太陽能光熱發電之路如何走？

admin4 2016-11-14 11:05:33

　　國家剛剛確定的光熱發電示范電價和20個示范項目，極大激發了各界關注光熱發電的熱情，資本市場潮流涌動，能源企業躍躍欲試。今年9月舉行的首屆德令哈光熱大會吸引了世界從業者前來赴會、觀摩，這讓青海省海西州首府德令哈市這座人口不足10萬人的小城熱鬧非凡。

　　對于全國來說，德令哈市并不出名。連綿的雪山、廣袤的荒漠、散亂的砂石和叢生的駱駝刺是這里的主要景致。因為中國第一座商業化運營的光熱發電站——中控塔式太陽能發電項目和青海省光熱產業技術創新基地的落地，讓世界看到了這片土地的價值。近日記者到此調研發現，光熱發電雖然才剛起步，但已孕育出無盡的能量。

　　從德令哈首試到密集建設

　　從北京到青海西北部小城德令哈距離超過2000公里，坐飛機需要在西寧住宿一晚，再轉乘第二天一早的航班。這幾天，從西寧到德令哈每天僅有的一班飛機被塞得滿滿當當，而沒能趕上飛機的人只得想辦法改坐5個小時的火車前往了。

　　從德令哈市區西行10公里，遠遠就能看到青海省光熱產業技術創新基地內，2座90多米的高塔反射出極其耀眼的白光，在背后祁連山的映襯下蔚為壯觀，吸引著路人的目光。

　　走進一探，2萬多面定日鏡整齊地排布在大地上。每個鏡面自動調節方向，把陽光精確反射到位于鏡陣中心的吸熱塔上，將熔鹽加熱至565攝氏度，進入高溫熔鹽罐儲存，再由高溫熔鹽與水換熱，產出高壓過熱蒸汽，隨后輸送到不遠處的發電機房推動汽輪轉動，輸出高品質的綠色電能。這就是我國首座成功并網的商業光熱電站——中控德令哈50兆瓦塔式光熱電站一期工程現場。

　　2013年7月，中控太陽能德令哈10兆瓦水工質塔式光熱電站正式并網發電。2016年8月，中控太陽能德令哈10兆瓦熔鹽塔式光熱電站一次性打通全流程并成功并網發電，實現熔鹽塔式光熱發電全流程技術完全國產化，徹底打破了國外技術壁壘，實現了中國光熱發電技術的一次重大突破。

　　浙江中控太陽能技術有限公司副總裁徐能告訴記者，除了技術國產化，項目還實現了熔鹽塔式光熱電站裝備的高國產化率，除了熔鹽泵、熔鹽流量計與熔鹽液位計采用進口產品外，其它裝備均實現了國產化，裝備國產化率達到95%以上。“我們盡可能采用國產設備，一方面是為降低成本，另一方面也是為培育國內設備供應商。只有實現國產化，中國的光熱產業才有未來。”徐能說。

　　徐能透露，正是擁有這些自主化的優勢，在當前國家確定的每千瓦時1.15元的標桿上網電價下，電站的資本收益率可以超過10%。

　　除了塔式光熱電站，我國首個開工的50兆瓦級商業化槽式光熱發電項目也在火熱建設中，該項目投資18億元，預計2017年全部建成并網。“項目主要用于開發和驗證自主、低成本的光熱發電技術，同時填補國內空白，建設國際一流水準檢測實驗室和測試平臺。”項目業主中廣核太陽能工程管理中心項目經理劉大勇預計，整個項目可消耗60萬平方米玻璃、3萬方水泥。

　　與此同時，世界上首個熔鹽菲涅爾商業化光熱電站——蘭州大成敦煌熔鹽線性菲涅爾式50兆瓦光熱發電示范項目一期工程也在鄰省甘肅敦煌開工。

　　光熱電站密集啟動還引來產業上下游企業的積極參與。青海愛能森新材料科技有限公司將用于光熱發電系統儲熱的高效復合熔鹽基地建在了德令哈，該公司副總裁徐慧芬說：“全國僅海西州已經取得光熱電站批文的電站裝機就有970兆瓦，預計熔鹽需求60萬噸，我們對光熱產業發展前景是有信心的。”

