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CSPPLAZA光熱發電網報道：當前，我國能源轉型深入推進,清潔低碳發展步伐不斷加快，但隨著新能源裝機規模和占比的不斷提升，電力系統的安全運行面臨的挑戰越來越大。

如何實(shi)現(xian)中長期能源轉型發展(zhan)的(de)(de)(de)戰略目標，突破(po)以風(feng)電、光(guang)伏為主(zhu)的(de)(de)(de)新能源的(de)(de)(de)大規模并(bing)網瓶頸，成為當下必須破(po)解的(de)(de)(de)現(xian)實(shi)課題。

作為集儲(chu)能(neng)與(yu)發電于一身的可(ke)再生能(neng)源發電方式，在新的能(neng)源大環境下，光熱發電在電力系(xi)統中(zhong)的地位需要(yao)被重新審視。

光熱發電在電力系統中的定位

中國(guo)電(dian)力科學研究院新能源(yuan)研究中心主(zhu)任、教授級高工王偉勝認為，太陽(yang)能熱發電(dian)是優質電(dian)源(yuan)，其(qi)功率調節和電(dian)壓支撐能力，對構(gou)建新能源(yuan)電(dian)力系統至關(guan)重要(yao)，需(xu)要(yao)科學論證其(qi)在(zai)可再生能源(yuan)發展戰略中的地位(wei)。

國(guo)網(wang)能(neng)(neng)源(yuan)研究院(yuan)新能(neng)(neng)源(yuan)與統(tong)計研究所所長李瓊慧強調，一(yi)方(fang)面，與其他波(bo)動(dong)性(xing)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)相比，太陽(yang)能(neng)(neng)熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)最大(da)優勢是能(neng)(neng)夠配備儲熱裝置(zhi)，通過與儲熱系統(tong)聯合(he)運行，顯著平滑發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)出力(li)，減小出力(li)波(bo)動(dong)，同時提高(gao)系統(tong)運行靈活性(xing)；另(ling)一(yi)方(fang)面，光熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)夠彌補風電(dian)(dian)(dian)、光伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)的(de)波(bo)動(dong)特性(xing)，提高(gao)系統(tong)穩定性(xing)及消納(na)波(bo)動(dong)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)的(de)能(neng)(neng)力(li)。

據王偉勝介紹，中(zhong)國電(dian)科院開發(fa)了新能(neng)(neng)源生(sheng)產模(mo)(mo)擬系統(tong)（REPS），融入光(guang)熱運行(xing)模(mo)(mo)型(xing)(xing)，能(neng)(neng)夠開展含光(guang)熱、光(guang)伏、風電(dian)、儲能(neng)(neng)等多類型(xing)(xing)電(dian)源的生(sheng)產模(mo)(mo)擬研究。通過不同(tong)模(mo)(mo)式下的仿(fang)真分析，可以看到光(guang)熱發(fa)電(dian)對提高(gao)電(dian)力系統(tong)穩定性的重(zhong)要作用(yong)。

首先，同等容(rong)量(liang)300MW的光熱發(fa)電(dian)和光伏發(fa)電(dian)相比(bi)較，光熱的同步發(fa)電(dian)機能夠對系(xi)統電(dian)壓控制(zhi)提供支撐能力，對系(xi)統暫態(tai)壓升起到(dao)一定抑制(zhi)作(zuo)用。

其次，在(zai)300MW風(feng)(feng)電(dian)場增加了150MW光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)后，光(guang)熱(re)的同步發(fa)電(dian)機在(zai)直流換(huan)相失敗(bai)故障(zhang)下(xia)，能夠快速提供暫(zan)態(tai)無功支撐，對風(feng)(feng)電(dian)場的暫(zan)態(tai)過電(dian)壓(ya)起到一定抑制作用。

最后，在短路比為2、存在振(zhen)(zhen)蕩(dang)現象(xiang)的300MW風電場，接(jie)入150MW的光熱(re)發電，可將風電場短路比提升1.5倍(bei)左右(you)，次/超同步振(zhen)(zhen)蕩(dang)問(wen)題得以消(xiao)除。

李瓊慧提及，根據國(guo)外相(xiang)關研究，美國(guo)國(guo)家可再生能(neng)源(yuan)實驗室以加州可再生能(neng)源(yuan)配額為32%的系(xi)統構(gou)成為基礎(chu)，通(tong)過(guo)設立以下4種(zhong)場(chang)景新增發(fa)電(dian)容量，滿足加州1%的負荷需(xu)求，從而(er)分析可再生能(neng)源(yuan)配額達到33%情況下，通(tong)過(guo)模型量化和(he)場(chang)景對比，分析太(tai)陽能(neng)熱發(fa)電(dian)的電(dian)力系(xi)統價值。

