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光热发电规模化发展需政策支持

发布时间:2019-08-15 18:02:54

  当前热发电技术已经成熟,国际上商业电站总容量已超过500万千瓦,机组台数已超过100台。我国涉及太阳能热发电工程的设备及材料制造水平和生产能力可以满足建设大规模太阳能热发电工程的需要。当前需要尽快确定的上电价政策,启动示范项目,抓紧推动太阳能热发电产业的发展。 电力规划设计总院副院长孙锐在接受笔者采访时表示。

  我国 十二五 可再生能源规划中,太阳能热发电总装机目标为100万千瓦,但目前实际投运的商业电站只有中控青海德令哈10MW项目。虽然 十二五 目标难以完成,但国家能源局相关人士表示,我国发展光热发电的方向未变。

  初步预测,到2020年,我国的装机容量要大于1亿千瓦,届时占全部电源装机比重将高于5%。在孙锐看来,这其中光热发电将扮演重要的角色。

  我国具备发展太阳能热发电的条件

  笔者:您为何看好太阳能热发电?

  孙锐:太阳能热发电的原理是利用太阳的直接辐射,采用聚光技术将太阳光聚焦在吸热器上,加热吸热器中的传热介质,通过高温的传热介质在蒸发器和过热器中使水转变为高温、高压蒸汽,再通过汽轮发电机组进行发电。太阳能热发电厂通过设置足够容量的储热系统,可以实现24小时连续发电。

  电力品质是光热发电的竞争力。光热发电可以根据电用电负荷的需要,快速调节汽轮发电机组的出力,参与电一次调频和二次调频。稳定的电力输出和良好的调节性能,适于集中大规模建设太阳能发电基地。我认为它完全可以替代当前燃煤机组,调节电力系统中风电等其他间歇式电源出力波动造成的功率不平衡,帮助实现可再生能源的稳定外送。

  笔者:发展光热发电需要具备哪些资源条件?我国是否具有发展光热发电的资源优势?

  孙锐:首先是太阳能直接辐射资源。太阳直接辐射强度(DNI)对光热发电成本有较大的影响,根据国际可再生能源署的相关研究,DNI每增加100千瓦时/平方米/a,发电成本下降4.5%。我国的内蒙古、青海、甘肃、新疆、西藏有着丰富的太阳能直接辐射资源。

  第二是土地资源。如果用10万平方公里的土地建设太阳能热发电项目,年发电量约为54000 108kWh,相当于我国2014年全国全年的发电量。若按配置储热系统机组的利用小时数为4000计算,装机容量约为1 .5亿千瓦。仅青海和内蒙古西部就有超过20万平方公里的土地可用于建设太阳能热发电项目。

  第三是水资源。太阳能热发电机组的耗水量要比燃煤机组少一半,青海、西藏具有丰富的水资源;内蒙古西部可以集中建设水库,引黄河等河流的丰水期水量入库。

  笔者:近年来已有一些企业在进行光热相关技术和产品的创新实践,当前我国光热是否具备产业化的条件?

  孙锐:我国有多家太阳能热发电专有技术公司开发了具有自主知识产权的专有技术和专项产品,国外的专有技术公司也在我国寻求合作。光热发电的全产业链已经在我国形成,光热发电工程项目所需的设备和材料国产化率可达90%以上;国内生产的关键设备和材料的技术水平,与国际水平相差不大,只是缺少长期运行的检验。国内设备和材料的生产能力完全可以满足工程需要。

  随着光热发电产业的规模化发展和技术水平的不断提高,光热发电的成本一直在下降,目前国际上投标的发电成本已降低到0.15美元/千瓦时。美国能源部制定了Sun Shot计划,目标是到2020年,使光热发电成本降低到0.06美元/千瓦时。

  光热与是互补关系

  笔者:有预计称2015年全球光伏装机量将增长25%,接近60吉瓦。相比光伏,光热的规模显然小得多。光热和光伏同样是利用太阳能,二者有哪些差异?

  孙锐:利用太阳能全辐射,因此在地域上不受限制,全国各地都可以建。但光热发电利用的是太阳能法向直接辐射,因此,在太阳直接辐射量较低的地区,不具备建设的经济性。除了光资源外,光热发电对用地的坡度要求也比光伏苛刻。另外,光热发电还需要一定的水资源。

  光伏发电的系统相对简单,屋顶、墙面、山坡、水面甚至汽车等交通工具都可以安装。光伏发电与光热发电各有各自的优势,他们不是替代关系,相反,它们是互补关系。光热发电的优势是电力品质,由于光热发电机组出力的可靠性和良好调节性能,它不需要电力系统中的燃煤机组作为旋转备用。因此,采用光热发电技术,在我国西部地区建设大规模太阳能发电基地,可以实现太阳能发电的稳定外送,大幅提高我国的可再生能源发电比重。

  目前阶段,光热发电的装机规模没有光伏发电多,主要是因为光热发电的成本高于光伏发电,更重要的一点是两者之间的电力品质差别被忽略了。现在我国很多已投运的集中式光伏电站,由于电力品质的间歇特性,被电力系统限制出力(通常说的 弃光 ),严重的被限制50% 60%的出力。

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