光熱發(fā)電可以使電網(wǎng)變?yōu)檎嬲哪茉椿ヂ?lián)網(wǎng)

2017-09-29 17:16:19 中國能源報　點擊量：評論 (0)

光熱發(fā)電正成為可再生能源行業(yè)的冉冉新星。為什么說光熱發(fā)電是真正可能把電網(wǎng)變成能源互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)?光熱發(fā)電在其中擔任怎樣的角色和作用?和其他可再生能源相比，光熱發(fā)電有什么獨特的優(yōu)勢?光熱發(fā)電目前的技術(shù)難點

光熱發(fā)電正成為可再生能源行業(yè)的“冉冉新星”。為什么說光熱發(fā)電是真正可能把電網(wǎng)變成能源互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)?光熱發(fā)電在其中擔任怎樣的角色和作用?和其他可再生能源相比，光熱發(fā)電有什么獨特的優(yōu)勢?光熱發(fā)電目前的技術(shù)難點在哪里?有沒有什么好的解決辦法?未來的技術(shù)方向是什么?首批光熱示范項目獲批已有一段時間，但進展似乎并不順利，您認為問題出在哪?怎么解決?針對上述一系列問題，記者日前專訪了中國科學(xué)院太陽能熱利用與光伏系統(tǒng)重點實驗室主任王志峰。

記者：為什么說光熱發(fā)電是真正可能把電網(wǎng)變成能源互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)?光熱發(fā)電在其中擔任怎樣的角色和作用?和其他可再生能源相比，光熱發(fā)電有什么獨特的優(yōu)勢?

王志峰：能源互聯(lián)網(wǎng)的特征是讓可再生能源變得穩(wěn)定連續(xù)，使得電源可調(diào)度，主要針對用戶可輸出的電力和熱力。光熱發(fā)電作為新興的可再生能源技術(shù)，憑借可儲熱、可調(diào)峰、可連續(xù)發(fā)電及可熱電聯(lián)供等有點，可以使電網(wǎng)變?yōu)檎嬲哪茉椿ヂ?lián)網(wǎng)。

光熱發(fā)電商業(yè)化、規(guī)模化的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，對推動能源革命、促進能源安全、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、改善生態(tài)環(huán)境等具有十分重要的意義。

一是可以為我國未來能源供應(yīng)和能源安全提供基本保障。光熱發(fā)電不僅可以解決光伏發(fā)電的間歇性缺點和提供基礎(chǔ)電力支撐以外，還有巨大的成本下降空間。在全球低碳經(jīng)濟與新能源革命的大趨勢下，光熱發(fā)電極有可能成為我國未來清潔發(fā)展中最大的替代能源。從光熱電站的運行原理上看，它是可儲存、可調(diào)節(jié)的能源，對電力系統(tǒng)友好，具有調(diào)峰能力，在突破技術(shù)障礙之后，是完全可以大規(guī)模替代燃煤電站的新興電源。

二是有利于改善環(huán)境，減少溫室氣體排放和霧霾污染。光熱電站運行過程不存在污染物排放，可直接替代化石燃料，對減少溫室氣體排放、治理空氣污染能起到重要作用。光熱電站建成后，可減少地表土壤所接收到的輻照量，減緩地表風(fēng)速，降低地表水分蒸發(fā)量，有利于植被生長，改善生態(tài)環(huán)境。

三是有利于推動風(fēng)電、光伏發(fā)電良性發(fā)展。光熱發(fā)電通過成本相對低廉的儲熱裝置，可成為電力系統(tǒng)友好型電源，既可以承擔基荷，也具備較為靈活的調(diào)峰能力，可作為未來電網(wǎng)的主力電源。光熱發(fā)電與光伏發(fā)電、風(fēng)電配套建設(shè)，能夠顯著緩解光伏和風(fēng)電的出力波動，大幅提高電力系統(tǒng)的消納能力，減少棄風(fēng)、棄光問題。

四是拉動國內(nèi)經(jīng)濟和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。光熱發(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈條較長，涉及鋼材、鋁材、玻璃、水泥、礦料、電料、耐火、保溫、機電、機械、電子等十幾個行業(yè)產(chǎn)業(yè)。大規(guī)模發(fā)展光熱發(fā)電，能夠有效帶動上述產(chǎn)業(yè)發(fā)展，成為經(jīng)濟發(fā)展的新支點。因此，光熱發(fā)電不僅是一種清潔能源供應(yīng)方案，更可以增加就業(yè)、帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，推動新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

五是增強我國在相關(guān)領(lǐng)域的國際話語權(quán)和標準規(guī)則制定權(quán)。建設(shè)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的光熱示范電站，制定相關(guān)標準和規(guī)程、規(guī)范，形成技術(shù)體系后規(guī)模化發(fā)展，可以帶動光熱發(fā)電裝備產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化，進一步降低設(shè)備造價和發(fā)電成本，還可以“走出去”，增強我國光熱技術(shù)在國際上的話語權(quán)和競爭力。

記者：光熱發(fā)電目前的技術(shù)難點在哪里?有沒有什么好的解決辦法?未來的技術(shù)方向是什么?

