多能互補(bǔ)：光熱發(fā)電行業(yè)新的發(fā)力點(diǎn)

　　為提高電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，緩解可再生能源消納問(wèn)題，近日國(guó)家能源局發(fā)布了《關(guān)于建立健全清潔能源消納長(zhǎng)效機(jī)制的指導(dǎo)意見(jiàn)(征求意見(jiàn)稿)》，明確“鼓勵(lì)建設(shè)新一代電網(wǎng)友好型新能源電站……鼓勵(lì)建設(shè)以電為中心的綜合能源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電源側(cè)風(fēng)光水火多能互補(bǔ)?！?/p>

　　多能互補(bǔ)已成未來(lái)解決能源消納矛盾的重要手段之一。光熱發(fā)電憑借高性價(jià)比的大規(guī)模儲(chǔ)熱系統(tǒng)，既能實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供，又能保證發(fā)電機(jī)組根據(jù)電網(wǎng)需要隨時(shí)穩(wěn)定輸出。在多能互補(bǔ)集成項(xiàng)目中可以彌補(bǔ)其他可再生能源發(fā)電的波動(dòng)缺陷，提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，扮演電力系統(tǒng)中靈活調(diào)節(jié)電源和基荷電源的角色。當(dāng)是多能互補(bǔ)電站中不可或缺的重要力量。

　　事實(shí)上，光熱發(fā)電從“單打獨(dú)斗”到混合發(fā)電以及多能互補(bǔ)正在全球范圍內(nèi)成為一種潮流。

　　僅僅目前，海外就有迪拜950MW光伏光熱混合發(fā)電項(xiàng)目(含1*100MW熔鹽塔式+3*200MW槽式光熱發(fā)電)、摩洛哥Noor Midelt I 800MW光熱光伏混合項(xiàng)目(含190MW槽式光熱發(fā)電)以及智利CerroDominador光伏光熱混合電站(含110MW塔式光熱發(fā)電)等多個(gè)集合了光熱發(fā)電、光伏發(fā)電并配以光熱儲(chǔ)熱或電池儲(chǔ)能的多能互補(bǔ)項(xiàng)目正在推進(jìn)或正在建設(shè)。

　　國(guó)內(nèi)除已并網(wǎng)投運(yùn)的魯能海西格爾木多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程外，許多光熱資源豐富的地區(qū)也在積極規(guī)劃建設(shè)含光熱發(fā)電技術(shù)路線的多能互補(bǔ)項(xiàng)目，例如玉門市與華東電力設(shè)計(jì)院、江蘇鑫晨光熱公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)投資的光伏光熱多能互補(bǔ)電站項(xiàng)目(含光熱裝機(jī)200MW)，及張北風(fēng)光熱儲(chǔ)輸多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程(含光熱裝機(jī)50MW)等等。

　　從技術(shù)角度來(lái)看，光熱發(fā)電技術(shù)可以說(shuō)與多能互補(bǔ)體系相輔相成。在可再生能源必然大規(guī)模部署的當(dāng)下，多能互補(bǔ)體系在維護(hù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)性方面都有較大優(yōu)勢(shì)。而通過(guò)將光熱發(fā)電與風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱等合理搭配，不僅能夠在保障新能源高效消納利用的同時(shí)，為電力系統(tǒng)提供一定的容量支撐和調(diào)節(jié)能力，還能夠?yàn)殡娬緦さ酶嘟当究臻g。

　　對(duì)于光熱發(fā)電技術(shù)來(lái)說(shuō)，也能夠在無(wú)法立刻進(jìn)入平價(jià)時(shí)代的現(xiàn)階段找到一個(gè)大展身手的平臺(tái)，在發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，通過(guò)多種能源優(yōu)化配置的運(yùn)營(yíng)手段降低度電成本。

　　下面來(lái)看光熱發(fā)電在兩個(gè)項(xiàng)目實(shí)例中所發(fā)揮的具體作用：

　　1、魯能海西格爾木多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程

　　以魯能海西格爾木多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程為例，該項(xiàng)目是國(guó)家首批多能互補(bǔ)示范工程之一，其中的魯能海西格爾木50MW塔式光熱電站于2019年9月19日并網(wǎng)成功，至此這一多能互補(bǔ)工程全面建成。

