光熱發(fā)電要熱了？

“一個(gè)飛速發(fā)展，一個(gè)進(jìn)展緩慢。”同為光利用，光熱發(fā)電和光伏發(fā)電兩種技術(shù)路線的成績(jī)卻大不相同。截至目前，光伏累計(jì)裝機(jī)規(guī)模超390GW，2022年新增裝機(jī)創(chuàng)下87.4GW歷史新高。反觀光熱發(fā)電，截至2022年累計(jì)裝機(jī)規(guī)模尚不足600MW，真可謂同光不同命。

隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，以及各地對(duì)新能源配儲(chǔ)政策的出臺(tái)，光熱發(fā)電終于迎來新的發(fā)展機(jī)遇。近日，國(guó)家能源局綜合司《關(guān)于推動(dòng)光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》提出，力爭(zhēng)“十四五“期間，全國(guó)光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達(dá)到300萬千瓦左右，并要求結(jié)合沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)新能源基地建設(shè)，盡快落地一批光熱發(fā)電項(xiàng)目。其中，內(nèi)蒙古80萬千瓦，甘肅70萬千瓦，青海100萬千瓦，寧夏10萬千瓦，新疆20萬千瓦。國(guó)家能源局《2023年能源工作指導(dǎo)意見》中也提出，積極推進(jìn)光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展。蟄伏多年，光熱發(fā)電終要崛起？

成本掣肘，發(fā)展緩慢

光熱發(fā)電是指利用聚光裝置，將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，然后通過常規(guī)的熱機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)。光熱發(fā)電系統(tǒng)可分成集熱系統(tǒng)、熱傳輸系統(tǒng)、蓄熱與熱交換系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)四部分。

按聚焦方式及結(jié)構(gòu)的不同，光熱技術(shù)可以分為塔式、槽式、碟式、菲涅爾式四種。目前上述四種技術(shù)路線中，塔式和槽式發(fā)電應(yīng)用較為廣泛。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)已有光熱發(fā)電系統(tǒng)中，塔式技術(shù)占比約 60%，槽式技術(shù)占比約28%，線性菲涅爾技術(shù)約占12%。而在全球范圍內(nèi)，塔式技術(shù)占比20%，槽式技術(shù)占比76%。

2015年，我國(guó)光熱發(fā)電商業(yè)化迎來重要突破。當(dāng)年9月30日，國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于組織太陽能熱發(fā)電示范項(xiàng)目》文件，點(diǎn)燃了光熱企業(yè)的投資熱情，申報(bào)規(guī)模高達(dá)8.8GW。

2016年9月，國(guó)家能源局正式發(fā)文，啟動(dòng)首批20個(gè)太陽能熱發(fā)電示范項(xiàng)目建設(shè)。據(jù)了解，首批光熱示范項(xiàng)目實(shí)行補(bǔ)貼退坡制，2018年12月31日前全部建成投產(chǎn)的首批示范項(xiàng)目執(zhí)行每千瓦時(shí)1.15元（含稅）標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。后續(xù)，相關(guān)部門規(guī)定，2021年底前全容量并網(wǎng)的首批光熱示范項(xiàng)目均執(zhí)行1.15元/kWh的標(biāo)桿電價(jià)。

盡管有1.15元/kWh的補(bǔ)貼刺激，但受成本限制以及疫情的影響，首批光熱示范項(xiàng)目進(jìn)展并不理想。2020、2021年光熱發(fā)電項(xiàng)目幾乎處于停滯階段，截至目前僅有8個(gè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)發(fā)電。而此前業(yè)內(nèi)期待的第二批示范項(xiàng)目也無疾而終。

截至目前已并網(wǎng)發(fā)電的首批光熱發(fā)電示范項(xiàng)目

按照相關(guān)部門規(guī)定，除首批光熱示范項(xiàng)目外，2020年及之后的新增光熱發(fā)電項(xiàng)目，補(bǔ)貼支持由中央轉(zhuǎn)到地方。失去國(guó)家補(bǔ)貼的支持，初始投資成本較高的光熱發(fā)電再次迎來壓力。

據(jù)了解，光熱發(fā)電項(xiàng)目的投資成本主要集中在集熱系統(tǒng)、吸熱系統(tǒng)、儲(chǔ)換熱系統(tǒng)，設(shè)備系統(tǒng)成本占比在8成左右。相關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2022年主流的10萬千瓦裝機(jī)、12小時(shí)儲(chǔ)熱塔式光熱單位千瓦造價(jià)在2.5萬~3萬元。盡管過去十余年間光熱發(fā)電成本快速下降，但較風(fēng)電、光伏仍有較大差距。

隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)規(guī)模大幅攀升，截至2022年底，風(fēng)電、光伏累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到365GW和393GW。風(fēng)、光自身間歇性、波動(dòng)性特征，對(duì)電網(wǎng)造成了一定沖擊。而光熱發(fā)電既具有靈活性，又兼具儲(chǔ)能特性，能夠一定程度解決光伏、風(fēng)電的間歇性和不確定性，成為三北地區(qū)風(fēng)光基地配套儲(chǔ)能的重要路徑之一。

