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在碳達峰、碳中和目標引領下，我國即將迎來可再生能源大規模開發利用時代，但面對風電、光伏發電與生俱來的不穩定性，如何保障未來電力系統安全穩定運行成為關鍵。而太陽能熱發電對電網具有先天的友好性，在構建“以新能源為主體的新型電力系統”的過程中，或將扮演重要的調節作用。

從(cong)電(dian)網的視(shi)角，如何(he)看待太(tai)陽(yang)能(neng)熱(re)發電(dian)？太(tai)陽(yang)能(neng)熱(re)發電(dian)的“友好性”如何(he)體現？電(dian)網對(dui)這(zhe)種(zhong)新能(neng)源(yuan)的發展有何(he)期待？帶著這(zhe)些問題(ti)，本報記者(zhe)專訪(fang)了國家(jia)電(dian)網有限公(gong)司西北分(fen)部(bu)規(gui)劃部(bu)副主任(ren)孫驍(xiao)強。

在(zai)孫(sun)驍強看來，太陽(yang)能熱(re)(re)發電(dian)(dian)有助于解(jie)決高(gao)比例可再生能源系(xi)(xi)統(tong)的電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)量供(gong)應平衡問題和電(dian)(dian)力(li)系(xi)(xi)統(tong)安全問題。他(ta)表示，目(mu)前，電(dian)(dian)網中火電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)占比還比較高(gao)，太陽(yang)能熱(re)(re)發電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)小，其特點還沒(mei)有顯現，但在(zai)未來，隨著火電(dian)(dian)的逐(zhu)(zhu)漸(jian)(jian)退(tui)出(chu)，太陽(yang)能熱(re)(re)發電(dian)(dian)對(dui)電(dian)(dian)力(li)系(xi)(xi)統(tong)的“友(you)好性”將(jiang)逐(zhu)(zhu)漸(jian)(jian)凸顯。

保障新型電力系統安全穩定運行

問：從替代火電的角度，太陽能(neng)熱(re)發電在保(bao)障電力電量供應(ying)、落實國家能(neng)源安全(quan)戰(zhan)略方面(mian)將發揮什么作用？

答：隨著國家“雙(shuang)碳”戰(zhan)略的實施，我國火電(dian)(dian)(dian)建(jian)設(she)空間(jian)將進一步(bu)壓(ya)縮，新能源(yuan)(yuan)裝機(ji)(ji)快(kuai)速提高(gao)，但其(qi)波(bo)動(dong)性(xing)使電(dian)(dian)(dian)力系統不同時間(jian)尺(chi)度的電(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)量保(bao)障(zhang)難(nan)度增大，特(te)別是(shi)極(ji)端氣(qi)候條件下(xia)的供(gong)應難(nan)度更大。太陽能熱(re)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)在增加(jia)應急燃氣(qi)鍋爐后，出力特(te)性(xing)與燃煤火電(dian)(dian)(dian)基本相當(dang)，平(ping)穩(wen)可控，從而實現全容量替代燃煤火電(dian)(dian)(dian)裝機(ji)(ji)，還(huan)能保(bao)證發電(dian)(dian)(dian)量中(zhong)絕大部分仍是(shi)可再(zai)生(sheng)能源(yuan)(yuan)，電(dian)(dian)(dian)力品(pin)質更優(you)。

同時(shi)，我國油(you)氣(qi)大量(liang)依(yi)賴(lai)進口。太(tai)陽能熱(re)電(dian)站增加應急燃氣(qi)鍋爐(lu)后(hou)，可(ke)以(yi)實現裝(zhuang)(zhuang)機(ji)的(de)(de)杠桿作用，以(yi)數倍裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容量(liang)替代(dai)燃氣(qi)機(ji)組，相同的(de)(de)天(tian)然氣(qi)消(xiao)耗(hao)，太(tai)陽能熱(re)發電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)可(ke)以(yi)達(da)到氣(qi)電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)的(de)(de)4倍。這對(dui)于擺(bai)脫一直(zhi)以(yi)來我國油(you)氣(qi)對(dui)外的(de)(de)高度依(yi)賴(lai)，確保國家(jia)能源安(an)全，對(dui)于從高碳(tan)能源快速進入(ru)低碳(tan)能源、高質量(liang)實現碳(tan)達(da)峰目標都具有重要意義。

