CSPPLAZA光熱發電網訊:5月13日,在北京召開的2021中國國際光熱大會暨CSPPLAZA第八屆年會上,電力規劃設計總院可再生能源研究所處長李劍發表了題為《光熱發電中長期發展的建議》的主題演講。
李劍表示,歷經“十二五”和“十三五”兩個發展周期,我國光熱發電產業從近乎零基礎發展到已經初步形成具有自主知識產權的產業鏈。但是光熱發電技術水平基本上還處于示范性的階段,技術試錯成本高昂,降低了光熱產業的規模發展效應。而國家能源局《關于報送“十四五”電力源網荷儲一體化和多能互補工作方案的通知》則從項目(微觀)層面為光熱發電發展指明了新的方向。
通知指出,鼓勵“風光水(儲)“”風光儲”一體化,充分發揮流域梯級水電站、具有較強調節性能水電站、儲熱型光熱電站、儲能設施的調節能力,匯集新能源電力,積極推動“風光水(儲)“”風光儲”一體化。
同時光熱發電作為集發電和儲能于一身、調節性能良好的可再生能源,能夠很好適應“源網荷儲”一體化項目從傳統的源隨荷動到源荷互動的要求。不同規模、層級的“源網荷儲”一體化項目(區域級、市縣級、園區級)可以提供多元化的應用場景,從而每種光熱發電技術都具備一定規模的同類技術項目去交叉驗證技術的可行性和探索改進升級技術的可能性。
李劍表示,中國建立碳達峰碳中和的“雙碳”目標后,三北地區能源優勢并未降低而是更加凸顯。在“雙碳”催生新的發展方式和新的格局下,三北地區新能源裝機比例進一步提升,相應的火電比例持續下降,電力就地消納困難、調峰能力不足和外送能力弱等新能源“棄風棄光”的根源問題有可能卷土重來。除了提高火電機組的電源調節能力、加快推進抽蓄電站建設、加快外送通道建設等措施外,光熱發電規?;娲鹆Πl電不失為一種新的思路。
展望十四五,李劍表示,通過示范項目和規?;氐慕ㄔO,我們將力爭打造幾家具備國際競爭能力“國家隊”,形成全球產業競爭能力。通過光熱發電十四五期間規?;l展,支持光熱發電行業中游產業涉及很多的其它行業,比如,在光熱發電生產中可以消化水泥、鋼鐵、玻璃、化工等這些產業的過剩產能,同時我們也會積極推動光熱技術的進一步升級,比如超臨界二氧化碳循環等具備代際替代的先進產業體系。
以下為發言原文:
一、依托存量,做好技術儲備與示范
歷經“十二五”和“十三五”兩個發展周期,我國光熱發電產業從近乎零基礎發展到已經初步形成具有自主知識產權的產業鏈。
“十二五”起步發展期,建成了多個小型試驗示范性項目;“十三五”快速發展期,規?;痉俄椖棵芗_發,首批光熱發電示范項目開建。截至2020年2月,示范項目共有8個已投運或并網運行,共計50萬千瓦,全國累計已并網光熱發電54.43萬千瓦。
“十三五”在建或已投的光熱發電示范項目技術方式較為多樣,實現了把一部分國際先進技術引入國內進行應用,為國內自主研發的技術提供了一個應用和起步的環境。但是光熱發電技術水平基本上還處于示范性的階段,技術試錯成本高昂,降低了光熱產業的規模發展效應。
國家能源局《關于報送“十四五”電力源網荷儲一體化和多能互補工作方案的通知》從項目(微觀)層面為光熱發電發展指明了新的方向。通知指出,鼓勵“風光水(儲)“”風光儲”一體化,充分發揮流域梯級水電站、具有較強調節性能水電站、儲熱型光熱電站、儲能設施的調節能力,匯集新能源電力,積極推動“風光水(儲)“”風光儲”一體化。
同時光熱發電作為集發電和儲能于一身、調節性能良好的可再生能源,能夠很好適應“源網荷儲”一體化項目從傳統的源隨荷動到源荷互動的要求。不同規模、層級的“源網荷儲”一體化項目(區域級、市縣級、園區級)可以提供多元化的應用場景,從而每種光熱發電技術都具備一定規模的同類技術項目去交叉驗證技術的可行性和探索改進升級技術的可能性。