風(fēng)光大基地、一體化項(xiàng)目帶火光熱

光熱發(fā)電的重要性，已在多個(gè)國(guó)家級(jí)政策中被提及。國(guó)家發(fā)改委《可再生能源“十四五”規(guī)劃》中提到，“有序推進(jìn)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)熱型太陽能熱發(fā)電發(fā)展。推進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，推動(dòng)太陽能熱發(fā)電成本明顯下降。在青海、甘肅、新疆、內(nèi)蒙古、吉林等資源優(yōu)質(zhì)區(qū)域，發(fā)揮太陽能熱發(fā)電儲(chǔ)能調(diào)節(jié)能力和系統(tǒng)支撐能力，建設(shè)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)熱型太陽能熱發(fā)電項(xiàng)目，推動(dòng)太陽能熱發(fā)電與風(fēng)電、光伏發(fā)電基地一體化建設(shè)運(yùn)行，提升新能源發(fā)電的穩(wěn)定性可靠性?！?/p>

在國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》中提到，增強(qiáng)電源協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行能力，建設(shè)系統(tǒng)友好型新能源場(chǎng)站。因地制宜建設(shè)天然氣調(diào)峰電站和發(fā)展儲(chǔ)熱型太陽能熱發(fā)電，推動(dòng)氣電、太陽能熱發(fā)電與風(fēng)電、光伏發(fā)電融合發(fā)展、聯(lián)合運(yùn)行。并提出在青海、新疆、甘肅、內(nèi)蒙古等地區(qū)推動(dòng)太陽能熱發(fā)電與風(fēng)電、光伏發(fā)電配套發(fā)展。

據(jù)了解，在風(fēng)光熱一體化項(xiàng)目中配置光熱，既可以起到調(diào)峰作用，同時(shí)可以將棄風(fēng)棄光的能量通過電加熱儲(chǔ)存起來。此外，光熱發(fā)電通過與光伏、風(fēng)電配建，可以縮小鏡場(chǎng)投資，從而提高項(xiàng)目整體的經(jīng)濟(jì)性。

根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，在第一、二批以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)項(xiàng)目清單中已明確了約150萬千瓦光熱發(fā)電項(xiàng)目。公開信息顯示，在青海、甘肅、吉林等地已公布的大基地項(xiàng)目中，多地區(qū)配置了光熱發(fā)電，規(guī)模達(dá)到800MW。此外，新疆第二批市場(chǎng)化項(xiàng)目中，光熱發(fā)電項(xiàng)目規(guī)模達(dá)到1.65GW。

上表統(tǒng)計(jì)各地區(qū)公示的部分大基地項(xiàng)目清單

按照甘肅、內(nèi)蒙古、青海等地在“十四五”可再生能源規(guī)劃，上述三地“十四五”期間光熱發(fā)電新增裝機(jī)規(guī)模為2.81GW，加之新疆兩批市場(chǎng)化項(xiàng)目，合計(jì)總規(guī)模在4GW以上。

而據(jù)北極星太陽能光伏網(wǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，除風(fēng)光大基地項(xiàng)目外，企業(yè)申報(bào)、簽約的一體化項(xiàng)目，多以光伏+光熱、光伏+風(fēng)電+光熱為主。截至目前，簽約、規(guī)劃的在建、擬建光熱項(xiàng)目超4.5GW。

上述項(xiàng)目根據(jù)公開信息統(tǒng)計(jì)，僅供參考

根據(jù)上表可見，在規(guī)模為1GW的光伏+光熱項(xiàng)目中，光伏與光熱設(shè)置比例為9:1或者7:1,儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)在8-16個(gè)小時(shí)不等，其中西藏扎布耶源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化綜合能源供應(yīng)項(xiàng)目?jī)?chǔ)能市場(chǎng)最高為24小時(shí)。從技術(shù)路線來看，塔式熔鹽技術(shù)占據(jù)主流。

截至目前，上述項(xiàng)目部分已經(jīng)啟動(dòng)招投標(biāo)，按照發(fā)展規(guī)劃大部分項(xiàng)目將在2023-2024年集中落地。

從示范項(xiàng)目走向規(guī)?；l(fā)展，光熱發(fā)電潛力有待激活。國(guó)家能源局文件指出，鼓勵(lì)有條件的省份和地區(qū)盡快研究出臺(tái)財(cái)政、價(jià)格、土地等支持光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展的配套政策，提前規(guī)劃百萬千瓦、千萬千瓦級(jí)光熱發(fā)電基地，率先打造光熱產(chǎn)業(yè)集群。按照國(guó)際能源署(IEA)的預(yù)測(cè)，中國(guó)光熱發(fā)電到2030年、2040年、2050年裝機(jī)量分別為29GW/88GW/118GW，將成為繼美國(guó)、中東、印度、非洲之后全球第四大市場(chǎng)。