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由(you)中(zhong)國改革報(bao)社《能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發展》周刊主(zhu)辦(ban)、北京(jing)國發智慧能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技術研究院承辦(ban)的(de)“第五屆能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)創新與(yu)發展論壇(tan)”日前在(zai)京(jing)閉幕，電(dian)(dian)力(li)(li)(li)規劃設計總(zong)院原副(fu)院長孫銳在(zai)主(zhu)旨演講中(zhong)指出(chu)，聚(ju)光儲熱(re)發電(dian)(dian)是(shi)集發電(dian)(dian)和儲能(neng)(neng)為一身的(de)可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發電(dian)(dian)方式(shi)，電(dian)(dian)力(li)(li)(li)輸出(chu)穩定(ding)可靠、調(diao)節性(xing)能(neng)(neng)優越，可以(yi)作為電(dian)(dian)力(li)(li)(li)系統(tong)中(zhong)的(de)主(zhu)力(li)(li)(li)機(ji)組(zu)(zu)(zu)承擔基本(ben)負荷(he)，也(ye)可以(yi)承擔高峰負荷(he)，可參與(yu)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)系統(tong)的(de)一次調(diao)頻和二次調(diao)頻，并能(neng)(neng)夠減少(shao)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)系統(tong)對儲能(neng)(neng)電(dian)(dian)站容量的(de)需求，在(zai)西北的(de)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)外(wai)送通道(dao)送出(chu)端配置聚(ju)光儲熱(re)發電(dian)(dian)機(ji)組(zu)(zu)(zu)，替代煤(mei)電(dian)(dian)機(ji)組(zu)(zu)(zu)，可顯著(zhu)提升輸電(dian)(dian)通道(dao)的(de)可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)比重。

筆者認為，隨著光伏、風電(dian)等新能源(yuan)(yuan)(yuan)發電(dian)裝機(ji)大規模涌現，對于調(diao)峰電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)需求也將大幅(fu)上升，作為兼具綠色與(yu)可調(diao)功能的(de)新型電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)，光熱將在(zai)未來(lai)能源(yuan)(yuan)(yuan)體系中扮演(yan)重(zhong)要的(de)角色。

光熱發電增強電網的穩定性

配置儲(chu)熱系(xi)統的(de)光熱發(fa)電(dian)機組能夠保持穩定的(de)電(dian)力(li)(li)輸出，可(ke)以(yi)(yi)作為電(dian)力(li)(li)系(xi)統中的(de)主力(li)(li)機組承(cheng)擔(dan)基本負荷，也可(ke)以(yi)(yi)作為電(dian)力(li)(li)系(xi)統中的(de)調峰(feng)機組承(cheng)擔(dan)高峰(feng)負荷。相(xiang)比燃煤發(fa)電(dian)，光熱發(fa)電(dian)機組調節特性(xing)更優，可(ke)迅速(su)響應電(dian)網負荷需求，快速(su)調節機組的(de)出力(li)(li)，可(ke)以(yi)(yi)參(can)與(yu)電(dian)力(li)(li)系(xi)統調峰(feng)和調頻。

光(guang)熱電(dian)(dian)站是清潔能源中具備儲能功能的(de)(de)(de)少數技術方(fang)案之(zhi)一(yi)，有利于風(feng)(feng)、光(guang)集中發(fa)電(dian)(dian)時出力(li)的(de)(de)(de)調節，降低風(feng)(feng)、光(guang)棄用比例(li)，增強(qiang)電(dian)(dian)網(wang)的(de)(de)(de)穩定性。據孫銳測算，以新(xin)疆電(dian)(dian)網(wang)為(wei)例(li)，安(an)裝光(guang)熱發(fa)電(dian)(dian)機組(zu)500萬千瓦，可減少棄風(feng)(feng)棄光(guang)電(dian)(dian)量37.6%。

圖1：新(xin)疆地區光(guang)熱新(xin)增裝機與減(jian)少棄(qi)風(feng)棄(qi)光(guang)電(dian)量(liang)占比的關系

