光热规模化发展加快破题
发布者:Catherine | 来源:中国能源报 | 0评论 | 230查看 | 2026-06-02 09:18:12    

根据国家能源局的统计,今年一季度,全国光热发电新增装机20万千瓦,累计发电量3.5亿千瓦时,光热发电规模保持增长。虽然初步具备规模化发展的基础,但初始投资大、市场竞争能力弱、产业技术水平需提升等问题仍困扰着我国光热发展,与风电、光伏等其他类型的新能源相比,仍显“小众”。


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光热具有独特的优势,凭借其长时储热特性,可通过实时现货市场负荷精准调控,在早晚高峰时段满负荷运行,中午新能源大发阶段停机或最低负荷运行,是不可多得的清洁调峰电源。政策支持下,光热产业规模有望在未来5年持续提升。当前,光热发电关键设备的国产化持续推进,项目建设和运维成本有望持续下降,商业化推广未来可期。


光热光伏有何不同


汽车驶入新疆吐鲁番戈壁的深处,国家电投集团河南电力有限公司鄯善100兆瓦塔式光热示范项目(以下简称“国电投鄯善光热项目”)坐落于此。一面面定日镜向阳而立,将阳光反射到它们环抱着的集热塔上。项目还有配有光伏电站,远远看去,光伏板、定日镜相似却又不同。


虽然光伏光热都靠阳光发电,但光热电站并不直接通过阳光发电,而是将热量储存到液盐或导热油等介质中,利用高温蒸汽驱动发电机。这种“光—热—电”转化路线韧性强,使光热成为少数能够调峰的清洁电源。


国电投鄯善光热项目熔盐系统负责人、山东电力工程咨询院有限公司高级工程师史俊文说:“光热发电具备储热功能,白天把太阳的热量储存到熔盐罐中,晚上用热能发电,昼夜和天气变换对发电影响小,相比传统光伏发电灵活性更强、可控性更高。”


截至2025年底,全国光热发电装机容量达到182万千瓦,同比增长107%。光热发电量16亿千瓦时,同比增长32%。去年,国家发改委、国家能源局发布《关于促进光热发电规模化发展的若干意见》提出,到2030年,我国光热发电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。


但光热发展也面临挑战。当前,电力现货市场基本实现全国覆盖,新能源发电从“保障性收购”全面转向“市场化发展”。光热项目前期投资成本高、技术门槛高、项目开发周期长,总装机依然较少,且度电成本较高。同时,光热项目的功能定位多为调峰电源,要在其他新能源大发时“让路”,在用电高峰时“顶上”。这种模式和光热发电的特性并不完全匹配,弃光成为难题。


从预测入手破解供需错配


从3月开始,甘肃敦煌进入光照资源丰富时期。敦煌首航节能新能源有限公司总经理刘福国表示,该公司位于敦煌的100兆瓦光热电站机组出力未达设计最大值,镜场投入数量部分时段下降,反映出当前存在弃光问题。


刘福国进一步指出,资源与负荷错配、电网调峰能力不足,是造成电站弃光的重要原因。西北进入光照资源最丰富的时期后,若光热电站未能满负荷运行和储热,将导致电站的经济损失和能源浪费。


通常,光热电站在上午进入“储热模式”,发电出力较低。在午后随着储热罐液位升高和电网负荷上升,电站开始一边储热,一边利用部分热能发电,逐步提升出力。但夏季午间也是光伏大发的高峰时段,而此时电网负荷往往处于低谷期。刘福国指出,这种“供在高处,需在低处”的时段错配,是产生弃光的首要原因。光热电站作为调峰电源限制出力,未能将获取的太阳能以热能转换为电能形式有效释放,造成了次日的弃光。


史俊文也认为,西北地区夏季光照时间长。对熔盐储量较低的电站来说,可能在太阳落山前,罐中的冷盐就被消耗完了,没有盐用作储热,就只能弃光。


破解弃光难题,需从“预测”入手。刘福国表示,光热电站需建立基于天气预报和电网负荷预测的智能调度系统,动态优化储热和发电策略,实现资源利用最大化。当前,首航高科敦煌100兆瓦光热电站参与市场化交易,通过电价优化出力曲线,预测高峰低谷,实时交易电价已高于全省新能源市场交易均价。


国电投鄯善光热项目生产运行值长王玙说,该站综合天气预报、负荷预测、储热能力等多种信息,提前制定储热和发电计划,提升光照资源利用率。电站预测的发电量会提前上报电网,届时依预测发出电力,可实现全额上网。


“国产化”提升光热经济性


夏季用电高峰时期,电站设备要处于最佳运行状态,才能保障电站的满发满储能力,完善的运维体系不可或缺。但技术设备正成为制约光热发展的关键因素之一,电站常面临高温熔盐系统启停频繁、熔盐结晶、阀门卡涩泄漏等问题。关键设备也长期依赖进口,导致成本高、供货慢、售后服务滞后。


熔盐阀是保障光热电站运行安全与发电效率的关键设备。史俊文说:“任何一台熔盐阀的失效,都可能导致熔盐系统的非正常运行,尤其是集热系统的冷、热盐管道上的熔盐阀失效,将导致整个集热熔盐系统的停运。”


刘福国说:“熔盐阀常处于约580摄氏度的高温、强腐蚀工况,是光热电站不可或缺的核心设备,但长期以来,高端熔盐阀核心技术被海外品牌垄断。推进国产化替代,已成为实现光热产业链自主可控的关键。”


史俊文表示,目前国产熔盐阀已在项目稳定运行近1年,没有发生漏盐、卡涩、振动故障,攻克了温差骤变密封失效的难题。“我们现在使用的全是国产化阀门,相比国外产品维护成本更低、性能更好。”


同时,整个电站的设备国产化率也不断提升,从熔盐吸热器,到高低温盐罐,再到泵和阀门,已基本实现国产化。史俊文表示:“电站8台泵中,有7台是国产。冷盐泵运行稳定性和进口设备相比没有明显区别,国产泵不仅性能更强,价格也更低。”


刘福国指出,降本增效也是全面提升光热电站运维经济性的重要手段。当前,敦煌100兆瓦光热电站利用智能化设备大幅降低运维人力成本,通过部署自动化清洁车队清洁定日镜,保障反射率。通过迭代技术方案,让定日镜“精准追光”,纠偏效率与测量精度得到大幅提升。


刘福国进一步指出,未来我国光热电站的核心设备与控制技术有望全面实现国产化、打破国外垄断,引领行业技术发展方向。同时,持续的技术创新推动建设与运维成本显著下降,未来光热商业化推广市场潜力巨大。

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