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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。

如何實現中長期能源轉型發展的戰略目標，突(tu)破以(yi)風電、光伏(fu)為主的新(xin)能源的大(da)規模(mo)并網瓶頸(jing)，成為當下必須破解的現實課題。

作為集儲能與發(fa)電于一身的(de)(de)可(ke)再生能源(yuan)發(fa)電方式，在新(xin)的(de)(de)能源(yuan)大環境下，光(guang)熱發(fa)電在電力系統(tong)中的(de)(de)地位需要被重新(xin)審視。

光熱發電在電力系統中的定位

中(zhong)(zhong)國電力科學研究院新能源(yuan)(yuan)研究中(zhong)(zhong)心(xin)主任、教授級高工王偉(wei)勝認為，太陽能熱發(fa)(fa)電是(shi)優質電源(yuan)(yuan)，其功率(lv)調節和電壓(ya)支撐能力，對構建新能源(yuan)(yuan)電力系統至關重要，需要科學論證其在可再生能源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)展戰略中(zhong)(zhong)的地位。

國(guo)網(wang)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)研究(jiu)院新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)與(yu)統(tong)計(ji)研究(jiu)所所長(chang)李瓊慧強調，一方面，與(yu)其(qi)他波動(dong)性(xing)發電(dian)相(xiang)比，太陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)發電(dian)最大優勢是能(neng)(neng)夠(gou)配備儲(chu)熱(re)裝置，通過與(yu)儲(chu)熱(re)系(xi)統(tong)聯合運行(xing)，顯著平滑發電(dian)出力(li)(li)，減小出力(li)(li)波動(dong)，同時(shi)提高(gao)(gao)系(xi)統(tong)運行(xing)靈活性(xing)；另一方面，光(guang)熱(re)發電(dian)能(neng)(neng)夠(gou)彌補(bu)風電(dian)、光(guang)伏發電(dian)的(de)波動(dong)特性(xing)，提高(gao)(gao)系(xi)統(tong)穩定(ding)性(xing)及消(xiao)納波動(dong)電(dian)源(yuan)(yuan)的(de)能(neng)(neng)力(li)(li)。

據(ju)王(wang)偉(wei)勝介紹，中國電科院開發了新(xin)能(neng)源生產模擬系(xi)統(tong)（REPS），融入(ru)光(guang)熱運行模型，能(neng)夠開展(zhan)含光(guang)熱、光(guang)伏、風電、儲(chu)能(neng)等多類型電源的生產模擬研究。通(tong)過不同(tong)模式下的仿(fang)真分析，可以看到(dao)光(guang)熱發電對提高電力系(xi)統(tong)穩定性的重要作(zuo)用。

首先(xian)，同(tong)等(deng)容(rong)量300MW的光(guang)熱發電(dian)(dian)和光(guang)伏發電(dian)(dian)相比較，光(guang)熱的同(tong)步發電(dian)(dian)機能夠對(dui)系(xi)統(tong)電(dian)(dian)壓控制提供支撐能力，對(dui)系(xi)統(tong)暫態壓升起到一定抑制作(zuo)用(yong)。

其次，在(zai)300MW風(feng)電場增加了(le)150MW光熱(re)發電后，光熱(re)的同步(bu)發電機在(zai)直(zhi)流換相失敗故障下(xia)，能夠快速提供暫(zan)態(tai)無(wu)功支撐(cheng)，對風(feng)電場的暫(zan)態(tai)過電壓起到一定(ding)抑制(zhi)作用。

最后，在短路比為2、存在振蕩現象的300MW風電(dian)(dian)場，接入(ru)150MW的光熱發(fa)電(dian)(dian)，可(ke)將風電(dian)(dian)場短路比提升1.5倍左右，次/超同步振蕩問題得以消除。

李瓊慧提(ti)及，根據國外相關研(yan)究(jiu)，美國國家可再生(sheng)能(neng)源實驗(yan)室(shi)以加州(zhou)可再生(sheng)能(neng)源配額為(wei)32%的(de)系統構(gou)成為(wei)基(ji)礎，通(tong)過設立以下4種(zhong)場景新增(zeng)發電容量，滿足加州(zhou)1%的(de)負荷需求，從而分(fen)析(xi)可再生(sheng)能(neng)源配額達(da)到33%情(qing)況(kuang)下，通(tong)過模型量化和(he)場景對(dui)比，分(fen)析(xi)太陽能(neng)熱(re)發電的(de)電力系統價值。

