在中國北緯37°附近,光熱充沛,氣候干燥。以“光熱之都”——海西蒙古族藏族自治州德令哈市為起點,沿著315國道一路向西,一座200米高的吸熱塔與四周環繞的27135面光熱定日鏡一道,搭建出一個壯觀的太陽能光熱發電“矩陣”。
近年來,隨著我國加速構建“以新能(neng)源為主體(ti)的新型電(dian)力系(xi)統(tong)”,這其(qi)中,光熱發(fa)(fa)電(dian)(也稱(cheng)“太陽能(neng)熱發(fa)(fa)電(dian)”)不僅可以24小時持續產出清潔能(neng)源,直接并網(wang),還能(neng)有效解決其(qi)他新能(neng)源發(fa)(fa)電(dian)所產生的波動性(xing)等問題。
正所謂,光熱(re)發電“一箭多雕”!
在中國(guo)追溯光(guang)熱(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)歷程,不得不提及青海,這里是(shi)我(wo)國(guo)首(shou)批開(kai)(kai)發(fa)(fa)(fa)新能源(yuan)(yuan)產(chan)業及光(guang)熱(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)的(de)地區(qu)之一,特別是(shi)海西州審時(shi)度勢(shi),根據自身優勢(shi),定位(wei)產(chan)業優勢(shi),依托(tuo)得天獨厚的(de)光(guang)照及土地資源(yuan)(yuan)加大(da)清(qing)潔(jie)能源(yuan)(yuan)產(chan)業布局。特別是(shi)德令哈市(shi)成功(gong)打造國(guo)內(nei)(nei)首(shou)座規模(mo)化塔式熔鹽(yan)儲(chu)能光(guang)熱(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)項目(mu)和國(guo)內(nei)(nei)首(shou)個(ge)并網(wang)投運(yun)的(de)大(da)型商(shang)業化槽式光(guang)熱(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)項目(mu),在光(guang)熱(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)領域走在了全省前列;格(ge)爾木市(shi)以推進電(dian)力源(yuan)(yuan)網(wang)荷儲(chu)一體化和多能互補(bu)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)為重(zhong)點(dian),大(da)力發(fa)(fa)(fa)展(zhan)清(qing)潔(jie)能源(yuan)(yuan)及其配(pei)套產(chan)業,加快(kuai)了新能源(yuan)(yuan)規模(mo)化開(kai)(kai)發(fa)(fa)(fa)的(de)步(bu)伐。
有“光”的(de)地方就有希望(wang)。今天,隨著(zhu)“雙碳(tan)”目標(biao)的(de)明(ming)確(que),清潔、綠色、低碳(tan)已成為經濟(ji)社(she)會發展的(de)大勢所趨,海西州突出重圍,開啟了一場(chang)關于(yu)光熱發電的(de)戰略新“布局”。
炙手可“熱”——光熱發電緣何集聚于此?
5月的(de)德令哈,光(guang)照(zhao)耀眼!
這里年日(ri)照在3000小時以上,年太陽總(zong)輻射量達(da)到(dao)每平方米6618.3—7356.9兆焦之(zhi)間,新能(neng)源(yuan)項目(mu)建設可利用土地近4.2萬平方公里……就是在這樣的資源(yuan)優勢下(xia),德令哈孕育(yu)了光伏與光熱等清潔(jie)能(neng)源(yuan)產業。
“德令(ling)(ling)哈(ha)地(di)處(chu)柴(chai)達木盆(pen)地(di)東(dong)北邊緣,土地(di)面(mian)積廣闊,日光透(tou)過率高、日照時間(jian)長、云層遮蔽率低,開發太(tai)陽能資(zi)源具(ju)有(you)先天優勢,為此集(ji)團選擇了青海。”中廣核太(tai)陽能德令(ling)(ling)哈(ha)公司副總(zong)經(jing)理蹇(jian)釗說。
