近日中廣(guang)核宣布國內最大熔鹽槽式(shi)(shi)集熱器(qi)原(yuan)型機完成(cheng)試(shi)制,已在剛(gang)剛(gang)建(jian)成(cheng)的全球最大槽式(shi)(shi)集熱器(qi)太陽法向輻射(she)跟蹤(zong)平臺(tai)上組裝(zhuang),目前正在開展聯合調試(shi)。
這(zhe)是我國光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)技(ji)術快速進(jin)(jin)步的(de)又一(yi)成果(guo)。業內人士(shi)指出,光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)兼具調峰電(dian)源和儲能(neng)的(de)雙重功能(neng),是加快規劃建設新(xin)型能(neng)源體系(xi)的(de)有效支撐。近年來(lai),隨著政策支持力(li)度加大(da),光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)加速“升(sheng)溫”,有望迎來(lai)規模化發(fa)展新(xin)階段(duan)。不過,當前(qian)還需整個產業鏈發(fa)力(li),進(jin)(jin)一(yi)步開展核心技(ji)術攻(gong)關,降低光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)成本,解決經濟性問題。
核心技術現突破
為(wei)推動我(wo)國(guo)光(guang)熱(re)發(fa)(fa)電技術(shu)(shu)產(chan)業(ye)化(hua)發(fa)(fa)展,國(guo)家能源局2016年啟(qi)動首批20個(ge)光(guang)熱(re)發(fa)(fa)電示范(fan)項目,裝機規模(mo)總量達(da)134.9萬千(qian)瓦,開啟(qi)了我(wo)國(guo)光(guang)熱(re)發(fa)(fa)電的商業(ye)化(hua)進程。“中(zhong)廣(guang)(guang)核(he)(he)德(de)令哈(ha)項目是(shi)國(guo)家首批20個(ge)光(guang)熱(re)示范(fan)項目中(zhong)第一(yi)個(ge)開工建設,第一(yi)個(ge)并網發(fa)(fa)電的大型商業(ye)化(hua)光(guang)熱(re)電站,我(wo)國(guo)也由此成為(wei)全球第八個(ge)擁有大規模(mo)光(guang)熱(re)技術(shu)(shu)的國(guo)家。”中(zhong)廣(guang)(guang)核(he)(he)德(de)令哈(ha)項目黨(dang)支部書記(ji)楊濤介紹說,中(zhong)廣(guang)(guang)核(he)(he)德(de)令哈(ha)項目2018年投產(chan)以來,累計發(fa)(fa)電4.3億(yi)千(qian)瓦時。
《中國太陽能(neng)熱發(fa)電(dian)行業藍皮書2023》數據顯示,截(jie)至2023年底,我國兆(zhao)瓦級(ji)規模(mo)以上太陽能(neng)熱發(fa)電(dian)機組(zu)累(lei)計裝機容量(liang)為(wei)588兆(zhao)瓦。其中,并網太陽能(neng)熱發(fa)電(dian)機組(zu)容量(liang)570兆(zhao)瓦,包括11座太陽能(neng)熱電(dian)站。
首批示(shi)范項(xiang)(xiang)(xiang)目推進,帶動相關企業(ye)加快(kuai)自主創新,實現了多項(xiang)(xiang)(xiang)核心技術突(tu)破,目前設(she)備國(guo)產化(hua)率(lv)超過90%。以中廣核為例,已在光(guang)熱(re)領域取得(de)科技成果鑒定(ding)16項(xiang)(xiang)(xiang),其中7項(xiang)(xiang)(xiang)國(guo)際(ji)領先、5項(xiang)(xiang)(xiang)國(guo)際(ji)先進、4項(xiang)(xiang)(xiang)國(guo)內領先。其中,正(zheng)在調試的國(guo)內最(zui)大熔鹽槽式集(ji)熱(re)器(qi)徹底(di)突(tu)破了槽式集(ji)熱(re)器(qi)需國(guo)外(wai)授(shou)權使用(yong)的技術瓶頸,解決了傳統(tong)集(ji)熱(re)器(qi)支架用(yong)鋼量(liang)大、成本高昂的問題,后續將(jiang)通過型(xing)號(hao)研發,牽引(yin)國(guo)內產業(ye)鏈快(kuai)速(su)發展。
