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CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊：6月12日，2023中國國際光熱大會暨CSPPLAZA第十屆年會在浙江杭州盛大召開，國網(wǎng)能源研究院新能源與統(tǒng)計研究所所長李瓊慧出席會議并帶來主題演講《新發(fā)展階段推動光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展新模式》。

圖：李瓊慧

新發(fā)展階段光熱發(fā)電技術(shù)再認(rèn)識

新發(fā)展階段是怎樣的？李瓊慧認(rèn)為可以通過以下幾個特征來反映：

▋新發(fā)展階段新能源發(fā)展新特征

（1）新能源裝機(jī)發(fā)電量將繼續(xù)保持較快增長；

（2）沙戈荒大基地成為新能源大規(guī)模高比例發(fā)展重要支撐；

（3）開發(fā)沙戈荒大基地需要構(gòu)建新能源供給消納體系；

（4）光熱發(fā)電有望成為構(gòu)建新能源供給消納體系的重要支撐技術(shù)。

▋光熱發(fā)電再認(rèn)識

光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈長，可消化提升特種玻璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還可帶動新材料、精密設(shè)備、智能控制等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，光熱發(fā)電規(guī)?；_發(fā)利用將成為我國新能源產(chǎn)業(yè)新的增長點(diǎn)。

圖：光熱發(fā)電的六大優(yōu)勢

提及光熱發(fā)電，李瓊慧表示，它不僅是發(fā)電還是儲能；不僅對于能源轉(zhuǎn)型具有重要意義，對于生態(tài)保護(hù)也大有裨益。

光熱發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及主要障礙

據(jù)李瓊慧介紹，光熱發(fā)電的現(xiàn)狀可簡單概括為以下幾方面：

▋光熱發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀

（1）全球

據(jù)統(tǒng)計，2022年底，全球太陽能熱發(fā)電累計裝機(jī)容量約7050MW(含美國運(yùn)行30年后退役的槽式電站)。從技術(shù)類型來看，槽式占比約77%，塔式約20%，線菲約3%；從地區(qū)分布來看，裝機(jī)容量最大的三個國家依次為西班牙（2300MW）、美國（1837MW）、中國（588MW）。

（2）中國

據(jù)統(tǒng)計，截至2022年底，我國太陽能熱發(fā)電累計裝機(jī)容量588MW，在全球太陽能熱發(fā)電累計裝機(jī)容量中占比8.3%。從技術(shù)類型看，塔式占比約63%，槽式約26%，線菲式約11%。

（3）中國已建規(guī)模

2016年9月，國家能源局印發(fā)《關(guān)于建設(shè)太陽能熱發(fā)電示范項目的通知》（國能新能〔2016〕223號），確定第一批太陽能熱發(fā)電示范項目共20個，總計裝機(jī)容量1349MW，分別分布在青海省、甘肅省、河北省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、新疆自治區(qū)。截至2022年底，并網(wǎng)發(fā)電太陽能熱發(fā)電示范項目共9個，總?cè)萘?5萬千瓦；其中，塔式項目6個，槽式項目2個，線菲式1個。

（4）中國在建規(guī)模

圖：大基地規(guī)劃光熱裝機(jī)容量與占比

根據(jù)國家能源局的數(shù)據(jù)，第一、二批沙戈荒大基地中已經(jīng)明確光熱發(fā)電項目約1.5GW。已上報沙戈荒風(fēng)光大基地實(shí)施方案中提出光熱發(fā)電項目2.8GW(其中內(nèi)蒙古800MW、甘肅700MW、青海1000MW、寧夏100MW，新疆200MW)。配建光熱的大型風(fēng)光基地風(fēng)光中,風(fēng)光裝機(jī)和光熱的裝機(jī)配比約為8：1。

