近日中廣核宣布國內最大熔鹽槽式集熱器原型機完成試制,已在剛剛建成的全球最大槽式集熱器太陽(yáng)法向輻射跟蹤平臺上組裝,目前正在開(kāi)展聯(lián)合調試。
這是我國光熱發(fā)電技術(shù)快速進(jìn)步的又一成果。業(yè)內人士指出,光熱發(fā)電兼具調峰電源和儲能的雙重功能,是加快規劃建設新型能源體系的有效支撐。近年來(lái),隨著(zhù)政策支持力度加大,光熱發(fā)電加速“升溫”,有望迎來(lái)規?;l(fā)展新階段。不過(guò),當前還需整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力,進(jìn)一步開(kāi)展核心技術(shù)攻關(guān),降低光熱發(fā)電成本,解決經(jīng)濟性問(wèn)題。
核心技術(shù)現突破
為推動(dòng)我國光熱發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,國家能源局2016年啟動(dòng)首批20個(gè)光熱發(fā)電示范項目,裝機規??偭窟_134.9萬(wàn)千瓦,開(kāi)啟了我國光熱發(fā)電的商業(yè)化進(jìn)程?!爸袕V核德令哈項目是國家首批20個(gè)光熱示范項目中第一個(gè)開(kāi)工建設,第一個(gè)并網(wǎng)發(fā)電的大型商業(yè)化光熱電站,我國也由此成為全球第八個(gè)擁有大規模光熱技術(shù)的國家?!敝袕V核德令哈項目黨支部書(shū)記楊濤介紹說(shuō),中廣核德令哈項目2018年投產(chǎn)以來(lái),累計發(fā)電4.3億千瓦時(shí)。
《中國太陽(yáng)能熱發(fā)電行業(yè)藍皮書(shū)2023》數據顯示,截至2023年底,我國兆瓦級規模以上太陽(yáng)能熱發(fā)電機組累計裝機容量為588兆瓦。其中,并網(wǎng)太陽(yáng)能熱發(fā)電機組容量570兆瓦,包括11座太陽(yáng)能熱電站。
首批示范項目推進(jìn),帶動(dòng)相關(guān)企業(yè)加快自主創(chuàng )新,實(shí)現了多項核心技術(shù)突破,目前設備國產(chǎn)化率超過(guò)90%。以中廣核為例,已在光熱領(lǐng)域取得科技成果鑒定16項,其中7項國際領(lǐng)先、5項國際先進(jìn)、4項國內領(lǐng)先。其中,正在調試的國內最大熔鹽槽式集熱器徹底突破了槽式集熱器需國外授權使用的技術(shù)瓶頸,解決了傳統集熱器支架用鋼量大、成本高昂的問(wèn)題,后續將通過(guò)型號研發(fā),牽引國內產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展。
“槽式集熱器太陽(yáng)法向輻射跟蹤平臺是目前全球僅有的可按ISO9806-2017標準來(lái)測試采光口寬度超5.7米的槽式集熱器穩態(tài)熱性能測試臺,可測集熱器的長(cháng)度也是目前國際現有測試臺的2倍?!敝袊茖W(xué)院電工研究所研究員、中國科學(xué)院大學(xué)教授、博士生導師王志峰表示,該測試臺為優(yōu)化槽式集熱器光熱轉換性能,降低槽式熱發(fā)電成本的研究提供了重要手段,意義重大。
槽式集熱器太陽(yáng)法向輻射跟蹤平臺還能驗證大開(kāi)口硅油介質(zhì)的槽式集熱器系統性能,拓展光熱在高寒、高海拔及供熱、供汽等多場(chǎng)景應用。
政策助推規?;?/strong>
伴隨著(zhù)我國以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地建設加快推進(jìn),近年來(lái),作為落實(shí)市場(chǎng)化并網(wǎng)條件的配套選擇之一,我國太陽(yáng)能熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展不斷加速。
“尤其是在2023年,我國在國家第一、二批大型風(fēng)電光伏基地建設項目等配儲太陽(yáng)能熱發(fā)電項目基礎上,又將12個(gè)太陽(yáng)能熱發(fā)電新建項目列入政府名單,預計新增裝機容量1350兆瓦?!眹姨?yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟秘書(shū)長(cháng)杜鳳麗介紹說(shuō),截至2023年底,我國各省和自治區在建和擬建(列入政府名單)的太陽(yáng)能熱發(fā)電項目超40個(gè),總裝機容量約4800兆瓦,預計最晚將于2025年完成建設,其中約有1200兆瓦預計將于2024年建成。
去年國家能源局發(fā)布的《關(guān)于推動(dòng)光熱發(fā)電規?;l(fā)展有關(guān)事項的通知》提出,力爭“十四五”期間,全國光熱發(fā)電每年新增開(kāi)工規模達到300萬(wàn)千瓦左右。在業(yè)內人士看來(lái),這是光熱產(chǎn)業(yè)走向規?;囊粋€(gè)強烈信號。
據悉,中廣核正在青海、吉林、西藏等地推動(dòng)一批光熱一體化項目建設,另外還在甘肅、新疆等地區開(kāi)發(fā)布局新的光熱項目。截至2023年底,已取得“光熱+”容量指標351.5萬(wàn)千瓦。規劃到2030年“光熱+”項目裝機達到4000萬(wàn)千瓦,投資金額超過(guò)2100億元,協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)帶動(dòng)社會(huì )投資1500億元,創(chuàng )造就業(yè)崗位1萬(wàn)余個(gè)。
