在碳(tan)達(da)峰、碳(tan)中和(he)目標的驅動(dong)下,大規模開(kai)發(fa)利用(yong)新(xin)能(neng)(neng)源成(cheng)為(wei)中國電(dian)力系(xi)統的必然選擇。太(tai)陽能(neng)(neng)熱(re)發(fa)電(dian)(光熱(re)發(fa)電(dian))作(zuo)為(wei)一種輸(shu)出功率靈活可(ke)調、儲能(neng)(neng)時間(jian)長(chang)的新(xin)能(neng)(neng)源發(fa)電(dian)技術(shu),可(ke)以(yi)(yi)發(fa)揮促進新(xin)能(neng)(neng)源電(dian)力消(xiao)納、提高電(dian)力系(xi)統穩定性的作(zuo)用(yong),對于建設以(yi)(yi)新(xin)能(neng)(neng)源為(wei)主(zhu)體的新(xin)型電(dian)力系(xi)統具有重要(yao)作(zuo)用(yong)。
隨(sui)著碳中和實(shi)施的逐步深入,在風光(guang)熱(re)(re)互補開(kai)發的大趨(qu)勢下,光(guang)熱(re)(re)發電市場正迎來新(xin)一波發展熱(re)(re)潮。
01“種類豐富”的光熱發電技術
按照聚(ju)能方式(shi)及其結構進行分類,光熱發電可(ke)分為塔式(shi)、槽式(shi)、碟式(shi)、菲涅爾式(shi)四類技術。
塔式發(fa)電(dian):塔式發(fa)電(dian)利用大規模(mo)自動(dong)跟蹤(zong)太陽(yang)(yang)的(de)定日鏡(jing)場(chang)陣列,將太陽(yang)(yang)熱輻射(she)能(neng)精(jing)準反射(she)到(dao)置于高(gao)(gao)塔頂部(bu)的(de)集(ji)熱器,投射(she)到(dao)集(ji)熱器的(de)陽(yang)(yang)光(guang)(guang)(guang)被吸收轉(zhuan)變(bian)成(cheng)(cheng)熱能(neng)并(bing)加熱中間(jian)介質。在各(ge)種形式的(de)光(guang)(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)技(ji)(ji)術中,塔式熔鹽儲能(neng)光(guang)(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)因其較(jiao)高(gao)(gao)的(de)系(xi)統(tong)效率,成(cheng)(cheng)為目前(qian)我國最主流的(de)光(guang)(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)技(ji)(ji)術路線,其缺點主要是造(zao)價(jia)昂貴,隨著未來的(de)技(ji)(ji)術發(fa)展有較(jiao)大的(de)下降空間(jian)。
槽(cao)(cao)式(shi)(shi)(shi)發(fa)電(dian):槽(cao)(cao)式(shi)(shi)(shi)發(fa)電(dian)利用大面(mian)積槽(cao)(cao)式(shi)(shi)(shi)拋面(mian)鏡(jing)反(fan)射太陽熱(re)(re)輻射能(neng)(neng)(neng),連(lian)續加熱(re)(re)位(wei)于焦線位(wei)置集熱(re)(re)器(qi)內介質(zhi),將(jiang)熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)化為電(dian)能(neng)(neng)(neng)。全球(qiu)首(shou)座(zuo)槽(cao)(cao)式(shi)(shi)(shi)太陽能(neng)(neng)(neng)熱(re)(re)發(fa)電(dian)商業電(dian)站SEGSI于1984年(nian)投運(yun),于2015年(nian)底(di)正(zheng)式(shi)(shi)(shi)退役,作為全球(qiu)光(guang)(guang)熱(re)(re)電(dian)站的(de)(de)首(shou)次嘗試,雖然當時(shi)的(de)(de)技術并不成熟,但仍然平穩運(yun)行30年(nian),這(zhe)也從側(ce)面(mian)印(yin)證了光(guang)(guang)熱(re)(re)電(dian)站具(ju)有較長的(de)(de)生命周期,意味著(zhu)光(guang)(guang)熱(re)(re)電(dian)站帶來的(de)(de)全壽命周期售電(dian)收益有更大的(de)(de)想象空間。