在(zai)國際可(ke)再(zai)(zai)(zai)生能(neng)源署IRENA發布(bu)的(de)《張(zhang)家口2050年(nian)能(neng)源轉(zhuan)型戰略》中，2035年(nian)正常情境下，可(ke)再(zai)(zai)(zai)生能(neng)源份(fen)額達53%；而通過加強電(dian)氣化(hua)或(huo)氫能(neng)利(li)用，可(ke)再(zai)(zai)(zai)生能(neng)源份(fen)額會繼(ji)續增加，達到75%。通過對比一次能(neng)源發電(dian)量，光(guang)熱(re)發電(dian)增長明顯，是煤電(dian)減少后支撐可(ke)再(zai)(zai)(zai)生能(neng)源的(de)有效手段(duan)之一。

圖2：張家口2035年(nian)多種情景下光熱發電量對比(bi)

另外(wai)(wai)，在煤電(dian)裝(zhuang)機停批緩建的背景下，可(ke)再生能源特高壓(ya)外(wai)(wai)送(song)通道外(wai)(wai)送(song)能力將(jiang)受調(diao)峰電(dian)力不足(zu)的影響。通過(guo)建設光(guang)熱電(dian)站替代被(bei)停建的煤電(dian)，風、光(guang)等可(ke)變可(ke)再生能源外(wai)(wai)送(song)能力將(jiang)會加(jia)強。

筆者認為，光(guang)熱發(fa)電具備儲(chu)能能力，在大規模儲(chu)能方面具有較大優勢，適合作為基荷和調峰電源增加(jia)風電和光(guang)伏發(fa)電的裝機規模并降低(di)棄用率，對逐步降低(di)煤電比重(zhong)，減少碳排放等都具有重(zhong)要意義。

我國光熱發電潛力巨大

與風電(dian)(dian)和(he)光(guang)(guang)伏相似，我國(guo)的光(guang)(guang)熱(re)(re)資源也非(fei)常(chang)豐富。通常(chang)光(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)電(dian)(dian)能力由(you)當地(di)太陽直(zhi)接(jie)輻射量(liang)決定，內蒙古自治(zhi)區(qu)西(xi)部(bu)(bu)、甘肅省(sheng)西(xi)北部(bu)(bu)、青(qing)海(hai)海(hai)西(xi)州(zhou)和(he)新疆自治(zhi)區(qu)東部(bu)(bu)等區(qu)域年太陽直(zhi)接(jie)輻射量(liang)超過1800kWh/m2，非(fei)常(chang)適宜(yi)進行光(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)電(dian)(dian)項目的建設(she)。據(ju)統計，上(shang)述四省(sheng)適宜(yi)建設(she)光(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)電(dian)(dian)基地(di)的國(guo)土(tu)面積約78萬km2，可建設(she)光(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)電(dian)(dian)項目約7800GW。

圖(tu)3：中國直接輻射量分布(bu)圖(tu)

據孫銳測算，考慮光資(zi)源(yuan)、土(tu)地資(zi)源(yuan)和水資(zi)源(yuan)情況，我國光熱(re)發電裝(zhuang)機容(rong)量在2030、2035和2050年可以分別實(shi)現1.2億(yi)(yi)(yi)千(qian)萬、2.2億(yi)(yi)(yi)千(qian)瓦、5.2億(yi)(yi)(yi)千(qian)瓦。

成本下降有賴規模化應用

根據(ju)IRENA《RE Capacity Statistics 2019》中(zhong)(zhong)的(de)數據(ju)，路上風(feng)電(dian)、光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)和光(guang)熱發電(dian)從(cong)2010年(nian)至2018年(nian)全球和中(zhong)(zhong)國(guo)新(xin)(xin)增裝機量見圖(tu)4，新(xin)(xin)增裝機中(zhong)(zhong)國(guo)占比(bi)如(ru)圖(tu)5。與光(guang)熱發電(dian)不同，光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)從(cong)2013年(nian)起開(kai)始顯(xian)著增長(chang)并持續(xu)高位(wei)發展，中(zhong)(zhong)國(guo)新(xin)(xin)增光(guang)伏(fu)(fu)裝機長(chang)期保(bao)持全球領先。

圖4：全球及中國部分可再生(sheng)能源年新增(zeng)裝機(ji)

