近日,生態環境(jing)部等三(san)部門(men)組(zu)織中(zhong)國(guo)(guo)電(dian)力(li)企(qi)業聯(lian)合會等單位(wei)計(ji)算并發布2023年全國(guo)(guo)光熱發電(dian)電(dian)力(li)碳(tan)足(zu)跡(ji)因(yin)子(zi)。經過(guo)測(ce)算,2023年全國(guo)(guo)光熱發電(dian)的碳(tan)足(zu)跡(ji)因(yin)子(zi)為0.0313kgCO2e/kWh。
據了(le)解,全球太(tai)陽能(neng)光熱發電項目技術路線為槽式(shi)、塔式(shi)、碟式(shi)及線性(xing)菲涅爾式(shi)。不同(tong)技術路線的碳(tan)足跡因(yin)(yin)子不同(tong),與國際數(shu)據相比,我國的碳(tan)足跡因(yin)(yin)子數(shu)據均優于國際數(shu)據。
選取塔式和槽式技術類型進行核算
“光熱(re)發(fa)電(dian)(dian)主要涉及(ji)塔(ta)式(shi)(shi)、槽式(shi)(shi)、線性菲涅(nie)爾式(shi)(shi)和蝶(die)式(shi)(shi)等技術。由于光熱(re)發(fa)電(dian)(dian)碳足跡因(yin)(yin)子需(xu)要代表行業屬性,所(suo)以,計算國內光熱(re)發(fa)電(dian)(dian)的碳足跡因(yin)(yin)子收集的項目(mu)數據需(xu)要有典型性、技術代表性等。”中(zhong)國廣核(he)新能源控股(gu)有限公司(si)副(fu)總工(gong)程師成和祥說,“根據公開數據,截至2023年,我(wo)國光熱(re)機組的并網發(fa)電(dian)(dian)項目(mu)以塔(ta)式(shi)(shi)和槽式(shi)(shi)為主,占總發(fa)電(dian)(dian)量的90%以上(shang),因(yin)(yin)此,本次(ci)核(he)算的技術類(lei)型為塔(ta)式(shi)(shi)和槽式(shi)(shi)技術。”
成和祥坦(tan)言(yan),在典型(xing)(xing)(xing)項目選取上(shang),由于(yu)(yu)小型(xing)(xing)(xing)光(guang)熱(re)項目投(tou)(tou)運較(jiao)少,選取案(an)例均為50MW及以(yi)上(shang)的(de)分(fen)屬(shu)于(yu)(yu)不同電(dian)力集團的(de)大(da)型(xing)(xing)(xing)光(guang)熱(re)電(dian)站項目,位于(yu)(yu)青海省(sheng)、內(nei)蒙古自治區、甘(gan)肅省(sheng)、新(xin)疆維吾爾自治區等光(guang)熱(re)資源(yuan)豐富區域,案(an)例的(de)總(zong)裝(zhuang)機(ji)容量占(zhan)到已投(tou)(tou)運裝(zhuang)機(ji)容量的(de)50%以(yi)上(shang)。
收集的(de)(de)(de)數(shu)據主要(yao)包(bao)括光(guang)熱發電所需(xu)的(de)(de)(de)設(she)備(bei)獲取階(jie)(jie)段(duan)、設(she)施建設(she)階(jie)(jie)段(duan)、運營(ying)維護階(jie)(jie)段(duan)等(deng)各個環節(jie)的(de)(de)(de)數(shu)據,來自于企業提供的(de)(de)(de)實測值或相關(guan)項目的(de)(de)(de)初設(she)/可研文件(jian)。主要(yao)包(bao)括能(neng)源消耗數(shu)據、材料消耗數(shu)據等(deng)。
“國內(nei)光(guang)熱(re)發(fa)電的(de)碳(tan)足(zu)(zu)跡因(yin)子根(gen)據不同技術類型的(de)發(fa)電量加權計(ji)算(suan)(suan)得到全國光(guang)熱(re)發(fa)電的(de)平(ping)均電力(li)(li)(li)碳(tan)足(zu)(zu)跡因(yin)子,即為(wei)光(guang)熱(re)發(fa)電的(de)電力(li)(li)(li)碳(tan)足(zu)(zu)跡因(yin)子。本次測算(suan)(suan)的(de)典(dian)型案(an)例的(de)光(guang)熱(re)發(fa)電碳(tan)足(zu)(zu)跡因(yin)子區(qu)間值為(wei)0.0253-0.0457kgCO2e/kWh,全國光(guang)熱(re)發(fa)電的(de)平(ping)均電力(li)(li)(li)碳(tan)足(zu)(zu)跡因(yin)子為(wei)0.0313kgCO2e/kWh。”成和祥說(shuo)。
與國際數據庫相比,數據偏小