碟式(shi)發(fa)電(dian)(dian)(又(you)稱(cheng)盤式(shi)電(dian)(dian)站):由(you)許多拋物(wu)面反(fan)射(she)(she)鏡(jing)組構成集(ji)熱(re)系統(tong),接(jie)收(shou)器位(wei)于拋物(wu)面焦(jiao)點上,收(shou)集(ji)太陽輻(fu)射(she)(she)能(neng)量,將接(jie)收(shou)器內的傳(chuan)熱(re)介質加熱(re)到750℃左右,驅動斯特(te)林發(fa)動機(ji)進行發(fa)電(dian)(dian)。蝶式(shi)光熱(re)電(dian)(dian)站單個(ge)規模(mo)較小,通常(chang)用于空(kong)間太陽能(neng)電(dian)(dian)站。
菲(fei)涅(nie)(nie)爾發(fa)(fa)電:采(cai)用多個(ge)平(ping)面(mian)(mian)或微彎曲的(de)(de)光(guang)學鏡(jing)組成(cheng)的(de)(de)菲(fei)涅(nie)(nie)爾結(jie)構聚光(guang)鏡(jing)來(lai)替代拋(pao)面(mian)(mian)鏡(jing),眾多平(ping)放的(de)(de)單軸轉(zhuan)動的(de)(de)反(fan)射鏡(jing)組成(cheng)的(de)(de)矩形鏡(jing)場自動跟(gen)蹤太陽(yang),將太陽(yang)光(guang)反(fan)射聚集(ji)到(dao)具(ju)有(you)二(er)次(ci)曲面(mian)(mian)的(de)(de)二(er)級(ji)反(fan)射鏡(jing)和線性(xing)集(ji)熱器上(shang),集(ji)熱器將太陽(yang)能轉(zhuan)化(hua)為熱能,進而轉(zhuan)化(hua)為電能。成(cheng)本相(xiang)對(dui)來(lai)說低廉,但效(xiao)率也相(xiang)應降(jiang)低。由于聚光(guang)倍數只有(you)數十倍,因此(ci)加熱的(de)(de)水(shui)蒸氣質量(liang)不高,使整個(ge)系統的(de)(de)年(nian)發(fa)(fa)電效(xiao)率僅(jin)能達到(dao)10%左(zuo)右。
儲能型光熱發電(dian)技術是電(dian)網友好型新能源技術。儲能型光熱發電(dian)是100%優質綠電(dian),與風電(dian)、光伏發電(dian)等(deng)相(xiang)比,具有(you)發電(dian)出力(li)可控、為系統提供轉(zhuan)動(dong)慣量支撐等(deng)優點(dian);與火電(dian)相(xiang)比,具有(you)一次能源清(qing)潔(jie)、調峰(feng)性(xing)能更加(jia)靈(ling)活等(deng)技術優勢(shi);與電(dian)化學儲能相(xiang)比,具有(you)安全性(xing)更高、儲能時長(chang)更長(chang)等(deng)技術優勢(shi)。
光熱發電技術形式對比
目(mu)前(qian),在(zai)光(guang)熱發電(dian)的(de)幾種技(ji)術路線中,已實(shi)現商業化(hua)的(de)技(ji)術路線以塔式(shi)和槽式(shi)為主。
我國已建成的(de)(de)大型光(guang)熱電站中(zhong),塔式(shi)(shi)技術路(lu)線(xian)約(yue)占60%,槽式(shi)(shi)技術約(yue)占28%,線(xian)性菲涅爾技術約(yue)占12%。我國中(zhong)高(gao)緯(wei)度(du)地(di)區冬(dong)季太陽(yang)高(gao)度(du)角(jiao)較小(xiao),槽式(shi)(shi)采(cai)用單軸跟蹤形式(shi)(shi),冬(dong)至的(de)(de)鏡場效(xiao)率僅約(yue)為夏(xia)至的(de)(de)30%左右。塔式(shi)(shi)的(de)(de)定日鏡采(cai)用雙軸跟蹤形式(shi)(shi),可減少(shao)太陽(yang)高(gao)度(du)角(jiao)變小(xiao)帶來(lai)的(de)(de)余弦效(xiao)率損失。
具(ju)體來對比塔式和槽式,槽式技術較(jiao)為(wei)成熟,在國(guo)際上(shang)已經(jing)有(you)豐富的應用經(jing)驗,但系統(tong)效(xiao)率低于塔式,并(bing)且成本(ben)(ben)下降(jiang)空間有(you)限;塔式技術效(xiao)率高,雖然目(mu)前塔式電站的投(tou)入(ru)成本(ben)(ben)較(jiao)為(wei)高昂,但隨著未(wei)來技術發展有(you)望(wang)下降(jiang),未(wei)來具(ju)有(you)較(jiao)好的發展前景。
