4月25日，2024第十一届中国国际光热大会暨CSPPLAZA年会在内蒙古呼和浩特盛大召开，内蒙古电力勘测设计院有限责任公司能源规划研究中心经理郭磊先生出席会议并作《双碳目标下光热发电在内蒙古新型电力系统建设中的应用浅谈》的主题演讲。

图：郭磊

全国及内蒙古电力发展

郭磊表示，近十年来，我国电力工业快速发展，绿色低碳转型成效显著，2023年全国全社会用电量9.22万亿千瓦时，全社会用电量同比增长6.7%。

图：2013-2023年全国全社会用电量及其增速情况

图：2013-2023年全国电力消费构成情况

2023年内蒙古用电量达到了4823亿千瓦时，位居全国第五，GDP总量为全国第21位。（如下图所示）

2023年，我国电力总装机达到29.2亿千瓦，风光占比达到了36%，同比增长13.9%。

图：全国全部装机容量分布图

2023年全国电力装机构成及2023年全国发电量构成如下图所示。

图：2023年全国电力装机构成、2023年全国发电量构成

其中，内蒙古自治区电力总装机、火电装机、风电装机规模均达到全国首位。

郭磊表示，内蒙古能源资源富集，发展潜力巨大，作为重要的能源基地、战略资源基地，新能源步入高质量发展快车道，目前新能源装机占比达到了自治区装机总容量的43%。

据郭磊介绍，内蒙古全区太阳能资源的分布自东部向西南增多，其中阿拉善西部、巴彦淖尔市和阿拉善盟的太阳能总辐射量较高，仅次于青藏高原。

图：内蒙古自治区-年均日照时数

内蒙古自治区风能资源丰富区主要分布在以阿拉善高原、巴彦淖尔高原、鄂尔多斯高原、乌兰察布高原、锡林郭勒高原、呼伦贝尔高原为主体的高原区，以及在大兴安岭、阴山和贺兰山等山脉两侧的缓山丘陵区和西辽河平原。各地平均风速和风功率密度季节变化明显，一般以春、冬季较大，秋季次之，夏季最小。

图：内蒙古自治区-风功率密度

郭磊表示，从2013年—2023年，全区的风电装机、光伏装机都实现倍增，蒙西、蒙东地区2023年风电利用率分别为93.2%、96.7%，蒙西、蒙东地区2023年光伏利用率分别为96.6%、98.7%。全区新型储能规模达到229万千瓦，同比增长557.53%。

图：2013-2023年内蒙古自治区风电发展

图：2013-2023年内蒙古自治区太阳能发展

据郭磊介绍，内蒙古自治区制定了新能源倍增行动方案，包括发展目标和调节能力。

1、发展目标：

到2025年，新能源装机达到1.5亿千瓦，发电量超过3000亿千瓦时，灵活性调节能力达到1500万千瓦左右；

到2030年，新能源装机超过3亿千瓦，发电量接近6000亿千瓦时，灵活性调节能力达到3000万千瓦左右。

2、调节能力：

统筹各类调节资源建设，增强电力系统灵活性，改善新能源出力特性和负荷特性。

推动太阳能光热发电示范，结合沙戈荒新能源基地规划光热布局，推动光热发电示范，力争2025年底前完成新增光热发电并网20万千瓦。

内蒙古电网建设新型电力系统面临的挑战

一、内蒙古电网发展情况

蒙西电网覆盖阿拉善盟、巴彦淖尔市、乌海市、鄂尔多斯市、包头市、呼和浩特市、乌兰察布市、锡林郭勒盟，已形成“三横四纵”的500kV主干网架结构，并与华北电网通过4回500kV送电通道相连。截止到2023年底，内蒙古电网发电装机（6MW及以上）容量10316.8万千瓦；最高用电负荷达到4290万千瓦。

图：蒙西电网500kV主干网架结构

截至2023年底，地区风电、太阳能发电装机容量占比达到47%，电量占比达到28%。其中，已建成光热装机10万千瓦，位于巴彦淖尔市乌拉特中旗。此外，已建成新型储能总容量212万千瓦。

2023年底蒙西各盟市源荷占比情况如下图所示。

据郭磊介绍，2024年蒙西电网新能源综合利用率为94%。地区负荷主要分布于鄂尔多斯、包头、乌兰察布；其中鄂尔多斯、包头也是火电富集地区。地区新能源主要分布在乌兰察布、巴彦淖尔、锡林郭勒等地区。地区新能源与负荷、火电逆向分布，偏远地区的新能源送出同时受到短路比不足、断面送出受限、调峰不足三方面因素限制。其中，巴彦淖尔、阿拉善等地区消纳压力较大。

图：蒙西地区2023年弃电情况分析

蒙西电网抽水蓄能现仅有一座抽蓄电站，装机120万千瓦。2023年，蒙西电网新型储能装机规模212万千瓦。

郭磊表示，根据各类项目配储情况，预计到2025年，内蒙古新型储能装机将达到1000万千瓦以上。

可再生能源出力具有随机性、波动性与预测难度大等特点，存在电力供应不足或者可再生能源消纳能力不足等难题;高比例电力电子的电力系统加大了系统的频率、电压、功角以及宽频振荡等安全风险，呈现为一个复杂系统。