（5）經(jīng)濟(jì)性

目前，光熱發(fā)電成本仍然較高，度電成本約0.65-0.85元/千瓦時。以當(dāng)前主流的10萬千瓦裝機(jī)、12小時儲熱塔式光熱電站為例，光熱發(fā)電初始投資在25-30元/瓦，其中聚光和集熱系統(tǒng)占比超過50%。據(jù)國際可再生能源署統(tǒng)計，2021年全球光熱發(fā)電平準(zhǔn)化度電成本為0.764元/千瓦時，顯著高于風(fēng)電0.221元/千瓦時、光伏0.322元/千瓦時。

李瓊慧表示，盡管目前光熱發(fā)電成本仍然較高，但從全球發(fā)展趨勢來看，未來將有較大的下降空間。

▋光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展的主要障礙

李瓊慧分析后總結(jié)，目前光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展主要面臨以下障礙：

(1)項目投資門檻高

光熱發(fā)電項目初始投資較大。光熱發(fā)電單個項目規(guī)模較大，抬高了項目整體投資門檻。我國首批示范項目單個項目的投資均超過10億元，對普通項目建設(shè)主體而言，資金規(guī)模大、貸款融資難度高。

(2)光熱發(fā)電成本依然較高

盡管光熱發(fā)電度電成本已降至0.65-0.85元/千瓦時，但仍遠(yuǎn)高于風(fēng)電、光伏。盡管光熱發(fā)電消納的系統(tǒng)成本遠(yuǎn)低于風(fēng)電和光伏，但在目前電力市場環(huán)境下，其具有的調(diào)節(jié)性價值還難以變現(xiàn)。

(3)建設(shè)條件要求高

光熱發(fā)電具有一定的地理約束性。聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會的研究顯示，光熱發(fā)電土地占用量高于光伏、風(fēng)電。為保證經(jīng)濟(jì)性，光熱發(fā)電需要較高的太陽能資源，因此我國僅西部和北部地區(qū)的一些沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)適宜發(fā)展光熱發(fā)電。但與此同時，沙戈荒地區(qū)多遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，送出成本較高。

(4)發(fā)電可靠性需進(jìn)一步提高

我國光熱發(fā)電技術(shù)研究及應(yīng)用起步較晚，光熱項目運(yùn)行經(jīng)驗不足，相關(guān)專業(yè)技術(shù)及人才儲備不足，我國在運(yùn)項目普遍存在設(shè)備調(diào)試消缺時間較長，年實(shí)際發(fā)電量仍然偏小等問題。我國光熱發(fā)電技術(shù)路線以塔式為主，受設(shè)備異常故障、運(yùn)維人員經(jīng)驗不足影響，項目并網(wǎng)后需要較長時間消缺，2021年實(shí)際利用小時數(shù)僅為1237小時，遠(yuǎn)達(dá)不到3000-4000小時的設(shè)計值，進(jìn)一步影響了發(fā)電經(jīng)濟(jì)性。

新發(fā)展階段光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展新模式—從光熱發(fā)電到光熱儲能

李瓊慧表示，新能源要想發(fā)展必須要創(chuàng)新發(fā)展模式，找到一個適應(yīng)新的市場環(huán)境的平衡點(diǎn)。

（1）光伏發(fā)電/風(fēng)電+光熱儲能技術(shù)特點(diǎn)

光伏發(fā)電/風(fēng)電+光熱儲能技術(shù)：如上圖所示，以聚光集熱系統(tǒng)輔以電加熱作為儲能輸入，以高溫熔鹽作為介質(zhì)。

圖：光伏發(fā)電/風(fēng)電+光熱儲能技術(shù)特點(diǎn)

光伏發(fā)電/風(fēng)電+光熱儲能技術(shù)降低了光熱發(fā)電初投資門檻，建設(shè)周期短，可作為長時儲能，能夠比較好的解決西北部地區(qū)新能源規(guī)?；_發(fā)面臨的問題，同時也解決了當(dāng)前光熱規(guī)?；_發(fā)的主要障礙。