表：NREL光熱發(fa)電系統價值分析結果

從移峰填谷來看，含儲熱的(de)光(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)系統的(de)能(neng)量(liang)價(jia)值(zhi)比常規電(dian)(dian)源高$6/MWh，比光(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)高$12/MWh。如果允(yun)許(xu)提供備(bei)用容(rong)量(liang)，則含儲熱的(de)光(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)的(de)系統價(jia)值(zhi)將增加$17/MWh。綜合(he)來看，光(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)的(de)運行和容(rong)量(liang)價(jia)值(zhi)為$80/MWh~$135/MWh。

光熱電站作為靈活調節電源的可行性

浙江中控(kong)太陽能技術有(you)限公司總(zong)裁(cai)徐能表示，現階段，與光(guang)(guang)(guang)伏(fu)和風電(dian)(dian)一樣，光(guang)(guang)(guang)熱電(dian)(dian)站可(ke)(ke)以盡可(ke)(ke)能在白天多發(fa)電(dian)(dian)（仍是(shi)一種電(dian)(dian)量補充），利用儲能在晚(wan)高峰繼續發(fa)電(dian)(dian)，有(you)別于光(guang)(guang)(guang)伏(fu)成為穩定可(ke)(ke)控(kong)電(dian)(dian)源。

下階段，光熱發電(dian)可(ke)以發揮儲能優勢(shi)，成(cheng)為清(qing)潔的(de)靈活調節(jie)電(dian)源，具體表現為：

與光伏、風電(dian)混合發電(dian)，取代部分火電(dian)和(he)天然氣調(diao)峰(feng)電(dian)源(yuan)，可逐(zhu)步實(shi)現按(an)照(zhao)調(diao)峰(feng)電(dian)價平(ping)價上網——在高比例(li)清潔電(dian)源(yuan)背景下(xia)，通過(guo)光熱(re)電(dian)站(zhan)機組的出力調(diao)節(jie)，滿足電(dian)力系統負荷需求(qiu)。

表：光伏、風電、光熱的出(chu)力特(te)征

未來，作為理(li)想(xiang)的(de)基荷電(dian)(dian)源(yuan)和調峰電(dian)(dian)源(yuan)，光熱(re)可以取代火電(dian)(dian)，尤其(qi)是取代與(yu)光伏和風電(dian)(dian)配套建(jian)設的(de)火電(dian)(dian)，推(tui)動實(shi)現(xian)能源(yuan)轉(zhuan)型及(ji)太(tai)陽能資源(yuan)高效利用(yong)，替代煤電(dian)(dian)成(cheng)為電(dian)(dian)力系統(tong)壓(ya)艙石(shi)。

光熱發電助力高比例可再生能源外送

電(dian)力(li)規劃設計總院原副院長孫銳(rui)指出(chu)，在我國光資源、土地(di)(di)(di)資源比較豐富的西部(bu)地(di)(di)(di)區，已(yi)投運和(he)規劃建設多個(ge)特(te)高(gao)壓電(dian)力(li)外(wai)送(song)通(tong)(tong)道(dao)，在這些(xie)地(di)(di)(di)區有序(xu)建設太陽能發電(dian)基(ji)地(di)(di)(di)，并(bing)利用這些(xie)電(dian)力(li)外(wai)送(song)通(tong)(tong)道(dao)可實現(xian)更(geng)高(gao)比例可再生能源輸送(song)。

以新疆哈密送電(dian)到江蘇±800kV輸電(dian)通道為例，設(she)計輸電(dian)功(gong)率800萬千瓦(wa)，為保(bao)證受電(dian)地區的(de)供電(dian)可(ke)靠(kao)性(xing)，電(dian)源配(pei)置原則為可(ke)靠(kao)電(dian)源功(gong)率不(bu)(bu)低于600萬千瓦(wa)，年輸電(dian)量(liang)約440億千瓦(wa)時，分4種不(bu)(bu)同(tong)的(de)電(dian)源配(pei)置方案(an)（見下表）。

通(tong)過比較(jiao)4種(zhong)方(fang)案中可(ke)以看(kan)出，在目前(qian)的(de)(de)輸電(dian)模式(shi)下（第一(yi)種(zhong)方(fang)案），新(xin)能(neng)源的(de)(de)電(dian)量占比約(yue)為44%。煤電(dian)在沒有CCS的(de)(de)情(qing)況下，發電(dian)成(cheng)本是(shi)最低(di)的(de)(de)，有了CCS以后成(cheng)本大幅上(shang)(shang)升（注：上(shang)(shang)述成(cheng)本預(yu)算是(shi)到按照2030年，包括光(guang)熱電(dian)價、光(guang)伏和蓄電(dian)池儲能(neng)電(dian)價都在下降的(de)(de)結果來計算）。