郭磊表示，内蒙古建设新型电力系统主要面临以下挑战：

1、风、光资源与产业空间分布不均衡，资源与需求逆向分布。

2、新能源高速发展、产业基础薄弱、发展缓慢、产业种类相对单一。

3、电力安全供应需求不断提升，与新能源消纳需求相互制约。

4、地区灵活调节资源有限，新型电力系统构建面临很大的挑战。

储能型光热电站在新型电力系统建设中的作用

据郭磊介绍，光热电站及熔盐储能在新型电力系统建设中主要具有以下六方面作用：

1、高峰时段电力保障；

2、低谷时段储热减轻系统消纳压力；

3、提高短路比；

4、提供转动惯量、电压、频率支撑；

5、降低火电系统调峰成本；

6、多能互补、实现冷/热/汽/氢多种输出。

具体优势体现在：

电量平衡方面：

1、电力保障性，可配置应急燃气锅炉替代火电；

2、自带调节性，可实现以新能源促进新能源消纳；

3、清洁低碳型，可促进能源结构绿色转型优化。

电网稳定方面：

1、旋转惯量电源，可提高交流电网频率稳定性；

2、电压支撑电源，可有效抑制新能源暂态过电压；

3、同步发电机电源，可提高交流电网功角稳定性。

对于高比例新能源系统，系统频率稳定依靠接入电网中的发电机、调相机等旋转设备调节。根据目前已投运50ＭＷ光热电站的参数统计，其转动惯量约为50Mvar分布式调相机的2.39倍，Ｘ”ｄ约为分布式调相机的1.42倍。可为系统提供紧急无功电压支撑，有助于直流输电功率和系统主要节点电压迅速恢复，防止引起电压崩溃。

图：不同类型机组参数比较

郭磊以某存在低电压问题的地区为例，证明光热电站可有效提高地区电压。（如下图所示）

谈及光热发展现存问题及所面临的挑战，郭磊表示，光热发电存在系统复杂的特点，需要不断进行技术创新，充分发挥光热电站在调节和储存方面的优势，开展风电、光伏与光热发电联合开发模式研究，促进光热发电行业可持续发展。

同时，光热发电存在成本过高的特点，度电成本居高不下。在补贴取消后，独立投资运行难以为继，上下游相关产业链均会受到影响。

目前在建的光热项目多位于西藏、新疆、青海等地。新建光热电站的度电成本为0.7-1元/千瓦时。聚光吸热、储换热系统是决定光热发电电价的重要因素，占据了整个光热电站成本的77%。

发展展望与商业模式

郭磊分别梳理了近几年来国家、内蒙古自治区层面发布的相关支持政策：

国家相关政策：

▌2021年3月15日，习近平总书记在中央财经委员会第九次会议上对能源电力发展作出了系统阐述，提出构建以新能源为主体的新型电力系统，为新时代能源电力发展指明了科学方向、提供了根本遵循。国务院关于印发《2030年前碳达峰行动方案的通知》(国发[2021]23号)，明确提出“构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统”。

▌2023年3月，国家能源局发布《关于推动光热发电规模化发展有关事项的通知》：为深入贯彻党的20大精神，促进光热发电规模化发展，充分发挥光热发电在新能源占比逐渐提高的新型电力系统中的作用，在本地新能源基地建设中同步推动光热项目规模化、产业化发展，力争“十四五”期间，全国光热发电每年新增开工规模达到300万千瓦。

▌2024年3月国家发改委、工信部等六部门联合发布《关于支持内蒙古绿色低碳高质量发展若干政策的通知》：以更大力度发展新能源，以库布齐、乌兰布和、腾格里、巴丹吉林沙漠为重点，规划建设大型风电光伏基地，积极发展光热发电。

▌2024年4月国家能源局关于印发《2024年能源工作指导意见》：巩固扩大风电光伏良好发展态势。稳步推进大型风电光伏基地建设，有序推动项目建成投产。统筹优化海上风电布局，推动海上风电基地建设，稳妥有序推动海上风电向深水远岸发展。做好全国光热发电规划布局，持续推动光热发电规模化发展。

内蒙古自治区相关政策：

▌2022年3月4日，内能新能字〔2022〕103号文《内蒙古自治区可再生能源发展规划》总结首批太阳能热发电示范项目建设经验，发挥太阳能热发电储能调节能力和系统支撑能力，因地制宜建设太阳能热发电项目。充分发挥太阳能热发电在电力系统中调峰、调频、储能等多元功能，统筹推动太阳能热发电与风电光伏基地一体化建设运行，为新能源高比例自用和外送提供支撑，力争“十四五”期间新增并网太阳能热发电项目50万千瓦。

