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由中(zhong)國改革報社《能源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)(fa)展》周(zhou)刊主(zhu)(zhu)辦(ban)、北(bei)京國發(fa)(fa)(fa)智慧能源(yuan)(yuan)技術(shu)研究院承(cheng)(cheng)辦(ban)的(de)(de)“第五屆能源(yuan)(yuan)創新與(yu)發(fa)(fa)(fa)展論壇”日前(qian)在(zai)京閉幕，電(dian)(dian)力(li)(li)規劃設計總(zong)院原副院長孫銳(rui)在(zai)主(zhu)(zhu)旨演講中(zhong)指(zhi)出，聚光儲(chu)(chu)熱發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)是集發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)和儲(chu)(chu)能為一身的(de)(de)可再生(sheng)(sheng)能源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)方式，電(dian)(dian)力(li)(li)輸出穩定可靠(kao)、調節性能優(you)越(yue)，可以作為電(dian)(dian)力(li)(li)系統(tong)中(zhong)的(de)(de)主(zhu)(zhu)力(li)(li)機(ji)組(zu)承(cheng)(cheng)擔(dan)基本負荷(he)，也可以承(cheng)(cheng)擔(dan)高峰(feng)負荷(he)，可參與(yu)電(dian)(dian)力(li)(li)系統(tong)的(de)(de)一次調頻和二次調頻，并(bing)能夠減少(shao)電(dian)(dian)力(li)(li)系統(tong)對(dui)儲(chu)(chu)能電(dian)(dian)站容量的(de)(de)需求(qiu)，在(zai)西北(bei)的(de)(de)電(dian)(dian)力(li)(li)外送通道送出端配置聚光儲(chu)(chu)熱發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)機(ji)組(zu)，替代煤電(dian)(dian)機(ji)組(zu)，可顯著(zhu)提升(sheng)輸電(dian)(dian)通道的(de)(de)可再生(sheng)(sheng)能源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)力(li)(li)比重(zhong)。

筆(bi)者認為，隨著光伏、風(feng)電(dian)等新能(neng)源發電(dian)裝機大規(gui)模涌現，對于調(diao)峰電(dian)源的需求也將(jiang)大幅(fu)上升，作為兼具綠色與(yu)可調(diao)功能(neng)的新型(xing)電(dian)源，光熱將(jiang)在未(wei)來能(neng)源體系中扮(ban)演重要的角色。

光熱發電增強電網的穩定性

配置儲(chu)熱系統的(de)光熱發電(dian)(dian)(dian)機組(zu)(zu)能夠(gou)保持穩定的(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)輸出(chu)，可以(yi)作(zuo)為電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系統中的(de)主力(li)(li)機組(zu)(zu)承擔(dan)基本負(fu)荷，也(ye)可以(yi)作(zuo)為電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系統中的(de)調(diao)(diao)峰機組(zu)(zu)承擔(dan)高(gao)峰負(fu)荷。相比燃(ran)煤(mei)發電(dian)(dian)(dian)，光熱發電(dian)(dian)(dian)機組(zu)(zu)調(diao)(diao)節特性更優(you)，可迅(xun)速響應電(dian)(dian)(dian)網負(fu)荷需求，快速調(diao)(diao)節機組(zu)(zu)的(de)出(chu)力(li)(li)，可以(yi)參(can)與電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系統調(diao)(diao)峰和調(diao)(diao)頻。

光(guang)(guang)熱(re)電站是清潔能源中具備儲能功能的少數技術方案之一，有利于(yu)風(feng)(feng)、光(guang)(guang)集中發電時出(chu)力的調節，降低風(feng)(feng)、光(guang)(guang)棄(qi)用比例(li)，增強電網的穩定性。據孫(sun)銳測算(suan)，以新疆電網為例(li)，安裝光(guang)(guang)熱(re)發電機組(zu)500萬千瓦，可(ke)減少棄(qi)風(feng)(feng)棄(qi)光(guang)(guang)電量37.6%。

圖1：新疆地區光熱新增裝(zhuang)機與減少棄風棄光電量占比的關系(xi)