02中國光熱發電產業還有待發展
目前光(guang)能發電主要(yao)有兩種形式:
一種是常見的光(guang)伏發電,利用光(guang)伏電池板將太陽輻(fu)射(she)能直(zhi)接轉(zhuan)化為電能。
另一種就是(shi)(shi)光(guang)(guang)熱(re)發(fa)電(dian)(dian),也叫“聚(ju)光(guang)(guang)型太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)發(fa)電(dian)(dian)”,原理是(shi)(shi)通過反射鏡將太(tai)陽(yang)光(guang)(guang)匯聚(ju)到太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)收(shou)集(ji)裝置,利(li)用(yong)(yong)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)加熱(re)收(shou)集(ji)裝置內的傳熱(re)介質(液體(ti)或(huo)(huo)氣(qi)體(ti)),再加熱(re)水(shui)形成蒸汽帶動或(huo)(huo)者直接帶動發(fa)電(dian)(dian)機(ji)發(fa)電(dian)(dian)。光(guang)(guang)熱(re)發(fa)電(dian)(dian)和火力發(fa)電(dian)(dian)的原理基本相同,后端技術(shu)設備一模一樣,最(zui)大的差別是(shi)(shi)發(fa)電(dian)(dian)所用(yong)(yong)熱(re)源不同,前(qian)者利(li)用(yong)(yong)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)搜集(ji)熱(re)量,后者是(shi)(shi)利(li)用(yong)(yong)燃燒煤、天然(ran)氣(qi)等獲取(qu)熱(re)量。
在(zai)應用(yong)方式上,目前光伏發電(dian)(dian)(dian)多應用(yong)于(yu)分布式發電(dian)(dian)(dian),而光熱發電(dian)(dian)(dian)多用(yong)于(yu)集中式發電(dian)(dian)(dian)。光伏發電(dian)(dian)(dian)產生的(de)是(shi)直流電(dian)(dian)(dian),而光熱發電(dian)(dian)(dian)產生的(de)是(shi)和傳統的(de)火電(dian)(dian)(dian)一樣的(de)交流電(dian)(dian)(dian),所(suo)以與傳統發電(dian)(dian)(dian)方式及(ji)現有(you)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)能夠更好契合,可(ke)直接(jie)上網(wang)(wang)。
在儲(chu)能方式上,光熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)由于自帶儲(chu)能而具備調峰的(de)(de)功能,對于彌補太(tai)陽能發(fa)(fa)電(dian)(dian)的(de)(de)間歇性有著非常重要的(de)(de)意義。而光伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)由于直接由光能直接轉換(huan)為電(dian)(dian)能,而發(fa)(fa)電(dian)(dian)會受氣(qi)象條件制約,因此發(fa)(fa)電(dian)(dian)功率具有間歇性、波動(dong)性和隨機性。
國內累計光伏裝機容量遠大于光熱裝機容量
截至2021年底(di),我國光(guang)(guang)伏累(lei)計裝(zhuang)機容量(liang)3.06億千(qian)瓦(wa),而光(guang)(guang)熱累(lei)計裝(zhuang)機容量(liang)為589兆瓦(wa),光(guang)(guang)伏裝(zhuang)機容量(liang)遠(yuan)大(da)于光(guang)(guang)熱。
兩者差距懸(xuan)殊主要系目前光伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)成本遠低于光熱發(fa)(fa)電(dian),無論是(shi)從(cong)占(zhan)地面積還是(shi)光電(dian)效率,光熱發(fa)(fa)電(dian)都沒有太大優勢(shi),難以在市場化(hua)條(tiao)件(jian)下實現大規模獨立發(fa)(fa)展。
