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近日，生態環境部等三部門組織中國(guo)(guo)電(dian)力(li)企業聯合(he)會等單位計算并發布2023年(nian)全(quan)國(guo)(guo)光熱發電(dian)電(dian)力(li)碳(tan)足(zu)(zu)跡(ji)因(yin)子(zi)。經過(guo)測(ce)算，2023年(nian)全(quan)國(guo)(guo)光熱發電(dian)的碳(tan)足(zu)(zu)跡(ji)因(yin)子(zi)為(wei)0.0313kgCO2e/kWh。

據(ju)了解，全(quan)球太陽能光(guang)熱發電項目技術路(lu)線為槽式(shi)、塔式(shi)、碟式(shi)及線性菲(fei)涅(nie)爾式(shi)。不同技術路(lu)線的(de)碳足跡(ji)因子不同，與國(guo)際(ji)數(shu)據(ju)相比，我國(guo)的(de)碳足跡(ji)因子數(shu)據(ju)均優于國(guo)際(ji)數(shu)據(ju)。

選取塔式和槽式技術類型進行核算

“光熱發(fa)電主(zhu)要涉(she)及塔(ta)(ta)式(shi)(shi)、槽式(shi)(shi)、線性(xing)菲涅爾式(shi)(shi)和(he)蝶式(shi)(shi)等技(ji)(ji)術(shu)。由于光熱發(fa)電碳足(zu)跡因(yin)(yin)子需要代表行業屬(shu)性(xing)，所以，計算國(guo)內光熱發(fa)電的(de)(de)碳足(zu)跡因(yin)(yin)子收集的(de)(de)項(xiang)目數據需要有(you)典型性(xing)、技(ji)(ji)術(shu)代表性(xing)等。”中國(guo)廣核新能源控股(gu)有(you)限公司副(fu)總(zong)工程師成和(he)祥說，“根據公開數據，截(jie)至2023年，我(wo)國(guo)光熱機組(zu)的(de)(de)并網發(fa)電項(xiang)目以塔(ta)(ta)式(shi)(shi)和(he)槽式(shi)(shi)為(wei)主(zhu)，占總(zong)發(fa)電量的(de)(de)90%以上，因(yin)(yin)此，本(ben)次(ci)核算的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)類(lei)型為(wei)塔(ta)(ta)式(shi)(shi)和(he)槽式(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)。”

成和祥坦言(yan)，在典型項目(mu)選取(qu)上，由(you)于(yu)小型光熱項目(mu)投(tou)運(yun)較少(shao)，選取(qu)案例(li)均為(wei)50MW及以上的分屬于(yu)不(bu)同電(dian)力集(ji)團的大型光熱電(dian)站(zhan)項目(mu)，位(wei)于(yu)青海省、內蒙古自(zi)治區、甘肅省、新疆維吾爾自(zi)治區等光熱資源豐富(fu)區域，案例(li)的總(zong)裝(zhuang)機(ji)容量占到已投(tou)運(yun)裝(zhuang)機(ji)容量的50%以上。

收(shou)集的數據(ju)主(zhu)要包括光熱發(fa)電所需的設(she)備獲取(qu)階(jie)(jie)段(duan)、設(she)施建設(she)階(jie)(jie)段(duan)、運營維護階(jie)(jie)段(duan)等(deng)各(ge)個環節的數據(ju)，來(lai)自(zi)于企業提供的實測值或相關項目的初設(she)/可研文件。主(zhu)要包括能源消耗(hao)數據(ju)、材(cai)料(liao)消耗(hao)數據(ju)等(deng)。

“國(guo)內光熱(re)發(fa)(fa)電的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)足(zu)跡(ji)(ji)因(yin)子(zi)根據不同技術類型(xing)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)電量加權計算得到全國(guo)光熱(re)發(fa)(fa)電的(de)(de)(de)平均(jun)電力碳(tan)(tan)足(zu)跡(ji)(ji)因(yin)子(zi)，即為(wei)光熱(re)發(fa)(fa)電的(de)(de)(de)電力碳(tan)(tan)足(zu)跡(ji)(ji)因(yin)子(zi)。本次測算的(de)(de)(de)典(dian)型(xing)案(an)例的(de)(de)(de)光熱(re)發(fa)(fa)電碳(tan)(tan)足(zu)跡(ji)(ji)因(yin)子(zi)區(qu)間值為(wei)0.0253-0.0457kgCO2e/kWh，全國(guo)光熱(re)發(fa)(fa)電的(de)(de)(de)平均(jun)電力碳(tan)(tan)足(zu)跡(ji)(ji)因(yin)子(zi)為(wei)0.0313kgCO2e/kWh。”成和祥說。