　　該工程集合了200MW光伏項(xiàng)目、400MW風(fēng)電項(xiàng)目、50MW光熱項(xiàng)目及50MW電池儲(chǔ)能系統(tǒng)四種技術(shù)路線，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)“風(fēng)、光、熱、儲(chǔ)、調(diào)、荷”智能調(diào)度的技術(shù)空白。項(xiàng)目能夠?qū)崿F(xiàn)小時(shí)級(jí)的平穩(wěn)功率輸出，分鐘級(jí)平滑功率輸出，并可以100%地?cái)[脫火電調(diào)峰實(shí)現(xiàn)新能源的高比例外送，對(duì)推動(dòng)光熱發(fā)電與其它可再生能源協(xié)同發(fā)展具有重要示范價(jià)值。

　　魯能集團(tuán)青海新能源公司總工程師兼多能互補(bǔ)電廠廠長(zhǎng)曾需要曾在CSPPLAZA光熱發(fā)電平臺(tái)主辦的2020中國(guó)光熱市場(chǎng)形勢(shì)與應(yīng)對(duì)策略峰會(huì)上介紹到，該項(xiàng)目在節(jié)省了1.3億元的儲(chǔ)能電池投資成本的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)新能源全年棄電率不超過(guò)5%，能夠降低新能源全年棄電率4.3個(gè)百分點(diǎn)，在促進(jìn)能源消納方面效果顯著。

表：項(xiàng)目互補(bǔ)前后全年分時(shí)段棄電電量統(tǒng)計(jì)

　　同時(shí)，該項(xiàng)目也大幅降低了光熱發(fā)電度電成本。根據(jù)曾需要的介紹，本工程中光熱調(diào)峰前度電成本為1.1307元/kWh，調(diào)峰后度電成本降低約0.0453元/kWh，為1.0854元/kWh，低于目前國(guó)家首批光熱電站上網(wǎng)電價(jià)。

表：光熱電站調(diào)峰前后度電成本變化示意圖

　　由此可見(jiàn)，光熱電站納入多能互補(bǔ)項(xiàng)目不僅可顯著減少棄風(fēng)棄光電量，創(chuàng)造良好收益，也降低了光熱發(fā)電的成本。這為光熱電站未來(lái)的開(kāi)發(fā)路徑提供了很好的思路。

　　2、迪拜950MW光伏光熱混合發(fā)電項(xiàng)目

　　國(guó)外在建的迪拜950MW光伏光熱混合發(fā)電項(xiàng)目也采用了大比例的光熱裝機(jī)，該項(xiàng)目包括1*100MW熔鹽塔式+3*200MW槽式共計(jì)700MW光熱發(fā)電裝機(jī)，以及250MW光伏發(fā)電裝機(jī)，項(xiàng)目總投資額達(dá)157.8億迪拉姆(約合人民幣288.5739億元)，而PPA電價(jià)只有7.3美分(光熱8.3美分+光伏2.4美分)，在投資規(guī)模和成本效益上均創(chuàng)下世界紀(jì)錄。

　　其中，8.3美分的光熱電價(jià)為分時(shí)電價(jià)，即在7個(gè)月的夏季時(shí)間的早上10點(diǎn)到下午4點(diǎn)，光熱電價(jià)為29美元/MWh，而在其它時(shí)間段，電價(jià)為92美元/MWh。這樣的分時(shí)電價(jià)設(shè)計(jì)配以光熱發(fā)電強(qiáng)大的儲(chǔ)熱能力，也使得光熱電站在該項(xiàng)目中能夠貢獻(xiàn)絕大部分的收益。

　　沙特ACWA電力國(guó)際首席投資官Rajit Nanda表示，在該項(xiàng)目中，整個(gè)700MW光熱電站的產(chǎn)能占比則達(dá)88%，遠(yuǎn)高于同比例裝機(jī)的光伏電站。而從電站收益角度看，槽式光熱電站將貢獻(xiàn)80%的收益，塔式電站貢獻(xiàn)15%收益，光伏電站僅貢獻(xiàn)5%。

　　此外，摩洛哥摩洛哥Noor Midelt I 800MW光熱光伏混合項(xiàng)目和智利CerroDominador光伏光熱混合電站也通過(guò)部署光熱電站優(yōu)化系統(tǒng)配置，尋找電站提質(zhì)增效的最優(yōu)解。在新一代電網(wǎng)友好型新能源電站的布局下，電源側(cè)多能互補(bǔ)將成為光熱發(fā)電行業(yè)的發(fā)力點(diǎn)。