編者按: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(dān)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(dú)特的優(yōu)勢(shì)?光熱發(fā)電目前的技術(shù)難點(diǎn)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(xiàng)目獲批已有一段時(shí)間,但進(jìn)展似乎并不順利,您認(rèn)為問題出在哪?怎么解決?針對(duì)上述一系列問題,記者日前專訪了中國(guó)科學(xué)院太陽能熱利用與光伏系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(dān)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(dú)特的優(yōu)勢(shì)?
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(duì)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(chǔ)熱、可調(diào)峰、可連續(xù)發(fā)電及可熱電聯(lián)供等有點(diǎn),可以使電網(wǎng)變?yōu)檎嬲?span id="ksaylz3" class="KSFIND_CLASS" id="2KSFindDIV">能源互聯(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(duì)推動(dòng)能源革命、促進(jìn)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(guó)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(diǎn)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(jì)與新能源革命的大趨勢(shì)下,光熱發(fā)電極有可能成為我國(guó)未來清潔發(fā)展中最大的替代能源。從光熱電站的運(yùn)行原理上看,它是可儲(chǔ)存、可調(diào)節(jié)的能源,對(duì)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(yùn)行過程不存在污染物排放,可直接替代化石燃料,對(duì)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(zhǎng),改善生態(tài)環(huán)境。
三是有利于推動(dòng)風(fēng)電、光伏發(fā)電良性發(fā)展。光熱發(fā)電通過成本相對(duì)低廉的儲(chǔ)熱裝置,可成為電力系統(tǒng)友好型電源,既可以承擔(dān)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(dòng),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(dòng)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)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(zhǎng),涉及鋼材、鋁材、玻璃、水泥、礦料、電料、耐火、保溫、機(jī)電、機(jī)械、電子等十幾個(gè)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(dòng)上述產(chǎn)業(yè)發(fā)展,成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新支點(diǎn)。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(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),推動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
五是增強(qiáng)我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)際話語權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則制定權(quán)。建設(shè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光熱示范電站,制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程、規(guī)范,形成技術(shù)體系后規(guī)?;l(fā)展,可以帶動(dòng)光熱發(fā)電裝備產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;?,進(jìn)一步降低設(shè)備造價(jià)和發(fā)電成本,還可以“走出去”,增強(qiáng)我國(guó)光熱技術(shù)在國(guó)際上的話語權(quán)和競(jìng)爭(zhēng)力。
記者:光熱發(fā)電目前的技術(shù)難點(diǎn)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(gè)技術(shù)難點(diǎn):電站系統(tǒng)集成技術(shù)、電站系統(tǒng)運(yùn)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(chǔ)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(guó)已進(jìn)行了大量的投入,但是我國(guó)卻沒有,與國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)脫軌。今后,我們可能要推動(dòng)國(guó)家的一些重大科技項(xiàng)目和國(guó)際合作項(xiàng)目在這方面給予重視,這樣才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)推動(dòng)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(chǔ)熱材料包括流體氣體和固體,化學(xué)儲(chǔ)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(xiàng)目在這個(gè)方面,經(jīng)費(fèi)是1200萬歐元??梢娺@是全球CSP界都在關(guān)注的問題,而不僅僅是在中國(guó)。節(jié)水是太陽能熱發(fā)電可持續(xù)發(fā)展的第一要?jiǎng)?wù)。
記者:多能互補(bǔ)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(bǔ)并不是幾種能源形式的簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)“1+1>2”的效果??梢哉f,多能互補(bǔ)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(fù)荷的多種能源集成互補(bǔ)的新一代能源體系。
多能互補(bǔ)除了解決棄風(fēng)、棄光問題,還有利于推動(dòng)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(chǔ)多能互補(bǔ),可以充分利用光熱發(fā)電的儲(chǔ)熱功能,以更低成本解決因?yàn)槿济汗┡瘞淼沫h(huán)境問題,同時(shí)還將充分利用市場(chǎng)交易和價(jià)格機(jī)制保證項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益?;蛘?,通過其他多種可再生能源多能互補(bǔ)來發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),更好地發(fā)揮光熱電站的優(yōu)勢(shì),形成更加安全、更加可靠、更加經(jīng)濟(jì)的新能源體系。
記者:要想搶占先機(jī),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(dòng)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(dòng)首批示范項(xiàng)目建設(shè),目的是保證我們的設(shè)備、技術(shù)以及運(yùn)行的可靠性。全力把這批項(xiàng)目做好,證明太陽能發(fā)電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性。其次,目前國(guó)家公布的能源互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中已經(jīng)有了太陽能熱發(fā)電的內(nèi)容,對(duì)太陽能發(fā)電與其他能源在天氣預(yù)報(bào)方面的匹配技術(shù)需要研究。
記者:首批光熱示范項(xiàng)目獲批已有一段時(shí)間,但進(jìn)展似乎并不順利,您認(rèn)為問題出在哪?怎么解決?
