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在加速構(gòu)建“以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”的背景下，作為清潔電力以及有助于解決新能源發(fā)電波動(dòng)性問題的成熟路徑，太陽(yáng)能熱發(fā)電（也稱光熱發(fā)電）將扮演什么角色？艱辛前行多年的光熱發(fā)電，是否即將迎來一次巨大的發(fā)展機(jī)遇？
從內(nèi)蒙古烏拉特中旗及青海德令哈市的兩座商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的太陽(yáng)能熱發(fā)電站的建設(shè)運(yùn)營(yíng)情況，或可一見端倪。
“要珍惜太陽(yáng)能熱發(fā)電資源”
內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市東北部的烏拉特中旗導(dǎo)熱油槽式100MW太陽(yáng)能熱發(fā)電項(xiàng)目，是目前國(guó)內(nèi)最大的光熱電站。項(xiàng)目年發(fā)電量達(dá)到約3.92億千瓦時(shí)，每年可節(jié)省標(biāo)煤12萬噸、減排二氧化碳30萬噸。
項(xiàng)目業(yè)主方之一常州龍騰光熱科技股份有限公司總經(jīng)理俞科介紹，“蒙西電網(wǎng)每天下午6點(diǎn)到晚上10點(diǎn)左右會(huì)出現(xiàn)晚高峰結(jié)構(gòu)性缺電，而內(nèi)蒙古烏拉特中旗導(dǎo)熱油槽式100MW太陽(yáng)能熱發(fā)電項(xiàng)目的投運(yùn)為緩解地區(qū)結(jié)構(gòu)性缺電發(fā)揮了很大作用。”
他表示，太陽(yáng)能熱發(fā)電機(jī)組配置儲(chǔ)熱系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電，可替代燃煤電站作為基礎(chǔ)負(fù)荷，提高風(fēng)電、光伏等間歇性可再生能源消納比例，并可作為離網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)負(fù)荷電源；同時(shí)，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍等性能優(yōu)于燃煤機(jī)組，可深度參與電網(wǎng)調(diào)峰，保證電網(wǎng)及電源的高效利用；此外，太陽(yáng)能熱發(fā)電還可根據(jù)電網(wǎng)用電負(fù)荷的需要，參與電力系統(tǒng)的一次調(diào)頻和二次調(diào)頻，確保電網(wǎng)頻率穩(wěn)定，保證電網(wǎng)安全。
“光熱電站的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍可以達(dá)到5%-100%”，中國(guó)船舶集團(tuán)新能源有限公司專業(yè)人士介紹。該公司是烏拉特中旗項(xiàng)目設(shè)計(jì)、工程管理、調(diào)試、運(yùn)維方。
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的重要抓手，但同時(shí)也面臨諸多挑戰(zhàn)。電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院高級(jí)顧問孫銳指出，光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電受到氣象條件制約，發(fā)電功率具有間歇性、波動(dòng)性和隨機(jī)性，對(duì)電力系統(tǒng)的安全性和供電可靠性造成了重大挑戰(zhàn)。
他認(rèn)為，要構(gòu)建新型的電力系統(tǒng)，對(duì)儲(chǔ)能容量的需求是巨大的，同時(shí)還需要更多的具有交流同步發(fā)電機(jī)特性的靈活調(diào)節(jié)電源。
“電力系統(tǒng)的運(yùn)行，需要連續(xù)、穩(wěn)定的電源作為支撐。”浙江中控太陽(yáng)能技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)金建祥介紹，中控德令哈50MW塔式熔鹽儲(chǔ)能太陽(yáng)能熱發(fā)電項(xiàng)目為例（配置7小時(shí)儲(chǔ)能），在2020年2月1日至2月13日期間，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組292.8小時(shí)的連續(xù)、不間斷穩(wěn)定運(yùn)行。光熱電站通過配置更大容量的儲(chǔ)能系統(tǒng)，還可進(jìn)一步提高不間斷運(yùn)行的時(shí)長(zhǎng)。
由于太陽(yáng)能熱發(fā)電與生俱來的“優(yōu)勢(shì)”，其對(duì)電網(wǎng)的“友好性”正逐漸得到認(rèn)可。國(guó)網(wǎng)能源研究院副院長(zhǎng)蔣莉萍日前指出，對(duì)于電力系統(tǒng)而言，太陽(yáng)能熱發(fā)電是一個(gè)非常好的技術(shù)，具有常規(guī)電源的可調(diào)度性，同時(shí)又是清潔能源，是構(gòu)建以新能源為主的新型電力系統(tǒng)的一個(gè)重要支撐性技術(shù)，西部地區(qū)一定要珍惜當(dāng)?shù)靥?yáng)能熱發(fā)電的資源。