圖5：中(zhong)國部分可(ke)再生(sheng)能源新(xin)增裝機在全球的占比

補(bu)貼政(zheng)策(ce)上對比來看(kan)，光伏發電在2011年(nian)出臺地(di)面(mian)電站標桿電價政(zheng)策(ce)，補(bu)貼強度1.15元(yuan)/KWh，2013年(nian)降(jiang)為(wei)1元(yuan)/KWh，2014年(nian)后西(xi)部一類地(di)區降(jiang)為(wei)0.9元(yuan)/KWh，此后數次降(jiang)低，直到2018年(nian)調(diao)整為(wei)0.5元(yuan)/KWh。光熱發電在2016針對示范(fan)項目出臺1.15元(yuan)/KWh補(bu)貼政(zheng)策(ce)，至(zhi)今尚未(wei)有新政(zheng)策(ce)出臺。

筆者(zhe)通過梳理發(fa)現，光(guang)(guang)伏(fu)和光(guang)(guang)熱在國內幾乎同時起步，但差(cha)距在2013年(nian)(nian)后(hou)被(bei)迅速拉大，這從圖6中可以找到一些答案。光(guang)(guang)伏(fu)系(xi)統造價持續降(jiang)低(di)(di)，2018年(nian)(nian)比2013年(nian)(nian)平均降(jiang)低(di)(di)52.9%，光(guang)(guang)熱系(xi)統成本則(ze)僅降(jiang)低(di)(di)17.5%。

電站系統成本的顯著降低歸因于規模的擴大和產業(ye)鏈完善。就光伏(fu)來說，是中國少有的生產端(duan)、應用端(duan)均全球(qiu)領先的行業(ye)，據(ju)統計，2013年太陽能(neng)硅片、電池、組件全球(qiu)前(qian)十(shi)大廠商中中國企業(ye)分別(bie)占據(ju)70%、60%和60%，而當年，中國光伏(fu)新增容(rong)量占全球(qiu)比(bi)重剛(gang)突(tu)破(po)30%。

圖(tu)6：各種可再生(sheng)能源電站建造成本(ben)（2010-2018）

而光(guang)熱產業(ye)鏈遠(yuan)未像光(guang)伏一(yi)樣壯大，據了解，業(ye)務單純聚(ju)焦于(yu)光(guang)熱發電市(shi)場(chang)的企(qi)業(ye)普遍(bian)運營(ying)較困難(nan)，國(guo)內現有(you)市(shi)場(chang)不足(zu)以支撐其獲得健(jian)康發展。相應的，絕大多(duo)數供應商(shang)也不僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)依靠光(guang)熱市(shi)場(chang)，由于(yu)規模有(you)限，對光(guang)熱領域的投入也有(you)限。

2018年，全球(qiu)光熱發電建(jian)成裝機(ji)容量新增936兆瓦，總裝機(ji)在2017年5133兆瓦的基礎上(shang)增至6069兆瓦，增幅為18.23%。其(qi)中，中國光熱發電市場新增裝機(ji)215兆瓦，占全球(qiu)總新增裝機(ji)量的22.97%，這(zhe)顯然(ran)比IRENA數據(ju)更加令人樂觀。

截至2018年底(di)，我國共有10個示范項目(mu)在(zai)實(shi)質性建設，包括了(le)首批示范項目(mu)中的9個，以(yi)及魯能50兆瓦的塔式項目(mu)，見表1。

國(guo)內上游企業也在快速(su)增多，據統計，截至2018年(nian)底，我國(guo)具有(you)槽式(shi)(shi)玻璃反射鏡(jing)(jing)生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)6條(tiao)(tiao)(tiao)，槽式(shi)(shi)真空吸熱(re)管生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)10條(tiao)(tiao)(tiao)，機械傳動箱生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)5條(tiao)(tiao)(tiao)，液(ye)壓傳動生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)2條(tiao)(tiao)(tiao)，導(dao)熱(re)油(you)生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)3條(tiao)(tiao)(tiao)，熔(rong)融鹽生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)3條(tiao)(tiao)(tiao)，定日鏡(jing)(jing)生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)5條(tiao)(tiao)(tiao)，槽式(shi)(shi)集熱(re)器(qi)生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)3條(tiao)(tiao)(tiao)，塔式(shi)(shi)吸熱(re)器(qi)生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)3條(tiao)(tiao)(tiao)。得(de)益(yi)于示(shi)范項(xiang)目(mu)的帶動，孫銳表示(shi)，設備國(guo)產(chan)(chan)化率超過(guo)90%。

