中國儲能網(wǎng)訊：太陽能熱發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能，通過熱功轉(zhuǎn)換過程發(fā)電的系統(tǒng)。國務院《2030年前碳達峰行動方案》明確提出，積極發(fā)展太陽能光熱發(fā)電，推動建立光熱發(fā)電與光伏發(fā)電、風電互補調(diào)節(jié)的風光熱綜合可再生能源發(fā)電基地等。為更好梳理中國太陽能熱發(fā)電行業(yè)的投資構成、發(fā)電量、產(chǎn)業(yè)鏈等，由國家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、中國可再生能源學會太陽能熱發(fā)電專業(yè)委員會、中關村新源太陽能熱利用技術服務中心聯(lián)合編制的《2021中國太陽能熱發(fā)電行業(yè)藍皮書》(以下簡稱《藍皮書》)近日發(fā)布。
《藍皮書》共分9個章節(jié)，分別為太陽能熱發(fā)電的發(fā)展機遇和定位、太陽能熱發(fā)電市場發(fā)展、我國太陽能熱發(fā)電示范項目運行情況、我國太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈情況、我國太陽能熱發(fā)電研發(fā)項目情況、太陽能熱發(fā)電投資成本、太陽能熱發(fā)電站全生命周期碳排放、太陽能熱發(fā)電發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)及對策，以及附錄。附錄則主要包括我國2021年發(fā)布的太陽能熱發(fā)電項目政策、美國能源部2021年度支持的太陽能熱發(fā)電項目清單、2021年發(fā)布的太陽能熱發(fā)電相關國家標準、我國太陽能熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展主要歷程、太陽能光熱聯(lián)盟理事成員單位及業(yè)務范圍名錄。全文4.5萬多字，共55張圖表。
太陽能熱發(fā)電由于配置了大容量、安全環(huán)保的熔鹽儲能系統(tǒng)，能克服太陽能自身的間歇性和不穩(wěn)定性，實現(xiàn)長周期連續(xù)發(fā)電，可承擔基礎電力負荷等?！端{皮書》數(shù)據(jù)顯示，我國首個大型商業(yè)化太陽能光熱示范電站，即中廣核德令哈50MW槽式電站自2021年9月19日至2022年1月4日，機組已連續(xù)運行107天，刷新了2020年最長連續(xù)運行32.2天紀錄，在國內(nèi)外處領先地位，這說明了儲熱型太陽能熱發(fā)電“不看天吃飯”的巨大優(yōu)勢。
據(jù)太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟統(tǒng)計，截至2021年底，全球太陽能熱發(fā)電累計裝機容量達到6.8GW，我國太陽能熱發(fā)電累計裝機容量為538MW(含MW級以上規(guī)模的發(fā)電系統(tǒng))。其中，槽式、塔式、線性菲涅耳(簡稱線菲)技術裝機在全球主要國家和地區(qū)的占比為76%，20%和4%。我國太陽能熱發(fā)電裝機容量中，塔式技術路線、槽式技術、線菲技術占比分別約60%、28%、12%。
2014-2021年全球太陽能熱發(fā)電累計裝機容量發(fā)展情況
2021年底我國太陽能熱發(fā)電累計裝機容量
《藍皮書》總結了我國7座太陽能熱發(fā)電示范項目及1座多能互補項目中的光熱電站運行狀況。需說明的是，這些電站并網(wǎng)時間不同，儲能時長等技術指標也不盡相同，但每個電站都通過不斷消缺和運行經(jīng)驗的積累，其性能和發(fā)電量均在逐步提升。
其中，中廣核德令哈50MW槽式電站2021年度上網(wǎng)電量同比上年度提升31.6%。首航高科敦煌100MW熔鹽塔式電站2021年同期發(fā)電量再度增長39.7，電站各項性能指標仍在大幅提升。青海中控德令哈50MW太陽能光熱電站絕大多數(shù)月份電站實際發(fā)電量達到或超過設計值。內(nèi)蒙古烏拉特中旗100MW槽式光熱示范電站熔鹽儲能于2021年7月投運，單日最高發(fā)電量達212.8萬kWh，電站通過實際運行數(shù)據(jù)，驗證了槽式光熱電站連續(xù)運行作為基礎負荷，低負荷穩(wěn)定運行及快速調(diào)負荷參與調(diào)峰等性能。青海格爾木魯能多能互補50MW塔式光熱電站2021年6月4日單日發(fā)電量109.62萬kWh，創(chuàng)歷史最高等。