表：NREL光熱(re)發電系(xi)統價值分析結果

從移峰填谷來看(kan)，含儲(chu)熱的光熱發電系(xi)統的能量價(jia)值(zhi)比(bi)常規電源高$6/MWh，比(bi)光伏發電高$12/MWh。如果允許提供備用容(rong)量，則含儲(chu)熱的光熱發電的系(xi)統價(jia)值(zhi)將增加$17/MWh。綜合(he)來看(kan)，光熱發電的運行(xing)和容(rong)量價(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(zhe)江中控(kong)太陽能(neng)(neng)技(ji)術(shu)有限(xian)公(gong)司總裁徐(xu)能(neng)(neng)表示，現階段，與光伏和(he)風(feng)電(dian)一(yi)樣，光熱(re)電(dian)站可以盡可能(neng)(neng)在(zai)白(bai)天多發(fa)(fa)電(dian)（仍是一(yi)種電(dian)量(liang)補充(chong)），利用儲(chu)能(neng)(neng)在(zai)晚高(gao)峰繼(ji)續發(fa)(fa)電(dian)，有別于光伏成為穩定可控(kong)電(dian)源。

下階段，光熱發電可以發揮儲能(neng)優勢，成為清潔(jie)的(de)靈活調(diao)節電源，具體(ti)表現為：

與光(guang)伏、風電(dian)(dian)混合(he)發電(dian)(dian)，取代部(bu)分火電(dian)(dian)和天然氣調(diao)(diao)峰電(dian)(dian)源，可逐步實現按照(zhao)調(diao)(diao)峰電(dian)(dian)價平價上網——在高比(bi)例清潔電(dian)(dian)源背景下，通過光(guang)熱(re)電(dian)(dian)站(zhan)機組的(de)出力調(diao)(diao)節，滿足電(dian)(dian)力系統(tong)負荷需求。

表：光(guang)伏、風電、光(guang)熱的出力特征

未來，作為理想的(de)基荷電(dian)(dian)源和調峰(feng)電(dian)(dian)源，光熱可以(yi)取代(dai)火電(dian)(dian)，尤(you)其(qi)是取代(dai)與光伏和風電(dian)(dian)配套(tao)建設的(de)火電(dian)(dian)，推動實現(xian)能源轉型及太陽(yang)能資源高效利用，替代(dai)煤電(dian)(dian)成(cheng)為電(dian)(dian)力系統壓艙石。

光熱發電助力高比例可再生能源外送

電力(li)規劃(hua)設計總院原副(fu)院長孫銳指出(chu)，在(zai)(zai)我(wo)國光資源、土地(di)資源比(bi)較豐富的西部地(di)區(qu)，已投運和規劃(hua)建設多個特高(gao)壓電力(li)外(wai)送通道，在(zai)(zai)這(zhe)些地(di)區(qu)有序建設太陽(yang)能發電基地(di)，并利用這(zhe)些電力(li)外(wai)送通道可實現更高(gao)比(bi)例(li)可再生(sheng)能源輸(shu)送。

以新疆哈密送電(dian)(dian)到江蘇(su)±800kV輸(shu)電(dian)(dian)通道(dao)為例，設計輸(shu)電(dian)(dian)功率800萬千(qian)瓦(wa)(wa)，為保證受電(dian)(dian)地區的供(gong)電(dian)(dian)可靠性，電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)配置原則(ze)為可靠電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)功率不(bu)低于(yu)600萬千(qian)瓦(wa)(wa)，年輸(shu)電(dian)(dian)量約440億(yi)千(qian)瓦(wa)(wa)時，分4種不(bu)同(tong)的電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)配置方案（見下(xia)表）。

通過比(bi)較4種(zhong)方案(an)中(zhong)可以(yi)看出，在目前的輸電(dian)模式下(xia)（第一種(zhong)方案(an)），新能源的電(dian)量(liang)占比(bi)約(yue)為44%。煤電(dian)在沒有CCS的情況(kuang)下(xia)，發電(dian)成本(ben)是最低的，有了CCS以(yi)后(hou)成本(ben)大幅上升（注：上述成本(ben)預算(suan)是到按照(zhao)2030年，包(bao)括光(guang)熱電(dian)價、光(guang)伏和蓄電(dian)池儲能電(dian)價都(dou)在下(xia)降的結果來計算(suan)）。

