2014中国清洁电力峰会光热发电论坛侧记
2014-06-18   来源:中电联  浏览次数:

  光伏发电在经历了欧美“双反”、产能过剩、优化组合等发展阵痛之后,在一系列利好政策支持下,得以迅速发展。而光热发电在光伏发电热热闹闹的跌宕起伏中,静立一角、默然开放。

  事实上,光热发电在上世纪80年代就形成了建设热潮,之后由于技术和成本障碍出现了停滞。

  而在日前由中国电力企业联合会主办的2014中国清洁能源博览会暨清洁电力峰会上,则将处于“深闺”的光热发电推向前台。多位专家在光热发电论坛上分析解读,列出其优势所在和技术经济问题,并提出多项建议。大家共同期待国家出台相关产业政策,推动光伏与光热发电协同发展。

  三大优势铸就发展基石

  “光热发电是战略性的可再生能源技术,虽然当前尚有技术和经济性的问题需要解决,但发展光热发电没有不可逾越的障碍,相对于其他电源,光热发电具有独特优势。”中国电力企业联合会副秘书长孙永安在“2014中国清洁电力峰会光热发电论坛”上表示。

  可再生能源发展“十二五”规划提出了光热发电发展目标,到2015年达到100万千瓦。这一目标重要的意义体现了国家发展光热发电的决心和导向。

  国家太阳能光热发电产业技术创新战略联盟理事长王志峰认为,光热发电在发电效率和稳定性上优于光伏发电。

  近五年来,随着技术的快速进步、产业的发展和对清洁能源需求的增加,光热发电逐渐在多个国家和地区成为可再生能源领域的投资热点。

  孙永安认为,我国发展光热发电具有三大优势。其一,大规模发展光热发电有助于推动可再生能源的整体发展和电力结构的转型。大规模开发光热发电可以缓解西部和北部的风电、光伏发电并网困难局面,共同组成清洁发电系统,提高可再生能源在电源结构中的比例。其二,发展光热发电对经济和相关产业的拉动作用非常显著。光热发电产业链绝大部分为制造业,光热发电系统集成运行控制成为新兴产业,因此光热发电不仅是提供一种清洁能源供电方案,更重要的是可以拉动经济和多项传统的新兴产业的发展。其三,光热发电市场面广,发展潜力巨大。我国太阳能资源丰富,尤其是西部和北部地区,土地和太阳资源可以满足光热发电大规模发展需求。

  从技术角度上看,王志峰认为光热发电有其独到的三大优势。一是上网功率平稳,时间长。考虑云遮情况,目前蓄热时间10小时左右,而光伏却没有蓄电系统。二是余热综合利用,这是其他新能源所没有的特性。这个特性可使光热发电与常规能源实现互补,实现减煤目标,达到节能减排效果。三是优异的环境特性。光热发电每千千瓦时电量排出二氧化碳仅有12千克,光伏发电是110千克,天然气发电为435千克,煤电为900千克。

  据介绍,太阳能热发电在早上6点钟以前即可供应能量,之后可持续供应能量到24点,这是光伏发电所不能达到的。

  “目前世界太阳能热发电技术不是在酝酿状态,而是已经发挥了重大作用。”王志峰表示。2013年6月30日,西班牙光热发电最大贡献达到全国用电量的7.7%,日均贡献达到4.6%,月平均达到3.4%。我国目前还没有一种清洁能源能达到这样的贡献率,这说明光热发电是可以承担大任的新能源

  技术和经济问题亟待解决

  虽然光热发电具有多种独特的优势,但却因技术、经济、政策等问题制约了产业的快速发展。

  王志峰认为,制约光热发展的问题是技术障碍和市场空白,产业链仍未形成。虽然科技和制造业发展迅速,但以电价为龙头的政策激励缺失,质量标准体系空白。

  华电工程新能源技术开发公司太阳能中心主任王佩明表示,光热发电产业链包括材料、设备以及集成技术和服务,目前我国都初步建立成型。材料和设备国内供应基本没有问题,相对较缺的是集成技术和服务。

  “技术障碍,主要是集成技术,这是最大的问题。”王志峰表示了同样的观点。技术方面需要做的工作有六大项之多,重点是设计集成技术,这项技术是我们中国太阳能发展的核心引领技术。

