日前，由中國能建中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司（以下簡稱中國能建西北院）總承包建設的玉門“光熱儲能+光伏+風電”示范項目10萬千瓦光熱儲能工程取得并網通知書，標志著項目具備整套啟動條件，進入并網發電倒計時。該項目為全球在建最大規模熔鹽線性菲涅爾光熱電站。
近年來，隨著促進實現“雙碳”目標相關工作全面推進，三峽能源、中廣核、中國能建等多個大型能源企業都在積極推動光熱發電項目建設。
光熱發電受重視
所謂光熱發電，就是將太陽能轉化為熱能，通過熱功轉換過程發電。作為太陽能發電家族中的一員，根據聚光集熱的技術路線，一般分為塔式、槽式、線性菲涅爾式及碟式等光熱發電系統。
“與光伏直接將光轉換為電不同，光熱發電主要依靠太陽能熱集中器將太陽光聚焦在一個特定的區域上，使得該區域的溫度升高從而產生蒸汽，通過蒸汽驅動渦輪機發電?！焙鷹钚履軇撌既吮R洋告訴中國城市報記者，光熱發電技術具有環境友好、可再生、高效等特點，其機組配置儲熱系統后，可實現24小時連續穩定發電，是我國構建新型能源體系的重要一環。
2016年，國家能源局啟動首批20個光熱發電示范項目，裝機規?？偭窟_134.9萬千瓦，標志著我國光熱發電進入商業化進程。但由于成本高昂等原因，此后幾年并未延續良好發展勢頭。
為了更好發展光熱發電，2023年4月，國家能源局發布《關于推動光熱發電規?；l展有關事項的通知》，提出結合沙漠、戈壁、荒漠地區新能源基地建設，盡快落地一批光熱發電項目。力爭“十四五”期間，全國光熱發電每年新增開工規模達到300萬千瓦左右。
一年多時間過去，光熱發電規?；l展提速明顯。
中國城市報記者在采訪中了解到，除了國家能源局的大力推動外，新疆、甘肅、內蒙古等省份為了支持光熱發電建設，頒布了一系列利好政策，國內光熱發電新建開工機組數量明顯增加。據國家太陽能光熱產業技術創新戰略聯盟秘書長杜鳳麗介紹，截至2023年底，我國各省份在建和擬建的太陽能熱發電項目超40個，總裝機容量約4800兆瓦，預計最晚將于2025年完成建設，其中約有1200兆瓦預計于2024年建成。
“貴”成為發展掣肘
在眾多技術路徑中，塔式光熱發電系統作為目前光熱發電最主流的方式，通過大量可以自由轉動的定日鏡追逐太陽，再以聚焦方式將太陽能直射光反射到中間高聳的吸熱塔上，塔上的吸熱器會加熱流經的熔鹽，將熱量帶到附近的儲熱罐中儲存。
硝酸鹽混合物或碳酸鹽混合物制成的熔鹽作為傳熱介質，其600攝氏度的沸點能更好地儲存熱量。具體來看，熔鹽泵會將低溫儲熱罐里290攝氏度左右的熔鹽源源不斷地運送到吸熱器中，吸熱后熔鹽溫度會升高至560攝氏度以上，之后會通過管道運送至地面的高溫儲熱罐中?！斑@種儲能方式對應的就是光伏系統中的鋰電池儲能，只不過一種是熱儲能，一種是電化學儲能?！币晃粯I內人士告訴中國城市報記者，高溫熔鹽被送至蒸汽發生器，產生出高溫高壓的蒸汽，推動蒸汽輪機發電機組發電，光能至此就被轉化為了電能。
“雖然目前光熱發電設備和材料國產化率達到90%以上，但部分零部件如熔鹽閥等眼下主要還是依靠進口?！眹鴦赵簢Y委研究中心主任衣學東說。
水電水利規劃設計總院發布的《中國可再生能源工程造價管理報告2023年度》顯示，早期光熱發電項目造價普遍較高，單位千瓦總投資為2.4萬元至3.5萬元。近期項目單位造價較早期明顯降低，單位千瓦總投資為1.35萬元至2.3萬元。
“原始成本太高是制約行業發展的一個重要原因?！币晃婚L期從事光熱發電項目的負責人向中國城市報記者解釋，以目前常見的10萬千瓦裝機、8小時儲熱的塔式光熱電站為例，單位千瓦造價最低要1.2萬元，最高能接近2萬元。大面積的聚光系統，再加上吸熱與儲熱系統，能占到整個電站成本的八成以上。
