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CSPPLAZA光熱發電網訊：6月12日(ri)，2023中國(guo)國(guo)際光熱大(da)(da)會暨CSPPLAZA第十屆年(nian)會在浙江杭(hang)州盛大(da)(da)召(zhao)開，浙江可勝(sheng)技術股份有限公司董(dong)事長(chang)兼(jian)首(shou)席科學(xue)家金建祥出席會議并帶來主(zhu)題演講《光熱熔鹽儲能(neng)(neng)在新能(neng)(neng)源大(da)(da)基地中，如何實現性能(neng)(neng)與經濟性兼(jian)顧》。

圖：金建祥

光熱熔鹽儲能的優勢與現狀

2020年9月22日，習近(jin)平主席(xi)向世(shi)界宣(xuan)布中國的“雙碳(tan)(tan)”目標(biao)，2021年3月15日，提出構建(jian)以新能源為主體的新型電力(li)系統。碳(tan)(tan)達峰、碳(tan)(tan)中和目標(biao)下大力(li)發展可(ke)再(zai)生能源，不難預見，風電與(yu)太陽(yang)能發電將逐步成為主力(li)電源。

圖：2020-2060年我(wo)國電源結構(gou)變化

（數(shu)據來源：全球能(neng)源互聯網(wang)發展合作組織）

2022年2月，國家發改委和國家能源(yuan)局(ju)發布《以沙漠、戈(ge)壁、荒漠地(di)(di)區為重(zhong)點(dian)的大型風(feng)電光(guang)伏(fu)基地(di)(di)規劃布局(ju)方案》，提出：到2030年，規劃建設(she)風(feng)光(guang)基地(di)(di)總裝機約4.55億(yi)千瓦，預示著風(feng)光(guang)大基地(di)(di)建設(she)將成(cheng)為我國新能源(yuan)產業發展(zhan)的重(zhong)要組成(cheng)部分。

▋高比例新能源電力系統面臨的挑戰與對策

金(jin)建祥指出了高比例新能源電力系(xi)統面臨的挑戰，如下：

針對上述挑戰(zhan)，金建祥(xiang)表示，光(guang)熱熔鹽儲能(neng)(neng)電站、抽水(shui)儲能(neng)(neng)、壓縮空氣儲能(neng)(neng)和電化學儲能(neng)(neng)，目(mu)前儲能(neng)(neng)領域可謂百花齊放，沒有哪一種路徑可以獨占(zhan)鰲頭(tou)。

圖：四種主流儲能路線

從不同(tong)維(wei)度出發，每一種儲能方式都有各自的優(you)勢。

▋光熱熔鹽儲能的優勢

圖：光熱熔鹽儲能與其他儲能方式技術特點對比

通過(guo)(guo)對(dui)(dui)比(bi)，金(jin)建祥(xiang)提出了自己(ji)的(de)建議：在(zai)項目開發過(guo)(guo)程中，應因地制宜，在(zai)技(ji)(ji)術(shu)經濟性對(dui)(dui)比(bi)的(de)基礎上優(you)(you)(you)選合適(shi)的(de)儲能(neng)路線(xian)。在(zai)光(guang)資源較(jiao)好的(de)地區(qu)，優(you)(you)(you)先(xian)(xian)考(kao)慮(lv)采(cai)用(yong)光(guang)熱型熔(rong)鹽儲能(neng)技(ji)(ji)術(shu)；在(zai)鹽穴、廢礦井資源較(jiao)好的(de)地區(qu)，優(you)(you)(you)先(xian)(xian)考(kao)慮(lv)采(cai)用(yong)壓(ya)縮空氣儲能(neng)技(ji)(ji)術(shu)；在(zai)水(shui)資源豐(feng)富且(qie)存在(zai)較(jiao)大落差的(de)地區(qu)，優(you)(you)(you)先(xian)(xian)考(kao)慮(lv)采(cai)用(yong)抽水(shui)蓄能(neng)技(ji)(ji)術(shu)；在(zai)儲能(neng)時長較(jiao)短時，優(you)(you)(you)先(xian)(xian)考(kao)慮(lv)采(cai)用(yong)電(dian)化學儲能(neng)技(ji)(ji)術(shu)。

圖：光(guang)熱熔鹽儲能技術優勢

金建祥表示，目前來看，光(guang)熱(re)發電(dian)技術是唯一(yi)成熟(shu)的(de)具(ju)有儲能/調峰功能的(de)新(xin)能源(yuan)發電(dian)技術，可完美應對高比例新(xin)能源(yuan)電(dian)力(li)系統面臨的(de)挑戰。

▋現階段發展問題

光熱發電雖優勢良多，但現(xian)階段的發展也存在一(yi)些問(wen)題，如下：

（一）現階段(duan)成本較高，光熱配比不(bu)合(he)理。

與風電(dian)光(guang)伏相比，光(guang)熱(re)成本(ben)較高。多能互補一體化項目中，光(guang)熱(re)發電(dian)的投資被(bei)縮(suo)減(jian)，導致光(guang)熱(re)發電(dian)機組的發電(dian)量和(he)靈活調節(jie)功能大打折扣，光(guang)熱(re)優勢難(nan)以發揮。