“槽(cao)式(shi)集(ji)熱(re)器(qi)太陽(yang)法向輻射跟蹤平臺(tai)是目前全球僅有的(de)可(ke)按ISO9806-2017標(biao)準來測試(shi)采(cai)光(guang)口寬度超5.7米(mi)的(de)槽(cao)式(shi)集(ji)熱(re)器(qi)穩態熱(re)性能測試(shi)臺(tai),可(ke)測集(ji)熱(re)器(qi)的(de)長度也是目前國際現(xian)有測試(shi)臺(tai)的(de)2倍。”中國科學院電(dian)工研(yan)究(jiu)所研(yan)究(jiu)員、中國科學院大(da)學教授(shou)、博(bo)士(shi)生導師(shi)王志(zhi)峰表示,該測試(shi)臺(tai)為優化槽(cao)式(shi)集(ji)熱(re)器(qi)光(guang)熱(re)轉(zhuan)換性能,降低(di)槽(cao)式(shi)熱(re)發(fa)電(dian)成本的(de)研(yan)究(jiu)提供了重要手(shou)段(duan),意(yi)義(yi)重大(da)。
槽式(shi)集(ji)熱(re)器(qi)太陽(yang)法(fa)向輻射(she)跟蹤平(ping)臺(tai)還(huan)能驗證大開口硅油介質的(de)槽式(shi)集(ji)熱(re)器(qi)系(xi)統性能,拓展光熱(re)在高(gao)寒、高(gao)海拔及供熱(re)、供汽等多場(chang)景應用(yong)。
政策助推規模化
伴(ban)隨(sui)著(zhu)我國以沙漠、戈壁、荒(huang)漠地(di)區(qu)為重點的大型風(feng)電光伏基地(di)建設加(jia)快推進,近年來(lai),作為落實市場(chang)化(hua)并網條(tiao)件的配套(tao)選(xuan)擇之(zhi)一,我國太(tai)陽能熱發電行業發展不(bu)斷加(jia)速。
“尤其(qi)是在(zai)(zai)2023年(nian),我國(guo)在(zai)(zai)國(guo)家第一、二批大(da)型風電(dian)(dian)光伏(fu)基(ji)地建(jian)設(she)項(xiang)(xiang)目(mu)等配(pei)儲太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)熱(re)發電(dian)(dian)項(xiang)(xiang)目(mu)基(ji)礎上(shang),又將(jiang)12個太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)熱(re)發電(dian)(dian)新建(jian)項(xiang)(xiang)目(mu)列入(ru)政(zheng)府名(ming)單,預計新增裝(zhuang)機容量1350兆瓦。”杜(du)鳳麗介紹說,截至(zhi)2023年(nian)底,我國(guo)各(ge)省和自治區在(zai)(zai)建(jian)和擬建(jian)(列入(ru)政(zheng)府名(ming)單)的太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)熱(re)發電(dian)(dian)項(xiang)(xiang)目(mu)超40個,總裝(zhuang)機容量約4800兆瓦,預計最晚(wan)將(jiang)于(yu)2025年(nian)完成建(jian)設(she),其(qi)中約有1200兆瓦預計將(jiang)于(yu)2024年(nian)建(jian)成。
去年國(guo)家能源局發(fa)(fa)布(bu)的(de)《關于推動光熱(re)發(fa)(fa)電規(gui)模化發(fa)(fa)展有關事項的(de)通知》提出,力爭“十(shi)四五”期間,全國(guo)光熱(re)發(fa)(fa)電每年新增開工規(gui)模達(da)到(dao)300萬(wan)千瓦左右(you)。在業(ye)內人士看來,這是光熱(re)產業(ye)走向規(gui)模化的(de)一個強烈(lie)信號。
據悉,中(zhong)廣核正在(zai)青海、吉(ji)林、西(xi)藏等(deng)地推動一(yi)批光(guang)熱一(yi)體化項(xiang)(xiang)目建設(she),另外還在(zai)甘肅(su)、新疆等(deng)地區(qu)開發布局(ju)新的光(guang)熱項(xiang)(xiang)目。截至2023年底,已取得“光(guang)熱+”容量指標351.5萬(wan)(wan)千瓦。規劃(hua)到(dao)2030年“光(guang)熱+”項(xiang)(xiang)目裝機達到(dao)4000萬(wan)(wan)千瓦,投(tou)資金額(e)超過2100億元,協(xie)同產業鏈企(qi)業帶動社會(hui)投(tou)資1500億元,創造(zao)就(jiu)業崗位1萬(wan)(wan)余個。