而根據國際可再生能源署發布的報告，光熱發電路線的度電成本高達0.108美元/千瓦時，同期的光伏度電成本僅為0.056美元/千瓦時，海上風電和水電為0.084美元/千瓦時和0.044美元/千瓦時。
除了成本太高之外，光熱發電項目對地理環境也有著較高要求。
“光熱電站，特別是塔式光熱發電系統，需要較大的場地來布置聚光反射鏡，以便有效地聚焦太陽光能。這就意味著大型電站最好是在沙漠、戈壁、荒漠等地區建設。如此就比光伏電站對環境的要求更為嚴格?！鄙鲜鰳I內人士說。
此外，相關政策缺乏連續性、技術市場定位不明確、價格機制尚未健全等也制約了光熱發電的發展。
“光熱裝機受制于平價上網的投資經濟性，裝機比重較低，不足以發揮光熱機組對電網的支撐作用。同時，現行融資環境、相關政策無法為光熱發電健康發展提供有力支撐?！敝袊鴱V核新能源控股有限公司黨委副書記、總經理李光明說。
“光熱+”前景廣闊
隨著光熱電站在電力系統中的功能發生變化，從之前“能發盡發”的獨立電源調整為“儲能調峰”，配套新能源電站吸納棄電，聚光系統規模明顯減小。所以光熱電站在規模增長的同時，分布區域變得更廣，更強調調峰作用。
“光熱發電與風電光伏一體化產業鏈長，可消化提升特種玻璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽等傳統產業，還可帶動新材料、智能控制等新興產業發展?！睆B門大學中國能源經濟研究中心教授孫傳旺說。
“現在光熱的出現一般是伴隨著光伏、風電等新能源項目，起到優勢互補的作用。光熱發電系統輸出的是交流電，可以視為一個小型發電廠，擁有更好的調峰性能?！鄙鲜鰳I內人士說，“以甘肅省瓜洲光熱儲能項目為例，該項目由40萬千瓦風電、20萬千瓦光伏以及10萬千瓦光熱發電共同構成，今年底正式投產發電后，按照負責單位三峽能源的計算，項目將作為基礎調節電源，與周邊光伏和風電形成總裝機規模70萬千瓦的多能互補清潔能源基地，年發電量將達到18億千瓦時?！?/p>
“風光熱一體化建設不僅可以推動光熱發電技術進步和產業化，也使得電力送出更穩定，光熱發電的儲能優勢比電化學儲能及其他方式更為顯著?！痹趦让晒盘柲苄袠I協會會長溫建亮看來，風光電站和光熱發電站一體化建設，可以發揮光熱發電站的儲能和調峰優勢，為風光電送出提供更友好的電力。
“光熱電站主要跟隨風光大基地同步規劃實施，光熱電站在這些基地中是不可或缺的調節性電源。”中國能建西北院玉門光熱項目相關負責人介紹，以玉門“光熱儲能+光伏+風電”示范項目為例，整體項目建成后，年上網新能源發電量約17.5億千瓦時，可有效破解新能源大基地大規模開發后面臨的棄電問題，對于構建新型電力系統具有重要示范意義。
光熱的下一步該如何發展？在業內看來，除了提升光熱配比來進一步發揮光熱發電的調節性能外，培育新質生產力、降低設備成本也是發展重點。
“要推動光熱發電與風電光伏一體化項目主要設備實現全面國產化，降低設備價格，減少驅動系統技術成本。同時積極開展綠色電力交易試點，適時將地方電力交易中心納入國家綠色電力證書交易平臺，完善本地電力市場建設，以市場化方式促進新能源健康發展和高效消納。此外，還要調整光熱電站功能，降低綜合成本；推動一體化項目中光熱電站功能由‘能發盡發’的獨立電源轉變為‘儲能調峰’的靈活設備，配套新能源電站吸納棄電，減小聚光系統規模?！睂O傳旺說。
《 中國城市報 》（ 2024年09月23日 第06 版）
