中國儲能網(wǎng)訊:國家能源集團青海共和公司青豫直流二期10萬千瓦光熱項目正源源不斷地向電網(wǎng)輸送電能,青海中控德令哈50兆瓦光熱電站驅(qū)動汽輪機持續(xù)發(fā)電……這一朵朵綻放的“太陽花”,正照亮我國能源轉(zhuǎn)型的新路徑。
近日發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)光熱發(fā)電規(guī)?;l(fā)展的若干意見》(以下簡稱《若干意見》)提出,到2030年,光熱發(fā)電總裝機規(guī)模力爭達(dá)到1500萬千瓦左右,度電成本與煤電基本相當(dāng)。
項目火熱推進(jìn),政策東風(fēng)勁吹,但光熱發(fā)電這個被寄予厚望的產(chǎn)業(yè),仍面臨著初始投資較高、市場競爭能力偏弱等“成長的煩惱”。在新能源全面平價的時代,光熱發(fā)電如何破解成本難題,實現(xiàn)規(guī)?;凭??
彌補風(fēng)電光伏短板
光熱發(fā)電的過程分為三步:首先是聚光,通過成千上萬面定日鏡將陽光精準(zhǔn)聚焦到高塔上;然后是燒“水”與存熱,用聚光產(chǎn)生的高溫加熱熔鹽,使其成為高溫熔鹽流體,將白天收集的能量儲存起來;最后是發(fā)電,當(dāng)需要用電時,用高溫熔鹽加熱水產(chǎn)生蒸汽,驅(qū)動汽輪機發(fā)電。
“簡單來說,光熱發(fā)電設(shè)備就是一個巨型‘太陽能爐灶+熱水壺+蒸汽機’組合體?!敝袊芙ㄖ袊娏こ填檰柤瘓F西北電力設(shè)計院有限公司(以下簡稱“中國能建西北院”)新疆哈密“光(熱)儲”1500兆瓦基地光熱項目設(shè)計總工程師王鑫說,“比如,正在建設(shè)的哈密‘光(熱)儲’基地項目,采用150兆瓦光熱與1350兆瓦光伏電站互補聯(lián)動,通過配置熔鹽電加熱器,在光伏和光熱儲熱部分之間建立能量轉(zhuǎn)換的‘橋梁’,將光伏的棄電轉(zhuǎn)化為熱能存儲,再通過光熱汽輪機發(fā)電上網(wǎng)?!?/span>
“與光伏發(fā)電相比,光熱發(fā)電兼具綠色低碳、靈活調(diào)峰、電網(wǎng)友好的特性?!闭憬蓜偌夹g(shù)股份有限公司董事長兼首席科學(xué)家金建祥說,光熱發(fā)電自帶高安全、大容量、長壽期、低成本長時儲能等優(yōu)勢,可實現(xiàn)24小時連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電。
更重要的是,光熱發(fā)電采用同步發(fā)電機并網(wǎng),可為電網(wǎng)提供必要的轉(zhuǎn)動慣量,幫助電網(wǎng)保持穩(wěn)定,不會因一點小波動就停電;此外,它還能為電網(wǎng)提供無功功率,支撐電網(wǎng)穩(wěn)定。
隨著風(fēng)電、光伏裝機量持續(xù)攀升,電網(wǎng)面臨的波動性和間歇性挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻。光熱發(fā)電的可調(diào)度性和長時儲能能力,正是破解這些問題的關(guān)鍵。
“在新型電力系統(tǒng)中,我們需要的不只是電量,更是可靠的電力容量和靈活的調(diào)節(jié)能力?!彼娝?guī)劃設(shè)計總院副院長張益國說,“光熱發(fā)電是當(dāng)前技術(shù)路線中,最接近煤電機組特性的可再生能源?!?/span>
技術(shù)路線不斷完善
2018年,青海中控德令哈50兆瓦光熱電站并網(wǎng),標(biāo)志著我國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)起步。2025年10月,中國能建西北院承擔(dān)核心設(shè)計任務(wù)的全球單機規(guī)模最大的光熱發(fā)電項目——青海格爾木350兆瓦塔式光熱發(fā)電項目正式開工。這個鏡場總面積達(dá)330萬平方米的“巨無霸”,標(biāo)志著我國光熱發(fā)電進(jìn)入高參數(shù)、大容量的規(guī)?;l(fā)展新階段。截至2025年底,我國在運光熱電站裝機約162萬千瓦,位居全球第三;在建裝機規(guī)模約270萬千瓦,占全球在建裝機90%以上。我國光熱發(fā)電電站單位千瓦建設(shè)成本,也從10年前的3萬元下降至1.5萬元,度電成本降至0.6元上下。
“通過示范項目的錘煉,我國建立了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)鏈,系統(tǒng)集成和運維水平達(dá)到國際領(lǐng)先水平?!敝袊稍偕茉磳W(xué)會太陽能熱發(fā)電專業(yè)委員會秘書長杜鳳麗說。