但隨著新能源電(dian)(dian)力的需要,發展光熱發電(dian)(dian)勢在(zai)必(bi)行。
2016年9月14日(ri),國家(jia)能源局發布第一(yi)批20個(ge)太陽能熱發電示范項(xiang)(xiang)目(mu)名單,包括(kuo)9個(ge)塔式電站(zhan),7個(ge)槽(cao)式電站(zhan)和4個(ge)菲涅爾電站(zhan),總(zong)裝(zhuang)機134.9萬千瓦。在首批項(xiang)(xiang)目(mu)中,有8個(ge)項(xiang)(xiang)目(mu)已經順利投運,而部分項(xiang)(xiang)目(mu)由于資金短缺(que)陷(xian)入(ru)(ru)停滯,后續隨著新的(de)投資注入(ru)(ru),有望重啟工程進度。
國內已投運光熱項目
截至2021年底,國內已建成的光(guang)熱(re)發電項(xiang)目(mu)的裝(zhuang)機容(rong)量為(wei)52萬kW(其中(zhong),示范項(xiang)目(mu)的裝(zhuang)機容(rong)量為(wei)45萬kW),僅完(wan)成《可再生能源發展(zhan)“十(shi)三五”規劃(hua)》提出的500萬kW發展(zhan)目(mu)標(biao)的約10%,發展(zhan)情(qing)況不及預期(qi)。
我國(guo)最早(zao)的(de)光(guang)(guang)熱(re)項(xiang)目(青(qing)海中(zhong)控太(tai)陽能(neng)德令(ling)哈(ha)10MW塔式(shi)光(guang)(guang)熱(re)電(dian)站(zhan))于2013年7月成功并(bing)網,是亞(ya)洲首個投入商業運(yun)行(xing)的(de)光(guang)(guang)熱(re)項(xiang)目、全球第六座實現商業化運(yun)營的(de)塔式(shi)光(guang)(guang)熱(re)電(dian)站(zhan)。
截(jie)止目(mu)(mu)前,我國共有10個大型光熱項目(mu)(mu)投運(yun),合計裝機(ji)規模達到560MW(部(bu)分小(xiao)于10MW的項目(mu)(mu)披露信息(xi)較少,未計入統(tong)計)。
在(zai)風(feng)光(guang)(guang)熱(re)互補開發(fa)(fa)的(de)大趨勢下(xia),光(guang)(guang)熱(re)發(fa)(fa)電市場正迎來(lai)新一波發(fa)(fa)展熱(re)潮。截至目前,僅青海、甘肅(su)和吉(ji)林(lin)三地,已有包括111萬(wan)千瓦光(guang)(guang)熱(re)發(fa)(fa)電裝機的(de)多個風(feng)光(guang)(guang)熱(re)互補新能源(yuan)基地進入(ru)開發(fa)(fa)階段。更(geng)多的(de)類似項目正在(zai)醞釀中(zhong)。
03國際熱點:“光熱+光伏”發電
近年(nian)(nian)來,光伏發(fa)電的(de)成本(ben)一直在(zai)迅速下(xia)降(jiang),光伏發(fa)電系統成本(ben)從2007年(nian)(nian)的(de)60元/W下(xia)降(jiang)至2019年(nian)(nian)的(de)4.55元/W,裝(zhuang)機規模也(ye)持續高速增長。然而,由于光伏發(fa)電存(cun)在(zai)夜(ye)間無法發(fa)電、輸出功(gong)率不可調節等不足,使其(qi)在(zai)電量消納、電力支撐等方面仍(reng)受到限(xian)制。
由于(yu)光(guang)(guang)熱發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)與光(guang)(guang)伏發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)均屬太陽能發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)技術,雖然(ran)光(guang)(guang)熱發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)因(yin)投資成本較高(gao)(gao)制約了其(qi)(qi)發(fa)(fa)(fa)(fa)展,但其(qi)(qi)具(ju)備儲能、輸出功率靈活(huo)可(ke)調等能力,可(ke)以(yi)解決光(guang)(guang)伏發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)的(de)不足,將光(guang)(guang)熱發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)與光(guang)(guang)伏發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)聯合(he)開(kai)發(fa)(fa)(fa)(fa)具(ju)有提高(gao)(gao)項(xiang)目經濟性的(de)優勢。