在國(guo)際可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)署IRENA發(fa)(fa)布的(de)《張家口(kou)2050年(nian)能(neng)源(yuan)(yuan)轉型戰(zhan)略》中，2035年(nian)正常(chang)情境下，可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)份(fen)(fen)額(e)達53%；而通(tong)過加強電氣化或氫能(neng)利用，可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)份(fen)(fen)額(e)會繼續增(zeng)加，達到75%。通(tong)過對比一次(ci)能(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)電量，光熱發(fa)(fa)電增(zeng)長(chang)明顯，是煤電減少后支(zhi)撐(cheng)可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)有(you)效手段(duan)之一。

圖2：張家口2035年(nian)多種情景下光熱發(fa)電(dian)量對(dui)比

另外，在(zai)煤(mei)電(dian)裝機停(ting)批緩建(jian)的(de)背景(jing)下(xia)，可(ke)再生(sheng)能源特高壓(ya)外送通(tong)道外送能力將(jiang)受調(diao)峰(feng)電(dian)力不足的(de)影響。通(tong)過建(jian)設光熱電(dian)站替代被停(ting)建(jian)的(de)煤(mei)電(dian)，風、光等可(ke)變可(ke)再生(sheng)能源外送能力將(jiang)會加強。

筆者認(ren)為，光(guang)熱發電(dian)具備儲能能力(li)，在大規模儲能方面(mian)具有(you)較(jiao)大優勢，適合作為基(ji)荷和調峰電(dian)源(yuan)增加風(feng)電(dian)和光(guang)伏發電(dian)的裝機(ji)規模并降(jiang)(jiang)低棄用率，對逐步降(jiang)(jiang)低煤電(dian)比重，減少碳排放(fang)等都具有(you)重要(yao)意(yi)義(yi)。

我國光熱發電潛力巨大

與風電(dian)(dian)和(he)光伏相(xiang)似，我國的(de)光熱(re)資源也非常(chang)豐(feng)富。通常(chang)光熱(re)發(fa)電(dian)(dian)能(neng)力(li)由當地太陽(yang)(yang)直接(jie)輻(fu)射量決定，內蒙古自治(zhi)區西(xi)(xi)部、甘(gan)肅省西(xi)(xi)北部、青海海西(xi)(xi)州和(he)新疆自治(zhi)區東部等區域(yu)年太陽(yang)(yang)直接(jie)輻(fu)射量超(chao)過1800kWh/m2，非常(chang)適宜(yi)進行光熱(re)發(fa)電(dian)(dian)項目(mu)的(de)建(jian)設。據統計(ji)，上述(shu)四(si)省適宜(yi)建(jian)設光熱(re)發(fa)電(dian)(dian)基地的(de)國土面積約(yue)78萬km2，可建(jian)設光熱(re)發(fa)電(dian)(dian)項目(mu)約(yue)7800GW。

圖(tu)3：中國直接輻射量分(fen)布圖(tu)

據孫(sun)銳測(ce)算，考慮光(guang)資(zi)源(yuan)、土地資(zi)源(yuan)和(he)水(shui)資(zi)源(yuan)情況，我國光(guang)熱發(fa)電裝機(ji)容量在2030、2035和(he)2050年可以分別實現1.2億千萬(wan)、2.2億千瓦、5.2億千瓦。

成本下降有賴規模化應用

根據(ju)IRENA《RE Capacity Statistics 2019》中的數據(ju)，路上(shang)風電(dian)(dian)(dian)、光(guang)(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)(dian)(dian)和光(guang)(guang)熱發電(dian)(dian)(dian)從2010年至2018年全球和中國(guo)新增(zeng)裝機量見圖4，新增(zeng)裝機中國(guo)占比如圖5。與光(guang)(guang)熱發電(dian)(dian)(dian)不同，光(guang)(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)(dian)(dian)從2013年起開始顯著增(zeng)長(chang)并持續高位發展，中國(guo)新增(zeng)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)裝機長(chang)期(qi)保持全球領先。

