太陽能熱發電是電網與環境的共同選擇

文 // 本刊記者 陳向國

太陽能熱發電是電網與環境的共同選擇

文 // 本刊記者 陳向國

“太陽能熱發電是傳統火電技術和太陽能熱利用技術的結合，利用低成本蓄熱技術實現連續、穩定發電，既可作電網基礎負荷，又可作為調峰電源，被認為是最有可能代替傳統火電的技術。與風能、光伏相比太陽能熱發電的碳排放量更低，具有更為優異的環境友好特性。太陽能熱發電是電網、環境的共同選擇，必將會成為新能源發電的新選擇，也必將會成為大型發電集團的共同選擇。”國家太陽能光熱聯盟副理事長、華電新能源技術開發有限公司總經理田立在近期舉行的“太陽能熱產業及技術發展論壇”上，代表國家太陽能光熱聯盟致開幕詞時作如是表述。

近幾年已經取得不小的成績

田立在致辭中概述了近幾年太陽能熱產業所取得的成績。成績主要體現在三方面。一是熱發電技術研究不斷進步，從業隊伍不斷壯大。“十二五期間，在國家‘863、973’等重大科技研究計劃的引導下，我國太陽能熱發電領域的技術研究取得了迅速的發展，太陽能熱發電領域SCI論文發文量排名世界第一，專利數量逐年上升、現已排名世界第四，越來越多的社會精英、人才進入到這個充滿希望的行業。2012年‘國家太陽能光熱產業創新戰略聯盟’被評為國家A級產業聯盟，集產學研一體的成員單位的已接近50家。”

二是產業鏈不斷完善。“在技術研究和資金推動下，近幾年太陽能光熱產業得到了很大的發展，產業鏈不斷完善，現在建設一個常規太陽能熱發電電站所需的材料、設備已完全可實現國內自給自足，一些國產產品已經出口國際市場。為了驗證產品性能，國內已建成不同的試驗回路超過30個，這些試驗回路有效地驗證了國產產品的性能，推動了產業的成熟發展。”

三是示范電站成功建設，規劃項目達到3吉瓦。“2013年，八達嶺塔式實驗電站成功發電，中控德令哈電站并網發電成功，國內已建成的發電項目達到15兆瓦。首航10兆瓦塔式項目和中廣核50兆瓦槽式項目正在建設，不完全統計規劃中的待開發的項目約3吉瓦，太陽能熱發電發展可謂后勁十足。”

產業發展面臨嚴峻的形勢

“距離‘十二五’光熱規劃1吉瓦的裝機目標還有不小的距離。截止2014年底，已建成和在運行的聚光光熱項目發電裝機規模約為17兆瓦。除了中控德令哈10兆瓦塔式電站具有商業化性質外，其他均為小型示范和試驗性項目。”論壇結束后，田立在接受我刊采訪時談到了行業在取得成績的同時，依然面臨嚴峻的形勢。田立認為，形勢嚴峻體現在以下兩個方面。一是產業投入能否維持？“產業鏈上中下游各廠商均涉足，且投入巨大；部分產能供大于求，市場未啟動；產業內持續投入，產出無法預期，難以長期維系。”二是來自其他技術的競爭。競爭表現如下：“光伏發電對光熱發電的持續壓力；以石墨烯蓄電池技術為代表的蓄電技術持續進步；智能電網的進步緩解了風電和光伏電對電網的沖擊。”

談及“十二五”目標完成滯后的原因，田立歸納三個方面。一是電價及成本問題。“電價改革政策不明，投資項目經濟性存在較大的不確定性，目前，只有浙大中控熱項目獲批1.2元電價；政府相關部門對推進光熱項目缺乏明確的實施規劃。”二是技術集成上還有待總結經驗。“電站設計、建設、調試、運維管理等方面都缺乏經驗。”三是服務上的短板。“相關基礎數據，主要是太陽能直射資源數據較缺乏；材料、產品、設備的相關標準和檢測方法缺乏；相關檢測認證體系缺乏；電站設計、建設、調試、運維管理等規范缺乏。”

