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光热发电可以使电网变为真正的能源互联网

光热发电  来源:中国能源报  作者:王长尧  2017/9/29 9:38:39  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:光热发电正成为可再生能源行业的“冉冉新星”。为什么说光热发电是真正可能把电网变成能源互联网的技术?光热发电在其中担任怎样的角色和作用?和其他可再生能源相比,光热发电有什么独特的优势?光热发电目前的技术难点在哪里?有没有什么好的解决办法?未来的技术方向是什么?首批光热示范项目获批已有一段时间,但进展似乎并不顺利,您认为问题出在哪?怎么解决?针对上述一系列问题,记者日前专访了中国科学院太阳能热利用与光伏系统重点实验室主任王志峰。

记者:为什么说光热发电是真正可能把电网变成能源互联网的技术?光热发电在其中担任怎样的角色和作用?和其他可再生能源相比,光热发电有什么独特的优势?

王志峰:能源互联网的特征是让可再生能源变得稳定连续,使得电源可调度,主要针对用户可输出的电力和热力。光热发电作为新兴的可再生能源技术,凭借可储热、可调峰、可连续发电及可热电联供等有点,可以使电网变为真正的能源互联网。

光热发电商业化、规模化的产业应用,对推动能源革命、促进能源安全、调整能源结构、改善生态环境等具有十分重要的意义。

一是可以为我国未来能源供应和能源安全提供基本保障。光热发电不仅可以解决光伏发电的间歇性缺点和提供基础电力支撑以外,还有巨大的成本下降空间。在全球低碳经济与新能源革命的大趋势下,光热发电极有可能成为我国未来清洁发展中最大的替代能源。从光热电站的运行原理上看,它是可储存、可调节的能源,对电力系统友好,具有调峰能力,在突破技术障碍之后,是完全可以大规模替代燃煤电站的新兴电源。

二是有利于改善环境,减少温室气体排放和雾霾污染。光热电站运行过程不存在污染物排放,可直接替代化石燃料,对减少温室气体排放、治理空气污染能起到重要作用。光热电站建成后,可减少地表土壤所接收到的辐照量,减缓地表风速,降低地表水分蒸发量,有利于植被生长,改善生态环境。

三是有利于推动风电、光伏发电良性发展。光热发电通过成本相对低廉的储热装置,可成为电力系统友好型电源,既可以承担基荷,也具备较为灵活的调峰能力,可作为未来电网的主力电源。光热发电与光伏发电、风电配套建设,能够显著缓解光伏和风电的出力波动,大幅提高电力系统的消纳能力,减少弃风、弃光问题。

四是拉动国内经济和相关产业发展。光热发电的产业链条较长,涉及钢材、铝材、玻璃、水泥、矿料、电料、耐火、保温、机电、机械、电子等十几个行业产业。大规模发展光热发电,能够有效带动上述产业发展,成为经济发展的新支点。因此,光热发电不仅是一种清洁能源供应方案,更可以增加就业、带动传统产业,推动新兴产业的发展。

五是增强我国在相关领域的国际话语权和标准规则制定权。建设具有自主知识产权的光热示范电站,制定相关标准和规程、规范,形成技术体系后规模化发展,可以带动光热发电装备产业化、规模化,进一步降低设备造价和发电成本,还可以“走出去”,增强我国光热技术在国际上的话语权和竞争力。

记者:光热发电目前的技术难点在哪里?有没有什么好的解决办法?未来的技术方向是什么?

王志峰:光热发电目前存在这么几个技术难点:电站系统集成技术、电站系统运行技术、槽式真空吸热管可靠性、高温熔融盐吸热器可靠性高温熔盐储热容器可靠性。

而未来的技术方向首先是

粒子吸热器,在高于7000C的吸热器方面的研究欧洲和美国已进行了大量的投入,但是我国却没有,与国际发展趋势脱轨。今后,我们可能要推动国家的一些重大科技项目和国际合作项目在这方面给予重视,这样才能实现可持续推动产业化。其次是设备的可靠性研究,尤其是熔融盐了系统。再次在太阳能材料方面,高温涂层,传热储热材料包括流体气体和固体,化学储热技术。最后是研究深度节水型太阳能热发电技术。尤其是BRATON循环及斯特林循环技术。欧盟地平线2020部署了重大项目在这个方面,经费是1200万欧元。可见这是全球CSP界都在关注的问题,而不仅仅是在中国。节水是太阳能热发电可持续发展的第一要务。

记者:多能互补是未来发展的重要方向,光热发电如何更好参与?

