浙(zhe)江省科普聯合會官方(fang)公眾(zhong)號消息,11月28日晚,第(di)七期“新質學(xue)(xue)堂”在杭州市濱江區中控科技(ji)(ji)園開講,CSPPLAZA平(ping)臺會員單(dan)位(wei)——浙(zhe)江可勝(sheng)技(ji)(ji)術(shu)股份有(you)限公司(si)(簡(jian)稱(cheng):可勝(sheng)技(ji)(ji)術(shu))董事長兼首席(xi)科學(xue)(xue)家、浙(zhe)江大學(xue)(xue)控制學(xue)(xue)院博導、工業控制技(ji)(ji)術(shu)全國重點實驗室(shi)主任金建祥作為受邀嘉賓,和(he)大家分享了(le)新型電力藍海賽道——光熱(re)發(fa)電規(gui)模化(hua)發(fa)展所面(mian)臨(lin)的機遇和(he)挑戰(zhan)。
“新質(zhi)學堂”活動(dong)現場(chang)
與常(chang)見的光(guang)伏發(fa)(fa)電相比,光(guang)熱發(fa)(fa)電并不(bu)為(wei)人們所熟(shu)知。那么(me)光(guang)熱發(fa)(fa)電和光(guang)伏發(fa)(fa)電在技術(shu)上(shang)究竟有什么(me)不(bu)同?
金建祥作主題分享
金建祥(xiang)表示,光(guang)(guang)(guang)伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)是(shi)根據光(guang)(guang)(guang)生(sheng)伏(fu)特(te)效應原理(li),利用(yong)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)池將(jiang)太(tai)陽(yang)光(guang)(guang)(guang)能(neng)(neng)(neng)直接轉(zhuan)化(hua)為(wei)電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng),而光(guang)(guang)(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)則是(shi)將(jiang)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)熱能(neng)(neng)(neng),通過(guo)熱功轉(zhuan)換過(guo)程發(fa)(fa)電(dian)(dian)。簡單來說,光(guang)(guang)(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)首先將(jiang)光(guang)(guang)(guang)能(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)熱能(neng)(neng)(neng),此(ci)后過(guo)程與火力發(fa)(fa)電(dian)(dian)類似,它(ta)相(xiang)當于用(yong)太(tai)陽(yang)代替煤炭,用(yong)聚光(guang)(guang)(guang)代替鍋爐。
光熱發電原理
但光(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)和(he)風力發(fa)(fa)電(dian)(dian)受氣(qi)象(xiang)條件制(zhi)約,具(ju)有間歇性(xing)(xing)、波動性(xing)(xing)和(he)隨機性(xing)(xing)等特點,對(dui)電(dian)(dian)力系統的(de)安(an)全(quan)性(xing)(xing)和(he)供(gong)電(dian)(dian)可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)提出(chu)了(le)挑戰。而光(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)兼具(ju)調峰電(dian)(dian)源和(he)儲(chu)能(neng)(neng)雙(shuang)重功能(neng)(neng)。光(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)機組配置儲(chu)熱功能(neng)(neng)后,熱量產生時并不都消耗(hao)掉,而是利用加(jia)熱熔鹽(yan)的(de)方式(shi)存儲(chu)一部分熱量,保(bao)(bao)存在特制(zhi)的(de)保(bao)(bao)溫儲(chu)罐中(zhong)備用。存儲(chu)在熔鹽(yan)中(zhong)的(de)熱能(neng)(neng)可(ke)以維持(chi)發(fa)(fa)電(dian)(dian)數個小時,理論上甚(shen)至能(neng)(neng)達到數天。具(ju)備這(zhe)種(zhong)特殊能(neng)(neng)力的(de)光(guang)熱電(dian)(dian)站,可(ke)為電(dian)(dian)力系統提供(gong)更好的(de)長(chang)周期(qi)調峰能(neng)(neng)力和(he)轉動慣(guan)量,是新(xin)能(neng)(neng)源安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)替代(dai)傳統能(neng)(neng)源的(de)有效手段。
此(ci)外,光熱發(fa)電還為沙(sha)漠(mo)治理做出了貢(gong)獻(xian)。據金建祥(xiang)介紹,沙(sha)漠(mo)戈(ge)壁蒸發(fa)量(liang)(liang)遠大于(yu)降水(shui)(shui)量(liang)(liang),導致植物難以生長(chang)。之前人(ren)工改善沙(sha)漠(mo)雖有成(cheng)效,但并不(bu)顯著。自(zi)從建設光熱發(fa)電站后(hou),陽光被鏡面反射后(hou)用于(yu)發(fa)電,使場地(di)水(shui)(shui)分的(de)蒸發(fa)量(liang)(liang)大幅下降。同時,自(zi)動(dong)清(qing)洗機器(qi)人(ren)每周(zhou)清(qing)洗一次定日鏡,相當于(yu)增加(jia)了當地(di)的(de)降水(shui)(shui)量(liang)(liang)。“以前一平(ping)方(fang)米連三(san)棵(ke)草都沒有,現在長(chang)出非常好(hao)的(de)草原。”金建祥(xiang)說(shuo)。