光熱發電是發電集團的合理選擇

“去年以來我國經濟發展進入新常態，電力市場發展也面臨著深刻的變化。2014年全社會用電量同比增長不到4%，比‘十二五’前三年平均增速低5個百分點。全國6000千瓦及以上電廠發電設備平均利用小時為4286小時，同比減少235小時，是1978年以來的最低水平。其中，全國火電裝機容量9.2億千瓦，設備平均利用小時4706小時，同比減少314小時，風電并網裝機容量9581萬千瓦，設備平均利用小時1905小時，同比減少120小時。在經濟新常態下及電力體制改革的大環境下，五大發電集團紛紛把‘轉方式、調結構’作為工作的首當其沖，將更加注重發展布局與結構優化調整，必將大力推進能源革命，推進節能減排和環境保護，持續提升新能源、可再生能源比重，這為新能源、可再生能源發展迎來了良好的發展機遇。”田立認為在經濟新常態及電力體制改革的大環境下，作為比風電、光伏發電更具優點的可再生清潔能源的太陽能熱發電必將迎來發展的春天。“我國電力裝機以火電為主，這不利于日益嚴峻的減排；清潔發電比例過低，仍有較大發展空間。”

之所以說光熱發電是發電集團的合理選擇有兩方面的原因，一是五大發電集團占據光熱發電項目的半壁江山。“‘十二五’規劃中的項目裝機容量1600兆瓦。目前國內處于前期開發的光熱發電項目超過35個，總裝機超過3吉瓦，其中，五大發電集團等大型國企是光熱發電項目開發的主力軍。五大發電集團的項目總計約1574兆瓦，占到總開發項目的50%以上。”

二是現實所決定的。田立所說的現實有如下幾方面。現實一，社會用電需求增速放緩。2014年，全社會用電量同比增長不到4%，比“十二五”前三年平均增速低5個百分點，發電企業不同程度受到此種外部需求增速放緩的負面影響。現實二，環保節能減排壓力巨大。2014年，《能源行業大氣污染防治工作方案》等一系列環保政策、措施出臺，對于發電企業來講，環保設施運行面臨嚴格的監管要求，煤電發展面臨排放總量、煤炭消費總量控制的巨大壓力。現實三，裝機容量中清潔能源發展空間大。以華電為例，從清潔能源裝機占比來看，華電集團新能源開發建設明顯提速，2014年全年投產風光電320萬千瓦，風電裝機達到842萬千瓦，清潔能源裝機占比1/3。但清潔能源裝機容量相當一部分是光伏和風電。現實四：電網棄風光現象嚴重。今年光伏和風電卻得到很大發展，總的看是過于注重建設，過于關注資源，卻忽略市場有效需求，導致規模過剩，電力難以送出。國家能源局2013年統計數據顯示，2013年，我國風電平均棄風率為10%，重點區域棄風率在25%以上，內蒙古和東北的不少地方更是達到35%到40%。2014年上半年全國平均棄風率為8.5%，同比下降5.14%，但部分地區棄風依然嚴重，新疆棄風率達到17.25%，吉林棄風率達到17.75%，為全國最高。

“在以上四個現實下，決定了發展熱電是發電企業集團的合理選擇，這樣的選擇一方面可以推進能源結構調整，實現化石能源替代，減少排放，減輕企業環保壓力；另一方面，利用熱電穩定可連續平滑輸出的特點，拓寬其利用領域，增加企業發展動力。”

“十三五”光熱發展方向

田立認為在不久到來的“十三五”期間，中國太陽能光熱發展集中在提高系統效率、降低成本；提升可調度性；提高環境效應；太陽能技術的標準化等四個方面。他為光熱發電發展提出了如下幾點建議：發電投資企業要制定長期光熱發電政策和戰略；產業鏈各廠商持續投入，提升技術，降低成本；技術單位努力提高技術水平，尤其是開發低成本蓄熱；行業協會包括光熱聯盟、中電聯等提出行業發展建議標準制定、產研檢驗、設計規范等要加速完成。