  据介绍,美国在光热发电方面有一个SunShot计划,技术重点一是低成本聚光器,第二是高温吸热器,第三是空冷技术。三个部分有三个团队,有三个大的国家实验室,国家实验室的实力相当于两个清华大学的实力,以能源为主,有几万人的研究团队。在聚光器方面有3M公司,主要做薄膜反射材料,一些新的材料在反射器上应用。在干冷循环方面也是这些团队在参加,美国的计划是三年21个项目。

  “而我们的发展思路还是以集成为龙头。”王志峰不无遗憾地表示:最关键的还是政策障碍。市场化的政策不明朗,工程化技术阶段研究支持缺失,工程化的核心目前在设计院,而设计院的机制不适合做研发性工作,因为设计院要求必须有设计规程或标准,但是现在光热发电没有标准也没有规程,所以光热技术研发投入设计没有依据。同时,制造业没有制造体系,电网规划与电站选址也需要协调。

  华电工程新能源技术开发公司做了很多理论研究,但是没有将研究成果落实到建设中去,很难讲光热发电技术的成熟与否。王佩明表示,“我们认为这是国内光热发电技术最欠缺的一部分。尽管2008年以后,国内搭建高温集热系统有20多个,有5个已成功发电。但没有应用实践,就不能下结论。”

  试点加规模化推动产业发展

  针对我国光热发电情况的发展和需求,孙永安表示,中电联建议一是有关部门尽快制定有效的政策,启动和扩大市场。二是制造业必须注重技术的自主创新,为光热发电市场规模化发展提供支持。

  在王志峰看来,推动光热发电发展总路径有两个,一个是试点先行,第二个是规模化发展。选择支持少数试点项目,然后规模化发展。

  在激励方式方面,王志峰认为,一是上网电价补贴,二是一次性投资补贴。电价补贴来源于国家可再生能源电力补贴,一次性投资补贴的来源是财政部可再生能源扶植基金。

  “应该明确我国在能源领域的优势和劣势,作为一个化石能源相对贫乏的国家,发展太阳能光热技术对我国有着非常重要的意义,光热发电是具备基础能源特性的清洁能源,太阳能光热发电一定在全球发展起来。”孙永安认为,光热在技术上没有风能的制造门槛高,没有特别高端的制造工艺,中国在成本制造产业等方面都有优势,在整个发展产业过程中,中国或将成为世界的主导,走在世界的前列。

  王志峰介绍说,中国太阳能热发电商业化四个步骤已得到了相关部门的认可,第一是建立实验电站;第二是建立示范电站,然后形成规模并商业化,这个阶段是建立和打通产业链的基础;第三是建立规模化电站,完善产业链;第四个阶段是实现无补贴的竞争式发展。

  光热光伏发电需协同发展

  光热发电有着输出电力稳定和蓄电的特性,而光伏发电布局灵活,发展已渐成规模。在未来的太阳能利用中,光伏与光热这两种同根之源的发电方式,将会成为竞争的对手,还是并驾齐驱的兄弟?

  华电工程新能源技术开发公司太阳能中心分析认为,将来潜在市场第一肯定是太阳能热发电站。

  “比较光伏和光热发电技术可以看到,光伏发电是由光子转化为电能,光热发电是连续的热传导过程,所以能量转换的连续性比较好,加上储能,它可以集中发电。”彭博新能源财经光伏分析员王潇婷表示。

  彭博社预测,未来光热发电规模虽然在中短期内不会快速上涨,但就长期而言,因为光热发电在整个可再生能源的渗透率比较高,达到20%~30%,有基础调峰的作用,从整个电力市场的角度出发,光热发电的优越性就体现出来。

  王佩明表示,一个光热电站主要由四部分的资源条件,包括太阳能辐射资源、土地资源、电网接入和水资源。电网接入和水资源目前国家没有准确的数据,如果仅看辐射资源和土地资源,开放容量非常大,在中国发展太阳能,开发太阳能热发电站市场潜力非常巨大。

  在王潇婷看来,一个比较可能实现的方式是,光热发电或作为光伏的一种补充形式,在光伏不发电的时间内由光热发电出力。

  “光伏发电对光热要求比较低,布局灵活,可以与建筑相结合,适合做分布式能源;光热发电可以利用廉价蓄热,产生比较平稳的电力输出,规模效应比光伏更好,更适合于做电网的基础性电源,所以光伏光热是互补的关系,而不是一种竞争或者替代的关系。”王佩明表示,我们认为将来光热和光伏应该协同发展,光伏和光热发电一起来担当未来世界能源消费格局。

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