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《经济参考报》:今年将是我国光热发电启动元年

发布时间:2016-4-20 点击次数:782

作为一种较为稳定、环保的新能源电力产业,太阳能光热发电是许多国家重点支持和发展的战略性新兴产业。但由于受制于电价政策不清晰等因素,国内太阳能热发电市场还处于起步阶段。

  不过这一局面即将改变。《经济参考报》记者近日了解到,根据“十三五”规划征求意见稿,到2020年底光热发电总装机容量达到1000万千瓦,有关人士透露甚至可达到1500万千瓦,重点是积极推进一批太阳能热电站示范项目,打造若干个百万千瓦级的太阳能热发电示范基地。经过筛选,首批示范项目名单和上网电价将在近期公布,未来国家还将研究出台系列扶持政策。

  有机构预测, 2016年将是光热发电启动元年,“十三五”将形成数千亿元市场规模。有业内人士指出,国产化和规模化是光热发电成本降低的途径,同时要尽快出台相关标准,避免走光伏产业无序竞争的老路。

  成本高光热发电仍处起步阶段

  从海南三亚市驱车,一路向西行驶42公里,就到了崖城镇南山工业开发区,华能南山电厂掩映于婆娑的椰林中。这座我国最南端的发电厂,现有2台5万千瓦燃气发电机组和2台1.6万千瓦联合循环发电机组,总装机容量13.2万千瓦。

  厂区一隅,可见一张张平面反射镜依列铺开,如向日葵般实时跟踪太阳运行,将光始终反射聚焦到镜场上方的集热管上,集热管将吸收的热量传递给管内流动的导热油,然后再加热水产生高温高压的蒸汽,通过汽轮发电机组就可以向电网供电,而且由于有高、低温双罐直接储热,可以不再受“日升日落”限制而进行全天连续稳定发电。

  这便是中国华能集团自主研发的菲涅尔式太阳能热发电科技示范项目的第二期,该系统装机容量0.5MW,年发电量45万度,年节煤150吨标煤。目前设计、建造均已完成,正在进行系统调试与运行。

  事实上,2010年华能集团清洁能源技术研究院在国内就率先开展了直接产生蒸汽的光热发电技术的研发,并在2012年10月30日在华能南山电厂完成了1.5MW太阳能热发电科技示范项目投入运行,至今处于可进行并网发电运行的状态。该项目是我国首个超400℃太阳能热发电项目,也是我国第一个太阳能光热与天然气发电的混合式发电项目。

  “过热蒸汽最高可达450摄氏度左右,与国际同类最先进的水平相当。而且,一次回路直接产生高参数的过热蒸汽,可以与常规的蒸汽机组匹配,大大提高了发电效率,同时降低了厂用电率。所有设备均实现国产化,申请专利80余项,填补了我国在光热发电领域的多个空白。”该示范项目的主要负责人、华能清洁能源研究院博士刘明义介绍说。

  不过,太阳辐射波动会导致过热蒸汽参数较难稳定控制,这对于独立运行的太阳能光热电站影响较大,所以如前所述,示范项目第二期增加了储热系统,并且将传热和储热介质从水变成了油。据透露,下一步研发的方向是熔盐储热系统,在无光照条件下可运行1小时。

  如此之下,与太阳能光伏发电相比,太阳能热发电的优势更加明显。一方面,采用低廉的平面反射镜,并可近地安装,镜场实现模块化,造价低。另一方面,可以将太阳能以热能的方式储存起来,并在必要时转化为电能输送到电网,实现全天候发电,而且可调可控、更为稳定,将显著降低电网的接入及消纳成本,并有利于电网消纳更多的不稳定电源(风电并网、光伏并网等),减少弃风弃光。此外,还可进行供热。

  据了解,除了菲涅尔式,塔式、槽式、碟式等光热技术通过示范项目不断完善成熟,但是相较于国外相当成熟的发展,国内太阳能热发电市场还处于起步阶段,装机仅在数万千瓦范畴,远未形成规模,其中成本高是制约其发展的主要因素。自纳入“十二五”规划以来,光热发电示范项目上网电价迟迟未能获得,电价政策的不清晰影响了项目的融资推进。