截(jie)至(zhi)目前,中(zhong)廣核在(zai)德令哈(ha)光熱(re)領域(yu)已建5萬(wan)千(qian)瓦光熱(re)發(fa)電示范項目,同時,在(zai)這片土地繼續規劃建設(she)200萬(wan)千(qian)瓦光熱(re)儲一(yi)體化(hua)項目,持續擴大光熱(re)發(fa)電規模。
當(dang)然(ran),海西(xi)州(zhou)對(dui)于(yu)光熱發電(dian)的“吸(xi)引力(li)”遠(yuan)不止此。
“我們企業的(de)光(guang)熱(re)發電(dian)主要是(shi)利用大規模定日鏡場收集太(tai)陽光(guang)能加熱(re)熔鹽,再通過熔鹽/蒸汽換熱(re)系統產(chan)生高溫蒸汽進入汽輪(lun)機發電(dian),而這其中關(guan)鍵的(de)熔鹽來(lai)自海(hai)西(xi)本地(di)的(de)察爾汗鹽湖。”青海(hai)中控太(tai)陽能發電(dian)有限公司(si)總工程師樊玉華說(shuo)。
青海(hai)(hai)中控太陽能(neng)(neng)是(shi)第一個落地海(hai)(hai)西(xi)州的光(guang)熱(re)(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)公司,從2013年(nian)7月(yue)10兆瓦塔(ta)式光(guang)熱(re)(re)電(dian)站(zhan)并網發(fa)(fa)(fa)電(dian),到2018年(nian)12月(yue)50兆瓦塔(ta)式熔鹽(yan)儲能(neng)(neng)光(guang)熱(re)(re)電(dian)站(zhan)項目(mu)投產(chan)(chan),短(duan)短(duan)5年(nian)間,在這里(li)不僅實(shi)現了(le)企業(ye)自主光(guang)熱(re)(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)技(ji)術的成熟(shu)運用,還最大程度釋放了(le)項目(mu)光(guang)熱(re)(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)產(chan)(chan)能(neng)(neng)。
產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)講求“天(tian)時地利人和(he)”。為了實(shi)現光熱發(fa)電(dian)產(chan)業(ye)及清(qing)潔能源產(chan)業(ye)的“倍(bei)數效(xiao)應”,海西州(zhou)理(li)清(qing)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)脈絡,依托(tuo)資源,高(gao)效(xiao)復合熔(rong)鹽、儲熱新材料的研發(fa)、生產(chan)、銷售(shou),全力(li)做好服務企(qi)業(ye)“店小二”,特別是(shi)海西州(zhou)德令哈市圍(wei)繞相關產(chan)業(ye)招(zhao)強(qiang)(qiang)商(shang)、引大商(shang),為中控等光熱企(qi)業(ye)開辟注(zhu)冊、可研、環評等綠色通道。出臺《德令哈市產(chan)業(ye)鏈(lian)鏈(lian)長(chang)(chang)制(zhi)工作方案》,謀劃儲能裝備制(zhi)造等10條產(chan)業(ye)鏈(lian),深化鏈(lian)長(chang)(chang)制(zhi)招(zhao)商(shang)引資模(mo)式(shi),積極推(tui)動(dong)全產(chan)業(ye)鏈(lian)發(fa)展(zhan),不斷增強(qiang)(qiang)光熱產(chan)業(ye)高(gao)質(zhi)量發(fa)展(zhan)后勁(jing)。
一邊是一體化、準確精細的(de)產(chan)業(ye)規(gui)劃發展(zhan),一邊是項目契合(he)、有投資意愿的(de)企業(ye),一次“雙向奔赴(fu)”的(de)合(he)作就(jiu)此(ci)達成……
今(jin)天,一(yi)個海(hai)(hai)西州(zhou),一(yi)條產(chan)業(ye)鏈,一(yi)輪紅日,一(yi)座鹽湖,給(gei)了世界光熱發電產(chan)業(ye)無限的(de)(de)可能,也給(gei)了全國(guo)光熱發電企業(ye)無法拒絕海(hai)(hai)西州(zhou)的(de)(de)理由(you)。
“光”彩奪目——發展活力從何而來?