對(duì)此，國(guó)家電網(wǎng)有限公司西北分部規(guī)劃部副主任孫驍強(qiáng)指出，現(xiàn)代電力系統(tǒng)正逐步向高比例可再生能源和高比例電力電子設(shè)備趨勢(shì)發(fā)展，在此背景下，新能源發(fā)電機(jī)組與傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)有重大區(qū)別，其出力的波動(dòng)性及機(jī)組對(duì)電網(wǎng)的弱支撐性，對(duì)電網(wǎng)確保電力電量供應(yīng)及電力系統(tǒng)的安全，都帶來了挑戰(zhàn)。
以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，其自身發(fā)展與重構(gòu)需要圍繞兩大方面來解決一些關(guān)鍵問題，一方面是以高比例可再生能源確保電力電量供應(yīng)，需要重點(diǎn)解決可靠替代火電、調(diào)峰能力提升、可再生電源發(fā)電量占比提高的問題；另一方面是電力系統(tǒng)安全，需要重點(diǎn)保障頻率安全、電壓安全、功角穩(wěn)定。
孫驍強(qiáng)表示，“光熱電站固有的特點(diǎn)，使其同時(shí)具備解決這兩大方面問題的能力，在支撐新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行及確保供電方面大有可為。”
眾多傳統(tǒng)行業(yè)的新生之機(jī)？
青海的新能源規(guī)?；_發(fā)已經(jīng)開展多年，以100%清潔能源使用為目標(biāo)，要打造清潔能源建設(shè)、使用和輸出全鏈條示范省，但也面臨著缺乏靈活可調(diào)的支撐電源、本地消納負(fù)荷不足等巨大的挑戰(zhàn)。
光熱發(fā)電可以作為當(dāng)?shù)氐闹坞娫磁c調(diào)節(jié)電源，配套建設(shè)光伏、風(fēng)電，既可利用現(xiàn)有特高壓通道外送，提高現(xiàn)有通道的利用率，也可為新建外送通道提供電力支持與穩(wěn)定運(yùn)行支撐。
而且，從首批示范項(xiàng)目來看，太陽(yáng)能熱發(fā)電不僅有助于清潔能源對(duì)傳統(tǒng)能源的替代，還可促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)綜合發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境的改善。
據(jù)金建祥介紹，青海中控德令哈50MW光熱電站的建設(shè)，直接帶動(dòng)了當(dāng)?shù)馗叨藱C(jī)械制造（高精度定日鏡支架）、化工材料（熔鹽）等多個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，培養(yǎng)了海西華匯、聯(lián)大化工等多家在行業(yè)內(nèi)具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的當(dāng)?shù)仄髽I(yè)，德令哈市更是提出了“打造中國(guó)光熱之都”的發(fā)展愿景。
同時(shí)，光熱電站的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)不僅為當(dāng)?shù)靥峁┐罅康墓ぷ鳈C(jī)會(huì)，提升當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)水平，助力鄉(xiāng)村振興，還有利于改良、修復(fù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。
俞科介紹，光熱電站就業(yè)人數(shù)是同等規(guī)模光伏電站的10倍，“以內(nèi)蒙古烏拉特中旗導(dǎo)熱油槽式100MW光熱發(fā)電項(xiàng)目為例，3年建設(shè)期可帶動(dòng)1000余人就業(yè)，運(yùn)營(yíng)期可帶動(dòng)200人就業(yè)。”
在生態(tài)環(huán)境方面，他強(qiáng)調(diào)，光熱電站大多建在荒漠化土地上，且光熱發(fā)電具有逐時(shí)精確跟蹤太陽(yáng)的特性并建有防風(fēng)墻，能夠降低項(xiàng)目場(chǎng)址的蒸發(fā)量、減小風(fēng)沙移動(dòng)速度，有利于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)改善。
金建祥表示，“在項(xiàng)目建設(shè)期，沙丘就會(huì)被平整成平地，減少風(fēng)沙；同時(shí)由于鏡場(chǎng)能阻擋風(fēng)沙，可大大減緩地表風(fēng)速，從而減少地表風(fēng)沙的流動(dòng)、保護(hù)土壤免受侵蝕，一定程度上起到了防風(fēng)固沙的作用；此外因?yàn)殛?yáng)光被定日鏡反射，致使鏡場(chǎng)內(nèi)蒸發(fā)量明顯減少，再加上定日鏡用少量水清洗后，水滲流入土壤，增加了土壤濕度，為植物生長(zhǎng)提供了必要的水分，有利于植被恢復(fù)。”
此外，俞科認(rèn)為，將太陽(yáng)能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，可作為推動(dòng)傳統(tǒng)裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和培育戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的重要抓手。
