光熱發(fā)電進入快速發(fā)展階段
光熱發(fā)電作為光伏發(fā)電另外一種有效的太陽能發(fā)電形式,近年來已經成為全球太陽能資源開發(fā)的新增長點與熱點,且日益影響著以光伏發(fā)電為主的太陽能產業(yè)格局。據了解,對太陽能光熱發(fā)電的研究早在1901年就已經開始,但對其深入研究與開發(fā)是從2006年左右開始,自2008年起全球光熱產業(yè)進入快速增長階段,光熱裝機容量迅速攀升。
國際能源署預測,到2050年太陽能將成為全球最大的電力來源。相較于光伏發(fā)電,光熱發(fā)電擁有獨特的優(yōu)勢。首先,光熱發(fā)電生產過程中基本不會出現(xiàn)高耗能、高污染的情況,是真正環(huán)保綠色的清潔能源。其次,光熱發(fā)電采用成熟的儲熱技術,可實現(xiàn)全天24小時穩(wěn)定持續(xù)發(fā)電,其在一個電網中可作為一個基礎電源來承擔電網的基礎調頻作用,有利于電網的經濟安全運行。再次,光熱電站出力平滑,可以搭配廉價的儲熱系統(tǒng),具有穩(wěn)定、平滑、可調節(jié)的出力特性,對電網極其友好。
美國和西班牙在光熱裝機容量方面遙遙領先,而中國正處于光熱發(fā)電的起步階段。國內首座70kW的太陽能塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)于2007年6月在南京通過鑒定驗收。2010年7月,亞洲首座塔式太陽能光熱發(fā)電站在北京延慶動工興建,并與2012年8月成功進行了發(fā)電實驗。
自此,我國成為繼美國、德國、西班牙之后第四個掌握大型太陽能熱發(fā)電站有關技術的國家。2013年7月,我國首座太陽能光熱發(fā)電站在青海并網發(fā)電,標志著我國自主研發(fā)的太陽能光熱發(fā)電技術進入初級商業(yè)化運行階段。
近年來,隨著國家對可再生能源的日益重視,光熱發(fā)電產業(yè)的發(fā)展十分迅猛。此前,國家能源局發(fā)布的《太陽能利用“十三五”發(fā)展規(guī)劃(征求意見稿)》提出,到2020年光熱發(fā)電總裝機容量達到10GW。
數據顯示,截至2015年底我國光熱裝機規(guī)模約18MW,其中純發(fā)電項目總裝機約為15MW,且多為小型的示范和實驗性項目。另外,2016年國家能源局發(fā)布的《國家能源局關于建設太陽能熱發(fā)電示范項目的通知》提出,共有20個項目入選我國首批光熱發(fā)電示范項目名單,總計裝機容量達1.35GW,包括9個塔式電站,7個槽式電站和4個菲涅爾電站。
隨著我國光熱發(fā)電的逐步推進,其建設發(fā)展過程中的一系列問題也凸顯了出來。首先,核心設備包括高精度聚光鏡、真空集熱管、儲熱裝置、跟蹤控制系統(tǒng)尚未在實際運營中實踐,由此導致具有系統(tǒng)集成經驗的技術人才儲備欠缺,并且缺少體系標準。其次,國內尚未出臺政策性的上網電價指導,而根據目前國際定價普遍在1.1元/(kW·h)左右,并不具備上網競爭優(yōu)勢。再次,發(fā)電區(qū)域與用電負荷分布不一致,大規(guī)模遠距離輸電對現(xiàn)有電網水平是一個很大的挑戰(zhàn)。
面對這些難題,專家建議提出了幾點行之有效的措施,有利于穩(wěn)步推進我國光伏發(fā)電的快速健康發(fā)展,但需要各方面一起行動,切實落實才行。
①加強研發(fā)投入,掌握控制系統(tǒng)、涂層、輻射吸收材料、聚光鏡、熱循環(huán)等光熱發(fā)電關鍵技術;
②采用光熱與光伏、光熱與燃煤燃氣相結合的方式,進一步提高發(fā)電效率;
③未來光熱發(fā)電裝機容量必將逐年增加,電能的大規(guī)模存儲尚未解決,僅僅靠光熱電站單方面的儲能設備難以將大量的電能完全存儲,所以必須加強光熱電站的科學統(tǒng)一規(guī)劃;
④完善輸電網絡建設,如以“三華”特高壓同步電網為中心,為大型可再生能源基地提供可靠的電力輸送通道的同時,積極進行各級電網的改造升級,提供滿足時代需求的現(xiàn)代化堅強智能電網;
⑤充分發(fā)揮政府引導作用,開放市場,引入競爭,完善電價機制等。
近日,國家能源局下發(fā)的《2017年能源工作指導意見》指出,要積極推進光伏、光熱發(fā)電項目建設,穩(wěn)步推進太陽能熱發(fā)電首批示范項目。相信隨著各方面措施的不斷落地施行及示范項目的推進,我國光熱發(fā)電產業(yè)將迎來快速發(fā)展期。
按照IEA預測,中國光熱發(fā)電市場到2030年將達到29GW裝機規(guī)模,到2040年翻至88GW,到2050年將達到118GW,成為全球繼美國、中東、印度、非洲之后的第四大市場。