“雙方自2022年簽訂戰略合作協(xié)議以來(lái),已在光熱發(fā)電前沿技術(shù)交流、行業(yè)標準規范制定、光熱項目建設等領(lǐng)域開(kāi)展了廣泛的合作?!闭憬蓜偌夹g(shù)股份有限公司總裁兼總工程師徐能表示,未來(lái)雙方還將共同推進(jìn)新項目的開(kāi)發(fā)落地,同時(shí)在科研攻關(guān)上展開(kāi)進(jìn)一步合作,共同開(kāi)展塔式光熱發(fā)電及熔鹽儲能核心技術(shù)的開(kāi)發(fā)、專(zhuān)項技術(shù)研究的課題申報、國際標準的制定工作。
業(yè)內人士指出,光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈長(cháng),可消化提升特種玻璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽等傳統產(chǎn)業(yè),還可帶動(dòng)新材料、智能控制等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,光熱發(fā)電規?;_(kāi)發(fā)利用將成為我國新能源產(chǎn)業(yè)新的增長(cháng)點(diǎn)。
據不完全統計,中國光熱發(fā)電工程相關(guān)配套企業(yè)約600家;其中集熱系統相關(guān)產(chǎn)品和設備供應商約245家,儲熱系統相關(guān)產(chǎn)品和設備供應商約135家,中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)配套能力顯著(zhù)增強。
“鏈”上發(fā)力降成本
現階段,解決經(jīng)濟性問(wèn)題仍是光熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展的重要目標。業(yè)內人士指出,當前我國光熱發(fā)電行業(yè)初步實(shí)現了設備材料的批量化生產(chǎn)和生產(chǎn)工藝流程的優(yōu)化,但尚未形成規模效應,目前成本仍然較高。
杜鳳麗建議,加快研究制定太陽(yáng)能熱發(fā)電兩部制電價(jià),盡快開(kāi)展太陽(yáng)能熱發(fā)電對電網(wǎng)支撐能力的研究,持續深化太陽(yáng)能聚光領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng )新,加緊部署前沿顛覆性技術(shù)研究,加快太陽(yáng)能熱發(fā)電新技術(shù)研發(fā)和新技術(shù)示范工程項目,為行業(yè)健康持續發(fā)展提供有力支撐。
近日召開(kāi)的光熱產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展論壇發(fā)布了《太陽(yáng)能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展德令哈宣言》,與會(huì )代表共同表示,將聯(lián)合開(kāi)展核心技術(shù)攻關(guān),降低光熱發(fā)電成本,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新和科技創(chuàng )新深度融合。
“中廣核將加強與設計院合作,通過(guò)設計牽引產(chǎn)業(yè)鏈,建設未來(lái)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新中心,成立多個(gè)研發(fā)實(shí)驗場(chǎng)所,聯(lián)合上下游產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴,共同開(kāi)展強鏈工程,共享新成果,激發(fā)產(chǎn)業(yè)發(fā)展原動(dòng)力?!敝袊鴱V核新能源控股有限公司黨委書(shū)記、董事長(cháng)張志武說(shuō)。
據悉,中廣核正在依托德令哈項目建設青海綜合性原創(chuàng )光熱基地,以適應光熱儲項目大規模、高參數、低成本、多場(chǎng)景應用及支撐電網(wǎng)穩定性的發(fā)展。同時(shí),在華北區域規劃建設華北綜合性原創(chuàng )光熱基地,通過(guò)塔式系統控制技術(shù)的研究,打造光熱設計驗證中心、光熱裝備論證中心、塔式技術(shù)試驗中心。
國家太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟《熔鹽儲能光熱發(fā)電與光伏+其他新型儲能系統技術(shù)經(jīng)濟性對比》共性技術(shù)課題研究成果表明,隨著(zhù)成本的降低和發(fā)電效率的提高,熔鹽儲能光熱發(fā)電度電成本有望進(jìn)一步下降。預計到2025年,塔式光熱電站度電成本有望下降至0.61元,2027年有望降低至約0.53元。槽式光熱發(fā)電技術(shù)依托“大槽集熱+導熱油傳熱+熔鹽儲熱”的技術(shù)方案,度電成本有望下降至約0.61元;通過(guò)“超大槽集熱+熔鹽傳熱及儲熱”技術(shù)方案,槽式電站裝機容量有望擴大至2×300兆瓦或更大規模,度電成本2030年前有望降至0.4至0.5元。2025年,線(xiàn)菲式光熱發(fā)電技術(shù)單機規模300兆瓦以上電站的度電成本有望降至0.6元以?xún)?#xff0c;項目經(jīng)濟性將顯著(zhù)提高。