塔式(shi)光熱發電的系統構(gou)成與(yu)工作原理
那(nei)么,光(guang)熱(re)(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)技(ji)術經過20年左(zuo)右的(de)(de)發(fa)(fa)展,當前中國(guo)(guo)的(de)(de)光(guang)熱(re)(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)技(ji)術在(zai)國(guo)(guo)際(ji)上處于什么水平(ping)?金建祥表示,從“望(wang)其項背”到(dao)遙(yao)遙(yao)領先(xian)的(de)(de)跨越發(fa)(fa)展,可(ke)勝技(ji)術自主研(yan)發(fa)(fa)的(de)(de)塔式熔鹽儲能光(guang)熱(re)(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)技(ji)術已經走在(zai)了世(shi)界(jie)的(de)(de)最(zui)(zui)前列。“我們(men)公(gong)司通過數(shu)年技(ji)術攻堅,已完(wan)成大規(gui)模鏡場集群控(kong)制系統、高精度(du)智能定日(ri)鏡、高效率高可(ke)靠(kao)吸熱(re)(re)器等(deng)核(he)(he)心(xin)設備(bei)與技(ji)術開發(fa)(fa),已完(wan)全掌握塔式光(guang)熱(re)(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)核(he)(he)心(xin)關鍵(jian)技(ji)術,并已達到(dao)世(shi)界(jie)領先(xian)水平(ping)。”以(yi)可(ke)勝技(ji)術研(yan)發(fa)(fa)的(de)(de)高精度(du)智能定日(ri)鏡為(wei)例,它通過權威第三(san)方機(ji)構德國(guo)(guo)CSP Service與德國(guo)(guo)航空航天中心(xin)的(de)(de)質量檢測,認定其具有面型(xing)誤差小、跟蹤精度(du)高等(deng)突(tu)出優點,獲得了最(zui)(zui)高等(deng)級Excellent的(de)(de)評(ping)價。
據悉,目前,降低成(cheng)(cheng)本(ben)仍是推動光(guang)熱(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)行業發(fa)(fa)展(zhan)的(de)一(yi)個關鍵目標。“雖然(ran)(ran)光(guang)熱(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)價值(zhi)已(yi)經被廣泛認可(ke),但由于(yu)尚(shang)未(wei)形成(cheng)(cheng)規(gui)模效應且(qie)缺(que)乏(fa)長期(qi)補貼(tie)政策的(de)支持,當前成(cheng)(cheng)本(ben)仍然(ran)(ran)較高。”金建祥表示(shi),未(wei)來(lai)可(ke)勝技(ji)術(shu)(shu)將(jiang)(jiang)繼續致力于(yu)降低光(guang)熱(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)成(cheng)(cheng)本(ben),使其(qi)成(cheng)(cheng)為一(yi)種廉(lian)價且(qie)穩定的(de)清潔能源選擇。預計三到五年(nian)后,隨著產業規(gui)模的(de)持續擴大,光(guang)熱(re)標準化體系趨于(yu)完(wan)善(shan),采(cai)用(yong)高溫熔(rong)鹽、超臨界CO?布雷頓循環發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)術(shu)(shu)等新技(ji)術(shu)(shu),光(guang)熱(re)調峰(feng)電(dian)(dian)(dian)(dian)站度電(dian)(dian)(dian)(dian)成(cheng)(cheng)本(ben)將(jiang)(jiang)低至約(yue)每千(qian)(qian)瓦時0.45元。若按現階(jie)段碳價考慮CCER收益,光(guang)熱(re)調峰(feng)電(dian)(dian)(dian)(dian)站度電(dian)(dian)(dian)(dian)成(cheng)(cheng)本(ben)可(ke)進一(yi)步降至約(yue)每千(qian)(qian)瓦時0.4元。屆(jie)時,光(guang)熱(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)可(ke)通過電(dian)(dian)(dian)(dian)力市場(chang)化交易(yi)實(shi)現盈利!不僅將(jiang)(jiang)在國(guo)內成(cheng)(cheng)為新型(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)力系統的(de)“綠色壓(ya)艙石(shi)”,來(lai)自中國(guo)的(de)低成(cheng)(cheng)本(ben)先進光(guang)熱(re)熔(rong)鹽儲能發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)術(shu)(shu),也(ye)將(jiang)(jiang)在“一(yi)帶一(yi)路”等全(quan)球市場(chang)具備強(qiang)大的(de)競爭力。