技術(shù)路線也呈現(xiàn)多元化特點,我國已成功掌握塔式、槽式、菲涅爾式等光熱發(fā)電主流技術(shù)。
在西藏當(dāng)雄縣,中國能建西北院正在推進(jìn)一項創(chuàng)新工程——800兆瓦光伏+100兆瓦光熱一體化項目。其中,槽式電站采用國內(nèi)自主研發(fā)的大開口槽式集熱器,開口尺寸達(dá)8.6米。該項目采用高溫熔鹽集熱儲熱,相對于現(xiàn)有全球運行的商業(yè)槽式光熱電站,其溫度參數(shù)進(jìn)一步提高,度電成本進(jìn)一步降低。中國能建西北院副總工程師、科技創(chuàng)新中心總經(jīng)理趙曉輝說,該項目憑借更少的回路和更高的發(fā)電效率,在降低成本的同時顯著提升電站性能。
在傳統(tǒng)光熱技術(shù)基礎(chǔ)上,中國能建西北院還積極探索下一代高參數(shù)、大容量方案?!拔覀冋谔剿鳌乃粰C’超臨界350兆瓦機組方案,利用四個鏡場產(chǎn)生的熱量,推動一臺超臨界350兆瓦汽輪機做功發(fā)電,預(yù)計全年發(fā)電利用小時可超過3000小時?!壁w曉輝說。
這是我國光熱發(fā)電技術(shù)不斷突破的縮影。如今,我國光熱發(fā)電技術(shù)路線齊全,技術(shù)水平處于國際先進(jìn)行列,設(shè)備與材料國產(chǎn)化率接近100%,形成了“全球光熱看中國”的良好局面。產(chǎn)業(yè)化能力的提升,讓中國光熱發(fā)電開始走向世界。上海電氣、中國電建、中國能建等企業(yè)承建多個海外項目,實現(xiàn)“技術(shù)+裝備+工程+資金+運營”全生命周期輸出。
推廣需跨越成本關(guān)
盡管前景廣闊,但成本問題如同“達(dá)摩克利斯之劍”,高懸在光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)之上。
2024年以來,100兆瓦及以上規(guī)模光熱項目平均單位千瓦總投資約1.5萬元,雖較早期下降,但仍是同等規(guī)模光伏電站的約3倍。在當(dāng)前平價上網(wǎng)條件下,光熱發(fā)電按當(dāng)?shù)孛弘娀鶞?zhǔn)電價上網(wǎng)大多虧損。
針對這一情況,《若干意見》提出“對符合條件的光熱發(fā)電容量,可按可靠容量給予補償”,被業(yè)界視為重要的政策突破?!叭艄鉄岚l(fā)電能參照煤電獲得合理的容量電價補償,其度電成本競爭力將大幅提升。”金建祥測算,按當(dāng)前光熱發(fā)電度電成本約0.55元/千瓦時估算,補償后成本可降至0.42元/千瓦時左右。
趙曉輝建議,可借鑒現(xiàn)行的火電和水電的價格機制,讓光熱電站享有轉(zhuǎn)動慣量、調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)收益。同時,可參照抽水蓄能,給予容量電價補償,提升項目經(jīng)濟性。
青海省已率先明確,2024—2028年納入該省年度光熱發(fā)電示范(試點)開發(fā)計劃的光熱發(fā)電項目執(zhí)行0.55元/千瓦時的上網(wǎng)電價,為行業(yè)注入了確定性。
技術(shù)創(chuàng)新仍是降本的根本途徑。行業(yè)正通過擴大單機規(guī)模、研發(fā)新型熔鹽、優(yōu)化鏡場設(shè)計、推進(jìn)智能化運維等多途徑尋求突破?!拔磥?—5年,通過技術(shù)優(yōu)化、集采降本、運維優(yōu)化等多方面改進(jìn),光熱發(fā)電度電成本可再下降0.13元/千瓦時左右?!苯鸾ㄏ轭A(yù)測,30萬千瓦以上的電站度電成本可降至0.53元/千瓦時。
趙曉輝分析說,實現(xiàn)“1500萬千瓦左右”的建設(shè)目標(biāo),要從三方面發(fā)力。首先是規(guī)劃,光照資源、土地資源以及電力外送條件合適的重點省份應(yīng)將光熱建設(shè)目標(biāo)納入能源電力規(guī)劃;其次是實施,各省份要盡快出臺實施細(xì)則,客觀評價光熱發(fā)電的長時儲能價值;最后是保障,要加強土地、金融、政策等建設(shè)要素保障。
隨著成本下降和政策完善,光熱發(fā)電的應(yīng)用場景有望不斷拓寬。從大基地配套到與煤電耦合降碳,再到為數(shù)據(jù)中心、礦產(chǎn)開發(fā)冶煉等產(chǎn)業(yè)提供綠色電力,光熱發(fā)電正在從“備用選項”變?yōu)椤瓣P(guān)鍵支撐”。
“發(fā)展光熱發(fā)電,是我國在能源轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期的關(guān)鍵一招?!睆堃鎳f,“點亮這束‘穩(wěn)定之光’,新型能源體系的底座將更加堅實可靠?!?/span>