問：如何(he)看待太陽能(neng)熱發(fa)電的調(diao)峰調(diao)節(jie)性能(neng)？

答：隨(sui)著新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)裝(zhuang)機(ji)的(de)增大(da)，其(qi)功(gong)率波(bo)動將進一步增大(da)。2019年(nian)(nian)，國(guo)家電網公司經營區新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)日(ri)最(zui)大(da)功(gong)率波(bo)動達1.07億千瓦，占其(qi)裝(zhuang)機(ji)的(de)31%。根據相關機(ji)構研究(jiu)，預估2060年(nian)(nian)全國(guo)范圍內(nei)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)日(ri)內(nei)最(zui)大(da)功(gong)率波(bo)動將超過(guo)(guo)16億千瓦，超過(guo)(guo)當年(nian)(nian)火電、水(shui)電、核電等常規電源(yuan)(yuan)(yuan)總裝(zhuang)機(ji)容量，僅靠常規電源(yuan)(yuan)(yuan)調節難以應對(dui)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)日(ri)內(nei)功(gong)率波(bo)動，新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消納面(mian)臨巨大(da)挑戰。

未來我國(guo)新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源發(fa)展(zhan)規模(mo)持續(xu)擴大(da)，而靈(ling)活(huo)調(diao)節(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)源占比低，電(dian)(dian)(dian)力系統調(diao)峰(feng)調(diao)節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)(neng)力嚴重不足。太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)熱(re)電(dian)(dian)(dian)站自帶(dai)儲能(neng)(neng)(neng)(neng)功能(neng)(neng)(neng)(neng)，可以(yi)做(zuo)到像氣電(dian)(dian)(dian)一樣(yang)的(de)啟停(ting)調(diao)峰(feng)，連續(xu)發(fa)電(dian)(dian)(dian)的(de)最小出力可以(yi)降至20%，優于煤電(dian)(dian)(dian)的(de)40%；調(diao)節(jie)(jie)速率達到額定出力的(de)（3%~4%）/分鐘，約是常規煤電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)組(zu)的(de)2倍；汽輪機(ji)(ji)的(de)啟動時間(jian)僅20分鐘~60分鐘，僅為(wei)(wei)常規煤電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)組(zu)的(de)1/3~1/4。作(zuo)為(wei)(wei)自帶(dai)調(diao)峰(feng)的(de)新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源調(diao)節(jie)(jie)性能(neng)(neng)(neng)(neng)優越(yue)，可以(yi)與光伏、風電(dian)(dian)(dian)充分互補運(yun)行，實(shi)現“以(yi)新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源調(diao)節(jie)(jie)新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源”，“以(yi)新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源促進新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源消納”。

問：在落實(shi)國家(jia)能(neng)源轉(zhuan)型戰(zhan)略方面(mian)，太陽(yang)能(neng)熱發電有哪些意義(yi)？

答：在“雙碳”目標(biao)引領下，我國勢(shi)必將(jiang)形(xing)成高比例新能(neng)源(yuan)電(dian)量(liang)的(de)電(dian)力系統，根據相關預(yu)測(ce)，2060年(nian)我國超過55%左右(you)的(de)電(dian)量(liang)來(lai)自新能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)。太陽能(neng)熱電(dian)站本身(shen)屬于新能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)電(dian)源(yuan)，在能(neng)源(yuan)轉型的(de)過程中(zhong)，通(tong)過優化新能(neng)源(yuan)開發(fa)結構，太陽能(neng)發(fa)電(dian)裝機中(zhong)建設一定比例的(de)太陽能(neng)熱電(dian)站，不僅(jin)可(ke)以(yi)減少常規調節電(dian)源(yuan)的(de)配置規模，還可(ke)以(yi)有效增加可(ke)再生發(fa)電(dian)量(liang)占(zhan)比，提高可(ke)再生能(neng)源(yuan)電(dian)力消納(na)比重，促進能(neng)源(yuan)結構綠色轉型發(fa)展。