因為(wei)光(guang)熱(re)發電(dian)特有的(de)光(guang)熱(re)轉換過(guo)程,使光(guang)熱(re)發電(dian)自帶儲能(neng)本領,自帶儲能(neng)是光(guang)熱(re)發電(dian)最大的(de)優(you)勢之一。
“光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)+光(guang)(guang)(guang)伏”發(fa)(fa)電(dian)充(chong)分利(li)用了這一特性,白天主(zhu)要由光(guang)(guang)(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)供應電(dian)力,夜間再利(li)用熔融(rong)鹽、導(dao)熱(re)(re)油等介(jie)質儲(chu)存的熱(re)(re)能進行光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)(fa)電(dian)。采(cai)用此種(zhong)模式,不僅充(chong)分發(fa)(fa)揮了光(guang)(guang)(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)的成本優勢,還能體現光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)(fa)電(dian)輸出功率可(ke)調、大容量(liang)儲(chu)能的性能優勢。
中東、非(fei)洲、南美等地區已經有一(yi)些國家開展了“光熱+光伏”發電(dian)項目的規劃與建設(she)。
迪(di)拜方面,裝機容量為950MW的(de)(de)“光(guang)熱+光(guang)伏”發(fa)電項目成為其2050年能源戰略的(de)(de)重要組(zu)成部分,其中光(guang)熱發(fa)電的(de)(de)裝機容量為700MW。
智(zhi)(zhi)利(li)方面(mian),CerroDominador電(dian)(dian)站(zhan)(包括裝(zhuang)機(ji)容量為(wei)110MW的(de)(de)光熱發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)和裝(zhuang)機(ji)容量為(wei)100MW的(de)(de)光伏發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian))即將投運;智(zhi)(zhi)利(li)國家能(neng)源部提到(dao)利(li)用新能(neng)源時必須要解決其(qi)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)時的(de)(de)間歇性(xing)問(wen)題,光熱發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)技術(shu)將發(fa)(fa)(fa)揮核心作用,預(yu)計到(dao)2050年,該國的(de)(de)能(neng)源消(xiao)費(fei)中將有20%以上來自光熱發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)。
摩洛哥方(fang)面,在建的NoorMidelt項目(mu)一期包含了裝機容(rong)量為190MW的光(guang)熱(re)發(fa)電、裝機容(rong)量為600MW的光(guang)伏發(fa)電及部分(fen)電化(hua)學儲能。
根據公開數據,這些項目所在地的太陽能資源都較為(wei)豐(feng)富,年(nian)DNI在1850~2800kWh/m2范圍內。
截(jie)至2021年(nian),國際上部分“光(guang)熱(re)+光(guang)伏”發電(dian)項目
項目中的(de)光(guang)(guang)熱發電(dian)(dian)技術均采用目前國際(ji)上較為(wei)成(cheng)熟的(de)槽式(shi)光(guang)(guang)熱發電(dian)(dian)或(huo)塔式(shi)光(guang)(guang)熱發電(dian)(dian)技術路線,單體光(guang)(guang)熱電(dian)(dian)站的(de)裝機容量在100~200MW之間。
