面对“双碳”目标与新型电力系统建设的时代命题,光热不再是孤立的技术尝试。其以“发电+大容量热储”的系统属性,既能实现日间发电、夜间放电,也可实现中长时段调峰,具备天然调频与持续供电能力,成为支撑高比例新能源并网、保障电力系统安全稳定的关键“兜底”力量。
我国光热产业正以远超全球平均水平的速度蓬勃发展。
——截至2025年9月底,我国光热发电站总装机容量达157万千瓦,稳居全球第三;
——自开展光热发电项目示范以来,我国光热发电上网电价从1.15元/千瓦时下降至约0.6元/千瓦时,经济性显著提升;
——近年来,我国光热发电产业年均复合增长率11.7%,显著高于全球4.24%的平均增速;
——当前,我国已全面掌握塔式、槽式、菲涅尔式等主流光热发电技术,技术装备国产化率超过95%,关键材料与核心设备实现自主可控。
党的二十届四中全会明确提出,加快建设新型能源体系,积极稳妥推进和实现碳达峰,加快形成绿色生产生活方式。在这一顶层设计指引下,风电、光伏等可再生能源发展将“量”“质”齐升,光热发电作为电力系统“稳定器”和“调节阀”的价值进一步凸显。
面对“双碳”目标与新型电力系统建设的时代命题,光热不再是孤立的技术尝试。其以“发电+大容量热储”的系统属性,既能实现日间发电、夜间放电,也可实现中长时段调峰,具备天然调频与持续供电能力,成为支撑高比例新能源并网、保障电力系统安全稳定的关键“兜底”力量。
能源系统“稳定器”
10月,在青海省海西州格尔木市乌图美仁光伏光热园区,格尔木350兆瓦塔式光热发电项目正式开工建设,成为目前全球单机规模最大的光热发电项目。工程计划于2027年9月底前全容量并网发电。届时,每年可产生清洁电量约9.6亿千瓦时,是国内年发电量最高的光热发电项目,每年相当于节约标准煤26.34万吨,减排二氧化碳72万吨。
在风电、光伏产业蓬勃发展的当下,为何光热发电被视为不可或缺的一环?答案在于其对系统稳定的独特支撑作用。
中国电力企业联合会党委书记、常务副理事长杨昆指出,光热发电作为一种清洁高效、出力稳定的可再生能源利用方式,对于增强电力系统调节能力、支撑电网安全稳定运行具有重要作用。
为推动我国光热发电技术产业化发展,国家能源局2016年启动首批20个光热发电示范项目,我国光热发电的商业化进程从此起步。
数据显示,截至今年三季度,我国已建成光热发电站21座,总装机容量达157万千瓦,位居全球第三;目前在建项目30座,装机容量约310万千瓦,中国已成为全球光热发电新增装机的主力。一系列数据背后,是我国光热产业年均复合增长率11.7%的迅猛发展势头,远超全球4.24%的平均水平,凸显了我国在清洁能源领域的加速布局。
“风电、光伏主导+光热兜底”的创新组合正在成为破解可再生能源“先天不足”的标杆性解决方案,光热可与风电、光伏形成有效互补,成为我国能源结构转型的重要支撑。
浙江可胜技术股份有限公司董事长兼首席科学家金建祥向《中国能源报》记者表示,随着风光发电占比快速提升,电力系统面临电力平衡难度加大、系统调节能力不足、发电与用电协同机制不完善三大挑战。从技术角度看,光热发电是构建新型电力系统的理想选择之一,能够有效应对高比例新能源接入带来的挑战,增强电网调节能力,提升供电可靠性。
在政策层面,光热发电的战略地位亦日益凸显。国家能源局近日发布的《关于促进新能源集成融合发展的指导意见》明确提出,“因地制宜建设光热发电等调节性电源”,“支持有条件地区充分发挥光热、抽水蓄能和新型储能等的支撑调节作用,探索打造100%新能源基地”。
中国广核集团有限公司党委常委、总会计师何海滨表示,相关政策文件相继出台,一脉相承,层层递进,进一步凸显了光热发电的战略地位。目前,行业已经进入标准化、规模化、市场化、国际化并行的关键期。
示范项目显成效
在青海德令哈广袤的戈壁滩上,银白色槽式集热器阵列蜿蜒铺展,如同在大地上展开的人工海洋。镜头拉近,数千个抛物面反射镜以毫米级精度排列成规整的几何矩阵。阳光下,这些集热器正持续不断地将阳光转化为清洁电力,这正是占地近3平方公里的中广核德令哈50兆瓦槽式光热发电示范项目。
世界光热看中国,中国光热看青海。曾经,“三江之源”让青海生态之美为世人所知,如今,“光热之都”正成为青海走向世界的崭新名片。