據了解,國(guo)內光熱發(fa)電(dian)的碳(tan)足跡(ji)因子(zi)計算參(can)照(zhao)了國(guo)內外有關標(biao)準,將光熱發(fa)電(dian)電(dian)力碳(tan)足跡(ji)因子(zi)系統邊(bian)界劃分為設備獲取階(jie)段(duan)(duan)、施(shi)工建設階(jie)段(duan)(duan)、運(yun)營維(wei)護階(jie)段(duan)(duan)和退役處置階(jie)段(duan)(duan)共計4個(ge)階(jie)段(duan)(duan)。
其中(zhong),設備(bei)(bei)(bei)(bei)獲取(qu)階段包(bao)括(kuo)(kuo)聚(ju)光系統(tong)、吸熱系統(tong)、儲(chu)換(huan)熱系統(tong)、發電系統(tong)等對應設備(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)原材(cai)料獲取(qu)、加工、運(yun)(yun)輸和制造;設備(bei)(bei)(bei)(bei)建設階段包(bao)括(kuo)(kuo)設備(bei)(bei)(bei)(bei)運(yun)(yun)輸至項目地點的(de)(de)能(neng)源(yuan)(yuan)消耗(hao)(hao)、建筑(zhu)材(cai)料隱含的(de)(de)排放(fang)以及(ji)建筑(zhu)建設和設備(bei)(bei)(bei)(bei)安裝的(de)(de)能(neng)源(yuan)(yuan)消耗(hao)(hao)等;運(yun)(yun)營維(wei)(wei)護階段包(bao)括(kuo)(kuo)輔助能(neng)源(yuan)(yuan)消耗(hao)(hao)(如(ru)電力、天然氣等)和運(yun)(yun)營維(wei)(wei)護期的(de)(de)物料消耗(hao)(hao)等;退役處(chu)置階段包(bao)括(kuo)(kuo)設備(bei)(bei)(bei)(bei)設施(shi)拆解、廢(fei)物運(yun)(yun)輸的(de)(de)能(neng)源(yuan)(yuan)消耗(hao)(hao)和廢(fei)物處(chu)理處(chu)置等。
“設備獲取(qu)階段(duan)和(he)運營(ying)維護階段(duan)占碳足(zu)(zu)跡(ji)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)總量的(de)比例(li)(li)較大,超過80%。”成和(he)祥(xiang)說(shuo),“本次測算選取(qu)光(guang)熱(re)(re)發電(dian)(dian)的(de)主流技術類型下的(de)典型案(an)(an)例(li)(li),加權得到全(quan)國(guo)光(guang)熱(re)(re)發電(dian)(dian)電(dian)(dian)力碳足(zu)(zu)跡(ji)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)。案(an)(an)例(li)(li)具有(you)較好的(de)代表(biao)性,能充分(fen)反(fan)映(ying)我國(guo)光(guang)熱(re)(re)發電(dian)(dian)項目的(de)平均(jun)電(dian)(dian)力碳足(zu)(zu)跡(ji)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)水平。”
據(ju)(ju)了解,綜合文(wen)獻(xian)和(he)各數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)的(de)調研,目前,國際(ji)上的(de)光(guang)熱碳足跡因子區間值為(wei)(wei)0.02kgCO2e/kWh—0.06kgCO2e/kWh。本次測算的(de)全國光(guang)熱發(fa)電(dian)的(de)平均電(dian)力碳足跡因子為(wei)(wei)0.0313kgCO2e/kWh,結果與(yu)國際(ji)數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)相比(bi),數(shu)(shu)據(ju)(ju)偏(pian)小。
以國際常用的Ecoinvent數據(ju)庫為(wei)例,根(gen)據(ju)調研(yan)結果來看,Ecoinvent3.11數據(ju)庫中(zhong),光(guang)熱50MW槽式電站(zhan)碳(tan)足跡因子(zi)(zi)為(wei)0.0536kgCO2e/kWh,國內光(guang)熱槽式平均碳(tan)足跡因子(zi)(zi)為(wei)0.0424 kgCO2e/kWh,比(bi)Ecoinvent的數據(ju)小20%。Ecoinvent3.11中(zhong)的數據(ju),光(guang)熱20MW的塔式電站(zhan)碳(tan)足跡因子(zi)(zi)為(wei)0.0472kgCO2e/kWh,國內塔式光(guang)熱平均碳(tan)足跡因子(zi)(zi)為(wei)0.0268kgCO2e/kWh,比(bi)Ecoinvent的數據(ju)小43%。