總體而言，采(cai)用煤電(dian)+風電(dian)+光伏的電(dian)源(yuan)配置(zhi)方案，輸送新(xin)能源(yuan)電(dian)力的比(bi)重(zhong)難以繼(ji)續提高；增設光熱發電(dian)裝(zhuang)機以后，相比(bi)光伏+儲能的配置(zhi)方案，其在輸電(dian)的可靠性(xing)和(he)經濟(ji)性(xing)上更好；若采(cai)用光熱發電(dian)替代全(quan)部的燃(ran)煤機組，則可實現100%的新(xin)能源(yuan)電(dian)力輸送，其經濟(ji)性(xing)是最(zui)好的。

光熱電站作為靈活調節電源的經濟性

多能(neng)(neng)互(hu)補(bu)是提高(gao)可(ke)再生能(neng)(neng)源消(xiao)納能(neng)(neng)力的重(zhong)要手(shou)段。其(qi)中，最典型案(an)例(li)是國家首(shou)批多能(neng)(neng)互(hu)補(bu)示范工程之一的魯能(neng)(neng)海西700MW風(feng)光熱儲多能(neng)(neng)互(hu)補(bu)集成優化示范工程。

該工(gong)程中光熱調(diao)峰(feng)前(qian)度(du)(du)電(dian)(dian)成本為1.1307元(yuan)/kWh，調(diao)峰(feng)后度(du)(du)電(dian)(dian)成本降(jiang)低約0.0453元(yuan)/kWh，為1.0854元(yuan)/kWh，低于目前(qian)國家(jia)首(shou)批光熱電(dian)(dian)站上(shang)網電(dian)(dian)價(jia)。

表：該工(gong)程(cheng)中光熱電站調峰前后(hou)度(du)電成本變化示意(yi)圖

由(you)此可(ke)見，光熱(re)電站參(can)與(yu)調峰不僅可(ke)顯著減少棄(qi)(qi)風棄(qi)(qi)光電量，而且可(ke)創造良好(hao)收(shou)益，為建立(li)輔助服務市場為光熱(re)調峰提供一(yi)定補貼政策提供了(le)一(yi)種參(can)考模式，同時也提高了(le)光熱(re)機組參(can)與(yu)調峰的(de)積(ji)極性和主動性。

徐能也(ye)表達(da)了(le)類似(si)的(de)觀(guan)點。以2025年我國西北部(bu)某省綜合能源基地(di)光(guang)(guang)熱調峰(feng)電(dian)站為例，通(tong)過特高壓(ya)直流(liu)輸電(dian)通(tong)道，將光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)與煤電(dian)、風電(dian)、光(guang)(guang)伏發(fa)電(dian)打捆外(wai)送到東部(bu)某省份。

在(zai)此條件下(xia)，光熱發電(dian)(dian)(dian)利用儲能提高高峰(feng)時段(duan)發電(dian)(dian)(dian)量比例，減少(shao)低谷時段(duan)的發電(dian)(dian)(dian)量比例，為風(feng)電(dian)(dian)(dian)和光伏讓(rang)路，同(tong)時保證風(feng)電(dian)(dian)(dian)、光伏、火電(dian)(dian)(dian)、輸配(pei)電(dian)(dian)(dian)、售電(dian)(dian)(dian)側(ce)價格水平不變。

他進(jin)一(yi)步表示，傳統概念的調(diao)峰光熱(re)電站因調(diao)峰需(xu)(xu)求導(dao)致棄光，發(fa)電量減少，較多影響(xiang)經(jing)(jing)濟性(xing)(xing)。為適應(ying)新的調(diao)峰需(xu)(xu)求，在對光熱(re)電站系統設(she)計進(jin)行調(diao)整后(hou)，用于(yu)調(diao)峰的光熱(re)電站經(jing)(jing)濟性(xing)(xing)受調(diao)峰影響(xiang)較小。

根據方案(an)2，光(guang)熱機組在低谷、平(ping)(ping)段、高峰的上網電(dian)價(jia)(jia)(jia)和發電(dian)量計算加權(quan)平(ping)(ping)均(jun)上網電(dian)價(jia)(jia)(jia)為(wei)0.773元(yuan)/kWh，大(da)于10%內(nei)部收(shou)益率對應上網電(dian)價(jia)(jia)(jia)0.760元(yuan)/kWh。從表格中看出(chu)，通過系統(tong)優化(hua)，調峰對于光(guang)熱電(dian)站經濟性沒有(you)大(da)的障礙。