当前,我国已建成商业化光热电站主要分布在青海、甘肃、新疆、内蒙古和西藏等地。青海在用、在建的光热电站总规模位列全国第一,成为我国光热产业发展跃迁的缩影。
从初步探索到取得重大突破,央企在光热产业发展进程中发挥了不可或缺的“链主”作用。
何海滨介绍,中广核德令哈50兆瓦槽式光热发电示范项目在2021至2022年间实现连续运行230天,2024年电站利用小时数位居行业之首,积累了涵盖设计、施工、运维全链条的系统性经验,为后续大型项目建设提供了可复制、可推广的成熟路径。
目前,中国能建、三峡集团、中广核等企业投资开发的一大批重点工程正稳步推进,展现出我国光热产业发展的强劲势头。而技术研发突破是光热产业快速发展的坚强后盾。
杨昆表示,我国已全面掌握塔式、槽式、菲涅尔式等主流光热发电技术,建成全球领先的全产业链,技术装备国产化率超过95%。与此同时,已编制发布40余项光热发电相关标准,涵盖制造、设计、施工、运维等关键环节,为行业规范发展提供坚实支撑。
据了解,依托国家能源太阳能热发电技术研发中心,中广核成功研制出槽式太阳能发电集热器球形接头、大型光热电站特殊环境智能清洗装备等多项填补国内空白的核心产品。截至目前,中广核在光热领域已累计获得授权专利68项,主编或参编国家及行业标准30项。
产学研用深度融合,技术创新推动项目经济性不断提升。杨昆指出,我国光热发电上网电价已从开展首批示范项目之初的1.15元/千瓦时下降至约0.6元/千瓦时,且造价成本仍持续稳步下降。
伴随我国新型能源体系建设加快,新能源占比越来越高,光热发电以其长时储能的优势,电力系统“稳定器”作用进一步凸显。未来,随着经济性不断提升,规模化应用不断扩大,光热发电将加速从“补充电源”迈向“支撑性电源”。
水电水利规划设计总院新能源研究院陆上能源部主任王昊轶表示:“以青海电网为例,我们研究模拟了配置400万千瓦光热发电系统后的运行情况。通过全年8760小时生产模拟分析发现,光热在丰水期与枯水期均能实现‘白天蓄热、早晚顶峰’的运行模式,有效提升系统应对早晚负荷高峰的能力。这种‘光热+风电+光伏+应急燃气’的系统架构,能够有效弥补风光出力的波动性缺口,在极端情况下提供可靠保障,展现了构建100%清洁能源电力系统的潜力。”
自主创新闯未来
在全球加速绿色低碳转型的背景下,具备持续出力特性、能够支撑高比例新能源发展的光热技术正受到越来越多的关注。我国光热产业经过多年技术攻关、示范建设和体系完善,已具备较强的技术实力和工程能力,进入高质量发展新阶段。
杨昆认为,“双碳”目标引领下,我国光热产业迎来了前所未有的历史机遇。据预测,到2030年,全球光热发电装机规模将增长至2240万千瓦;到2050年,全球电力供应中将有约10%来自光热发电。
中国光热温暖世界。我国光热技术已成功走出国门,摩洛哥努奥三期15万千瓦塔式光热电站、南非红石10万千瓦塔式熔盐光热电站、迪拜马克图姆太阳能公园四期光热光伏综合发电项目等国际项目的建成投运,使中国光热技术成为助力全球绿色发展的“中国力量”。放眼未来,我国光热产业将在技术和市场机制层面显现出更大的活力。
杨昆指出,在技术层面,要充分发挥平台优势,聚焦降本增效,大力推进产业链上下游协同创新,持续推动关键材料、核心装备与系统集成技术进步,加快新一代技术的研发与应用,不断降低项目建设与运营成本。在市场机制层面,应积极引导光热项目参与电力市场交易,探索“电热联供”“容量补偿”等多元化收益模式,以市场化机制体现其调节价值和容量支撑作用。同时,要深化跨领域合作,促进资源共享,构建开放、协同、融合的产业生态。
在日前举行的中国电力企业联合会光热分会成立仪式上,中国电力企业联合会光热分会执行副会长张志武发布“凝聚共识、汇聚合力,高质量推动光热产业发展”的倡议书,为光热产业明确了下一阶段的重点任务:服务国家战略,筑牢能源安全基石;加强创新引领,赋能绿色低碳转型;推动协同发展,打造产业共享生态;践行开放合作,促进光热国际发展。
何海滨表示,将加快构建产业协同机制,充分激发创新活力,联合上下游企业共建更具韧性与活力的良性生态;围绕关键核心技术领域强化联合攻关,推动产学研用深度融合,精准对接应用需求,拓宽技术落地场景,加速科技成果向现实生产力转化,为光热产业高质量发展注入强劲动力。
可以预见,“十五五”时期,光热发电将在能源转型浪潮中发挥愈发关键的作用,有力支撑能源结构向新逐绿。