縱(zong)觀世界能源市場(chang),清(qing)潔(jie)能源產(chan)業的發展毫(hao)不夸張地說是(shi)一部技術與理念(nian)的進階史,而(er)青海清(qing)潔(jie)能源產(chan)業的發展是(shi)對其最好的印證。
近年來,隨(sui)著我國天然氣(qi)、海洋能(neng)、太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)、風能(neng)等清潔能(neng)源生產、利用(yong)率(lv)的(de)不斷提升,清潔能(neng)源產業加(jia)速(su)發展,能(neng)源結(jie)構(gou)正在持續優化發展。就太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)資源來說,其(qi)中的(de)光熱發電(dian)(dian)是真正具備了化石能(neng)源的(de)類(lei)似優勢(shi),具有低碳清潔、出力(li)連續穩,可24小時發電(dian)(dian)、有可靠儲能(neng)、電(dian)(dian)網調節能(neng)力(li)強(qiang)等特點,可較(jiao)好應對(dui)高比例新能(neng)源電(dian)(dian)力(li)系統面臨的(de)發電(dian)(dian)挑戰。
但是光(guang)熱發(fa)電(dian)同樣(yang)需要(yao)技(ji)術的(de)變(bian)革與引領(ling),海西(xi)州作為(wei)我國光(guang)熱發(fa)電(dian)的(de)先行者,用一個個“首次”“突破(po)”推(tui)動了(le)全(quan)國光(guang)熱發(fa)電(dian)產業的(de)變(bian)革,更為(wei)清潔(jie)能源產業增添了(le)發(fa)展活力。
“我(wo)們企業50兆瓦(wa)的塔式熔鹽儲能(neng)光熱電(dian)站項(xiang)目采用塔式太陽能(neng)發(fa)(fa)(fa)電(dian)技術路線(xian),可實現(xian)(xian)(xian)連續24小時發(fa)(fa)(fa)電(dian),年發(fa)(fa)(fa)電(dian)1.46億(yi)度,實現(xian)(xian)(xian)年減排二氧化碳(tan)氣體11.9萬(wan)噸,相當于年節約標準煤(mei)4.8萬(wan)噸以(yi)上,并為當地約8萬(wan)戶(hu)家庭提供綠(lv)色清潔能(neng)源。去(qu)年我(wo)們還在(zai)產能(neng)發(fa)(fa)(fa)電(dian)量1.46億(yi)千(qian)瓦(wa)時的基礎上,實現(xian)(xian)(xian)了發(fa)(fa)(fa)電(dian)量達到1.464億(yi)千(qian)瓦(wa)時的發(fa)(fa)(fa)電(dian)新紀錄。”樊玉華說。
不(bu)要小看這“0.04”,它突(tu)破的(de)(de)(de)是企業的(de)(de)(de)計(ji)劃產能,突(tu)破的(de)(de)(de)是目前企業的(de)(de)(de)又一(yi)個運(yun)維極限,更是為整個行(xing)業提供了具(ju)有借(jie)鑒(jian)意(yi)義(yi)的(de)(de)(de)光熱發電建設及(ji)運(yun)維經(jing)驗。
“曾經(jing)企業(ye)眾多(duo)設(she)備依賴國外進口,不僅成本高,后(hou)期維(wei)修也存在諸多(duo)難(nan)題。現(xian)在,許多(duo)核心設(she)備如用于熱熔鹽(yan)上(shang)塔的(de)冷(leng)鹽(yan)泵已實(shi)現(xian)國產(chan)更(geng)替(ti),維(wei)修周期短,維(wei)修費用也降了(le)。”樊玉(yu)華說,為了(le)一(yi)一(yi)突破“卡(ka)脖子(zi)”難(nan)題,我們還不斷研究開發(fa)核心技術(shu),包括塔式太(tai)陽能(neng)熱發(fa)電整(zheng)體解決(jue)方(fang)案(an)和能(neng)量效率設(she)計(ji);基于分(fen)布式網絡(luo)通訊的(de)鏡場(chang)大規(gui)模聚光控制;太(tai)陽能(neng)熱電站整(zheng)體系統集(ji)成及運(yun)營維(wei)護(hu)技術(shu)等多(duo)個方(fang)面。