與國際數據庫相比，數據偏小

據(ju)了解，國(guo)內(nei)(nei)光熱發(fa)電的碳足跡因子計算參照了國(guo)內(nei)(nei)外有(you)關標(biao)準(zhun)，將光熱發(fa)電電力碳足跡因子系統邊(bian)界劃分為設備獲取階段、施工建設階段、運營維護階段和退役(yi)處置階段共計4個階段。

其中，設備(bei)獲取(qu)階(jie)段(duan)包(bao)括聚光系(xi)統(tong)、吸熱系(xi)統(tong)、儲換熱系(xi)統(tong)、發電系(xi)統(tong)等對(dui)應設備(bei)的原材料獲取(qu)、加(jia)工、運(yun)輸(shu)和(he)制造(zao)；設備(bei)建設階(jie)段(duan)包(bao)括設備(bei)運(yun)輸(shu)至項目地點(dian)的能源(yuan)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)、建筑(zhu)材料隱(yin)含的排放以(yi)及建筑(zhu)建設和(he)設備(bei)安裝(zhuang)的能源(yuan)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)等；運(yun)營維護階(jie)段(duan)包(bao)括輔(fu)助(zhu)能源(yuan)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)（如電力、天然氣等）和(he)運(yun)營維護期的物(wu)料消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)等；退役(yi)處置階(jie)段(duan)包(bao)括設備(bei)設施拆解、廢物(wu)運(yun)輸(shu)的能源(yuan)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)和(he)廢物(wu)處理處置等。

“設(she)備獲(huo)取階(jie)段和運營維護階(jie)段占(zhan)碳足跡(ji)(ji)因子總量的(de)比(bi)例(li)較(jiao)大，超過80%。”成和祥說，“本次測算(suan)選取光熱(re)發電(dian)的(de)主流技術類型下的(de)典型案例(li)，加(jia)權(quan)得到全(quan)國光熱(re)發電(dian)電(dian)力碳足跡(ji)(ji)因子。案例(li)具(ju)有較(jiao)好的(de)代表性，能充(chong)分反(fan)映我(wo)國光熱(re)發電(dian)項目(mu)的(de)平(ping)均電(dian)力碳足跡(ji)(ji)因子水平(ping)。”

據了解，綜合文獻和各數(shu)(shu)據庫的調研，目前(qian)，國際(ji)上的光熱碳(tan)(tan)足跡(ji)因子(zi)區間值為(wei)0.02kgCO2e/kWh—0.06kgCO2e/kWh。本次測算(suan)的全(quan)國光熱發電的平均電力(li)碳(tan)(tan)足跡(ji)因子(zi)為(wei)0.0313kgCO2e/kWh，結果與國際(ji)數(shu)(shu)據庫相比，數(shu)(shu)據偏小(xiao)。

以(yi)國(guo)際(ji)常用的(de)Ecoinvent數據(ju)(ju)庫為(wei)例，根(gen)據(ju)(ju)調(diao)研結果來看，Ecoinvent3.11數據(ju)(ju)庫中，光(guang)熱50MW槽(cao)式電(dian)(dian)站碳(tan)(tan)足(zu)(zu)跡(ji)因(yin)子(zi)為(wei)0.0536kgCO2e/kWh，國(guo)內(nei)光(guang)熱槽(cao)式平(ping)均碳(tan)(tan)足(zu)(zu)跡(ji)因(yin)子(zi)為(wei)0.0424 kgCO2e/kWh，比(bi)Ecoinvent的(de)數據(ju)(ju)小20%。Ecoinvent3.11中的(de)數據(ju)(ju)，光(guang)熱20MW的(de)塔式電(dian)(dian)站碳(tan)(tan)足(zu)(zu)跡(ji)因(yin)子(zi)為(wei)0.0472kgCO2e/kWh，國(guo)內(nei)塔式光(guang)熱平(ping)均碳(tan)(tan)足(zu)(zu)跡(ji)因(yin)子(zi)為(wei)0.0268kgCO2e/kWh，比(bi)Ecoinvent的(de)數據(ju)(ju)小43%。