問：太陽能熱發電(dian)對電(dian)力系統安(an)全的(de)作用(yong)主要(yao)體現在哪些方面？

答：對于電(dian)力系(xi)統(tong)安(an)全(quan)，太陽能熱發電(dian)可以解(jie)決3個關(guan)鍵問題：頻率安(an)全(quan)、電(dian)壓安(an)全(quan)、功角穩定(ding)。

在(zai)頻(pin)率安全方(fang)面(mian)，太陽能(neng)熱發電(dian)(dian)具有(you)旋(xuan)轉慣量(liang)，且調(diao)(diao)頻(pin)性能(neng)優良，可(ke)(ke)確保交(jiao)流電(dian)(dian)網(wang)頻(pin)率穩定性。和光(guang)伏、風(feng)電(dian)(dian)多為電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子元件不(bu)同(tong)，太陽能(neng)熱電(dian)(dian)站(zhan)并(bing)網(wang)元件為常規同(tong)步機(ji)組，可(ke)(ke)為系統提供(gong)旋(xuan)轉慣量(liang)，同(tong)時(shi)由于其無燃煤鍋爐，其換熱器效率高，可(ke)(ke)以(yi)參與(yu)電(dian)(dian)網(wang)一(yi)次調(diao)(diao)頻(pin)和二次調(diao)(diao)頻(pin)，性能(neng)超過火電(dian)(dian)機(ji)組，能(neng)迅速響(xiang)應電(dian)(dian)網(wang)負(fu)荷波(bo)動，維(wei)持電(dian)(dian)網(wang)頻(pin)率穩定。

在電(dian)(dian)壓(ya)(ya)安(an)全(quan)方面，太陽能(neng)熱發(fa)電(dian)(dian)作為(wei)(wei)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)支撐電(dian)(dian)源，可有效(xiao)抑(yi)制新(xin)能(neng)源暫態過電(dian)(dian)壓(ya)(ya)。太陽能(neng)熱電(dian)(dian)站完全(quan)是一個發(fa)新(xin)能(neng)源的傳統發(fa)電(dian)(dian)機組，在像光伏、風電(dian)(dian)發(fa)出有功(gong)的同(tong)(tong)時(shi)，還可以根據系(xi)統調(diao)壓(ya)(ya)需要調(diao)節無(wu)功(gong)輸出，同(tong)(tong)時(shi)作為(wei)(wei)同(tong)(tong)步發(fa)電(dian)(dian)機電(dian)(dian)源，可為(wei)(wei)系(xi)統提供短(duan)路容量，具備電(dian)(dian)壓(ya)(ya)支撐能(neng)力(li)，從而(er)有效(xiao)抑(yi)制新(xin)能(neng)源暫態過電(dian)(dian)壓(ya)(ya)。

在功角(jiao)穩(wen)定方(fang)面，太(tai)陽能(neng)熱發電(dian)作(zuo)為(wei)同步發電(dian)機電(dian)源(yuan)，可提高(gao)交流電(dian)網(wang)功角(jiao)穩(wen)定性。太(tai)陽能(neng)熱電(dian)站(zhan)聚合了(le)新(xin)能(neng)源(yuan)和傳統(tong)汽輪發電(dian)機，作(zuo)為(wei)同步發電(dian)機電(dian)源(yuan)具有明顯優勢(shi)，由于(yu)不具有常規火電(dian)鍋爐燃燒環節，氣(qi)門(men)關停開啟方(fang)便，調節速(su)度更快，可以快速(su)響應系統(tong)中出(chu)現的大小擾動(dong)，對于(yu)維持新(xin)型電(dian)力系統(tong)的功角(jiao)穩(wen)定具有重要意(yi)義。