圖4：全球及中國部(bu)分可再生能源年新(xin)增裝機

圖5：中國部(bu)分可再生能源新增裝機在全球(qiu)的占比

補(bu)貼政(zheng)(zheng)策上對比來看，光(guang)伏發(fa)電(dian)在2011年(nian)出臺地(di)面電(dian)站標桿電(dian)價政(zheng)(zheng)策，補(bu)貼強度1.15元(yuan)/KWh，2013年(nian)降(jiang)為1元(yuan)/KWh，2014年(nian)后西部一(yi)類地(di)區(qu)降(jiang)為0.9元(yuan)/KWh，此后數次降(jiang)低(di)，直到2018年(nian)調整為0.5元(yuan)/KWh。光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)在2016針對示范(fan)項目(mu)出臺1.15元(yuan)/KWh補(bu)貼政(zheng)(zheng)策，至今尚未有新(xin)政(zheng)(zheng)策出臺。

筆者通過梳(shu)理(li)發現(xian)，光(guang)伏(fu)和光(guang)熱在國內(nei)幾乎(hu)同(tong)時(shi)起步，但(dan)差(cha)距在2013年(nian)后(hou)被迅(xun)速拉大(da)，這從圖(tu)6中可以(yi)找到(dao)一些答案。光(guang)伏(fu)系統造價持續降低(di)，2018年(nian)比2013年(nian)平均降低(di)52.9%，光(guang)熱系統成本則僅降低(di)17.5%。

電站系統(tong)成本的(de)(de)(de)顯著降低歸因于規模的(de)(de)(de)擴大(da)和產業(ye)鏈完善(shan)。就(jiu)光(guang)伏(fu)來說，是中(zhong)(zhong)國(guo)少有(you)的(de)(de)(de)生產端、應用端均全(quan)球(qiu)領先的(de)(de)(de)行業(ye)，據(ju)統(tong)計(ji)，2013年太陽能硅(gui)片(pian)、電池、組件全(quan)球(qiu)前十大(da)廠商中(zhong)(zhong)中(zhong)(zhong)國(guo)企業(ye)分別占據(ju)70%、60%和60%，而(er)當年，中(zhong)(zhong)國(guo)光(guang)伏(fu)新增(zeng)容量(liang)占全(quan)球(qiu)比重剛突破(po)30%。

圖6：各種可(ke)再生能源電站建造成本（2010-2018）

而光熱(re)產業(ye)鏈(lian)遠未像光伏(fu)一樣壯(zhuang)大，據了解，業(ye)務單純聚焦于光熱(re)發電市場的企業(ye)普(pu)遍運營較困難，國內(nei)現有(you)市場不足(zu)以支撐其獲得(de)健康發展。相應(ying)的，絕大多(duo)數供應(ying)商(shang)也不僅僅依(yi)靠光熱(re)市場，由(you)于規(gui)模(mo)有(you)限(xian)(xian)，對光熱(re)領(ling)域的投入(ru)也有(you)限(xian)(xian)。

2018年，全球光(guang)熱發(fa)電(dian)建成裝機(ji)(ji)容量(liang)新增(zeng)936兆(zhao)瓦(wa)，總(zong)裝機(ji)(ji)在2017年5133兆(zhao)瓦(wa)的基(ji)礎上增(zeng)至(zhi)6069兆(zhao)瓦(wa)，增(zeng)幅(fu)為18.23%。其中，中國光(guang)熱發(fa)電(dian)市場(chang)新增(zeng)裝機(ji)(ji)215兆(zhao)瓦(wa)，占全球總(zong)新增(zeng)裝機(ji)(ji)量(liang)的22.97%，這(zhe)顯然比IRENA數據(ju)更加令(ling)人樂(le)觀(guan)。

截至2018年底，我國共有(you)10個(ge)示范(fan)項(xiang)目(mu)在實質性建(jian)設(she)，包括了首批(pi)示范(fan)項(xiang)目(mu)中的9個(ge)，以及魯(lu)能50兆瓦的塔式項(xiang)目(mu)，見表(biao)1。