“我國光熱發(fa)電的(de)(de)碳足跡因(yin)(yin)(yin)子(zi)偏低(di)，主要原因(yin)(yin)(yin)是國內光熱項目的(de)(de)建設投(tou)產時間比(bi)國際晚(wan)，項目的(de)(de)平(ping)均裝機容量較國際大(da)，具有(you)更(geng)好的(de)(de)技術經濟性(xing)。因(yin)(yin)(yin)此(ci)，國內光熱發(fa)電的(de)(de)碳足跡因(yin)(yin)(yin)子(zi)優(you)于(yu)國際數據庫(ku)。”成和祥說(shuo)。

圖(tu)1光熱(re)發電(dian)項目(mu)統計圖(tu)

中國光熱發電發展最迅速

近年來(lai)，隨著全(quan)球對(dui)清潔能(neng)源(yuan)的關注度不斷提升，光(guang)熱(re)發電(dian)行業也迎來(lai)了(le)快速發展(zhan)。但由于技(ji)術和成本等原因(yin)，其市場規(gui)模和份額(e)相較于光(guang)伏和風能(neng)仍然處(chu)于劣勢(shi)。

不過，隨著技術發(fa)展的(de)和成(cheng)本的(de)逐(zhu)步降(jiang)低，光熱(re)發(fa)電的(de)競爭力(li)正在逐(zhu)漸(jian)增強，建設規模逐(zhu)漸(jian)擴大。據CSPPLAZA統(tong)計，2024年(nian)全(quan)(quan)球(qiu)光熱(re)發(fa)電建成(cheng)裝機容(rong)量新增350MW，總(zong)裝機增至約7807MW。到(dao)2030年(nian)，全(quan)(quan)球(qiu)光熱(re)發(fa)電市場的(de)總(zong)裝機容(rong)量預計將達到(dao)687GW級別。

全球范圍來(lai)看，西班牙(ya)仍然(ran)是(shi)(shi)(shi)(shi)光熱(re)發(fa)(fa)電的領先(xian)(xian)國家，無論(lun)是(shi)(shi)(shi)(shi)技術(shu)還是(shi)(shi)(shi)(shi)項目數量都處于領先(xian)(xian)地(di)(di)位。美國也(ye)是(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)(shi)(shi)(shi)光熱(re)發(fa)(fa)電市場的重要成員，加利福尼亞(ya)州(zhou)、內華達州(zhou)和(he)亞(ya)利桑那州(zhou)等地(di)(di)光照充足，光熱(re)發(fa)(fa)電項目多且(qie)規模(mo)大(da)、技術(shu)先(xian)(xian)進(jin)，涵蓋槽式、塔式以及碟式等多種(zhong)類型(xing)。

中(zhong)國是光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)發(fa)展(zhan)最迅(xun)速的(de)國家，2024年建成投(tou)運的(de)商業化光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)項(xiang)目(mu)(mu)總(zong)(zong)裝機量達到(dao)800MW，僅次于西班(ban)牙和美國。中(zhong)國光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)技(ji)術不斷(duan)取(qu)得突(tu)破，形成了具有自(zi)主知識產(chan)權的(de)核(he)心技(ji)術，并(bing)成功研制出多種類型的(de)光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)系統(tong)。目(mu)(mu)前，中(zhong)國有近30個、總(zong)(zong)裝機約3GW的(de)在建光(guang)熱(re)項(xiang)目(mu)(mu)正穩步推進，預(yu)計到(dao)2026年，光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)總(zong)(zong)建成裝機量將(jiang)躍居全(quan)球第一。

其中(zhong)，槽式技(ji)(ji)(ji)術因成本較(jiao)(jiao)低、技(ji)(ji)(ji)術成熟而占據市場主導地(di)位。塔式技(ji)(ji)(ji)術的(de)光電轉換效率較(jiao)(jiao)高，儲能(neng)優勢明顯，適合大(da)規(gui)模集中(zhong)式發(fa)電，也占有較(jiao)(jiao)高的(de)市場份額。

作(zuo)者：中環報記者喬建華