在光(guang)熱(re)發(fa)(fa)電與(yu)光(guang)伏發(fa)(fa)電的裝機容(rong)量(liang)比(bi)例方面,各項(xiang)(xiang)目之間的差(cha)異較(jiao)大,迪拜950MW“光(guang)熱(re)+光(guang)伏”發(fa)(fa)電項(xiang)(xiang)目中光(guang)熱(re)發(fa)(fa)電的裝機容(rong)量(liang)是光(guang)伏發(fa)(fa)電的2.8倍(bei),而(er)摩洛哥NoorMidelt項(xiang)(xiang)目一(yi)期中光(guang)熱(re)發(fa)(fa)電的裝機容(rong)量(liang)僅為光(guang)伏發(fa)(fa)電的30%左右。
為(wei)實(shi)現夜(ye)間發電(dian),大(da)部(bu)分光熱發電(dian)項目(mu)(mu)的(de)儲(chu)(chu)熱時長超(chao)過(guo)了12.0h,但NoorMidelt項目(mu)(mu)一期的(de)儲(chu)(chu)熱時長相(xiang)對(dui)較低,僅7.5h,這是(shi)因為(wei)該(gai)項目(mu)(mu)中除光熱發電(dian)的(de)儲(chu)(chu)熱系統之外(wai)還配置了電(dian)化(hua)學儲(chu)(chu)能系統。
04中國“光熱+光伏”發電項目分析
現階段,我國(guo)的太陽能光熱發電技術取得較好的發展成果,但相比日本、美國(guo)等(deng)發達國(guo)家而言(yan),技術水平(ping)滯(zhi)后的問題依然存在,尚有較大的進步(bu)空間(jian)。
中國適宜(yi)建設(she)光熱發電項目的場(chang)址主要位于(yu)西北(bei)地區,而這(zhe)些地區也是大規模(mo)發展光伏發電等新(xin)能(neng)源發電項目的重要區域(yu)。
由于這些(xie)地區中(zhong)的(de)某些(xie)地區不(bu)具備建設抽水蓄(xu)能電(dian)站(zhan)、燃氣機組等靈活電(dian)源(yuan)的(de)條(tiao)件,而且出于生(sheng)態(tai)保(bao)護方面(mian)的(de)考慮又(you)難以新增燃煤機組,導致在新能源(yuan)電(dian)力占(zhan)比持續增加的(de)發展(zhan)形(xing)勢下缺(que)少為電(dian)力系統提供調(diao)峰(feng)能力的(de)解決方案,因此有必要在這些(xie)地區將光熱電(dian)站(zhan)作為調(diao)峰(feng)電(dian)源(yuan)為電(dian)力系統提供調(diao)峰(feng)能力。
太陽(yang)能(neng)資源條(tiao)件方(fang)面(mian)。中國已建(jian)成(cheng)的光(guang)(guang)(guang)熱發電(dian)項(xiang)目(mu)(mu)及已規劃的“光(guang)(guang)(guang)熱+光(guang)(guang)(guang)伏(fu)”發電(dian)項(xiang)目(mu)(mu)所在(zai)地,比如:青海省的海西州,甘肅省的阿克塞縣(xian)、玉門市等(deng)的年DNI在(zai)1500~1850kWh/m2之(zhi)間,低于國際上已建(jian)或(huo)在(zai)建(jian)的“光(guang)(guang)(guang)熱+光(guang)(guang)(guang)伏(fu)”發電(dian)項(xiang)目(mu)(mu)所在(zai)地的太陽(yang)能(neng)資源水平,這會造(zao)成(cheng)項(xiang)目(mu)(mu)經濟性的降低。
技術(shu)路線(xian)方面。與國(guo)(guo)際上(shang)“光(guang)熱(re)(re)+光(guang)伏”發(fa)電項目(mu)中的光(guang)熱(re)(re)發(fa)電技術(shu)主要采用較(jiao)為(wei)成熟的槽式(shi)光(guang)熱(re)(re)發(fa)電技術(shu)或塔式(shi)光(guang)熱(re)(re)發(fa)電技術(shu)不同,中國(guo)(guo)首批光(guang)熱(re)(re)發(fa)電示(shi)(shi)范項目(mu)主要是出于示(shi)(shi)范新技術(shu)的考慮(lv),因(yin)此包(bao)括了槽式(shi)、塔式(shi)、線(xian)性菲涅爾式(shi)等多種新型的光(guang)熱(re)(re)發(fa)電技術(shu)路線(xian)。