太陽能熱發電定位有待重新發現

問(wen)：站(zhan)在電網的角度，對未(wei)來太陽能(neng)熱(re)發(fa)電的發(fa)展有何期望？

答：一是成(cheng)本(ben)(ben)進一步降低。受技術(shu)、融資和(he)(he)(he)電(dian)價(jia)政策等多種因(yin)(yin)素影(ying)響(xiang)，太陽(yang)能(neng)(neng)熱電(dian)站建設和(he)(he)(he)發電(dian)成(cheng)本(ben)(ben)仍居高不(bu)下(xia)。而(er)過去(qu)10年(nian)光伏(fu)和(he)(he)(he)風電(dian)發電(dian)成(cheng)本(ben)(ben)快(kuai)速(su)下(xia)降，目(mu)前已基本(ben)(ben)能(neng)(neng)夠實現平價(jia)上網(wang)，以鋰離子(zi)為(wei)代表(biao)的(de)儲能(neng)(neng)電(dian)池(chi)成(cheng)本(ben)(ben)也在迅(xun)速(su)降低，而(er)且為(wei)解決新能(neng)(neng)源暫態過電(dian)壓問(wen)題(ti)分布式(shi)調相(xiang)機(ji)應運而(er)生。因(yin)(yin)此，太陽(yang)能(neng)(neng)熱電(dian)站的(de)發展也面(mian)臨與“新能(neng)(neng)源+儲能(neng)(neng)+調相(xiang)機(ji)”的(de)路線競爭問(wen)題(ti)，太陽(yang)能(neng)(neng)熱發電(dian)成(cheng)本(ben)(ben)需要快(kuai)速(su)下(xia)降。

二(er)是太(tai)陽能熱(re)(re)(re)發電(dian)定位有(you)待重新(xin)(xin)(xin)發現。“雙碳”目(mu)標下，新(xin)(xin)(xin)能源消納需要(yao)(yao)系(xi)統思維，太(tai)陽能熱(re)(re)(re)發電(dian)作(zuo)為(wei)儲(chu)熱(re)(re)(re)型調峰電(dian)源，在(zai)設計之初就應從全(quan)局角度出發，以(yi)系(xi)統最(zui)大化消納新(xin)(xin)(xin)能源為(wei)目(mu)的，合理(li)配置(zhi)(zhi)聚光集熱(re)(re)(re)系(xi)統和(he)儲(chu)熱(re)(re)(re)系(xi)統；同時未來以(yi)新(xin)(xin)(xin)能源為(wei)主的新(xin)(xin)(xin)型電(dian)力(li)系(xi)統電(dian)力(li)保(bao)障問(wen)題(ti)更加(jia)重要(yao)(yao)，光熱(re)(re)(re)電(dian)站作(zuo)為(wei)穩定支(zhi)撐電(dian)源，通過優化配置(zhi)(zhi)應急燃氣鍋爐，可以(yi)全(quan)容(rong)量(liang)替代常規火電(dian)，保(bao)障極端天(tian)氣情況下的電(dian)力(li)可靠(kao)供應。

三是光熱(re)電(dian)站(zhan)(zhan)涉網性(xing)能(neng)有(you)待優化(hua)(hua)。目前已經投運的(de)光熱(re)電(dian)站(zhan)(zhan)不多，還未有(you)完(wan)全參與電(dian)網調(diao)(diao)峰(feng)的(de)實踐，光熱(re)電(dian)站(zhan)(zhan)的(de)涉網性(xing)能(neng)有(you)待進一步驗(yan)證，有(you)必要結(jie)合電(dian)網調(diao)(diao)峰(feng)調(diao)(diao)頻調(diao)(diao)壓(ya)等運行需(xu)求，合理優化(hua)(hua)光熱(re)電(dian)站(zhan)(zhan)技術參數(shu)，以(yi)便(bian)大規模開發后(hou)支撐(cheng)新型電(dian)力系統安(an)全穩定運行。

