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4月25日(ri)，2024第十(shi)一屆(jie)中國國際光熱(re)大(da)會暨CSPPLAZA年會在內蒙古呼和浩特盛大(da)召開，電力規劃設計(ji)總院高級工程(cheng)師劉冰(bing)女士出(chu)席(xi)會議并作《新能源(yuan)大(da)基地中的光熱(re)發電》的主題演講。

圖：電(dian)力(li)規劃(hua)設(she)計(ji)總院高級(ji)工程師劉冰

新能源大基地規劃建設基礎

李冰表示，近年來，我(wo)國新(xin)能源(yuan)裝(zhuang)機(ji)容量快速增長，截至2023年底，風(feng)電(dian)(dian)、太陽能發電(dian)(dian)累計裝(zhuang)機(ji)分(fen)別約達4.4億(yi)千(qian)瓦(wa)和(he)6.1億(yi)千(qian)瓦(wa)，風(feng)、光年度(du)新(xin)增裝(zhuang)機(ji)超過2.9億(yi)千(qian)瓦(wa)，2023年光伏新(xin)增裝(zhuang)機(ji)超2億(yi)，其中(zhong)分(fen)布式占比44%。

近年來全國風電、光伏(fu)發(fa)(fa)電利用率(lv)均保持較高水(shui)平。新(xin)能源的快速(su)發(fa)(fa)展和(he)高效消納為推動能源綠色(se)低碳轉(zhuan)型和(he)保障“雙碳”目標實現提供了重(zhong)要支(zhi)撐。

圖(tu)：近年(nian)來新能(neng)源裝機及(ji)發電(dian)利用(yong)情況

發展背景：2022年1月，習近平總書記在中央政(zheng)治(zhi)局第三十六次集體(ti)學習中明確提出，要(yao)加大(da)(da)力度規劃建設以(yi)大(da)(da)型風(feng)光電基地為基礎(chu)、以(yi)其周邊清潔高效先進(jin)節(jie)能的煤電為支撐(cheng)、以(yi)穩定安全可靠的特高壓輸(shu)變電線路為載體(ti)的新能源供給消納體(ti)系。

圖：新能(neng)源供給消納體系

相(xiang)關規(gui)劃(hua)(hua)情(qing)況：2022年3月，時任國(guo)家發改委主任何立峰同志受記者采訪(fang)時宣布：“我們(men)在沙漠、戈壁、荒漠規(gui)劃(hua)(hua)建設4.55億(yi)千瓦的(de)(de)大(da)型風(feng)電光伏基(ji)地，這在我們(men)國(guo)家歷史上(shang)是最大(da)規(gui)模的(de)(de)”。

據劉冰介紹，第(di)一(yi)批9705萬(wan)千瓦基(ji)地項(xiang)目(mu)已(yi)全面開工(gong)、部分(fen)已(yi)建成投產，第(di)二(er)批基(ji)地部分(fen)項(xiang)目(mu)陸續開工(gong)，第(di)三(san)批基(ji)地已(yi)形(xing)成項(xiang)目(mu)清單。

目(mu)(mu)前(qian)，4.55億大基地(di)已經陸續安排多個(ge)項目(mu)(mu)，每個(ge)項目(mu)(mu)均一次(ci)性確認約(yue)1200萬千瓦新能源(yuan)(yuan)裝(zhuang)機（光(guang)伏(fu)為主(zhu)），以及配套調峰電源(yuan)(yuan)和(he)外(wai)(wai)送通(tong)道方向。截至目(mu)(mu)前(qian)，已復函的大型(xing)外(wai)(wai)送風光(guang)基地(di)主(zhu)要涉及內蒙、甘肅、青海、新疆、山西等5個(ge)省（區）。

李冰表示，上述4.55億大基(ji)地是我國(guo)建(jian)國(guo)以來最大規模的(de)(de)專項針(zhen)對新(xin)能(neng)源(yuan)的(de)(de)項目，如果再考(kao)慮配套(tao)的(de)(de)調節電源(yuan)，基(ji)礎性電源(yuan)和外送通道，作為研究機構的(de)(de)電力規劃設計總(zong)院建(jian)議：

“十四五”末(mo)期：建議結(jie)合能源安全與(yu)轉型要求，再推(tui)動(dong)部分規劃內基地項目，基本建立大(da)型基地與(yu)產業(ye)健康發展的(de)聯(lian)動(dong)關系。

“十五(wu)(wu)五(wu)(wu)”期(qi)間：建議面向(xiang)2030年碳達峰的硬(ying)任務，落地大部分規劃內基(ji)(ji)地項(xiang)目，構建大基(ji)(ji)地在產(chan)業鏈供應(ying)鏈全球(qiu)化過程中的重(zhong)要地位。

“十(shi)六五”期(qi)間(jian)：建(jian)議(yi)結(jie)合新(xin)型電力系統(tong)的建(jian)設(she)進度，滾動開展接替性大(da)基地規劃建(jian)設(she)。