▌2022年3月4日，内政办发〔2022〕19号文《内蒙古自治区人民政府办公厅关于推动全区风电光伏新能源产业高质量发展的意见》，通过新增抽水蓄能、化学储能、空气储能、气电、光热电站等储能或调峰能力，多渠道增加可再生能源并网规模。

▌2023年10月内蒙古自治区人民政府办公厅发布《自治区新能源倍增行动实施方案的通知》：制定独立新型储能电站实施细则，在源、网、荷侧规划布局储能电站，推进新型储能试点示范，推动在电网关键节点和偏远地区建设独立储能电站，提升电力系统调节能力。力争“十四五”后三年每年完成新增新型储能并网300万千瓦。推动太阳能光热发电示范，结合沙漠、戈壁、荒漠地区新能源基地建设规划光热布局，统筹新能源项目布局或预留光热项目场址，推动光热发电示范，“十四五”期间力争完成新增光热发电并网装机规模20万千瓦。

▌2023年12月，内蒙古自治区人民政府印发《关于促进新能源消纳若干举措的通知》：持续优化电价政策，充分发挥电价引导作用，促进新能源消纳。建立新能源调峰考核机制，统筹电力供需形势、新能源运行状况以及电力系统安全稳定运行要求，制定调峰考核办法，明确调节性电源、储能、用户各方调峰责任、目标、任务及具体要求，充分发挥电力系统整体调节能力。

综上，郭磊就双碳目标下光热发电的发展展望提出如下思路和建议：

1、“光热储能+”模式

优化光热电站集热和储热容量，通过电热储能，进一步提高项目向下调峰能力；

极端天气下，通过光热电站跨日调节作用，提高项目向上调节能力；

通过配置一定容量的光伏拉低综合电价水平，目的是提高电网相对友好的全部可再生能源电力电量；

示范项目打造统一电价，不高于项目地火电基准电价。

2、大容量光热电站与大型基地相结合

光热电站具备大容量的储能功能，同时依靠汽轮机发电，为电力系统提供转动惯量。在条件合适地区，可能实现12小时以上储能，通过大量示范应用逐步降低成本。

3、给予光热发电稳定的价格政策

电价对可再生能源发展至关重要，建议借鉴支持生物质发电的做法，按照“以收定支”方式，在“十四五”后期和“十五五”初期，每年安排一定数量的资金支持新增光热发电项目建设。

4、通过专项资金，支持光热发电新技术研发和新技术示范工程

建议通过可再生能源发展专项资金安排相关资金，采用类似于光伏“领跑者项目”的方式，以招标方式鼓励技术先进、成本降低较快的技术路线，支持光热发电先进技术研发和示范应用。

5、鼓励风电光伏和光热一体化项目的建设，实现产业的可持续发展

郭磊表示，考虑到光热发电成本在“十四五”期间仍较高，建议立足内蒙古自治区资源禀赋，在沙漠、戈壁、荒漠大型风光基地中持续安排一定容量的光热发电装机，通过低价的风电、光伏发电项目平衡消化光热发电的成本，实现风电、光伏、光热及水电等多种可再生能源互补的平价上网就地消纳或平价远距离外送消纳。

“十五五”期间，通过电力市场建设，直接发挥光热发电其快速响应和清洁能源优势，确立在市场中的定位。建议在各类示范区、特高压外送和多能互补基地建设中安排光热发电项目，配置一定规模的光热发电的项目作为项目优选条件，充分发挥光热电站储热可控输出作用，进而保持光热产业足够的市场规模，为产业后续实现市场化发展提供基本条件。

附内蒙古电力勘测设计院有限责任公司简介：

内蒙古电力勘测设计院有限责任公司始建于1958年，隶属于内蒙古能源投资（集团）有限公司，是国家甲级电力咨询、勘察设计、总承包企业。具有数十项国家甲级资质，拥有几十个专业、两百多名国家注册工程师、近三百名高级职称人才。拥有百万千瓦级超超临界火电、百万千瓦级风光、特高压输变电等工程业绩。

业务范围涵盖勘察设计、能源规划、工程勘察、总承包、信息化建设、新能源投资等六大业务板块、八大业务领域，具备为国内外客户提供全过程、一揽子和菜单式服务的能力。

公司中心主要服务于政府各级能源主管部门、相关电网企业、能源开发企业及能源应用企业等。承担能源领域的前端咨询和综合规划研究业务。开展能源行业发展战略、规划和政策研究及项目评估，其中包括项目的重大专题研究，能源领域新型场景应用模式的开发，能源重大项目布局研究、能源开发条件的分析，新型电力系统规划研究，新技术研究及推广、投资效益评价等业务。

2024第十一届中国国际光热大会暨CSPPLAZA年会4月25-26日在内蒙古呼和浩特香格里拉大酒店盛大召开，大会由CSPPLAZA光热发电平台联合常州龙腾光热科技股份有限公司共同主办，大会主题为“在多变的形势下实现规模化发展”，共有来自海内外约800名代表出席本届大会。