　　由于中國光熱市場巨大，不少外企也希望擠進來分一杯羹。英國摩根先進材料公司經營的隔熱材料已經成功用于中控電站項目，這次該公司項目經理殷嗣杰又從上海趕來德令哈，希望能獲取更多客戶。

　　“眼下光熱產業正迎來發展的良好契機，繼電價政策出臺后，業界高度關注的光熱示范項目名單也隨后公布，這些都預示著光熱發電已經開啟了新的歷史轉折。”中電聯專職副理事長魏昭峰說。

　　示范電價合理可期

　　對于光熱產業來說，今年9月非比尋常。繼9月1日國家發展改革委下發通知，核定太陽能熱發電標桿上網示范電價為每千瓦時1.15元后，9月14日國家能源局又公布了20個光熱發電示范項目，總計裝機容量134.9萬千瓦。至此，行業熱情高漲，項目密集推進。

　　國家此刻啟動光熱產業可謂正當其時。從國際形勢來看，光熱發電已經進入爆發期。從2010年到2015年，全球光熱發電裝機從200萬千瓦躍升為500萬千瓦。美國相繼建成新月沙丘等典型項目，并逐漸趨于成熟化。同時，印度、摩洛哥等很多發展中國家也在建設一些光熱發電項目，而且直接用以替代傳統化石能源。

　　“十二五”期間，我國光熱發電產業已經有了很好的積累。“目前，我國光熱產業在基礎研究、技術研發、關鍵設備、工程實踐等領域都已形成一定基礎，也積累了一定經驗，甚至在一些重要技術領域的研究處于國際領先地位，工程應用正處于從量的積累到質的飛躍，點的突破向系統能力提升的重要時期。”魏昭峰說。

　　此番從109個申報項目中篩選出的20個示范項目也被寄予厚望。國家能源局新能源和可再生能源司副處長邢翼騰表示，首先，希望通過示范項目促進多種技術產業化的提高;其次，希望借此培養全產業鏈的生產能力、系統能力，真正把光熱發電產業打造成我國戰略性新興產業;第三，要形成具有自主知識產權的先進技術;第四，希望在全國范圍內形成市場和政策環境，打造政策支持的框架和體系，推動產業規模化發展。

　　“近期，最重要的是推進示范項目，在首批光熱發電項目建成運行后，對光熱發電未來在具體時間點的發展規模、路徑能有更明確的預期。”國家發展改革委能源研究所研究員時璟麗說。

　　不過，當前也有聲音認為1.15元的電價較低。對此，邢翼騰指出，可再生能源補貼累計今年底將達600億元，如果電價過高，不僅對將來的補貼有壓力，更重要的是，魚龍混雜的企業可能都會進入這個產業。目前這個電價只有真正出類拔萃的企業才能接受，其他企業沒有操作的空間。“我們認為這個電價是比較科學合理的，能達到優勝劣汰的效果。”

　　記者還了解到，光熱發電因儲熱小時數不同、國產化程度不一，項目單位千瓦造價也不同，一般為2萬至3萬元/千瓦。在這種情況下，我國首批光熱發電示范項目100多萬千瓦啟動后，會有200億至300億元的項目投資市場，并帶動相關產業發展。

　　降成本是一大壓力

　　處于起步階段的我國光熱發電還面臨一系列困難。“一是成本高，高性能核心設備部件需要進口，國產化制造水平較低。二是實際運營的成功經驗較少，可借鑒的歷史數據有限，需要進一步探索和積累。三是標準體系和標準缺乏，具備設計、施工、調試與運營的全流程標準體系尚未建立。”中國能源建設集團有限公司工程研究院黨委書記許繼剛說。

　　由于缺少實際運營經驗和成熟產業配套，按時完工已成為示范電站當前最緊迫的事。按照國家發展改革委《關于太陽能熱發電標桿上網電價政策的通知》，享受示范電價的電站要在2018年12月31日以前全部投運。

　　在國家太陽能光熱產業技術創新戰略聯盟秘書長劉曉冰看來，這個時間有點緊張。“依據我國太陽能熱發電技術能力、產品水平、實踐經驗、服務配套等諸方面情況看，在現階段一個50兆瓦以上的電站，如果從建設準備到正式投運最少也要二年半時間。這對那些一邊等電價一邊已經開始建設的電站和以前多少做過聚光鏡場示范的項目單位或許還行，其他項目是否能按期投運我真的有些擔心。”