（二）第一批示(shi)范(fan)項目(mu)進步較快但(dan)有些項目(mu)不甚理想(xiang)。

近兩年，隨(sui)著消缺以及運維經驗(yan)的(de)提升，第(di)一(yi)批示范電(dian)站的(de)性能(neng)均(jun)有較大提升，但個別(bie)項目發電(dian)量達成率(lv)仍(reng)不高，影(ying)響行(xing)業口碑。另外，統一(yi)設計、集(ji)中采購尚(shang)未啟動，影(ying)響成本快速下降。

性能與經濟性分析

金建祥選取了金塔600MW光伏(fu)、100MW的(de)光熱項目作為(wei)案例，展示了怎么平衡性(xing)能與(yu)經濟(ji)性(xing)的(de)矛盾。

圖：金塔(ta)項目相(xiang)關信息

▋電源配比分析

金(jin)塔項目運用浙江可勝技術股(gu)份有限公司自研的(de)綜合(he)能(neng)源(yuan)(yuan)仿真平臺(tai)對(dui)多能(neng)互補(bu)電源(yuan)(yuan)容(rong)量配置進行優化(hua)分析。該光(guang)(guang)熱裝(zhuang)(zhuang)機容(rong)量為(wei)(wei)100MW，光(guang)(guang)伏(fu)裝(zhuang)(zhuang)機容(rong)量為(wei)(wei)300MW至1000MW，以站址所(suo)在地(di)的(de)光(guang)(guang)資源(yuan)(yuan)、初步的(de)設備價(jia)格作(zuo)等(deng)為(wei)(wei)邊(bian)界(jie)條(tiao)件，考察光(guang)(guang)熱光(guang)(guang)伏(fu)裝(zhuang)(zhuang)機容(rong)量比對(dui)電站成本(ben)電價(jia)的(de)敏感性(xing)并(bing)進行分析。

該項(xiang)目(mu)白(bai)天(tian)盡可能(neng)(neng)的采用光伏發(fa)電，光熱(re)承擔調峰功能(neng)(neng)，為(wei)電網(wang)提供轉(zhuan)動慣(guan)量(liang)支(zhi)撐，以最(zui)低的負荷(he)(he)運行，早晚高(gao)峰由(you)光熱(re)支(zhi)撐，滿負荷(he)(he)發(fa)電。當光熱(re)光伏裝機容(rong)量(liang)比為(wei)1:6時，成(cheng)本電價接(jie)近(jin)接(jie)近(jin)甘肅省煤電價格0.3078元(yuan)/kWh平價上網(wang)。

圖(tu)：光熱光伏裝(zhuang)機容量比

▋儲能時長與反射面積分析

圖：金塔項目(mu)相關參數

從上圖可以(yi)看出，儲能時(shi)長(chang)對電(dian)(dian)(dian)價(jia)比較敏(min)感。隨(sui)著光(guang)熱儲熱時(shi)間越(yue)長(chang)，電(dian)(dian)(dian)站對電(dian)(dian)(dian)網調(diao)度的適應性越(yue)好，但成(cheng)本電(dian)(dian)(dian)價(jia)是呈現緩(huan)慢逐漸(jian)上升趨勢，且上升速度逐漸(jian)加快；隨(sui)著反射面積的增(zeng)大，成(cheng)本電(dian)(dian)(dian)價(jia)提升，度電(dian)(dian)(dian)成(cheng)本最低值對應的儲能時(shi)長(chang)增(zeng)大。

那么，光熱熔鹽儲能如何平衡性能與經濟性？

金建祥指出，光熱需要一定(ding)的裝(zhuang)機規(gui)模，而經(jing)(jing)濟性會對裝(zhuang)機規(gui)模產生(sheng)一定(ding)制(zhi)約(yue)，同時研(yan)發性能又會反(fan)作用于經(jing)(jing)濟性，因此(ci)，只能采取中(zhong)庸(yong)之(zhi)道，折(zhe)中(zhong)平衡兩者之(zhi)間的關系，如下：

（1）經濟性允許的(de)(de)前提下，爭(zheng)取最佳(jia)性能(neng)(neng)。片(pian)面地追求經濟性而忽略光(guang)熱的(de)(de)性能(neng)(neng)優勢，會導致配置光(guang)熱的(de)(de)意義蕩然無存，是(shi)得不償失(shi)的(de)(de)。在經濟性允許的(de)(de)前提下，盡可能(neng)(neng)發揮光(guang)熱的(de)(de)作用(yong)才是(shi)長遠(yuan)可持續的(de)(de)。