王志峰:多能互补并不是几种能源形式的简单叠加,而是通过新技术和新模式的配合,使多种能源深度融合,实现“1+1>2”的效果。可以说,多能互补象征着能源可持续发展的新潮流。随着太阳能发电行业的产业成熟和成本降低,能源行业将形成以太阳能热发电及基础负荷的多种能源集成互补的新一代能源体系。

多能互补除了解决弃风、弃光问题,还有利于推动太阳能供暖、供热发展。以北方冬季供暖为例,通过风光热储多能互补,可以充分利用光热发电的储热功能,以更低成本解决因为燃煤供暖带来的环境问题,同时还将充分利用市场交易和价格机制保证项目的经济效益。或者,通过其他多种可再生能源多能互补来发挥各自优势,更好地发挥光热电站的优势,形成更加安全、更加可靠、更加经济的新能源体系。

记者:要想抢占先机,成为能源互联网的重要组成部分,光热发电还有哪些问题待解?需要向哪些方向努力?

王志峰:首先,技术创新是推动太阳能光热发电发展的重要途径,也是降成本的重要举措。所以,现已全面启动首批示范项目建设,目的是保证我们的设备、技术以及运行的可靠性。全力把这批项目做好,证明太阳能发电的技术经济可行性。其次,目前国家公布的能源互联网项目中已经有了太阳能热发电的内容,对太阳能发电与其他能源在天气预报方面的匹配技术需要研究。

记者:首批光热示范项目获批已有一段时间,但进展似乎并不顺利,您认为问题出在哪?怎么解决?

王志峰:总体来看,示范项目推进中主要存在以下四个方面的困难和问题:

首先是项目前期工作启动涉及办理国土、林业、环保、水保、电网接入等,各地情况不同,有些企业办理手续时进度较缓。

而在技术方面。光热发电项目可直接借鉴的经验较少,有的国外技术在我国环境条件下适应性有待验证;其次,EPC和重要设备招标、定标的过程及时间较长;技术方案优化与示范项目中申报与承诺条件,均需进一步研究落实;最后,关键设备、技术、操作工艺的相关标准方法都有待加强,以减少沟通时间。

最后是融资方面。由于光伏与风电的限电和补贴影响,以及此批太阳能发电投资较大。投资人对电网限电和拿到补贴时间存在顾虑,着导致金融机构在面对企业融资时,顾虑重重,小心谨慎,也使得融资成本进一步提高。同时,国企对于新事物比较慎重,对于投资决策把控较严,这也是致使部分项目推进缓慢的原因。

至于如何解决问题,我认为应当做到以下几点:

1、用已有项目和系统对设备核心技术加以验证,不应用大容量示范项目来验证工艺和设备。

2、目前示范电站投资资金压力大,可以采用众筹的模式来建立示范项目,减少各方的资金压力。

3、实施产品认证工作,对产品安全性,可靠性,性能指标进行全面的测试分析评估,对生产环节进行全流程的检查,确保生产产品质量的一致性。这样才能确保批量产品满足使用需要。

4、国家部委应尽快对示范项目中遇到的政策问题明确意见。例如更换电站项目的技术合作方,项目控股方变化,国外聚光集热产品在示范项目中应用的程度,项目截止期是否可以延长?延长的时间?

5、国家应明确太阳能光热发电发电在光伏和风电开发时必须占有的比例。

记者:未来,中国哪些城市最有潜力成为光热发电、多能互补的示范城市?

王志峰:我国西部和北部地区均具备太阳能热发电所需要的各种要素,是太阳能热发电的首选之地。这些地点也是风电和光伏大量安装的地区,具备多能互补工程的必要条件。

我认为值得关注的地区包括内蒙古西部,甘肃西部,青海西北部,西藏北部,新疆南部等地区。这些地点均具备多能互补的条件。

原标题:光热发电可以使电网变为真正的能源互联网

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