在近期“2022中国太阳能热发电大会”上,水电水利规划设计总院新能源部太阳能处处长王昊轶应邀发言,提出《多措并举推动我国光热发电规模化发展》。
光热发电是具有灵活调节和系统支撑能力的可再生能源发电技术,是优质的调节性电源。通过与风光的一体化调度、一体化运行,可以实现光热与风光电源的发电特性互补,能够为电力系统提供清洁的调峰能力和惯量支撑,光热发电的规模化发展意义重大。
一是有利于充分发挥灵活调节和系统支撑作用
光热电站的装机规模和占比仍然偏小,并网项目多处于自主发电状态,对电力系统的调节、支撑作用没有得到充分发挥。随着光热发电装机规模的扩大,在具备条件的地区集中开发、集群调度,与风光电源实现多能互补,将有利于在新能源大基地等场景中充分发挥调节支撑作用,在常规火电调峰能力增长不足的环境下发挥调峰电源作用。
二是有利于推动相关产业协同发展
光热发电产业链长,上游包括钢铁、超白玻璃、反射镜和熔盐等原材料产业,以及支架跟踪装置、汽轮机和发电机等工业设备。光热发电的规模化发展将有利于提升传统产业产能的消化,同时可带动新兴产业发展。
三是有利于实现装备制造标准化拉动成本下降
目前光热项目规模有限,市场预期不够,光热电站工艺系统的关键核心装备和材料如定日镜、汽轮机、熔盐等,目前大多采用定制化开发,没有形成标准化、规模化生产成本居高不下。光热电站规模化建设,在规模效应的拉动下,将推动核心关键设备的标准化,进一步促进光热电站建设成本的下降。
四是有利于促进技术进步提高系统运行效率
在示范工作的带动下,我国光热发电实现了从无到有的大幅发展,验证了技术可行性从未来发展的角度来看,以超临界二氧化碳布雷顿循环为代表的技术路线更新,以及以提高系统温度、降低各环节热损为目的的技术进步,都有利于实现系统效率的提升通过光热发电的规模化发展,将为技术进步提供良好环境,进而实现效率提升和成本下降。
目前,我国光热发电规模化建设趋势已逐步显现。
光热与风光互补开发推动光热发电逐步走向规模化。首批示范项目后启动的光热项目,在燃煤标杆电价、投资收益率等约束下,多采用光热互补风光的开发模式,甘肃、青海、吉林、新疆启动的光热项目均按照定比例与风电、光伏进行打捆,通过一体化开发的经济互补,降低系统的综合度电成本,使项目具备经济性。
现阶段更多考虑经济性互补性,并没有综合考虑系统支撑能力和经济性,是光热电站开发建设过程中的阶段性措施,通过经济互补的模式,开展光热互补风光的建设开发,带动光热电站规模化发展,逐步向发电特性互补,实质性提高系统调节能力,综合考虑技经关系最优的光热互补风光一体化系统发展,将是我国未来光热电站规模化建设发展主要趋势。
面向系统需求的设计成为目前光热发电的主要发展模式。面对我国西北地区新能源高质量建设与发展的迫切需求,首批示范项目后启动的光热项目,在单体电站设计方案中充分考虑了系统降本、解决弃电、资源优势、延长出力等需求。面向系统需求的适应性设计将是“十四五”我国光热电站开发建设的主要模式,在合理的光热电站规划布局,将此发展模式下,有效的电力系统集群优化调度策略,是此种发展模式发挥系统支撑作用的关键。
不过“成本和收益”仍然是光热发电规模化发展面临的挑战。对此王昊轶提出几点相关措施:
一是统筹谋划光热与风光互补一体化发展。开展光热资源普查工作,摸清可以集中开发建设的光热场址范围和建设开发规模。充分考虑光热场址、风光场址、电力接入、系统需求,科学合理布局光热与风光一体化项目。统筹光热、风光、电网建设时序,确保光热与风光一体化项目同期建成并网。
二是结合新能源大基地有序推进光热项目建设实施。充分考虑成本下降趋势和技术经济性,科学合理研究光热与风5光一体化项目的电源配比;结合电力系统对光热电站出力特性的要求,科学合理研究光热电站单体规模及各组成单元的规模配置;结合新能源大基地的建设推进要求,合理安排光热项目的开发建设。
三是鼓励创新与标准体系建立促进降本增效。加强技术创新,促进降本增效;通过完善行业标准,推动产业链标准化进程,促进降本增效。
四是加强政策机制研究保障光热发电高质量发展。鼓励光热电站在电力市场引导下,发挥系统调节支撑作用,完善电力市场机制;降低非技术成本。