總(zong)體(ti)而言，采用(yong)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)+風電(dian)(dian)(dian)(dian)+光伏的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)配(pei)置(zhi)方案，輸送(song)新能(neng)(neng)源(yuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)力的(de)比重難以(yi)繼續(xu)提高；增(zeng)設光熱發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝機以(yi)后，相比光伏+儲能(neng)(neng)的(de)配(pei)置(zhi)方案，其(qi)在(zai)輸電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)可靠性和經(jing)濟(ji)性上更(geng)好(hao)；若采用(yong)光熱發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)替代(dai)全部的(de)燃煤機組，則可實現100%的(de)新能(neng)(neng)源(yuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)力輸送(song)，其(qi)經(jing)濟(ji)性是最(zui)好(hao)的(de)。

光熱電站作為靈活調節電源的經濟性

多(duo)能(neng)互(hu)補是(shi)提高(gao)可再生能(neng)源消納能(neng)力的重要(yao)手段。其中，最典型(xing)案例是(shi)國(guo)家首批(pi)多(duo)能(neng)互(hu)補示范工程之一的魯能(neng)海西(xi)700MW風光(guang)熱儲(chu)多(duo)能(neng)互(hu)補集(ji)成優化示范工程。

該工程中光(guang)熱調峰前度電(dian)成本為(wei)1.1307元(yuan)/kWh，調峰后度電(dian)成本降低約0.0453元(yuan)/kWh，為(wei)1.0854元(yuan)/kWh，低于目前國家首(shou)批光(guang)熱電(dian)站上網電(dian)價(jia)。

表：該工程中光熱電站(zhan)調(diao)峰前(qian)后度電成(cheng)本變化示意(yi)圖

由(you)此可見(jian)，光(guang)(guang)熱(re)電站參與調峰不僅(jin)可顯(xian)著減少棄風棄光(guang)(guang)電量，而且可創(chuang)造良好收(shou)益，為建立輔助服務市(shi)場(chang)為光(guang)(guang)熱(re)調峰提供一定補貼政策(ce)提供了一種參考模式(shi)，同(tong)時也提高了光(guang)(guang)熱(re)機組參與調峰的積極性和主動性。

徐能(neng)(neng)也表(biao)達(da)了(le)類(lei)似的觀點。以(yi)2025年(nian)我國西北(bei)部某(mou)(mou)省綜合能(neng)(neng)源基地(di)光(guang)(guang)熱調峰電(dian)(dian)站為(wei)例(li)，通過特高壓直流輸電(dian)(dian)通道，將光(guang)(guang)熱發電(dian)(dian)與(yu)煤電(dian)(dian)、風(feng)電(dian)(dian)、光(guang)(guang)伏發電(dian)(dian)打(da)捆外送(song)到東部某(mou)(mou)省份。

在(zai)此(ci)條件下，光熱發電(dian)利用儲能提(ti)高高峰(feng)時(shi)(shi)段(duan)發電(dian)量比(bi)例(li)，減少低(di)谷時(shi)(shi)段(duan)的發電(dian)量比(bi)例(li)，為風電(dian)和光伏讓路，同時(shi)(shi)保證風電(dian)、光伏、火(huo)電(dian)、輸配(pei)電(dian)、售電(dian)側(ce)價格水(shui)平不變。

他進一步(bu)表示，傳統(tong)概念的調(diao)峰(feng)(feng)光熱(re)(re)電(dian)站(zhan)因調(diao)峰(feng)(feng)需求導(dao)致棄光，發(fa)電(dian)量減少，較(jiao)多影(ying)(ying)響經濟性。為適應新的調(diao)峰(feng)(feng)需求，在對(dui)光熱(re)(re)電(dian)站(zhan)系統(tong)設(she)計進行調(diao)整后，用于調(diao)峰(feng)(feng)的光熱(re)(re)電(dian)站(zhan)經濟性受調(diao)峰(feng)(feng)影(ying)(ying)響較(jiao)小。

根(gen)據方案2，光熱機(ji)組在低谷、平段、高(gao)峰的(de)上網(wang)電(dian)(dian)價和發電(dian)(dian)量(liang)計算加權平均上網(wang)電(dian)(dian)價為(wei)0.773元/kWh，大于10%內部收益率對(dui)應上網(wang)電(dian)(dian)價0.760元/kWh。從表格中看(kan)出，通過系統(tong)優化(hua)，調(diao)峰對(dui)于光熱電(dian)(dian)站(zhan)經濟性沒有大的(de)障(zhang)礙(ai)。