圖：光熱電站與燃煤發(fā)電典型調(diào)峰指標(biāo)對比

在西北部沙戈荒等煤炭資源缺乏的地區(qū)，可補(bǔ)位煤電實(shí)現(xiàn)大基地的有效開發(fā)利用。對于光資源較好的地區(qū)，中長期來看，光熱可補(bǔ)位替代一部分服役期滿需要退役煤電機(jī)組。

▋光熱儲能應(yīng)用場景

我國已形成較為完備、基本自主可控的光熱產(chǎn)業(yè)鏈，可有效承接煤電裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。我國西北部地區(qū)光資源條件較好。光熱儲能主要應(yīng)用場景主要分布在西北部地區(qū)。

場景一：沙戈荒大基地配套

受多種因素制約，沙戈荒大基地配套煤電受到限制。即使按40%配套煤電，冬季晚高峰輸電通道的能力也僅達(dá)50-60%，直流故障極易引發(fā)大范圍電壓、頻率穩(wěn)定問題。沙戈荒大基地配置光熱儲能電站，能夠提高通道利用率和系統(tǒng)安全穩(wěn)定性，降低送受端靈活性制約。

場景二：三北地區(qū)自用

隨著風(fēng)電光伏發(fā)電量滲透率的提高，三北地區(qū)新能源消納的難度加大，系統(tǒng)保供和保消納的壓力共存。建設(shè)本地光熱儲能電站，不僅可緩解保供和保消納的壓力，還可為遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的弱連接電網(wǎng)提供慣量、頻率和電壓支撐。

▋光熱儲能經(jīng)濟(jì)性

光熱儲能由于采用光伏發(fā)電/風(fēng)電+光熱的模式（按1:9考慮），可減少鏡場面積，降低初投資成本和度電。初步測算，在風(fēng)光資源富集的地區(qū)，2*330MW光熱電站通過合理配置熔鹽儲熱規(guī)模，初投資可明顯降低，電站綜合經(jīng)濟(jì)性可接近抽水蓄能電站。

發(fā)展路徑

李瓊慧從近期和中遠(yuǎn)期兩階段簡單闡述了光熱的發(fā)展路徑，如下：

（1）近期（2030年前）

近期，光熱可定位為儲能電站，通過光伏/風(fēng)電+光熱儲能電站的模式帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展的起步。

一方面，由于初投資高，目前光熱難以在當(dāng)前市場化的背景下實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?dú)立發(fā)展，可定位為儲能電站，通過沙戈荒大基地配建的模式，支撐項目整體經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展。

另一方面，沙漠、戈壁、荒漠大型風(fēng)光基地一般遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，風(fēng)電、光伏發(fā)電出力波動性強(qiáng)、對電網(wǎng)安全穩(wěn)定支撐能力弱，面臨調(diào)峰能力不足、風(fēng)光消納受限、特高壓線路利用率低以及電網(wǎng)安全穩(wěn)定風(fēng)險。需要配套建設(shè)具有較好調(diào)節(jié)特性和安全穩(wěn)定支撐能力的電源或儲能。

（2）中遠(yuǎn)期（2030年后）

中遠(yuǎn)期，隨著技術(shù)進(jìn)步和成本下降，光熱可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立發(fā)展，可根據(jù)不同地區(qū)電力市場的需要，自主選擇發(fā)電站開發(fā)模式或儲能電站開發(fā)模式，在運(yùn)行中通過發(fā)電和儲能模式的優(yōu)化轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)效益最大化。

隨著技術(shù)和工藝進(jìn)步，規(guī)?；l(fā)展的帶動下，光熱電站的成本有望大幅下降，初步估算，2035年以后光熱發(fā)電度電成本可降至0.3元/千瓦時以下，出力特性接近煤電，綜合利用成本接近甚至低于配置儲能的風(fēng)電和光伏發(fā)電。

最后，李瓊慧強(qiáng)調(diào)，要以近期發(fā)展路徑為重點(diǎn)。近兩年，系統(tǒng)對儲能的需求驟增，更需要沙戈荒通過光伏+風(fēng)電+光熱盡快做出市場規(guī)模。