光熱發電可以使電網變為真正的能源互聯網

2017-09-29 17:16:19 中國能源報　點擊量：評論 (0)

光熱發電正成為可再生能源行業的冉冉新星。為什么說光熱發電是真正可能把電網變成能源互聯網的技術?光熱發電在其中擔任怎樣的角色和作用?和其他可再生能源相比，光熱發電有什么獨特的優勢?光熱發電目前的技術難點

光熱發電正成為可再生能源行業的“冉冉新星”。為什么說光熱發電是真正可能把電網變成能源互聯網的技術?光熱發電在其中擔任怎樣的角色和作用?和其他可再生能源相比，光熱發電有什么獨特的優勢?光熱發電目前的技術難點在哪里?有沒有什么好的解決辦法?未來的技術方向是什么?首批光熱示范項目獲批已有一段時間，但進展似乎并不順利，您認為問題出在哪?怎么解決?針對上述一系列問題，記者日前專訪了中國科學院太陽能熱利用與光伏系統重點實驗室主任王志峰。

記者：為什么說光熱發電是真正可能把電網變成能源互聯網的技術?光熱發電在其中擔任怎樣的角色和作用?和其他可再生能源相比，光熱發電有什么獨特的優勢?

王志峰：能源互聯網的特征是讓可再生能源變得穩定連續，使得電源可調度，主要針對用戶可輸出的電力和熱力。光熱發電作為新興的可再生能源技術，憑借可儲熱、可調峰、可連續發電及可熱電聯供等有點，可以使電網變為真正的能源互聯網。

光熱發電商業化、規模化的產業應用，對推動能源革命、促進能源安全、調整能源結構、改善生態環境等具有十分重要的意義。

一是可以為我國未來能源供應和能源安全提供基本保障。光熱發電不僅可以解決光伏發電的間歇性缺點和提供基礎電力支撐以外，還有巨大的成本下降空間。在全球低碳經濟與新能源革命的大趨勢下，光熱發電極有可能成為我國未來清潔發展中最大的替代能源。從光熱電站的運行原理上看，它是可儲存、可調節的能源，對電力系統友好，具有調峰能力，在突破技術障礙之后，是完全可以大規模替代燃煤電站的新興電源。

二是有利于改善環境，減少溫室氣體排放和霧霾污染。光熱電站運行過程不存在污染物排放，可直接替代化石燃料，對減少溫室氣體排放、治理空氣污染能起到重要作用。光熱電站建成后，可減少地表土壤所接收到的輻照量，減緩地表風速，降低地表水分蒸發量，有利于植被生長，改善生態環境。

三是有利于推動風電、光伏發電良性發展。光熱發電通過成本相對低廉的儲熱裝置，可成為電力系統友好型電源，既可以承擔基荷，也具備較為靈活的調峰能力，可作為未來電網的主力電源。光熱發電與光伏發電、風電配套建設，能夠顯著緩解光伏和風電的出力波動，大幅提高電力系統的消納能力，減少棄風、棄光問題。

四是拉動國內經濟和相關產業發展。光熱發電的產業鏈條較長，涉及鋼材、鋁材、玻璃、水泥、礦料、電料、耐火、保溫、機電、機械、電子等十幾個行業產業。大規模發展光熱發電，能夠有效帶動上述產業發展，成為經濟發展的新支點。因此，光熱發電不僅是一種清潔能源供應方案，更可以增加就業、帶動傳統產業，推動新興產業的發展。

五是增強我國在相關領域的國際話語權和標準規則制定權。建設具有自主知識產權的光熱示范電站，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。

記者：光熱發電目前的技術難點在哪里?有沒有什么好的解決辦法?未來的技術方向是什么?