王志峰：光熱發(fā)電目前存在這么幾個技術(shù)難點：電站系統(tǒng)集成技術(shù)、電站系統(tǒng)運行技術(shù)、槽式真空吸熱管可靠性、高溫熔融鹽吸熱器可靠性高溫熔鹽儲熱容器可靠性。

而未來的技術(shù)方向首先是

粒子吸熱器，在高于7000C的吸熱器方面的研究歐洲和美國已進行了大量的投入，但是我國卻沒有，與國際發(fā)展趨勢脫軌。今后，我們可能要推動國家的一些重大科技項目和國際合作項目在這方面給予重視，這樣才能實現(xiàn)可持續(xù)推動產(chǎn)業(yè)化。其次是設(shè)備的可靠性研究，尤其是熔融鹽了系統(tǒng)。再次在太陽能材料方面，高溫涂層，傳熱儲熱材料包括流體氣體和固體，化學(xué)儲熱技術(shù)。最后是研究深度節(jié)水型太陽能熱發(fā)電技術(shù)。尤其是BRATON循環(huán)及斯特林循環(huán)技術(shù)。歐盟地平線2020部署了重大項目在這個方面，經(jīng)費是1200萬歐元。可見這是全球CSP界都在關(guān)注的問題，而不僅僅是在中國。節(jié)水是太陽能熱發(fā)電可持續(xù)發(fā)展的第一要務(wù)。

記者：多能互補是未來發(fā)展的重要方向，光熱發(fā)電如何更好參與?

王志峰：多能互補并不是幾種能源形式的簡單疊加，而是通過新技術(shù)和新模式的配合，使多種能源深度融合，實現(xiàn)“1+1>2”的效果。可以說，多能互補象征著能源可持續(xù)發(fā)展的新潮流。隨著太陽能發(fā)電行業(yè)的產(chǎn)業(yè)成熟和成本降低，能源行業(yè)將形成以太陽能熱發(fā)電及基礎(chǔ)負荷的多種能源集成互補的新一代能源體系。

多能互補除了解決棄風(fēng)、棄光問題，還有利于推動太陽能供暖、供熱發(fā)展。以北方冬季供暖為例，通過風(fēng)光熱儲多能互補，可以充分利用光熱發(fā)電的儲熱功能，以更低成本解決因為燃煤供暖帶來的環(huán)境問題，同時還將充分利用市場交易和價格機制保證項目的經(jīng)濟效益。或者，通過其他多種可再生能源多能互補來發(fā)揮各自優(yōu)勢，更好地發(fā)揮光熱電站的優(yōu)勢，形成更加安全、更加可靠、更加經(jīng)濟的新能源體系。

記者：要想搶占先機，成為能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，光熱發(fā)電還有哪些問題待解?需要向哪些方向努力?

王志峰：首先，技術(shù)創(chuàng)新是推動太陽能光熱發(fā)電發(fā)展的重要途徑，也是降成本的重要舉措。所以，現(xiàn)已全面啟動首批示范項目建設(shè)，目的是保證我們的設(shè)備、技術(shù)以及運行的可靠性。全力把這批項目做好，證明太陽能發(fā)電的技術(shù)經(jīng)濟可行性。其次，目前國家公布的能源互聯(lián)網(wǎng)項目中已經(jīng)有了太陽能熱發(fā)電的內(nèi)容，對太陽能發(fā)電與其他能源在天氣預(yù)報方面的匹配技術(shù)需要研究。

記者：首批光熱示范項目獲批已有一段時間，但進展似乎并不順利，您認為問題出在哪?怎么解決?

王志峰：總體來看，示范項目推進中主要存在以下四個方面的困難和問題：

首先是項目前期工作啟動涉及辦理國土、林業(yè)、環(huán)保、水保、電網(wǎng)接入等，各地情況不同，有些企業(yè)辦理手續(xù)時進度較緩。

而在技術(shù)方面。光熱發(fā)電項目可直接借鑒的經(jīng)驗較少，有的國外技術(shù)在我國環(huán)境條件下適應(yīng)性有待驗證;其次，EPC和重要設(shè)備招標、定標的過程及時間較長;技術(shù)方案優(yōu)化與示范項目中申報與承諾條件，均需進一步研究落實;最后，關(guān)鍵設(shè)備、技術(shù)、操作工藝的相關(guān)標準方法都有待加強，以減少溝通時間。

最后是融資方面。由于光伏與風(fēng)電的限電和補貼影響，以及此批太陽能發(fā)電投資較大。投資人對電網(wǎng)限電和拿到補貼時間存在顧慮，著導(dǎo)致金融機構(gòu)在面對企業(yè)融資時，顧慮重重，小心謹慎，也使得融資成本進一步提高。同時，國企對于新事物比較慎重，對于投資決策把控較嚴，這也是致使部分項目推進緩慢的原因。

至于如何解決問題，我認為應(yīng)當做到以下幾點：

1、用已有項目和系統(tǒng)對設(shè)備核心技術(shù)加以驗證，不應(yīng)用大容量示范項目來驗證工藝和設(shè)備。

2、目前示范電站投資資金壓力大，可以采用眾籌的模式來建立示范項目，減少各方的資金壓力。

3、實施產(chǎn)品認證工作，對產(chǎn)品安全性，可靠性，性能指標進行全面的測試分析評估，對生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行全流程的檢查，確保生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。這樣才能確保批量產(chǎn)品滿足使用需要。

4、國家部委應(yīng)盡快對示范項目中遇到的政策問題明確意見。例如更換電站項目的技術(shù)合作方，項目控股方變化，國外聚光集熱產(chǎn)品在示范項目中應(yīng)用的程度，項目截止期是否可以延長?延長的時間?

5、國家應(yīng)明確太陽能光熱發(fā)電發(fā)電在光伏和風(fēng)電開發(fā)時必須占有的比例。

記者：未來，中國哪些城市最有潛力成為光熱發(fā)電、多能互補的示范城市?

王志峰：我國西部和北部地區(qū)均具備太陽能熱發(fā)電所需要的各種要素，是太陽能熱發(fā)電的首選之地。這些地點也是風(fēng)電和光伏大量安裝的地區(qū)，具備多能互補工程的必要條件。

我認為值得關(guān)注的地區(qū)包括內(nèi)蒙古西部，甘肅西部，青海西北部，西藏北部，新疆南部等地區(qū)。這些地點均具備多能互補的條件。