他指出，太陽(yáng)能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)首先能夠有效轉(zhuǎn)移鋼材、水泥、玻璃等過剩產(chǎn)能，其設(shè)計(jì)制造電站所用技術(shù)設(shè)備與傳統(tǒng)造船行業(yè)、火電行業(yè)具有技術(shù)同源性，有助于在我國(guó)能源轉(zhuǎn)型過程中幫助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)獲得新生。同時(shí)，太陽(yáng)能熱發(fā)電能夠?yàn)樾履茉?、新材料、高端裝備制造等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展構(gòu)建新的增長(zhǎng)引擎，并有利于提升產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的制造業(yè)和科技工業(yè)水平。
“烏拉特中旗項(xiàng)目全生命周期有25億的納稅額，而且光熱項(xiàng)目拉動(dòng)就業(yè)多，產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，生態(tài)環(huán)境效益好，集熱場(chǎng)所用材料都可以回收。”中船新能源有關(guān)人士這樣說。
由于看好光熱發(fā)電的前景，央企和民企都在進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域。依托示范項(xiàng)目的帶動(dòng)，中國(guó)光熱產(chǎn)業(yè)在技術(shù)和設(shè)備方面，正在躋身國(guó)際一流。
常州龍騰光熱科技股份有限公司總經(jīng)理俞科介紹，中國(guó)船舶集團(tuán)新能源有限公司依托船舶動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、質(zhì)量、裝備制造體系優(yōu)勢(shì)，開展了大量的首臺(tái)套研制、系統(tǒng)集成創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等工作，已形成光熱領(lǐng)域的科研、設(shè)計(jì)、質(zhì)量、工藝、供應(yīng)鏈以及試驗(yàn)驗(yàn)證體系，并將技術(shù)成果應(yīng)用于項(xiàng)目，創(chuàng)造了光熱項(xiàng)目單日系統(tǒng)注油570噸的世界記錄、單日注油38個(gè)集熱回路的世界記錄、集熱場(chǎng)一次流量平衡調(diào)節(jié)精度的世界記錄、全球首創(chuàng)太陽(yáng)能化鹽實(shí)現(xiàn)220噸/小時(shí)的最快世界記錄（傳統(tǒng)天然氣化鹽約40噸/小時(shí)），攔截率、光熱轉(zhuǎn)換效率等核心指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
他談到，“截至7月21日，內(nèi)蒙古烏拉特中旗槽式100MW太陽(yáng)能熱發(fā)電項(xiàng)目2021年已發(fā)電12568.8萬千瓦時(shí)。在7月18日-7月21日期間，機(jī)組連續(xù)4天、不間斷、穩(wěn)定、高負(fù)荷運(yùn)行，發(fā)電量超過800萬千瓦時(shí)。期間，7月19日，單日發(fā)電量達(dá)到206.4萬千瓦時(shí)；7月份以來，在夜間電網(wǎng)結(jié)構(gòu)性缺電的情況下，保持90%以上高負(fù)荷運(yùn)行。”
俞科表示，通過內(nèi)蒙古烏拉特100MW項(xiàng)目的示范，龍騰光熱也實(shí)現(xiàn)了集熱設(shè)備的完全國(guó)產(chǎn)化和進(jìn)口替代，掌握了關(guān)鍵核心技術(shù)，參與到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定。
政策缺乏連續(xù)性 亟待明確戰(zhàn)略定位
雖然首批示范項(xiàng)目已經(jīng)建設(shè)投產(chǎn)，但太陽(yáng)能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)目前仍處于初期發(fā)展階段，發(fā)電裝機(jī)規(guī)模仍然較小，作為一種零碳排放的可再生能源，也往往被政策和市場(chǎng)“忽視”，整個(gè)行業(yè)仍存在諸多瓶頸。
電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院高級(jí)顧問孫銳認(rèn)為，目前制約我國(guó)光熱發(fā)電可持續(xù)發(fā)展的主要因素在于相關(guān)政策缺乏連續(xù)性。
他表示，國(guó)家發(fā)改委價(jià)格司在批復(fù)第一批示范項(xiàng)目的上網(wǎng)電價(jià)文件中，僅僅明確2018年底前并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目的上網(wǎng)電價(jià)，對(duì)以后并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目的上網(wǎng)電價(jià)一直沒有明確，使得投資方擔(dān)心如果不能在2018年底前并網(wǎng)發(fā)電，上網(wǎng)電價(jià)存在不確定性，投資回報(bào)難以保障，導(dǎo)致部分投資方就放棄了項(xiàng)目建設(shè)。