王志峰:總體來看,示范項(xiàng)目推進(jìn)中主要存在以下四個(gè)方面的困難和問題:
首先是項(xiàng)目前期工作啟動(dòng)涉及辦理國(guó)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(shí)進(jìn)度較緩。
而在技術(shù)方面。光熱發(fā)電項(xiàng)目可直接借鑒的經(jīng)驗(yàn)較少,有的國(guó)外技術(shù)在我國(guó)環(huán)境條件下適應(yīng)性有待驗(yàn)證;其次,EPC和重要設(shè)備招標(biāo)、定標(biāo)的過程及時(shí)間較長(zhǎng);技術(shù)方案優(yōu)化與示范項(xiàng)目中申報(bào)與承諾條件,均需進(jìn)一步研究落實(shí);最后,關(guān)鍵設(shè)備、技術(shù)、操作工藝的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法都有待加強(qiáng),以減少溝通時(shí)間。
最后是融資方面。由于光伏與風(fēng)電的限電和補(bǔ)貼影響,以及此批太陽能發(fā)電投資較大。投資人對(duì)電網(wǎng)限電和拿到補(bǔ)貼時(shí)間存在顧慮,著導(dǎo)致金融機(jī)構(gòu)在面對(duì)企業(yè)融資時(shí),顧慮重重,小心謹(jǐn)慎,也使得融資成本進(jìn)一步提高。同時(shí),國(guó)企對(duì)于新事物比較慎重,對(duì)于投資決策把控較嚴(yán),這也是致使部分項(xiàng)目推進(jìn)緩慢的原因。
至于如何解決問題,我認(rèn)為應(yīng)當(dāng)做到以下幾點(diǎn):
1、用已有項(xiàng)目和系統(tǒng)對(duì)設(shè)備核心技術(shù)加以驗(yàn)證,不應(yīng)用大容量示范項(xiàng)目來驗(yàn)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(xiàng)目,減少各方的資金壓力。
3、實(shí)施產(chǎn)品認(rèn)證工作,對(duì)產(chǎn)品安全性,可靠性,性能指標(biāo)進(jìn)行全面的測(cè)試分析評(píng)估,對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)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(guó)家部委應(yīng)盡快對(duì)示范項(xiàng)目中遇到的政策問題明確意見。例如更換電站項(xiàng)目的技術(shù)合作方,項(xiàng)目控股方變化,國(guó)外聚光集熱產(chǎn)品在示范項(xiàng)目中應(yīng)用的程度,項(xiàng)目截止期是否可以延長(zhǎng)?延長(zhǎng)的時(shí)間?
5、國(guó)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(shí)必須占有的比例。
記者:未來,中國(guó)哪些城市最有潛力成為光熱發(fā)電、多能互補(bǔ)的示范城市?
王志峰:我國(guó)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(diǎn)也是風(fēng)電和光伏大量安裝的地區(qū),具備多能互補(bǔ)工程的必要條件。
我認(rèn)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(diǎn)均具備多能互補(bǔ)的條件。
原標(biāo)題:光熱發(fā)電可以使電網(wǎng)變?yōu)檎嬲?span id="ksaylz3" class="KSFIND_CLASS" id="5KSFindDIV">能源互聯(lián)網(wǎng)