王志峰：光熱發電目前存在這么幾個技術難點：電站系統集成技術、電站系統運行技術、槽式真空吸熱管可靠性、高溫熔融鹽吸熱器可靠性高溫熔鹽儲熱容器可靠性。

而未來的技術方向首先是

粒子吸熱器，在高于7000C的吸熱器方面的研究歐洲和美國已進行了大量的投入，但是我國卻沒有，與國際發展趨勢脫軌。今后，我們可能要推動國家的一些重大科技項目和國際合作項目在這方面給予重視，這樣才能實現可持續推動產業化。其次是設備的可靠性研究，尤其是熔融鹽了系統。再次在太陽能材料方面，高溫涂層，傳熱儲熱材料包括流體氣體和固體，化學儲熱技術。最后是研究深度節水型太陽能熱發電技術。尤其是BRATON循環及斯特林循環技術。歐盟地平線2020部署了重大項目在這個方面，經費是1200萬歐元。可見這是全球CSP界都在關注的問題，而不僅僅是在中國。節水是太陽能熱發電可持續發展的第一要務。

記者：多能互補是未來發展的重要方向，光熱發電如何更好參與?

王志峰：多能互補并不是幾種能源形式的簡單疊加，而是通過新技術和新模式的配合，使多種能源深度融合，實現“1+1>2”的效果。可以說，多能互補象征著能源可持續發展的新潮流。隨著太陽能發電行業的產業成熟和成本降低，能源行業將形成以太陽能熱發電及基礎負荷的多種能源集成互補的新一代能源體系。

多能互補除了解決棄風、棄光問題，還有利于推動太陽能供暖、供熱發展。以北方冬季供暖為例，通過風光熱儲多能互補，可以充分利用光熱發電的儲熱功能，以更低成本解決因為燃煤供暖帶來的環境問題，同時還將充分利用市場交易和價格機制保證項目的經濟效益。或者，通過其他多種可再生能源多能互補來發揮各自優勢，更好地發揮光熱電站的優勢，形成更加安全、更加可靠、更加經濟的新能源體系。

記者：要想搶占先機，成為能源互聯網的重要組成部分，光熱發電還有哪些問題待解?需要向哪些方向努力?

王志峰：首先，技術創新是推動太陽能光熱發電發展的重要途徑，也是降成本的重要舉措。所以，現已全面啟動首批示范項目建設，目的是保證我們的設備、技術以及運行的可靠性。全力把這批項目做好，證明太陽能發電的技術經濟可行性。其次，目前國家公布的能源互聯網項目中已經有了太陽能熱發電的內容，對太陽能發電與其他能源在天氣預報方面的匹配技術需要研究。

記者：首批光熱示范項目獲批已有一段時間，但進展似乎并不順利，您認為問題出在哪?怎么解決?

王志峰：總體來看，示范項目推進中主要存在以下四個方面的困難和問題：

首先是項目前期工作啟動涉及辦理國土、林業、環保、水保、電網接入等，各地情況不同，有些企業辦理手續時進度較緩。

而在技術方面。光熱發電項目可直接借鑒的經驗較少，有的國外技術在我國環境條件下適應性有待驗證;其次，EPC和重要設備招標、定標的過程及時間較長;技術方案優化與示范項目中申報與承諾條件，均需進一步研究落實;最后，關鍵設備、技術、操作工藝的相關標準方法都有待加強，以減少溝通時間。

最后是融資方面。由于光伏與風電的限電和補貼影響，以及此批太陽能發電投資較大。投資人對電網限電和拿到補貼時間存在顧慮，著導致金融機構在面對企業融資時，顧慮重重，小心謹慎，也使得融資成本進一步提高。同時，國企對于新事物比較慎重，對于投資決策把控較嚴，這也是致使部分項目推進緩慢的原因。

至于如何解決問題，我認為應當做到以下幾點：

1、用已有項目和系統對設備核心技術加以驗證，不應用大容量示范項目來驗證工藝和設備。

2、目前示范電站投資資金壓力大，可以采用眾籌的模式來建立示范項目，減少各方的資金壓力。

3、實施產品認證工作，對產品安全性，可靠性，性能指標進行全面的測試分析評估，對生產環節進行全流程的檢查，確保生產產品質量的一致性。這樣才能確保批量產品滿足使用需要。

4、國家部委應盡快對示范項目中遇到的政策問題明確意見。例如更換電站項目的技術合作方，項目控股方變化，國外聚光集熱產品在示范項目中應用的程度，項目截止期是否可以延長?延長的時間?

5、國家應明確太陽能光熱發電發電在光伏和風電開發時必須占有的比例。

記者：未來，中國哪些城市最有潛力成為光熱發電、多能互補的示范城市?