四是“光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)一(yi)體(ti)化(hua)開(kai)(kai)發”示范意義(yi)明(ming)顯。隨著光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)技(ji)術不斷進步(bu)(bu)和成本繼(ji)續下降(jiang)，西北(bei)地區光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)上(shang)網電價將進一(yi)步(bu)(bu)降(jiang)低。因此，光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)和太(tai)陽能(neng)熱(re)(re)發電一(yi)體(ti)化(hua)開(kai)(kai)發聚合(he)了低成本的光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)和可(ke)完美(mei)替代火電的光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)電站，具有(you)(you)一(yi)定的技(ji)術經濟優勢(shi)，在“雙碳”大背景下，對促(cu)進新能(neng)源(yuan)高質量開(kai)(kai)發具有(you)(you)積(ji)極的示范意義(yi)。

五是我(wo)(wo)國西北地區適宜建設太(tai)(tai)陽(yang)能熱發電(dian)(dian)(dian)。我(wo)(wo)們國家缺油少(shao)氣(qi)，但新(xin)(xin)能源資源豐富，而調節電(dian)(dian)(dian)源少(shao)，就需要(yao)發展具有調節能力、支持能力的新(xin)(xin)能源——太(tai)(tai)陽(yang)能熱發電(dian)(dian)(dian)。我(wo)(wo)們呼吁要(yao)給予太(tai)(tai)陽(yang)能熱發電(dian)(dian)(dian)行業(ye)支持，平價上(shang)網在一個新(xin)(xin)興產業(ye)可以(yi)延(yan)緩執行，可以(yi)采取緩降補貼的方(fang)式幫(bang)助太(tai)(tai)陽(yang)能熱發電(dian)(dian)(dian)，“扶(fu)上(shang)馬(ma)送一程”。

問：作為風、光資源豐富的西北(bei)地(di)區電(dian)網(wang)，國家(jia)電(dian)網(wang)有(you)限公(gong)司西北(bei)分部(bu)對太陽能(neng)熱(re)發電(dian)的發展做了哪些工作？

答：綜合考慮依托資(zi)源的(de)新能(neng)源出力(li)(li)(li)(li)特(te)性(xing)和交流同步電(dian)網(wang)運(yun)行特(te)性(xing)，光伏、風電(dian)無法(fa)做(zuo)到全(quan)(quan)(quan)功(gong)能(neng)替(ti)(ti)代(dai)火電(dian)，而太陽(yang)能(neng)熱(re)發(fa)電(dian)同時具有新能(neng)源、儲能(neng)和同步發(fa)電(dian)機(ji)的(de)優(you)點，在儲熱(re)調(diao)節能(neng)力(li)(li)(li)(li)、系統頻(pin)率調(diao)整、電(dian)壓支撐(cheng)能(neng)力(li)(li)(li)(li)等多個方(fang)面(mian)具有明顯(xian)優(you)勢，與天然氣少量融(rong)合后(hou)可以(yi)全(quan)(quan)(quan)容量、全(quan)(quan)(quan)功(gong)能(neng)、全(quan)(quan)(quan)時段替(ti)(ti)代(dai)常(chang)規火電(dian)，助力(li)(li)(li)(li)系統實(shi)現(xian)不同時間尺度電(dian)力(li)(li)(li)(li)電(dian)量雙(shuang)平衡，可以(yi)作為未來新型電(dian)力(li)(li)(li)(li)系統的(de)電(dian)源支撐(cheng)和火電(dian)替(ti)(ti)代(dai)方(fang)案。

目前，我(wo)們(men)正在(zai)研究光熱(re)(re)電(dian)站對系(xi)統(tong)的支撐作用(yong)，力求從整體國民(min)經(jing)濟角度出發，考(kao)慮各(ge)種技術路線成本發展(zhan)趨(qu)勢，通過(guo)對光熱(re)(re)與新能(neng)(neng)源+電(dian)化(hua)學(xue)儲能(neng)(neng)+調相機(ji)、新能(neng)(neng)源+抽蓄等(deng)多方案(an)技術經(jing)濟比(bi)較(jiao)，全面梳理光熱(re)(re)在(zai)電(dian)力電(dian)量平衡全過(guo)程和電(dian)網運(yun)行全功能(neng)(neng)方面的比(bi)較(jiao)優(you)勢，為我(wo)國新能(neng)(neng)源發展(zhan)和電(dian)網安全運(yun)行提供(gong)參(can)考(kao)。