新能源大基地發展趨勢探討

新能(neng)(neng)源(yuan)大基地(di)發展的五大趨勢特征：清潔低(di)碳、安全充裕、經濟高效(xiao)、供(gong)需協同和靈活智能(neng)(neng)。

1、清潔低(di)碳：為(wei)(wei)實現“雙碳”目標(biao)，未來(lai)新能源(yuan)將成為(wei)(wei)綠色(se)電(dian)力(li)供應(ying)的主力(li)軍(jun)，預計2040年(nian)新能源(yuan)裝機(ji)(ji)占(zhan)比(bi)將超(chao)過(guo)50%，成為(wei)(wei)裝機(ji)(ji)結構主體(ti)，2060年(nian)新能源(yuan)發電(dian)量(liang)占(zhan)比(bi)將超(chao)過(guo)50%，成為(wei)(wei)發電(dian)結構主體(ti)。未來(lai)，大基地送端新能源(yuan)的比(bi)例也將越來(lai)越高。

圖：新能源發(fa)展趨(qu)勢預(yu)測(ce)

2、安(an)(an)全充(chong)裕：2021年12月，習近平(ping)總書(shu)記在中(zhong)央經濟工作會議上(shang)強調(diao)傳統能(neng)源逐(zhu)步退出要建立在新(xin)能(neng)源安(an)(an)全可靠替(ti)代基礎(chu)上(shang)。通過創新(xin)發(fa)展模式，提升(sheng)新(xin)能(neng)源可靠替(ti)代能(neng)力，保障(zhang)新(xin)能(neng)源電(dian)量(liang)逐(zhu)步替(ti)代存量(liang)化石電(dian)源電(dian)量(liang)消費，新(xin)能(neng)源參與電(dian)力平(ping)衡(heng)的比例逐(zhu)步提升(sheng)，能(neng)夠(gou)主動(dong)提供慣量(liang)響應、電(dian)壓調(diao)節等支撐能(neng)力保障(zhang)系統安(an)(an)全穩定運行。

圖：新能源可靠替代

3、經(jing)濟高(gao)效：一(yi)方面，隨著新(xin)能(neng)源發(fa)電技(ji)術的不(bu)斷進步和規(gui)模效應的顯現，其成本(ben)呈現不(bu)斷下(xia)降的趨(qu)勢；另(ling)一(yi)方面，新(xin)能(neng)源發(fa)電效率在逐步提升(sheng)，光伏發(fa)電的組件效率十年間提升(sheng)了近60%，未(wei)來隨著技(ji)術發(fa)展(zhan)還有提升(sheng)空間；

此(ci)外，近年來全國(guo)及重點省份新能(neng)源(yuan)(yuan)利用率均(jun)保(bao)持較高水平，為新能(neng)源(yuan)(yuan)高效利用提供保(bao)障。需要形成綜(zong)合(he)考慮設(she)備成本、發電效率、消納利用率等(deng)核心指標和保(bao)障收購、市場交易(yi)等(deng)政策背景(jing)的新能(neng)源(yuan)(yuan)大基地(di)綜(zong)合(he)經濟(ji)評(ping)價方法論。

4、供(gong)需(xu)(xu)協同：我國(guo)能源(yuan)資源(yuan)與能源(yuan)需(xu)(xu)求呈逆向分布(bu)，目(mu)前新(xin)能源(yuan)資源(yuan)與支撐調(diao)節(jie)型電源(yuan)的(de)(de)分布(bu)不完全(quan)匹配。通過做(zuo)好西北地(di)(di)區送端新(xin)能源(yuan)基地(di)(di)與中(zhong)東部地(di)(di)區受端負荷中(zhong)心的(de)(de)供(gong)需(xu)(xu)協同配合，是解決新(xin)能源(yuan)規(gui)模化發展與支撐保障能力(li)之間矛盾(dun)的(de)(de)有效途(tu)徑。需(xu)(xu)要關注(zhu)大基地(di)(di)、保供(gong)、調(diao)節(jie)資源(yuan)、分布(bu)式、海上(shang)風電等供(gong)需(xu)(xu)協同關系。

5、靈活智(zhi)能(neng)：依(yi)托“云大(da)物移智(zhi)鏈邊”等先(xian)進數字信息技(ji)術，加(jia)強送端多(duo)源(yuan)(yuan)要(yao)素智(zhi)能(neng)互動，提升高比例新能(neng)源(yuan)(yuan)接入(ru)/送出地區的可控(kong)可調水(shui)平和消納水(shui)平。重(zhong)點(dian)需要(yao)關(guan)注的是一(yi)體化的進程。

大基地中光熱開發情況及后續工作

一、大規模(mo)新能源接入面(mian)臨(lin)的挑戰

劉冰表(biao)示，新(xin)能(neng)(neng)(neng)源容(rong)量支撐(cheng)(cheng)能(neng)(neng)(neng)力偏低，相(xiang)比傳統(tong)(tong)能(neng)(neng)(neng)源，未(wei)能(neng)(neng)(neng)形(xing)成可靠替代能(neng)(neng)(neng)力，“雙高(gao)”電力系(xi)(xi)統(tong)(tong)低慣量、低阻尼、弱電壓支撐(cheng)(cheng)特征明顯，電力系(xi)(xi)統(tong)(tong)安全穩定運(yun)行面臨較大(da)風險(xian)，未(wei)來大(da)規模(mo)新(xin)能(neng)(neng)(neng)源并網將對(dui)電力系(xi)(xi)統(tong)(tong)的消納能(neng)(neng)(neng)力和新(xin)能(neng)(neng)(neng)源發電側的支撐(cheng)(cheng)調節能(neng)(neng)(neng)力提(ti)出更高(gao)的要求。

