近日中(zhōng)廣核宣布國内最大(dà)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(dà)槽式集熱器太陽法向輻射跟蹤平台上組裝,目前正在開(kāi)展聯合調試。
這是我(wǒ)國光熱發電技術快速進步的又(yòu)一(yī)成果。業内人士指出,光熱發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(tǐ)系的有效支撐。近年來,随着政策支持力度加大(dà),光熱發電加速“升溫”,有望迎來規模化發展新階段。不過,當前還需整個産業鏈發力,進一(yī)步開(kāi)展核心技術攻關,降低光熱發電成本,解決經濟性問題。
核心技術現突破
爲推動我(wǒ)國光熱發電技術産業化發展,國家能源局2016年啓動首批20個光熱發電示範項目,裝機規模總量達134.9萬千瓦,開(kāi)啓了我(wǒ)國光熱發電的商(shāng)業化進程。“中(zhōng)廣核德令哈項目是國家首批20個光熱示範項目中(zhōng)第一(yī)個開(kāi)工(gōng)建設,第一(yī)個并網發電的大(dà)型商(shāng)業化光熱電站,我(wǒ)國也由此成爲全球第八個擁有大(dà)規模光熱技術的國家。”中(zhōng)廣核德令哈項目黨支部書(shū)記楊濤介紹說,中(zhōng)廣核德令哈項目2018年投産以來,累計發電4.3億千瓦時。
《中(zhōng)國太陽能熱發電行業藍(lán)皮書(shū)2023》數據顯示,截至2023年底,我(wǒ)國兆瓦級規模以上太陽能熱發電機組累計裝機容量爲588兆瓦。其中(zhōng),并網太陽能熱發電機組容量570兆瓦,包括11座太陽能熱電站。
? 首批示範項目推進,帶動相關企業加快自主創新,實現了多項核心技術突破,目前設備國産化率超過90%。以中(zhōng)廣核爲例,已在光熱領域取得科技成果鑒定16項,其中(zhōng)7項國際領先、5項國際先進、4項國内領先。其中(zhōng),正在調試的國内最大(dà)熔鹽槽式集熱器徹底突破了槽式集熱器需國外(wài)授權使用的技術瓶頸,解決了傳統集熱器支架用鋼量大(dà)、成本高昂的問題,後續将通過型号研發,牽引國内産業鏈快速發展。
“槽式集熱器太陽法向輻射跟蹤平台是目前全球僅有的可按ISO9806-2017标準來測試采光口寬度超5.7米的槽式集熱器穩态熱性能測試台,可測集熱器的長度也是目前國際現有測試台的2倍。”中(zhōng)國科學院電工(gōng)研究所研究員(yuán)、中(zhōng)國科學院大(dà)學教授、博士生(shēng)導師王志(zhì)峰表示,該測試台爲優化槽式集熱器光熱轉換性能,降低槽式熱發電成本的研究提供了重要手段,意義重大(dà)。
槽式集熱器太陽法向輻射跟蹤平台還能驗證大(dà)開(kāi)口矽油介質的槽式集熱器系統性能,拓展光熱在高寒、高海拔及供熱、供汽等多場景應用。
政策助推規模化
伴随着我(wǒ)國以沙漠、戈壁、荒漠地區爲重點的大(dà)型風電光伏基地建設加快推進,近年來,作爲落實市場化并網條件的配套選擇之一(yī),我(wǒ)國太陽能熱發電行業發展不斷加速。
“尤其是在2023年,我(wǒ)國在國家第一(yī)、二批大(dà)型風電光伏基地建設項目等配儲太陽能熱發電項目基礎上,又(yòu)将12個太陽能熱發電新建項目列入政府名單,預計新增裝機容量1350兆瓦。”國家太陽能光熱産業技術創新戰略聯盟秘書(shū)長杜鳳麗介紹說,截至2023年底,我(wǒ)國各省和自治區在建和拟建(列入政府名單)的太陽能熱發電項目超40個,總裝機容量約4800兆瓦,預計最晚将于2025年完成建設,其中(zhōng)約有1200兆瓦預計将于2024年建成。
去(qù)年國家能源局發布的《關于推動光熱發電規模化發展有關事項的通知(zhī)》提出,力争“十四五”期間,全國光熱發電每年新增開(kāi)工(gōng)規模達到300萬千瓦左右。在業内人士看來,這是光熱産業走向規模化的一(yī)個強烈信号。
