本大致為0.45-0.65元/kWh，采用熔鹽的度電儲(chǔ)存成本為0.035-0.05元/kWh。我們相信，隨著產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，熔鹽儲(chǔ)能的成本還將不斷下降。
光熱發(fā)電作為一種清潔能源，現(xiàn)階段要達(dá)到和風(fēng)電、光伏同樣低的成本，目前來(lái)看是不太可能的。因此，我們要先找準(zhǔn)光熱的定位，再找到出路。與光伏和風(fēng)電相比，光熱電站的儲(chǔ)熱系統(tǒng)則是光熱電站成為靈活調(diào)節(jié)電源的重要保障。在未來(lái)，光熱發(fā)電可以作為一種靈活的調(diào)峰電源，實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，逐步取代煤電成為新的基荷電源和調(diào)峰電源。
針對(duì)光熱電站的運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景，我們也做了相應(yīng)的研究。按照電網(wǎng)的需求，光熱電站在中午前后的2-6小時(shí)內(nèi)低負(fù)荷運(yùn)行或者停機(jī)，為光伏讓路(光伏電站在中午前后的4-5個(gè)小時(shí)內(nèi)發(fā)電量占比最高，幾乎達(dá)到55%，在此時(shí)間段內(nèi)，光熱不應(yīng)該與光伏競(jìng)爭(zhēng)上網(wǎng)，畢竟光伏發(fā)電的儲(chǔ)電成本很高);夜間是風(fēng)電出力的高峰期間，光熱應(yīng)該為風(fēng)電讓路。
如果按照上述定位做設(shè)計(jì)，光熱發(fā)電的成本是否會(huì)增長(zhǎng)很多呢?經(jīng)過(guò)研究計(jì)算，相應(yīng)增加的成本還是可以接受的。在技術(shù)層面上可以利用大容量、低成本的儲(chǔ)熱系統(tǒng)以更好地進(jìn)行快速、深度的出力調(diào)節(jié)(在15分鐘以內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)20%-100%的電力調(diào)節(jié)，其速度比火電更快、深度更深;未進(jìn)行改造的火電的調(diào)節(jié)深度只能達(dá)到50%(完成改造后可達(dá)到70%)，每次深度調(diào)節(jié)大約需要花費(fèi)一個(gè)小時(shí))。
從經(jīng)濟(jì)性角度來(lái)看，為了滿足上述應(yīng)用場(chǎng)景的要求，我們?cè)谧鲈O(shè)計(jì)的時(shí)候需要做一點(diǎn)調(diào)整。在此，我想提兩個(gè)方案：第一，在同等發(fā)電量的情況下，增加儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng);第二，在同等發(fā)電量的情況下，提高汽輪機(jī)功率。這樣，度電成本大約增長(zhǎng)1-2分錢?？傮w而言，度電成本增加不多。
目前，很多人都認(rèn)為光伏電價(jià)很低，光熱上網(wǎng)電價(jià)很貴，實(shí)際情況如何?根據(jù)國(guó)家能源局公布的數(shù)據(jù)，2017年全國(guó)光伏的平均上網(wǎng)電價(jià)為0.94元/kWh，如此說(shuō)來(lái)光伏的上網(wǎng)電價(jià)并不低，例如東部沿海地區(qū)光伏并網(wǎng)電價(jià)要達(dá)到1.05元/kWh以上。
從本質(zhì)上來(lái)看，光伏和光熱是有差別的，光伏更像是電子系統(tǒng)，光熱則具備了機(jī)械行業(yè)的特征。所以，光伏容易通過(guò)大批量生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)大幅度的成本降低，而光熱項(xiàng)目中的相關(guān)設(shè)備一般需要定制，相對(duì)而言，價(jià)格難以降低。我認(rèn)為，光熱電站只有通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和大批量復(fù)制推廣，才可以明顯地降低裝備的造價(jià)，同時(shí)還可以縮短工期和建設(shè)期。因?yàn)獒槍?duì)供貨周期長(zhǎng)的設(shè)備，我們可以早點(diǎn)下訂單，這樣來(lái)縮短交貨期。
那么，大批量復(fù)制到底能對(duì)光熱電站成本下降產(chǎn)生多大影響呢?我們知道，光熱電站的建設(shè)要耗費(fèi)大量的玻璃、鋼材、熔鹽和水泥等原材料，這些大宗貨物的價(jià)格約占電站總投資的18%，他們是不可能實(shí)現(xiàn)大幅度降價(jià)的。但是，除此之外的82%的投資都和批量生產(chǎn)有關(guān)系，因此，其成本下降空間較大。
我認(rèn)為，光熱發(fā)電成本下降可能分為如下四個(gè)階段：1)未來(lái)兩三年上網(wǎng)電價(jià)達(dá)到0.95元/kWh;2)5-6年后，上網(wǎng)電價(jià)達(dá)到0.8元/kWh;3)7-9年后，上網(wǎng)電價(jià)達(dá)到0.65元/kWh;4)10年后，通過(guò)超臨界二氧化碳等新技術(shù)的成功應(yīng)用與推廣，光熱并網(wǎng)電價(jià)達(dá)到0.35-0.45元/kWh(屆時(shí)熱電轉(zhuǎn)換效率可以提高50%以上)。
2019年，首批示范項(xiàng)目中中電工程哈密50MW項(xiàng)目、中電建青海共和50MW項(xiàng)目以及玉門鑫能50MW項(xiàng)目等都將并網(wǎng)發(fā)電。當(dāng)下，并網(wǎng)發(fā)電是萬(wàn)眾矚目的事情，但是我認(rèn)為這只是萬(wàn)里長(zhǎng)征邁出的第一步，我們面臨的最大的挑戰(zhàn)是如何實(shí)現(xiàn)電站穩(wěn)定發(fā)電、盡早達(dá)到設(shè)計(jì)發(fā)電量。因?yàn)?，只有達(dá)到了設(shè)計(jì)發(fā)電量，才能夠?qū)崿F(xiàn)可研報(bào)告當(dāng)中承諾的經(jīng)濟(jì)效益。
在接下來(lái)的工作中，我們只有埋頭苦干、練好內(nèi)功，盡可能在短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)電站的穩(wěn)發(fā)滿發(fā)，同時(shí)不斷降低成本、提高發(fā)電效率，這樣才能夠得到投資方的青睞，得到國(guó)家能源局等相關(guān)部門的政策支持。
最后，我總結(jié)一下，通過(guò)前面幾個(gè)電站的建成與并網(wǎng)發(fā)電，我們中國(guó)人已經(jīng)完全掌握了光熱發(fā)電技術(shù)。同時(shí)，光熱電站應(yīng)定位于靈活調(diào)節(jié)電源和基荷電源，這樣才有利于發(fā)揮光熱電站的比較優(yōu)勢(shì)。2019年將會(huì)有更多的示范項(xiàng)目并網(wǎng)發(fā)電，發(fā)電量達(dá)成率將成為各方關(guān)注的重點(diǎn)和影響后續(xù)政策的主要指標(biāo)之一。謝謝各位!
原標(biāo)題：金建祥：光熱應(yīng)定位于靈活調(diào)節(jié)電源，配合光伏風(fēng)電發(fā)揮儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)
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