（2）弱(ruo)化成本劣勢，進(jin)一步(bu)提升(sheng)性(xing)(xing)能。現階段光熱(re)的(de)(de)成本劣勢較大，盡快降(jiang)低(di)成本、提升(sheng)性(xing)(xing)能、建立合理的(de)(de)光熱(re)上網電價傳導機制，才(cai)能促(cu)進(jin)其經濟(ji)性(xing)(xing)的(de)(de)提升(sheng)，從而實現性(xing)(xing)能與經濟(ji)性(xing)(xing)的(de)(de)兼顧。

建議與展望

▋規模化發展，快速降低成本

按100MW、8h儲熱時(shi)長、80萬方鏡場配置，在理想(xiang)情況下(xia)，到2030年，由于規模化發(fa)展帶來的(de)造價整體降(jiang)低(di)可達(da)13.19~16.68%，發(fa)電(dian)(dian)(dian)量不(bu)變的(de)情況下(xia)，度(du)電(dian)(dian)(dian)成本將降(jiang)低(di)至0.71~0.74元/kWh；隨著(zhu)技術的(de)革新，設備初投資(zi)將會降(jiang)低(di)，系統(tong)效(xiao)率和發(fa)電(dian)(dian)(dian)量將會進(jin)一步(bu)提升(sheng)，度(du)電(dian)(dian)(dian)成本可進(jin)一步(bu)降(jiang)低(di)15-20%，低(di)至0.56~0.63元/kWh左右。

▋總結提升，打好成熟推廣基礎

第一批(pi)示(shi)范項(xiang)目(mu)(mu)并(bing)網至今(jin)，運(yun)行情況(kuang)和發電(dian)量達(da)成率并(bing)不理(li)想，從研發設計、裝備(bei)制造、施工建(jian)設再(zai)到運(yun)營維護，有很(hen)多經驗教訓待總(zong)結。技術工藝的(de)(de)進(jin)步(bu)和管理(li)的(de)(de)優化可避免后(hou)續項(xiang)目(mu)(mu)重(zhong)蹈覆轍(che)，從而縮短項(xiang)目(mu)(mu)成熟期(qi)。在(zai)技術工程層面盡快(kuai)結束(shu)示(shi)范，大大加快(kuai)推(tui)廣(guang)節奏。

▋注重政策性工作，爭取良好政策

通過風電(dian)(dian)和光(guang)伏發(fa)電(dian)(dian)的(de)(de)利潤空間(jian)來(lai)彌補光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)(dian)的(de)(de)虧損只是權(quan)宜之(zhi)計，光(guang)熱(re)電(dian)(dian)站高(gao)效(xiao)廉價(jia)的(de)(de)儲(chu)熱(re)技術以及(ji)穩定可調的(de)(de)電(dian)(dian)力輸出等價(jia)值(zhi)未能得到完全體現。

光熱價格(ge)適(shi)用分時電價和輔(fu)助服務等(deng)，更有利(li)的宏(hong)觀政策(ce)對(dui)于(yu)弱(ruo)化光熱成(cheng)本(ben)劣勢、提升經濟性影響(xiang)重(zhong)大。

圖：未來展望

可勝業績介紹

圖：光熱熔(rong)鹽儲能發展(zhan)路徑

金建祥介紹，目(mu)(mu)前可(ke)勝(sheng)已(yi)投運德(de)令(ling)哈10MW項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)、德(de)令(ling)哈50MW項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)、共和50MW項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)；正(zheng)在執行項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)有4個，分別為金塔中(zhong)(zhong)光100MW項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)、三峽格爾木100MW項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)、中(zhong)(zhong)廣核大(da)安(an)100MW項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)、浙火吐魯番100MW項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)；已(yi)中(zhong)(zhong)標(biao)中(zhong)(zhong)廣核德(de)令(ling)哈200MW項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)，吉電股份白(bai)城100MW項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)。

下為德(de)令哈50MW光熱電站項目細節：

圖：02-01至02-13連續運行情況

2020年(nian)2月1日至(zhi)2月13日，創下機組連續不間斷運(yun)行292.8小時、連續發(fa)電量(liang)8.39GWh及發(fa)電量(liang)達(da)成(cheng)率105.2%三項最高記(ji)錄。

2021年9月10日(ri)，電(dian)站單(dan)日(ri)發電(dian)量再次突破記錄(lu)，達(da)112.86萬kWh，相(xiang)當于單(dan)日(ri)22.6小時滿負荷運(yun)行(xing)。

2020年10月9日-11月8日，電站創下月度(du)發(fa)電量(liang)1840萬kWh的最高記錄，超過(guo)月度(du)平均設計發(fa)電量(liang)623萬kWh。期間(jian)24天(tian)發(fa)電量(liang)達成(cheng)率超過(guo)90%，其中9天(tian)超過(guo)100%。

2022年實際(ji)發電量(liang)1.464億度，達到(dao)設(she)計發電量(liang)的(de)100.3%，成為(wei)全國(guo)首個達到(dao)設(she)計值的(de)光熱電站。