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新政力挺!光热发电装机目标瞄准1500万千瓦 能否让新能源告别“看天吃饭”?

国家发展改革委、国家能源局联合发布《关于促进光热发电规模化发展的若干意见》,明确到2030年我国光热发电总装机规模力争达到1500万千瓦,度电成本与煤电基本相当。在光伏已成为绿色能源“主力军”的今天,同为太阳能利用技术的“光热发电”,却因一字之差走上截然不同的技术路径——它不仅能将阳光转化为电能,更可将其“储存”为热能,实现24小时连续稳定供电。那么,光热发电究竟如何实现“把阳光存起来”?与光伏相比又有哪些不可替代的优势?它能否破解新能源“看天吃饭”困境?

在青海格尔木的戈壁滩上,全球单机规模最大的光热发电项目正在紧张建设中。项目经理唐亚平介绍,这个350兆瓦塔式光热发电项目今年十月开工建设,目前已进入主体工程施工阶段。

唐亚平:该项目采用我国自主研发的塔式熔盐储能光热发电核心技术,由三座吸热塔和一台汽轮机组成,是目前全球单机规模最大、镜场反射面积最大和储能规模最大的塔式光热发电项目,计划于2027年9月底前全容量并网发电。

同样是利用太阳能,光热发电的技术路径与人们熟知的光伏发电有本质不同。格尔木光热发电项目的承建方——浙江可胜技术股份有限公司副总工程师宓霄凌解释了这一字之差背后的关键区别。

宓霄凌:光热发电,是通过大量反射镜将太阳光反射聚集到塔顶吸热器上,加热吸热器内的熔盐工质,并将高温熔盐进行储存;在需要发电时,再利用高温熔盐与水进行热交换,产生高温高压的蒸汽,驱动汽轮发电机组发电。光伏发电则是利用光伏电池将光能直接转变为电能的发电方式,而光热发电则是先将太阳能转化为热能,再将热能转化为电能的发电方式。

正是这多出的“储能”环节,让光热发电具备了弥补风电、光伏间歇性短板的核心能力。宓霄凌指出,这使其能够摆脱“看天吃饭”的困局。

宓霄凌:光热发电自带大规模、低成本储能系统,实现了太阳能收集与发电过程的解耦,克服了阳光资源的间歇性、波动性特征,让它在阴雨天、夜间等没有阳光的情况下,依然能通过储能系统“持续发力”,可以全天候24小时连续、稳定、可靠的发电,为电力系统提供电力供应保障。

除了稳定发电,光热发电对电网而言还具有更深层的“友好”价值。 宓霄凌强调指出,光热发电使用与火电、水电类似的同步发电机组来并网发电。这类机组内部有高速旋转的汽轮机,就像一个“能量飞轮”,能在电网频率突变时释放或吸收动能,减缓频率变化,这就是转动惯量的作用。同时,它还能灵活调节无功功率,主动支撑电网电压稳定,这些都是依赖电力电子设备并网的风电和光伏难以做到的。

宓霄凌:光热发电采用同步发电机并网,能够为电网提供必要的转动惯量和无功功率,这是目前以电力电子设备为主的风电、光伏所不具备的,对维持高比例新能源电网的稳定运行非常关键。它的调节性能也很突出,负荷调节范围宽、响应速度快,可以作为优质的调峰电源,促进新能源的消纳。

光热发电的独特能力使其在能源转型中扮演着日益重要的角色。在宓霄凌看来,它不仅是清洁电源,更是解决新能源发电与电网稳定之间矛盾的关键技术,是唯一具有替代煤电潜力的新能源技术。

宓霄凌:电发得出来,但电网要“接得住、稳得了”,这就需要更多像光热发电这样兼具灵活调节能力和电网支撑功能的电源。因此,我们不能只把光热发电看作普通的发电项目,而应把它定位为电网友好型的绿色低碳电源,这正是当前青海乃至全国新型能源体系最需要的角色。

经过多年发展,我国已成功掌握塔式、槽式、菲涅尔式等主流光热发电技术,已建成全球领先的光热发电产业链,电站单位千瓦建设成本从10年前的约3万元下降至1.5万元,度电成本降至0.6元上下,已初步具备规模化发展的基础。不过,国家太阳能光热产业技术创新战略联盟、中国可再生能源学会太阳能热发电专业委员会秘书长杜凤丽也指出,目前,我国光热发展还面临投资经济性不足、市场竞争能力偏弱等问题。

杜凤丽:我国在2016年启动首批光热发电示范项目建设,相对光伏和风电,可以说光热发电是项目少、产业和装机规模小、发电成本高。截至目前,我国光热发电并网容量仅有162万千瓦,还没有形成规模效应。现阶段光热发电是不具备平价上网条件的,需要多措并举提高光热发电的投资经济性,保障电站的合理收益。实际上,光热发电装机目标能否实现取决于项目能否落地,这其中的核心考量就是投资经济性。这也是光热发展面临的最主要的问题。

刚刚发布的《意见》提出到2030年,我国光热发电发展总装机规模力争达到1500万千瓦左右,度电成本与煤电基本相当,技术实现国际领先并完全自主可控,行业实现自主市场化、产业化发展,成为新能源领域具有国际竞争优势的新产业。杜凤丽表示,为实现这些目标,《意见》中提出了一系列关键举措。

杜凤丽:光热发电能够发挥煤电机组作用,作为能源体系中的绿色低碳 支撑调节性电源,光热发电在电力保供、系统调节中发挥的核心价值,理应通过价格机制得到充分体现与合理补偿。意见中尤其提到了对符合条件的光热发电容量,可按可靠容量给予补偿,鼓励相关省份探索构建光热电站可靠容量评估方法。这一政策的提出,完全契合了光热发电行业的发展诉求与热切期盼,将有效提振产业链上下游投资信心。在合理投资收益获得保障的前提下,光热发电将真正实现规模化和可持续化发展。

我国已明确2035年全国风电、太阳能发电总装机容量力争达到36亿千瓦以上。随着大规模波动性电力上网,为保障电力系统的安全稳定运行,必须要发展相应的“抗波动”绿色发电技术。杜凤丽强调,光热发电集大规模、低成本和高安全储热系统功能、热-电转换和常规交流同步发电机于一身,具备在部分区域作为调峰和基础性电源的潜力,是实现新能源安全可靠替代传统能源的有效手段。

杜凤丽:光热发电是加快构建新型电力系统的有效支撑,需要尽快加大发展力度,保障其规模化发展。《意见》出台时机精准、内容体系完备,对推动光热发电产业高质量发展具有里程碑意义。其落地实施将显著提振行业从业人员信心与市场预期,为我国能源转型升级注入强劲动能。

监制丨樊新征

记者丨韩萌 曹博