“再比如，2020年初出臺(tái)的《關(guān)于促進(jìn)非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見》，明確新增光熱項(xiàng)目不再納入中央財(cái)政補(bǔ)貼范圍，該文件在光熱發(fā)電領(lǐng)域產(chǎn)生了極大震動(dòng)，光熱發(fā)電的良好發(fā)展勢(shì)頭立即跌入谷底。”孫銳指出，在我國(guó)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期階段，上網(wǎng)電價(jià)形成機(jī)制尚未完成市場(chǎng)化改革之前，取消電價(jià)補(bǔ)貼，意味著抑制了市場(chǎng)需求，生產(chǎn)企業(yè)沒有訂單，投資建設(shè)的生產(chǎn)線閑置，企業(yè)資金鏈斷裂，技術(shù)骨干也將流失，使近10年時(shí)間發(fā)展起來的產(chǎn)業(yè)鏈面臨“生死存亡”的境地。
對(duì)此，金建祥也表示，缺乏連續(xù)性的政策支持，是當(dāng)前太陽(yáng)能熱發(fā)電面臨的重要難題。他指出，自2016年推出首批示范項(xiàng)目后，國(guó)家一直未明確光熱發(fā)電下一步的支持政策。由于政策缺乏延續(xù)性，導(dǎo)致當(dāng)前我國(guó)光熱發(fā)電缺乏明確的市場(chǎng)發(fā)展空間，成本也無法通過規(guī)?；瘧?yīng)用持續(xù)降低，處于起步階段的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)，有被扼殺在搖籃中的風(fēng)險(xiǎn)。
同時(shí)，他還認(rèn)為，光熱發(fā)電的價(jià)值無法在現(xiàn)有電力市場(chǎng)機(jī)制下得到合理體現(xiàn)，現(xiàn)行的融資環(huán)境、土地政策、稅收政策無法為光熱發(fā)電的健康發(fā)展提供有力支撐，也是當(dāng)下制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
金建祥建議，在“十四五”規(guī)劃中，明確光熱發(fā)電的戰(zhàn)略定位，并規(guī)劃一定裝機(jī)容量，通過規(guī)劃引導(dǎo)行業(yè)加大研發(fā)投入，適當(dāng)擴(kuò)大行業(yè)規(guī)模，推動(dòng)光熱發(fā)電成本的逐步下降，并在一定期限內(nèi)繼續(xù)給予光熱發(fā)電一定的補(bǔ)貼，給起步階段的光熱發(fā)電走向平價(jià)上網(wǎng)一個(gè)合理的緩沖期。
他還提到，在今年4月發(fā)布的《國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于進(jìn)一步完善抽水蓄能價(jià)格形成機(jī)制的意見》中明確抽水蓄能電站實(shí)行的兩部制電價(jià)政策，而光熱發(fā)電自帶大規(guī)模熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)，完全可以在電力系統(tǒng)中承擔(dān)與抽水蓄能電站同樣的角色，建議參照抽水蓄能價(jià)格政策，落實(shí)儲(chǔ)能型光熱電站的價(jià)格形成機(jī)制，以體現(xiàn)光熱發(fā)電的獨(dú)特價(jià)值。
此外，金建祥還表示，“十四五”期間，在風(fēng)電、光伏裝機(jī)規(guī)模集中、比例迅速提高的地區(qū)，可以布局建設(shè)一批“光熱+光伏/風(fēng)電”多能互補(bǔ)示范項(xiàng)目，以光熱發(fā)電作為調(diào)峰手段，通過多種能源的有機(jī)整合和集成互補(bǔ)，緩解風(fēng)光消納問題，促進(jìn)可再生能源高比例應(yīng)用。
在俞科看來，政策導(dǎo)向上應(yīng)發(fā)揮光熱發(fā)電的調(diào)峰特性，引導(dǎo)“光熱+光伏/風(fēng)電”的可再生能源基地建設(shè)模式，深入推進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)和多能互補(bǔ)項(xiàng)目建設(shè)；完善跨區(qū)峰谷分時(shí)電價(jià)政策，并將銷售電價(jià)模式向電源側(cè)傳導(dǎo)，體現(xiàn)光熱發(fā)電的基礎(chǔ)負(fù)荷和調(diào)峰價(jià)值，推動(dòng)我國(guó)光熱產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
目前，光熱產(chǎn)業(yè)在項(xiàng)目和技術(shù)上已有一定基礎(chǔ)，對(duì)于未來新能源為主體的電力系統(tǒng)的意義也毫無疑問，但是否能成為新能源行業(yè)下一個(gè)風(fēng)口，還取決于能否獲得持續(xù)政策支持，加速規(guī)?；当竞图夹g(shù)創(chuàng)新迭代。
原標(biāo)題：新型電力系統(tǒng)背景下，光熱發(fā)電將迎來重大發(fā)展機(jī)遇？
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