國(guo)內上游企業也(ye)在快速增多，據統計，截至2018年底(di)，我國(guo)具(ju)有槽式(shi)玻璃反射鏡(jing)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)(xian)6條(tiao)(tiao)，槽式(shi)真空吸(xi)熱管生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)(xian)10條(tiao)(tiao)，機械(xie)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)箱生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)(xian)5條(tiao)(tiao)，液壓傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)(xian)2條(tiao)(tiao)，導熱油生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)(xian)3條(tiao)(tiao)，熔融鹽生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)(xian)3條(tiao)(tiao)，定日鏡(jing)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)(xian)5條(tiao)(tiao)，槽式(shi)集熱器生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)(xian)3條(tiao)(tiao)，塔式(shi)吸(xi)熱器生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)(xian)3條(tiao)(tiao)。得益于示(shi)范項(xiang)目的帶動(dong)(dong)(dong)，孫銳(rui)表示(shi)，設備國(guo)產(chan)(chan)化率(lv)超過(guo)90%。

更可喜的是，已有眾多中國(guo)企業參(can)與到國(guo)際(ji)光(guang)熱(re)市場中，2018年，上海電氣(qi)成功(gong)中標迪拜950兆瓦(wa)光(guang)熱(re)光(guang)伏混(hun)合發電項目(mu)，2019年，我國(guo)企業參(can)加(jia)總包的摩洛哥250MW槽式、150MW塔(ta)式光(guang)熱(re)電站相繼投運。

IRENA《Renewable Power Generations Costsin 2018》數據(ju)顯(xian)示，2018年全球新增光(guang)熱(re)加(jia)權平均價格在(zai)USD0.185/KWh（圖7），比2017年下降(jiang)26%，比2016年下降(jiang)46%，這主要(yao)得益于(yu)中國(guo)等(deng)新興市場的貢獻。

圖7：各種電站級可再生能源LCOE（2010-2018）

盡(jin)管取得了快(kuai)速(su)下降，但光(guang)熱電站建設成(cheng)本和LCOE目前仍(reng)是制約光(guang)熱規模化發(fa)展的最(zui)大挑戰。

國網(wang)青(qing)海(hai)省(sheng)電(dian)(dian)力公(gong)司發售(shou)部(bu)主任張桂紅曾在2018年一次論壇上表示，青(qing)海(hai)海(hai)南(nan)州(zhou)(zhou)(zhou)到(dao)河(he)南(nan)駐馬店(dian)的(de)(de)特(te)高壓外送通(tong)道，規劃消納新能(neng)源1835萬千(qian)瓦(wa)，其(qi)中風電(dian)(dian)500萬，光伏1200萬，光熱(re)是(shi)135萬千(qian)瓦(wa)。到(dao)2025年，海(hai)西州(zhou)(zhou)(zhou)配(pei)套的(de)(de)1000萬的(de)(de)光熱(re)，加上海(hai)南(nan)州(zhou)(zhou)(zhou)300萬，還有總共(gong)1300萬千(qian)瓦(wa)的(de)(de)光熱(re)電(dian)(dian)站(zhan)。光熱(re)技(ji)術的(de)(de)創(chuang)新進步(bu)需要加快，“如(ru)果(guo)電(dian)(dian)價很高，售(shou)端(duan)市場就沒有接納的(de)(de)能(neng)力”。

筆(bi)者(zhe)認為，2018年(nian)以來，國內光熱市場出現明顯起色，產(chan)業(ye)鏈(lian)逐步完善，建造(zao)成本下降明顯，國外市場參(can)與度(du)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)，這些都(dou)有(you)利于光熱產(chan)業(ye)健康發(fa)展。但限(xian)于資(zi)源、技術成熟度(du)等(deng)，光熱大規模發(fa)展只(zhi)能遠(yuan)離東部、南部等(deng)負荷集中(zhong)的(de)(de)地區(qu)，并在西(xi)部與風電和(he)光伏(fu)發(fa)電協同發(fa)展。把握好(hao)光熱電站(zhan)的(de)(de)戰略意義和(he)定位，扎(zha)實做好(hao)全產(chan)業(ye)鏈(lian)降本提效，光熱應用規模會(hui)快速擴大，有(you)望與相(xiang)關政策形(xing)成良性共振，與化學儲(chu)能形(xing)成優勢互(hu)補，并成為未(wei)來我國以可再生能源為主體的(de)(de)能源體系(xi)中(zhong)的(de)(de)重要一(yi)環。