據悉,中(zhōng)廣核正在青海、吉林、西藏等地推動一(yī)批光熱一(yī)體(tǐ)化項目建設,另外(wài)還在甘肅、新疆等地區開(kāi)發布局新的光熱項目。截至2023年底,已取得“光熱+”容量指标351.5萬千瓦。規劃到2030年“光熱+”項目裝機達到4000萬千瓦,投資(zī)金額超過2100億元,協同産業鏈企業帶動社會投資(zī)1500億元,創造就業崗位1萬餘個。
“雙方自2022年簽訂戰略合作協議以來,已在光熱發電前沿技術交流、行業标準規範制定、光熱項目建設等領域開(kāi)展了廣泛的合作。”浙江可勝技術股份有限公司總裁兼總工(gōng)程師徐能表示,未來雙方還将共同推進新項目的開(kāi)發落地,同時在科研攻關上展開(kāi)進一(yī)步合作,共同開(kāi)展塔式光熱發電及熔鹽儲能核心技術的開(kāi)發、專項技術研究的課題申報、國際标準的制定工(gōng)作。
業内人士指出,光熱發電産業鏈長,可消化提升特種玻璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽等傳統産業,還可帶動新材料、智能控制等新興産業發展,光熱發電規模化開(kāi)發利用将成爲我(wǒ)國新能源産業新的增長點。
據不完全統計,中(zhōng)國光熱發電工(gōng)程相關配套企業約600家;其中(zhōng)集熱系統相關産品和設備供應商(shāng)約245家,儲熱系統相關産品和設備供應商(shāng)約135家,中(zhōng)國光熱發電産業配套能力顯著增強。
“鏈”上發力降成本
現階段,解決經濟性問題仍是光熱發電行業發展的重要目标。業内人士指出,當前我(wǒ)國光熱發電行業初步實現了設備材料的批量化生(shēng)産和生(shēng)産工(gōng)藝流程的優化,但尚未形成規模效應,目前成本仍然較高。
杜鳳麗建議,加快研究制定太陽能熱發電兩部制電價,盡快開(kāi)展太陽能熱發電對電網支撐能力的研究,持續深化太陽能聚光領域技術創新,加緊部署前沿颠覆性技術研究,加快太陽能熱發電新技術研發和新技術示範工(gōng)程項目,爲行業健康持續發展提供有力支撐。
近日召開(kāi)的光熱産業創新發展論壇發布了《太陽能熱發電産業創新發展德令哈宣言》,與會代表共同表示,将聯合開(kāi)展核心技術攻關,降低光熱發電成本,推動産業創新和科技創新深度融合。
“中(zhōng)廣核将加強與設計院合作,通過設計牽引産業鏈,建設未來産業技術創新中(zhōng)心,成立多個研發實驗場所,聯合上下(xià)遊産業鏈合作夥伴,共同開(kāi)展強鏈工(gōng)程,共享新成果,激發産業發展原動力。”中(zhōng)國廣核新能源控股有限公司黨委書(shū)記、董事長張志(zhì)武說。
據悉,中(zhōng)廣核正在依托德令哈項目建設青海綜合性原創光熱基地,以适應光熱儲項目大(dà)規模、高參數、低成本、多場景應用及支撐電網穩定性的發展。同時,在華北(běi)區域規劃建設華北(běi)綜合性原創光熱基地,通過塔式系統控制技術的研究,打造光熱設計驗證中(zhōng)心、光熱裝備論證中(zhōng)心、塔式技術試驗中(zhōng)心。
國家太陽能光熱産業技術創新戰略聯盟《熔鹽儲能光熱發電與光伏+其他新型儲能系統技術經濟性對比》共性技術課題研究成果表明,随着成本的降低和發電效率的提高,熔鹽儲能光熱發電度電成本有望進一(yī)步下(xià)降。預計到2025年,塔式光熱電站度電成本有望下(xià)降至0.61元,2027年有望降低至約0.53元。槽式光熱發電技術依托“大(dà)槽集熱+導熱油傳熱+熔鹽儲熱”的技術方案,度電成本有望下(xià)降至約0.61元;通過“超大(dà)槽集熱+熔鹽傳熱及儲熱”技術方案,槽式電站裝機容量有望擴大(dà)至2×300兆瓦或更大(dà)規模,度電成本2030年前有望降至0.4至0.5元。2025年,線菲式光熱發電技術單機規模300兆瓦以上電站的度電成本有望降至0.6元以内,項目經濟性将顯著提高。