“雙(shuang)(shuang)方自(zi)2022年簽訂戰略合作協議以來,已在(zai)光熱(re)(re)發(fa)(fa)電(dian)前沿技(ji)(ji)(ji)術(shu)交流、行業標準規范(fan)制(zhi)定、光熱(re)(re)項目建設等領域開展(zhan)(zhan)了廣泛的(de)合作。”浙江可勝(sheng)技(ji)(ji)(ji)術(shu)股份有限公(gong)司總裁兼總工程師徐(xu)能(neng)表示,未(wei)來雙(shuang)(shuang)方還將共同(tong)推(tui)進新(xin)項目的(de)開發(fa)(fa)落地,同(tong)時(shi)在(zai)科研攻關上展(zhan)(zhan)開進一步合作,共同(tong)開展(zhan)(zhan)塔式(shi)光熱(re)(re)發(fa)(fa)電(dian)及(ji)熔鹽(yan)儲能(neng)核心技(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)開發(fa)(fa)、專項技(ji)(ji)(ji)術(shu)研究的(de)課題(ti)申報、國際標準的(de)制(zhi)定工作。
業(ye)(ye)(ye)內人士(shi)指出,光熱(re)發(fa)電(dian)產業(ye)(ye)(ye)鏈長,可消化(hua)提升特種玻(bo)璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽(yan)等傳統產業(ye)(ye)(ye),還可帶(dai)動新材料、智能控制等新興產業(ye)(ye)(ye)發(fa)展,光熱(re)發(fa)電(dian)規模化(hua)開發(fa)利用將成為我國(guo)新能源產業(ye)(ye)(ye)新的增長點。
據不完全(quan)統計,中國光熱(re)發電工程相關配套(tao)企業(ye)約(yue)600家(jia);其中集熱(re)系(xi)統相關產(chan)(chan)品和設備供(gong)應商(shang)約(yue)245家(jia),儲熱(re)系(xi)統相關產(chan)(chan)品和設備供(gong)應商(shang)約(yue)135家(jia),中國光熱(re)發電產(chan)(chan)業(ye)配套(tao)能力顯(xian)著增強。
“鏈”上發力降成本
現(xian)(xian)階段,解(jie)決(jue)經濟性問(wen)題(ti)仍(reng)是(shi)光熱(re)發電行業發展(zhan)的重(zhong)要目標。業內人士指出,當前我國光熱(re)發電行業初步(bu)實現(xian)(xian)了設備材料的批量化生(sheng)產和生(sheng)產工(gong)藝流(liu)程的優化,但尚(shang)未(wei)形成(cheng)規模(mo)效應,目前成(cheng)本(ben)仍(reng)然(ran)較(jiao)高。
杜(du)鳳麗建議,加快研(yan)究制定(ding)太(tai)(tai)陽能(neng)熱(re)(re)發(fa)電(dian)兩部(bu)制電(dian)價,盡快開展(zhan)太(tai)(tai)陽能(neng)熱(re)(re)發(fa)電(dian)對電(dian)網支(zhi)撐能(neng)力(li)的研(yan)究,持續(xu)深(shen)化(hua)太(tai)(tai)陽能(neng)聚光領域技術(shu)創新,加緊(jin)部(bu)署前沿顛覆性技術(shu)研(yan)究,加快太(tai)(tai)陽能(neng)熱(re)(re)發(fa)電(dian)新技術(shu)研(yan)發(fa)和(he)新技術(shu)示范(fan)工程(cheng)項目,為行業健康持續(xu)發(fa)展(zhan)提供(gong)有力(li)支(zhi)撐。
近日召開的光(guang)熱(re)產業(ye)創(chuang)新(xin)發(fa)展論壇發(fa)布了《太陽能熱(re)發(fa)電(dian)產業(ye)創(chuang)新(xin)發(fa)展德令(ling)哈(ha)宣言》,與會代(dai)表共同表示,將聯(lian)合開展核心技術攻關,降(jiang)低光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)成(cheng)本,推(tui)動產業(ye)創(chuang)新(xin)和科技創(chuang)新(xin)深(shen)度融合。