“我國光(guang)(guang)熱(re)發電的(de)碳(tan)足跡因(yin)子(zi)偏低,主要原因(yin)是國內光(guang)(guang)熱(re)項目的(de)建(jian)設投產時(shi)間比(bi)國際(ji)晚(wan),項目的(de)平均裝機(ji)容量較國際(ji)大(da),具有更(geng)好的(de)技術經濟性。因(yin)此(ci),國內光(guang)(guang)熱(re)發電的(de)碳(tan)足跡因(yin)子(zi)優于國際(ji)數(shu)據(ju)庫。”成和(he)祥說。
圖1光(guang)熱發電項目統計圖
中國光熱發電發展最迅速
近年來,隨著全球對(dui)清(qing)潔能源的(de)關注(zhu)度(du)不(bu)斷提升(sheng),光熱發(fa)(fa)電(dian)行業也迎來了快(kuai)速發(fa)(fa)展。但由于(yu)技術和(he)成本等(deng)原因(yin),其市場(chang)規模和(he)份額相較于(yu)光伏和(he)風能仍(reng)然處于(yu)劣勢。
不(bu)過,隨著技(ji)術發展的和成本的逐步降低,光熱(re)發電(dian)的競爭(zheng)力正在逐漸(jian)增強(qiang),建設規模逐漸(jian)擴大(da)。據CSPPLAZA統計,2024年全(quan)(quan)球(qiu)(qiu)光熱(re)發電(dian)建成裝機(ji)容量新增350MW,總(zong)裝機(ji)增至約7807MW。到2030年,全(quan)(quan)球(qiu)(qiu)光熱(re)發電(dian)市(shi)場的總(zong)裝機(ji)容量預計將達到687GW級(ji)別。
全球范圍來看,西(xi)班牙仍然是光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)(dian)的領先(xian)國家,無論是技(ji)術(shu)還是項目數量(liang)都處(chu)于領先(xian)地(di)位。美國也是是光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)(dian)市場的重(zhong)要(yao)成員,加利(li)福(fu)尼亞州(zhou)、內華達州(zhou)和亞利(li)桑那州(zhou)等地(di)光(guang)照充(chong)足(zu),光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)(dian)項目多且規模大、技(ji)術(shu)先(xian)進,涵(han)蓋(gai)槽(cao)式(shi)、塔式(shi)以及(ji)碟式(shi)等多種類型(xing)。
中國(guo)是光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)最迅(xun)速的(de)(de)國(guo)家,2024年(nian)建成(cheng)投運的(de)(de)商業化光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)項目總裝(zhuang)機(ji)(ji)量達到800MW,僅(jin)次于西(xi)班牙和美國(guo)。中國(guo)光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)技術不斷取得突破,形成(cheng)了具(ju)有(you)自主知識產權(quan)的(de)(de)核心技術,并成(cheng)功研制(zhi)出多種類型的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)系統。目前,中國(guo)有(you)近30個、總裝(zhuang)機(ji)(ji)約3GW的(de)(de)在建光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)(re)項目正(zheng)穩(wen)步推進,預計到2026年(nian),光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)總建成(cheng)裝(zhuang)機(ji)(ji)量將躍(yue)居全球第一。
其中(zhong),槽式技(ji)術因成(cheng)本較(jiao)低(di)、技(ji)術成(cheng)熟而占(zhan)據市(shi)(shi)場(chang)主(zhu)導地(di)位。塔式技(ji)術的光電轉換效率較(jiao)高(gao)(gao),儲能(neng)優(you)勢明顯,適合大規模(mo)集中(zhong)式發電,也占(zhan)有較(jiao)高(gao)(gao)的市(shi)(shi)場(chang)份(fen)額。
作(zuo)者:中環報記者喬建華