　　無論是和火電相比，還是和“近親”光伏相比，目前一次投入較大的光熱電站似乎都毫無優勢。邢翼騰透露，示范項目1.15元的電價，平均補貼超過0.9元，現在的電價多數都是靠國家補貼在支撐。反觀，三類地區光伏競標電價已經達到了0.61元，風電則更低。“光熱短期內是和光伏等清潔能源競爭，長期來看是跟火電等傳統能源競爭，因此我們需要從科技創新方面來降低成本。”

　　根據美國國家能源局公布的數據，2010年美國光熱發電成本為0.21美元/千瓦時，通過技術進步和規模化應用，預計到2020年降為0.06美元/千瓦時，與火力發電持平。截至2015年，美國帶儲熱的光熱項目度電成本已被削減至0.13美元/千瓦時。

　　此外，缺少商業光熱電站的實際投資運營，當前光熱電站的系統集成能力、關鍵技術和設備難以驗證。首航節能光熱技術股份有限公司總經理姚志豪說，光熱發電并不是一項新技術，中國最缺乏的是“經驗”，國外的經驗成本太高，而且會遇到“水土不服”問題。如何將光熱采集和機組發電有效銜接，如何實現鏡面精確“追日”以及儲熱罐大規模存儲熔鹽，國產設備能否經受住考驗……這些經驗是不可能在實驗室里做出來的，要通過商業電站的運營去驗證、調試。

　　發展應避免投資過熱

　　“光熱產業發展應避免扎堆過熱。”清華大學公共管理學院副教授李應博警示說，企業和地方政府一定要做好全局分析，包括光熱產業競爭的格局、產業發展的特性以及地方的資源稟賦優勢，選好項目和技術路線，避免投資風險。在這方面，光伏產業之前已經有了前車之鑒，最后導致產能過剩，許多企業遭受重大損失。光熱產業發展一定要避免這一點。

　　行業的理性發展離不開國家的整體規劃。光熱發電相對于風力發電、光伏發電等可再生能源，其國家層面的產業和市場規劃研究還極其薄弱，亟需研究、制定光熱發電的產業和市場規劃，包括對光熱發電的定位、產業體系、產業結構、產業鏈、空間布局、經濟社會環境影響、實施方案等做出系統規劃。

　　百吉瑞新能源有限公司董事長薛凌云對記者說，目前，我國商業運行光熱發電項目才剛剛起步，設備制造、系統控制、運行安全等環節的相關參數在逐步積累完善，在光熱標準體系的建立過程中，一定要統籌兼顧到多種類型、多個實際運行項目的實際數據。在動態建設的具體光熱工程實踐中，精準把握光熱電站的實際運行參數，通過嚴密的科學比對，總結提煉出行業健康發展可以遵照執行的標準、細則。

　　比如，太陽能利用的長遠規劃，需要建立太陽能資源的數據搜集機制。記者調查發現，我國氣象臺站的分布為東部密集、西部稀少，且國家氣象局觀測系統的98個輻射觀測站中，包含直射輻射的不到20個，這與我國的廣大地域極不相稱。太陽能直射資源數據嚴重不足，在未來一段時間內將對我國利用太陽能資源產生不利影響。“不同地區需要不同的數據，如溫度、光照等氣候條件，數據庫建立起來可以給企業提供更好的服務。”青海省科技廳廳長解源說。

　　中電聯標準化管理中心發電標準處處長汪毅則表示，制定相關標準和規程、規范，形成技術體系后規模化發展，可以帶動光熱發電裝備產業化、規模化，進一步降低設備造價和發電成本。還可以走出去，增強我國光熱技術在國際上的話語權和競爭力。隨著國內光熱產業的發展，光熱標準化工作也取得積極進展，多項標準已經領先世界。

　　“光熱發電不僅僅是發電，它還帶動了很長的產業鏈。不僅帶動戰略性新興產業，也帶動傳統產業的去產能。其儲熱特性甚至可以作為基荷電源，直接替代傳統能源，發揮更大的作用。”邢翼騰說。