如(ru)今,整個電(dian)站不(bu)僅研發出具(ju)有自主知識產權的光熱發電(dian)技(ji)術,還(huan)實現(xian)了(le)光熱電(dian)站關鍵裝(zhuang)備國(guo)產化,同(tong)時(shi),聚光精度、光熱轉化效率等(deng)技(ji)術指(zhi)標均達到(dao)國(guo)際一流水(shui)平,提升了(le)光熱在(zai)全(quan)國(guo)太陽能領域(yu)的應用水(shui)平,降低了(le)光熱建(jian)設(she)成本(ben)和發電(dian)成本(ben)。
距離青海中(zhong)控不遠處,是中(zhong)廣核德(de)令哈50兆瓦槽(cao)式光熱示(shi)范項(xiang)(xiang)目現場,占地(di)2.46平方公里,相當于360多個(ge)標準足球場的(de)面積,是國家能源局批準的(de)首批20個(ge)光熱示(shi)范項(xiang)(xiang)目中(zhong)首個(ge)開(kai)工建設、并網投(tou)入運行的(de)槽(cao)式光熱發電項(xiang)(xiang)目。
值得稱贊的(de)是(shi),該項目(mu)持續開展(zhan)科技創新,掌握了光熱儲能項目(mu)的(de)標準(zhun)化建(jian)設(she)、運(yun)維流(liu)程(cheng),形成(cheng)了獲得國(guo)際(ji)認(ren)證、國(guo)家認(ren)證的(de)技術標準(zhun)體(ti)系,兩項科研成(cheng)果分別被認(ren)定(ding)為“國(guo)際(ji)領先(xian)、國(guo)際(ji)先(xian)進”。
蹇釗介紹(shao):“該項目配備了一套(tao)低成(cheng)本、大容(rong)(rong)量、無污染的儲能(neng)系統,具(ju)備大容(rong)(rong)量儲能(neng)和(he)(he)調峰能(neng)力,可實現年(nian)等(deng)效(xiao)運行3950小時(shi),年(nian)節約標煤6萬(wan)噸,減少二氧化碳及其他有(you)害氣體排(pai)放10萬(wan)噸,相(xiang)當于植(zhi)樹造林280公頃(qing),具(ju)有(you)較高經(jing)濟效(xiao)益(yi)和(he)(he)生態效(xiao)益(yi)。”
今天,一處瀚海,匯聚(ju)的不僅僅是光熱發電企業,更是以技術創(chuang)新集聚(ju)的產(chan)業發展向心力(li),并(bing)以此為原點(dian),正(zheng)在(zai)將這(zhe)一活(huo)力(li)輻(fu)射全國。
“風光”無限——清潔能源發展難題何解?
今天,擺在全國清(qing)潔(jie)能源產(chan)業發(fa)展面前的(de)有一道不(bu)得不(bu)解的(de)“必(bi)答題(ti)”——風光發(fa)電的(de)波動性(xing)與間(jian)歇性(xing)。
其實,通俗講風(feng)電(dian)、光伏(fu)都(dou)是“看天(tian)吃飯”,風(feng)大與(yu)(yu)風(feng)小(xiao)、夜間與(yu)(yu)白天(tian)、晴天(tian)與(yu)(yu)陰天(tian)都(dou)是制約這兩(liang)種(zhong)能(neng)源持續、穩定發電(dian)的(de)原(yuan)因。而這直接(jie)影(ying)響(xiang)著(zhu)大電(dian)網的(de)穩定和阻礙著(zhu)新能(neng)源大規(gui)模開發與(yu)(yu)利用。
但(dan)在海西州格爾木市(shi),幾經探索給(gei)出了一個較為成熟(shu)的“解決方(fang)案”。
走進格爾木市(shi)中國(guo)綠發海西(xi)州多能互補集成優化示(shi)范工程(cheng)基地,這(zhe)里(li)和德(de)令哈市(shi)一(yi)樣(yang)布局(ju)著光熱發電(dian)(dian)場,但不同的是這(zhe)里(li)還(huan)配套了儲(chu)能電(dian)(dian)站。檢修(xiu)組組長李修(xiu)林穿梭在一(yi)個(ge)個(ge)集裝箱外形的大型“充電(dian)(dian)寶”間,準(zhun)確記錄著儲(chu)能電(dian)(dian)站設備(bei)運行情況。