在(zai)不同(tong)發(fa)展階(jie)段，新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)大基地的支(zhi)撐電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)結構、電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)組織方(fang)式、電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)送(song)出方(fang)式等都將面臨較大差(cha)異。新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)與傳統電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)在(zai)發(fa)電(dian)(dian)(dian)特性(xing)上的匹(pi)配難度日(ri)趨加(jia)大，在(zai)發(fa)電(dian)(dian)(dian)側除了繼續挖掘(jue)在(zai)“電(dian)(dian)(dian)-電(dian)(dian)(dian)”層面上的靈活(huo)調(diao)節潛力，需(xu)要進一(yi)步從(cong)新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)內(nei)部創(chuang)新(xin)提升自調(diao)節和(he)自支(zhi)撐能(neng)力。

二、大基地中光熱發(fa)電作(zuo)用

李冰表示，光熱是(shi)一種可再生能源(yuan)，具(ju)(ju)有長時低成本大規模儲(chu)能能力，能夠為系統(tong)提供轉動慣量、無功補償和電壓支(zhi)撐，是(shi)具(ju)(ju)備綠色(se)能源(yuan)屬性和類似火電機組為電力系統(tong)提供支(zhi)撐調節(jie)能力的高品質電源(yuan)。

圖：光熱發電的技術特(te)性

光熱(re)發電(dian)(dian)“電(dian)(dian)-熱(re)-電(dian)(dian)”能量轉化過程(cheng)，使其更易(yi)于與(yu)卡諾電(dian)(dian)池技(ji)術(shu)、天然氣耦(ou)合發電(dian)(dian)技(ji)術(shu)等(deng)新(xin)技(ji)術(shu)融合：增設電(dian)(dian)熔鹽加熱(re)裝置(zhi)，實現與(yu)風電(dian)(dian)光伏能量互通，提(ti)高新(xin)能源利用率(lv)；與(yu)天然氣耦(ou)合發電(dian)(dian)，提(ti)升資(zi)源條件不(bu)佳情況(kuang)下(xia)，系統保供(gong)能力。

李(li)冰表示，目(mu)前我國光熱發(fa)(fa)電(dian)技術路線齊全，技術水(shui)平躋身國際(ji)領先(xian)水(shui)平，但度電(dian)成本(ben)仍相對較(jiao)高，亟待(dai)通過規(gui)模化發(fa)(fa)展和技術創新(xin)，提升經濟性(xing)，充分發(fa)(fa)揮光熱在(zai)新(xin)型電(dian)力系統中的作(zuo)用。

三、大基地中光熱開(kai)發情況

光熱(re)發電兼具(ju)調(diao)峰和儲能的(de)雙重功能，具(ju)備在部分區域作(zuo)為調(diao)峰和基礎性電源(yuan)潛力，是新能源(yuan)安全可靠(kao)替(ti)代傳(chuan)統能源(yuan)的(de)有效手段，目前在第(di)一、二批(pi)大型風(feng)電光伏基地項目中(zhong)已明(ming)確約150萬(wan)千(qian)瓦光熱(re)發電項目，4.55億大基地中(zhong)規(gui)劃約250萬(wan)千(qian)瓦。

第(di)一、二批大(da)型風(feng)電光伏(fu)基地(di)(di)項目中(zhong)，光熱與風(feng)電光伏(fu)以打捆方式開發，本(ben)地(di)(di)并網消納，光熱支撐調節能(neng)力有限，風(feng)電光伏(fu)建設進度較(jiao)快。

四、后續工作重點

1、大(da)基(ji)地大(da)規模(mo)新(xin)能(neng)源并網(wang)和消納：新(xin)增光(guang)熱裝機作(zuo)為(wei)保障電源，提高系(xi)統支撐和調節能(neng)力。

2、大(da)基(ji)地(di)逐步提高綠電比例：加(jia)大(da)光熱裝機規模，提升基(ji)地(di)新能源消納水平，提高通道新能源發電量占比，減少煤炭耗(hao)量，統籌安(an)全保供(gong)與(yu)綠色低碳(tan)。

3、大基地建設技術創(chuang)新(xin)：推動光熱新(xin)技術、新(xin)裝備發(fa)展，促進創(chuang)新(xin)技術示范應用。

4、大(da)基地建(jian)設促進產業(ye)(ye)升級(ji)：促進光熱(re)產業(ye)(ye)鏈(lian)的升級(ji)改造，保障產業(ye)(ye)鏈(lian)安(an)全穩定，助力光熱(re)產業(ye)(ye)降本增效(xiao)。