更可(ke)喜的是，已有眾多中(zhong)國(guo)企業參(can)與(yu)到國(guo)際光熱(re)(re)(re)市場中(zhong)，2018年，上海電(dian)氣成功中(zhong)標(biao)迪(di)拜950兆瓦光熱(re)(re)(re)光伏混合(he)發電(dian)項目，2019年，我(wo)國(guo)企業參(can)加(jia)總包的摩洛哥250MW槽式(shi)、150MW塔(ta)式(shi)光熱(re)(re)(re)電(dian)站相繼投運。

IRENA《Renewable Power Generations Costsin 2018》數據顯示，2018年全球新增光熱(re)加(jia)權平均價格在USD0.185/KWh（圖7），比2017年下(xia)降(jiang)26%，比2016年下(xia)降(jiang)46%，這主要(yao)得益于中國等(deng)新興市場的(de)貢獻。

圖7：各(ge)種電站級可再(zai)生能源LCOE（2010-2018）

盡管取得(de)了快速下降(jiang)，但光熱電站建設成本和(he)LCOE目前仍是制約光熱規模化發(fa)展的最大挑戰。

國網青海省電力(li)公(gong)司發售部(bu)主任(ren)張桂紅(hong)曾(ceng)在(zai)2018年一(yi)次論壇上(shang)表示，青海海南(nan)(nan)州到河南(nan)(nan)駐馬(ma)店的(de)(de)特(te)高(gao)壓外送通道，規劃消納新能源1835萬(wan)千(qian)瓦(wa)，其(qi)中風電500萬(wan)，光(guang)伏(fu)1200萬(wan)，光(guang)熱(re)是135萬(wan)千(qian)瓦(wa)。到2025年，海西州配套的(de)(de)1000萬(wan)的(de)(de)光(guang)熱(re)，加(jia)上(shang)海南(nan)(nan)州300萬(wan)，還有(you)總共1300萬(wan)千(qian)瓦(wa)的(de)(de)光(guang)熱(re)電站(zhan)。光(guang)熱(re)技術(shu)的(de)(de)創(chuang)新進步需要加(jia)快，“如(ru)果電價很高(gao)，售端市(shi)場就沒有(you)接(jie)納的(de)(de)能力(li)”。

筆者認為，2018年(nian)以(yi)來(lai)，國(guo)(guo)內光(guang)(guang)熱市(shi)場出現(xian)明(ming)(ming)顯起(qi)色，產(chan)(chan)業鏈(lian)逐步完善，建造成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)下(xia)降明(ming)(ming)顯，國(guo)(guo)外市(shi)場參與(yu)度不斷增加，這(zhe)些都(dou)有利于(yu)光(guang)(guang)熱產(chan)(chan)業健康發展。但限于(yu)資(zi)源、技術(shu)成(cheng)(cheng)(cheng)熟度等(deng)，光(guang)(guang)熱大規模(mo)發展只能(neng)(neng)遠離東部(bu)、南部(bu)等(deng)負(fu)荷集中(zhong)的(de)(de)地區，并在西部(bu)與(yu)風電(dian)和(he)光(guang)(guang)伏發電(dian)協同發展。把握好(hao)(hao)光(guang)(guang)熱電(dian)站的(de)(de)戰略(lve)意義和(he)定位，扎實(shi)做好(hao)(hao)全產(chan)(chan)業鏈(lian)降本(ben)提效，光(guang)(guang)熱應(ying)用規模(mo)會快(kuai)速擴(kuo)大，有望與(yu)相關(guan)政策形成(cheng)(cheng)(cheng)良性共(gong)振，與(yu)化學(xue)儲能(neng)(neng)形成(cheng)(cheng)(cheng)優勢互補，并成(cheng)(cheng)(cheng)為未來(lai)我國(guo)(guo)以(yi)可再生能(neng)(neng)源為主體的(de)(de)能(neng)(neng)源體系(xi)中(zhong)的(de)(de)重要一(yi)環。