截(jie)至目(mu)前,可勝(sheng)技術已建成并投入運營(ying)三個(ge)光(guang)熱項(xiang)目(mu),總裝機容量(liang)達110兆瓦,包括青(qing)海中控德令(ling)哈(ha)10兆瓦、青(qing)海中控德令(ling)哈(ha)50兆瓦及中電建青(qing)海共和50兆瓦項(xiang)目(mu)。此外,還有11個(ge)電站(zhan)正在建設之中,預計將于(yu)明(ming)年完工。
周國輝(hui)會長作總(zong)結發言(yan)
浙(zhe)江省科(ke)普聯合會會長、十(shi)(shi)二屆浙(zhe)江省政協副主席周(zhou)國(guo)(guo)輝在(zai)現場(chang)參加了分(fen)享并進行總結發(fa)(fa)(fa)(fa)言(yan)。他強調了光熱(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電技術(shu)的重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)性(xing),并指出需要(yao)(yao)加強相關領域的科(ke)普工作。作為(wei)可再生能源的重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)組成部分(fen),光熱(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電在(zai)中(zhong)國(guo)(guo)正(zheng)處于快速發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)階段。隨著政策支持(chi)力(li)度加大,有(you)望迎來規模化發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)新階段。根(gen)據國(guo)(guo)際(ji)能源署(IEA)的預(yu)測,中(zhong)國(guo)(guo)光熱(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電市場(chang)的發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)前景(jing)十(shi)(shi)分(fen)廣闊。預(yu)計到2030年(nian),中(zhong)國(guo)(guo)的光熱(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電裝機容量將(jiang)達到29GW。2040年(nian),這一數字(zi)將(jiang)翻倍至(zhi)88GW;到2050年(nian),中(zhong)國(guo)(guo)的光熱(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電裝機容量有(you)望達到118GW。
周國(guo)輝提到,問(wen)題(ti)往往是(shi)科研(yan)和(he)創新的(de)(de)(de)(de)(de)起(qi)點(dian),而新能(neng)(neng)源(yuan)轉型(xing)過(guo)程中遇(yu)到的(de)(de)(de)(de)(de)儲能(neng)(neng)挑(tiao)戰正是(shi)推(tui)動光熱發電(dian)(dian)技(ji)術(shu)發展的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵因(yin)素(su)之一。發電(dian)(dian)不(bu)僅僅涉及(ji)(ji)控制與計算等(deng)技(ji)術(shu)層面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti),還(huan)深刻關聯著(zhu)(zhu)產業布局及(ji)(ji)經濟發展。針(zhen)對塔式光熱發電(dian)(dian)技(ji)術(shu)所(suo)面(mian)(mian)臨(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)高難(nan)度(du)挑(tiao)戰,周國(guo)輝高度(du)贊(zan)揚了金建祥(xiang)(xiang)及(ji)(ji)其(qi)團隊多(duo)年(nian)來堅持(chi)不(bu)懈的(de)(de)(de)(de)(de)努力。通(tong)過(guo)他們的(de)(de)(de)(de)(de)艱苦奮斗,不(bu)僅為國(guo)家(jia)和(he)社會(hui)帶來了福(fu)祉(zhi),也(ye)使(shi)得中國(guo)在全球光熱發電(dian)(dian)領域取(qu)得了顯著(zhu)(zhu)領先地位。周國(guo)輝呼吁大家(jia)向這些科學(xue)家(jia)們學(xue)習,致敬他們對科學(xue)探(tan)(tan)索的(de)(de)(de)(de)(de)熱情以及(ji)(ji)無私奉獻的(de)(de)(de)(de)(de)精神。此外,他還(huan)指(zhi)出,新質生(sheng)產力涵蓋廣(guang)泛,其(qi)中新能(neng)(neng)源(yuan)是(shi)極具潛(qian)力和(he)發展前(qian)景的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)組成(cheng)部分。因(yin)此,周國(guo)輝鼓勵青年(nian)學(xue)子深入研(yan)究金建祥(xiang)(xiang)提出的(de)(de)(de)(de)(de)課題(ti)及(ji)(ji)相關發展方向,同時(shi)也(ye)要(yao)認(ren)真學(xue)習科學(xue)家(jia)們勇于探(tan)(tan)索、不(bu)懈追求的(de)(de)(de)(de)(de)精神品質。