青海中控德令哈50MW光熱電站2021年9-12月發(fā)電量數(shù)據(jù)
太陽能熱發(fā)電新項目方面，2021年，青海和甘肅省分別舉行了新能源項目集中開工儀式，吉林省舉行了“陸上風光三峽”工程全面建設啟動儀式。這些項目將在2023年底前建成并網(wǎng)，其中包含光熱發(fā)電裝機容量共計101萬千瓦。
產(chǎn)業(yè)鏈方面，《藍皮書》提出，我國太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈主要特點是以易獲得、安全且豐富的原材料為出發(fā)點，如鋼鐵、水泥、超白玻璃、高溫吸熱及傳儲熱材料(導熱油、熔融鹽)、保溫材料等，帶動自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)業(yè)鏈核心裝備發(fā)展，如反射鏡、定日鏡、塔式吸熱器、槽式聚光器、槽式吸熱管、高精度傳動箱、就地控制器、儲熱裝置/系統(tǒng)等。在國家第一批光熱發(fā)電示范項目中，設備、材料國產(chǎn)化率超過90%，技術及裝備可靠性和先進性在電站投運后得到有效驗證。
據(jù)太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟不完全統(tǒng)計，2021年，我國從事太陽能熱發(fā)電相關產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品和服務的企事業(yè)單位近550家；其中，太陽能熱發(fā)電行業(yè)特有的聚光、吸熱、傳儲熱系統(tǒng)相關從業(yè)企業(yè)約320家，約占目前太陽能熱發(fā)電行業(yè)相關企業(yè)總數(shù)的60%，聚光領域從業(yè)企業(yè)數(shù)量最多，約170家。我國已建立了數(shù)條太陽能熱發(fā)電專用部件和裝備生產(chǎn)線，具備支撐太陽能熱發(fā)電大規(guī)模發(fā)展的供應能力，年供貨量可滿足2~3GW太陽能熱發(fā)電項目裝機。
《藍皮書》對“寬波段平面超表面太陽能聚光器及其集熱系統(tǒng)”“太陽能光熱發(fā)電及熱利用關鍵技術標準研究”“第四代光熱發(fā)電高溫固體顆粒吸熱器研究”“第四代光熱發(fā)電超臨界二氧化碳換熱器研究”等太陽能熱發(fā)電技術研發(fā)項目進行簡單回顧等。《藍皮書》指出：太陽能熱發(fā)電易于配置大容量、長周期、更安全低碳的儲能系統(tǒng)，采用常規(guī)汽輪發(fā)電機組，系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)動慣量和電網(wǎng)同步機特性，是一種靈活性調(diào)節(jié)電源，符合當前高比例不穩(wěn)定可再生能源電源并網(wǎng)情境下，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行對快速調(diào)峰電源的迫切需要，能為構建新能源為主體的新型電力系統(tǒng)奠定安全穩(wěn)定的基礎。并從降低總投資和運維成本、提高效率兩方面對降低發(fā)電成本進行分析。
核心技術是國之重器，創(chuàng)新是高質(zhì)量發(fā)展的第一動力。《藍皮書》建議國家相關部門確立對太陽能熱發(fā)電核心原創(chuàng)性技術的研發(fā)支持，維護我國自“十一五”以來在太陽能熱發(fā)電技術研發(fā)方面的成果積累。不斷提升在太陽能熱發(fā)電站集成技術水平、在第二代太陽能熱發(fā)電技術方面的總體設計能力和運維水，以及核心部件裝備和關鍵配件智造能力，培養(yǎng)工程人才，盡快發(fā)揮太陽熱能技術在“雙碳”目標實現(xiàn)中應有的作用。