到(dao)“十四五(wu)”期(qi)間,無(wu)論(lun)是采用“光熱+光伏(fu)”發電(dian)模式還是僅光熱發電(dian)方式,技術(shu)路線的成(cheng)(cheng)熟度和項(xiang)目(mu)的經濟性將成(cheng)(cheng)為(wei)項(xiang)目(mu)開發時(shi)應考(kao)慮的主要因素。
裝(zhuang)機容量方面(mian)。由于中國光熱發電項(xiang)目(mu)的(de)開發還處于示范階段,大部分項(xiang)目(mu)的(de)裝(zhuang)機規模(mo)與國際已建(jian)成的(de)光熱發電項(xiang)目(mu)相比較小,均(jun)在50~100MW之間(jian)。
隨著中國光熱發(fa)(fa)電(dian)項(xiang)目開(kai)發(fa)(fa)能力的日(ri)趨成(cheng)熟,未來(lai)光熱發(fa)(fa)電(dian)項(xiang)目開(kai)發(fa)(fa)時可以適當增加裝機容量,通過規模效應提高項(xiang)目的經濟性。
儲(chu)(chu)熱(re)時長方面。國際“光熱(re)+光伏”發電項(xiang)目中(zhong)除摩洛哥項(xiang)目因安裝(zhuang)了一定量(liang)的電化學儲(chu)(chu)能(neng)系統導致(zhi)其儲(chu)(chu)熱(re)時長較低外(wai),其他(ta)發電項(xiang)目的儲(chu)(chu)熱(re)時長都超過了12h。
中國除魯(lu)能海西(xi)州多(duo)能互補(bu)項目(mu)中光(guang)熱(re)發(fa)電的儲熱(re)時長(chang)為12h外,首(shou)批光(guang)熱(re)發(fa)電示范項目(mu)的儲熱(re)時長(chang)均(jun)相對較低(di),為7~12h,這(zhe)主要(yao)是因為與單(dan)體光(guang)熱(re)電站開發(fa)相比,光(guang)熱(re)發(fa)電與光(guang)伏發(fa)電聯(lian)合運行時,光(guang)熱(re)發(fa)電還要(yao)為整個項目(mu)提供一定的儲能支(zhi)撐,因此需要(yao)適當增加儲熱(re)時長(chang)。
裝機容量配(pei)比方面。魯能海西(xi)州(zhou)多能互補(bu)項(xiang)目包(bao)括了50MW光(guang)熱(re)發電和(he)200MW光(guang)伏發電,同時還(huan)配(pei)置了400MW風電及50MW電化學儲能。
而國際(ji)已建“光(guang)熱+光(guang)伏”發(fa)(fa)電(dian)項(xiang)目(mu)(mu)中光(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)與光(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)的(de)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)配(pei)比差(cha)異(yi)較大這與項(xiang)目(mu)(mu)所在地(di)的(de)太陽能資(zi)源(yuan)條件(jian)、電(dian)價水平、電(dian)力消(xiao)納能力等多(duo)方面(mian)因素有關,因此中國以后開展此類項(xiang)目(mu)(mu)時,需(xu)要結合(he)當地(di)的(de)實際(ji)情(qing)況確(que)定裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)配(pei)比。
中國今后(hou)進(jin)行(xing)“光熱(re)+光伏(fu)”發(fa)(fa)電(dian)項目(mu)開(kai)發(fa)(fa)時(shi),有必(bi)要(yao)(yao)適當(dang)提高(gao)其中光熱(re)發(fa)(fa)電(dian)的裝機(ji)規模和儲熱(re)時(shi)長(chang),并選擇(ze)合(he)(he)理且成熟的技(ji)術路線,以(yi)提高(gao)項目(mu)整體發(fa)(fa)電(dian)能(neng)力和經濟性。光熱(re)發(fa)(fa)電(dian)和光伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)的裝機(ji)容量比例需要(yao)(yao)結合(he)(he)項目(mu)所在地的太陽(yang)能(neng)資源條(tiao)件、電(dian)價水平、電(dian)力消納能(neng)力等因素綜合(he)(he)確定。