“這里是企業的(de)(de)儲能(neng)電站,這些‘充(chong)電寶’不僅可以(yi)儲存(cun)不能(neng)及時上網的(de)(de)清潔能(neng)源(yuan),還能(neng)對大(da)電網進行必要的(de)(de)調(diao)(diao)(diao)峰。”李修林(lin)說(shuo),這里是我國首(shou)批(pi)多(duo)能(neng)互補(bu)(bu)集成(cheng)(cheng)優(you)化示范(fan)工程中(zhong)第(di)一(yi)個正式開工建設的(de)(de)多(duo)能(neng)互補(bu)(bu)科(ke)技創(chuang)新(xin)項目,該示范(fan)工程采用“新(xin)能(neng)源(yuan)+”模式,以(yi)光伏(fu)、光熱、風電為(wei)(wei)主(zhu)要開發電源(yuan),以(yi)光熱儲能(neng)系統(tong)、蓄電池儲能(neng)電站為(wei)(wei)調(diao)(diao)(diao)節電源(yuan),建成(cheng)(cheng)國際領先(xian)的(de)(de)“風、光、熱、蓄、調(diao)(diao)(diao)、荷(he)”于一(yi)體的(de)(de)多(duo)能(neng)互補(bu)(bu)、智能(neng)調(diao)(diao)(diao)度的(de)(de)純(chun)清潔能(neng)源(yuan)綜合利用創(chuang)新(xin)基地。
從項目(mu)(mu)建設伊始,這里的一舉一動便受到整個清潔能源(yuan)(yuan)行業(ye)的關注。相比傳(chuan)統的新(xin)能源(yuan)(yuan)項目(mu)(mu),該項目(mu)(mu)并不是幾種能源(yuan)(yuan)形式的簡單疊加,而是通(tong)過新(xin)技術和新(xin)模(mo)式的發展(zhan),使多種能源(yuan)(yuan)深度融(rong)合,達到“1+1>2”的效果。
“示范(fan)工程能有效解決(jue)用電(dian)高峰期和(he)低谷期電(dian)力輸出不平衡問題(ti),提高電(dian)網(wang)(wang)穩定性,提升電(dian)網(wang)(wang)對新能源的接納能力。同時,將促進新能源規模化開(kai)發和(he)利用。”魯能新能源(集團(tuan))有限公司青海分公司檢修中(zhong)心經理劉茁漢(han)說(shuo)。
當然,新型儲(chu)能電(dian)站不只有這一(yi)種(zhong)類型,隨著“源網荷儲(chu)”一(yi)體化發展(zhan),新型儲(chu)能發展(zhan)迎來新機遇,展(zhan)現出(chu)更(geng)加寬廣的(de)空間(jian)。
2021年11月27日,中廣(guang)核與青海省(sheng)簽署《青海省(sheng)人民政府(fu)、中國廣(guang)核集(ji)團有限公(gong)司深化戰略合作框架(jia)協議(yi)》,推動德令(ling)哈200萬千瓦光熱儲一體(ti)化項(xiang)目落(luo)地。該(gai)項(xiang)目的實(shi)施將在青海省(sheng)海西州打造儲能(neng)、調峰實(shi)證基(ji)地,助力(li)(li)打造國家清潔能(neng)源產業高地建設貢獻力(li)(li)量。
蹇釗說:“該(gai)項目采用光(guang)伏發電、光(guang)熱熔鹽(yan)儲(chu)能相結合的可再生(sheng)能源(yuan)發電技(ji)術,通(tong)過塔(ta)式(shi)聚光(guang)集熱、區域內(nei)棄(qi)(qi)風棄(qi)(qi)光(guang)余電利用,實現熔鹽(yan)熱能的高比率存儲(chu),并經(jing)鹽(yan)水換熱裝置產生(sheng)高溫蒸汽推動汽輪發電機組發電,建成投產后年上網電量可達36.5億千瓦(wa)時”。
今天,在“雙(shuang)碳”目(mu)標引(yin)領下(xia),海西(xi)州的(de)(de)瀚海戈壁上光(guang)熱發電(dian)的(de)(de)定日(ri)鏡正在“追光(guang)逐(zhu)日(ri)”,一場光(guang)熱發電(dian)的(de)(de)布局(ju),開啟的(de)(de)不僅是太陽能資源(yuan)的(de)(de)高(gao)效利(li)用,更(geng)是青(qing)海全清潔能源(yuan)產(chan)業的(de)(de)攜手同行(xing)。青(qing)海對打造“國家清潔能源(yuan)產(chan)業高(gao)地”充滿信心(xin)。