“中(zhong)廣核將加強與設(she)(she)(she)計院(yuan)合(he)作(zuo),通過設(she)(she)(she)計牽引產(chan)業(ye)鏈(lian),建設(she)(she)(she)未來產(chan)業(ye)技術創新中(zhong)心,成立多個研發(fa)(fa)(fa)實驗場(chang)所(suo),聯合(he)上下(xia)游產(chan)業(ye)鏈(lian)合(he)作(zuo)伙伴,共(gong)同(tong)開(kai)展(zhan)強鏈(lian)工(gong)程,共(gong)享新成果(guo),激發(fa)(fa)(fa)產(chan)業(ye)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)原動力。”中(zhong)國(guo)廣核新能(neng)源控(kong)股有(you)限公司(si)黨委書記(ji)、董事長張志武說。
據悉,中(zhong)廣核正(zheng)在依(yi)托德(de)令(ling)哈項目建設青海綜(zong)合性原(yuan)創(chuang)光(guang)(guang)熱基(ji)地,以適應光(guang)(guang)熱儲項目大規(gui)模、高(gao)參數、低成本、多場景(jing)應用及支(zhi)撐電(dian)網穩定性的發展。同時(shi),在華北(bei)區(qu)域規(gui)劃建設華北(bei)綜(zong)合性原(yuan)創(chuang)光(guang)(guang)熱基(ji)地,通(tong)過(guo)塔式(shi)系(xi)統控(kong)制技術(shu)的研究,打造光(guang)(guang)熱設計驗證(zheng)中(zhong)心、光(guang)(guang)熱裝備論(lun)證(zheng)中(zhong)心、塔式(shi)技術(shu)試驗中(zhong)心。
《熔鹽(yan)儲(chu)能光(guang)熱(re)(re)(re)發電(dian)與光(guang)伏+其他新(xin)型儲(chu)能系(xi)統技術(shu)經(jing)濟性對(dui)比》共(gong)性技術(shu)課題(ti)研究(jiu)成(cheng)果(guo)表明(ming),隨(sui)著成(cheng)本(ben)(ben)的(de)降(jiang)(jiang)低和發電(dian)效率(lv)的(de)提(ti)高(gao),熔鹽(yan)儲(chu)能光(guang)熱(re)(re)(re)發電(dian)度(du)電(dian)成(cheng)本(ben)(ben)有(you)望(wang)(wang)進一步下降(jiang)(jiang)。預(yu)計到2025年(nian),塔式光(guang)熱(re)(re)(re)電(dian)站(zhan)度(du)電(dian)成(cheng)本(ben)(ben)有(you)望(wang)(wang)下降(jiang)(jiang)至0.61元(yuan)(yuan),2027年(nian)有(you)望(wang)(wang)降(jiang)(jiang)低至約0.53元(yuan)(yuan)。槽(cao)式光(guang)熱(re)(re)(re)發電(dian)技術(shu)依托“大槽(cao)集熱(re)(re)(re)+導熱(re)(re)(re)油傳(chuan)熱(re)(re)(re)+熔鹽(yan)儲(chu)熱(re)(re)(re)”的(de)技術(shu)方案,度(du)電(dian)成(cheng)本(ben)(ben)有(you)望(wang)(wang)下降(jiang)(jiang)至約0.61元(yuan)(yuan);通(tong)過(guo)“超大槽(cao)集熱(re)(re)(re)+熔鹽(yan)傳(chuan)熱(re)(re)(re)及儲(chu)熱(re)(re)(re)”技術(shu)方案,槽(cao)式電(dian)站(zhan)裝機容量(liang)有(you)望(wang)(wang)擴大至2×300兆(zhao)瓦(wa)或更(geng)大規模,度(du)電(dian)成(cheng)本(ben)(ben)2030年(nian)前有(you)望(wang)(wang)降(jiang)(jiang)至0.4至0.5元(yuan)(yuan)。2025年(nian),線(xian)菲式光(guang)熱(re)(re)(re)發電(dian)技術(shu)單機規模300兆(zhao)瓦(wa)以上電(dian)站(zhan)的(de)度(du)電(dian)成(cheng)本(ben)(ben)有(you)望(wang)(wang)降(jiang)(jiang)至0.6元(yuan)(yuan)以內,項目(mu)經(jing)濟性將顯著提(ti)高(gao)。