  示范项目及电价政策出台在即

  不过,在国家相关政策一一出台、各类光伏示范项目陆续启动的情况下,光热发电的春天即将到来。根据《太阳能利用十三五发展规划征求意见稿》,到2020年底,要实现太阳能热发电总装机容量达到1000万千瓦,太阳能热利用集热面积保有量达到8亿平方米的目标。重点在青海、甘肃、内蒙古等西部太阳能资源条件好,未利用土地资源和水资源相对丰富的地区,积极推进一批太阳能热电站示范项目,打造若干个百万千瓦级的太阳能热发电示范基地。而国家能源局发展规划司副司长何勇健在日前举行的2016年经济形势与电力发展分析预测会上透露,“十三五”规划的光热发电装机目标是1500万千瓦,在电力装机中占比0.8%。

  去年9月,国家能源局下发《关于组织太阳能热发电示范项目建设的通知》,首批示范项目申报共一百多家,总规模约10GW。“大家都在很积极地申报,华能集团报了两个项目分别在内蒙古和青海,装机规模至少在50兆瓦。”刘明义透露道。

  水电水利规划设计总院副院长易跃春介绍说,考虑目前光热产业成熟度有待进一步提高,国家能源局对单个项目规模等进行了合理的安排,最终梳理出将近100万千瓦左右的项目作为初步示范项目。至此,太阳能热发电首批示范电站项目进入最终决策阶段。而在3月21日举行的第九届亚洲太阳能论坛上,国家能源局新能源与可再生能源司副司长梁志鹏透露,该名单近期有望正式公布。

  除了名单,业内更为关心的是示范项目电价的范围和出台的大致时间。易跃春表示,光热产业初期风险较大,成本相对较高,同时可再生能源发展较快、补贴需求缺口比较大,国家发展改革委和国家能源局会结合以前试验项目以及本次申报实际情况来制定上网电价。为推进太阳能热发电产业的发展,国家将会研究更多有利于这个行业发展的政策和措施,促进光热规模化、商业化发展。

  据了解,从本次申报范围来看,大部分处于1.1元到1.3元/kWh之间,相对比较集中的在1.2元/kWh左右。“光热发电产业需要政策支持,如果度电成本按1元计算,电价补贴在1.2元/度比较合理。” 刘明义表示。

  国家发改委能源研究所研究员时璟丽表示,如果按照1000万千瓦,电量按照300亿千瓦时计算,2020年光热当前补贴需求在200亿元以上。

  数千亿市场将启动

  近年来,全球光热发电市场步入高速发展期,总计装机容量的年均增长率接近50%。截至2014年年底,全球光热发电装机总容量达到4534MW,其中,西班牙光热发电装机总容量达到2362MW,美国光热发电装机总容量达到1720MW,两者合计达到全球装机总容量的90%。2014年新增装机容量1104MW,增幅达32%,美国以802MW的新增装机容量领跑,印度位列第二。

  从2015年全球光热市场发展来看,光热发电技术和应用市场正从发达国家向发展中国家过渡,包括南非、印度、摩洛哥等新兴经济体,都开始陆续推进光热发电技术研发和项目建设,各国在建光热发电项目规模均达到200-300MW。

  机构认为,我国政策扶持力度正逐步加大,2016年将是光热发电启动元年。今后将会有更多企业涉足光热发电核心装备的制造包括EPC相关的项目,仅从“十三五”规划10GW的初步规划来看,以1GW示范电站就有300亿元的市场规模来测算,新能源领域在光热发电将形成2000亿至3000亿元的市场规模。

  根据国际能源署IEA预测,2050年全球光热发电的装机规模有望达到983GW,将占全球电力供应的11%,其中,我国的光热发电装机有望提升至100GW以上,达到全球电力供应的4%,市场规模有望进一步扩大。

  “我国太阳能热发电集中在西北高寒地区。为了在高寒地区顺利建成性能可靠、效率较高的光热电站,不但需要引进国外技术,也需要自主创新并开发具有我国特色的先进技术。” 国家太阳能热利用技术创新战略联盟专家委员会副主任马重芳说。

  据刘明义介绍,在2009年的时候,槽式太阳能热发电技术所要用到的反射镜和集热管都得进口,而且价格昂贵,项目没有经济性。而现在这些设备都可以国产,槽式的成本降了一半多。未来随着光热发电产业的兴起,设备的制造成本也在下降,将极大地带动企业投身该行业的积极性。

  此外,光热产业发展的另一问题就是国家、国际标准缺失。“光热发电系统集成复杂,产业发展初期更需要建立相关标准,避免走光伏产业无序竞争的老路。” 国家太阳能光热产业技术创新战略联盟秘书长刘晓冰透露,正在主抓联盟标准的编制工作。(来源:经济参考报)