對于存量光熱示范項目,積極參與申報“兩個一體化”示范項目,針對性地做好技術儲備與示范,有望在“十四五”期間獲得更多的特殊政策支持。
二、基地化建設,支持三北地區電力系統脫碳
根據十四五規劃,十四五期間將重點發展包括松遼、冀北、黃河幾字彎、河西走廊、黃河上游、新疆、金沙江上游、雅礱江流域、金沙江下游九大清潔能源基地,包括“風光儲一體化”、“風光火儲一體化”、“風光水儲一體化”、“風光水火儲一體化”五種類型。其中北方的6大清潔能源基地均位于三北地區。
以東北三省為例,2019年全口徑發電裝機容量11738.09萬千瓦。其中火電7287.75萬千瓦,約占總裝機的62%;水電854.544萬千瓦,約占總裝機的7%;風電2000.41萬千瓦,約占總裝機的17%;光伏891.44萬千瓦,約占總裝機的8%。新能源裝機占比達到25%。
2019年全口徑發電量完成4005.27億千瓦時。其中火電發電量2987.83億千瓦時,約占總發電量的75%;水電發電量138.05億千瓦時,約占總發電量的3%;風電發電量437.66億千瓦時,約占總發電量的11%;光伏發電量114.43億千瓦時,約占總發電量的3%。新能源發電量占比達到14%。
中國建立碳達峰碳中和的“雙碳”目標后,三北地區能源優勢并未降低而是更加凸顯。在“雙碳”催生新的發展方式和新的格局下,三北地區新能源裝機比例進一步提升,相應的火電比例持續下降,電力就地消納困難、調峰能力不足和外送能力弱等新能源“棄風棄光”的根源問題有可能卷土重來。除了提高火電機組的電源調節能力、加快推進抽蓄電站建設、加快外送通道建設等措施外,光熱發電規?;娲鹆Πl電不失為一種新的思路。
光熱發電因其配置儲熱系統可以作為電力系統中的主力機組承擔基本負荷,也可以作為電力系統中的調峰機組承擔調峰負荷。在火電裝機停批緩建的背景下,一些可再生能源特高壓外送通道沒有足夠的火電承擔調峰功能,無法實現設計外送能力。如果配置一定的光熱發電機組,就可以顯著提高電力系統接納風電和光伏發電的能力,提升清潔能源消納能力。
同時與常規電化學儲能相比,光熱電站的儲熱系統成本只有十分之一左右,且其運行效率更高,損耗更低。從調峰技術層面上看,大容量、低成本的儲熱系統能夠更快速、更深度地調節出力調節,在15分鐘以內就可以實現20%-100%的電力調節,其速度比火電更快、深度更深。
按照十三五末全國煤電裝機10.8億千瓦,十四五末煤電裝機總規模控制在11億千瓦以內測算,初步測算,可以考慮“十四五”期間按照1.6:1左右的比例實施光熱發電替代火電,力爭建成幾百萬千瓦的累計規模。在此基礎上,十五五期間實現翻番級別的火電機組規?;娲?/p>
三、集約化建設,促進產業升級
我國光熱發電已具備規?;l展條件,經過10多年研究,中國掌握了光熱發電的技術特性,為工程應用奠定了基礎;多家公司開發了專有技術和產品,已建成多個光熱發電試驗裝置和試驗工程。部分地方政府部門還積極組織編制了光熱發電基地規劃。
通過示范項目和規模化基地的建設,我們將力爭打造幾家具備國際競爭能力“國家隊”,形成全球產業競爭能力。通過光熱發電十四五期間規?;l展,支持光熱發電行業中游產業涉及很多的其它行業,比如,在光熱發電生產中可以消化水泥、鋼鐵、玻璃、化工等這些產業的過剩產能,同時我們也會積極推動光熱技術的進一步升級,比如超臨界二氧化碳循環等具備代際替代的先進產業體系。