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05影响我国太阳能热发电产业发展的几大因素
影响我国太阳能热发电产业发展的因素主要包括:国家宏观政策、能源生产与消费革命、其他可再生能源电力的联合发展、与自身产业链建设的关系、能源的梯级利用带来的效率和成本优化。
国家宏观政策
公用事业规模的光伏发电成本极其低廉,仅次于陆上风电。光伏发电的度电成本上限为43~53 美元/MWh。太阳能发电增长了3000 万t油当量,仅低于风电(3200 万t 油当量),并贡献了超过40% 的可再生能源增长。图3 为2018年全球各类能源的消费情况,从图中可看出,在全球范围内,亚太地区的可再生能源发展最快,其中中国的贡献最大。我国在宏观政策层面对可再生能源的支持力度是不言而喻的。
能源生产与消费革命
自2015 年起,可再生能源的新增装机量首次超过化石能源的新增装机量,且可再生能源装机量超过了所有化石能源发电的装机量总和,全球电力系统发生了结构性转变。由于太阳能资源的广泛性,其在我国电力结构中具有举足轻重的地位。图4 为我国电力结构中各种能源贡献的现状和发展态势,从图中可知,未来太阳能的贡献最大。
其他可再生能源电力的联合发展
太阳能热发电系统由于带有储能装置,因此其可与风电和光伏发电组合,以增加可再生能源电力的上网比例。
根据中国电力科学研究院新能源研究所的研究成果,风电和光伏发电与太阳能热发电相结合的发电方式,可显著降低电站的弃风、弃光率。表2 为电力系统中弃风、弃光率,以及太阳能热发电站与风电和光伏发电结合后的弃风、弃光情况。从表中的数据可以看出,当400 MW 的风电装机量与200 MW 的光伏发电装机量及50 MW的太阳能热发电装机量相配合时,其外送通道容量占比较单一的风电或光伏电站有大幅提高,弃风、弃光率也有大幅下降。
目前,全球已实施和正在实施的“光伏发电+ 太阳能热发电”项目中,摩洛哥总装机量为580 MW 的Noor Ouarzazate 项目为全球最大。该项目的第1 期Noor 1 槽式太阳能热发电站(160MW) 已于2016 年开始运行,第2 期 Noor 2 槽式太阳能热发电站(200 MW) 及第3 期Noor 3 的塔式太阳能热发电站(150 MW) 先后于2018 年并网。
摩洛哥Noor Midelt“光伏发电+ 太阳能热发电”项目的第1 期总装机量为825 MW,其中包含300 MW 的太阳能热发电及525 MW 的光伏发电。Noor Midelt 项目的第2 期也同样将采用此发电形式,并已于2019 年7 月9 日发布了招标公告,Noor Midelt 项目两期的总装机量高达1030 MW。
迪拜太阳能主题公园项目由迪拜水电局(DEWA) 实施,总投资达33 亿美元。该项目的电量结构采用“光伏发电+ 太阳能热发电”方案,总装机量为1100 MW,其中包括1 座100 MW的塔式太阳能热发电站和3 座200 MW 的槽式太阳能热发电站,太阳能热发电总装机量为700MW,每座太阳能热发电站均配置11~15 h 的储热系统。在电量结构中,太阳能热发电的占比为88%,光伏发电的占比为12%。电价体现了太阳能热发电的储能调峰优势和价值:在为期7 个月的夏季时间段的10:00~16:00,购电方收购的太阳能热发电电价为29 美元/MWh,在其他时间段的电价为92 美元/MWh。
鲁能集团实施的海西州多能互补集成优化示范工程是国家能源局于2017 年1 月25 日公布的首批23 个多能互补集成优化示范工程之一[8]。该项目包括50 MW的太阳能热发电、200 MW的光伏发电、400 MW 的风电及50 MWh 的磷酸铁锂电池储能电站,项目已于2019 年9 月全部完成。
该项目中采用的技术可对风电、光伏发电、太阳能热发电、储电等组合方案进行实时柔性控制和智能调控,能最大限度地减少弃光、弃风率。华源电力有限公司、绿巨人新能源有限公司和张北县瑞凯新能源有限公司共同实施开发的张家口张北县风光热储输多能互补集成优化示范项目也属于国家能源局的首批多能互补集成优化示范工程之一,工程总装机量为475 MW,包括50MW 的太阳能热发电、250 MW 的光伏发电及25MWh 的蓄电池储能电站。
与自身产业链建设的关系
随着2016 年我国启动太阳能热发电示范项目建设,太阳能热发电产业链逐步形成,截至目前,该产业链已经成熟。图5 和图6 为民营企业、央企和国企在太阳能热发电产业链上的分布情况。从图中可以看出,我国各类企业侧重点不同,但民企、央企和国企的结合构成了我国太阳能热发电产业完整的产业链,这个链条为我国的太阳能热发电产业发展提供了至关重要的基础,是国家启动首批太阳能热发电示范项目的重大成果。未来在更多项目的拉动下,在这些已经形成的基础上,我国太阳能热发电产业的发展会更加迅猛,会使度电成本下幅度更大。镜场在太阳能热发电站投资中的占比近50%,因此未来太阳能热发电站度电成本下降的突破口在于聚光器的总体设计,主要包括降低用钢量和降低传动成本两方面。
能源的梯级利用带来的效率和成本优化
将太阳能热发电的余热用于采暖及海水淡化可大幅提高太阳能热发电系统的综合能源利用效率。将我国采暖负荷区与太阳能资源情况进行对比可以发现,太阳能资源丰富地区一般也是冬季需要进行采暖的地区。
在太阳能海水淡化方面包括太阳能热发电的电水联产,美国能源部(DOE) 启动了 2100 万美元的科技项目支持太阳能海水淡化,旨在加快太阳能热发电海水淡化技术的创新突破,降低海水淡化的成本,将大容量、低盐度的海水淡化处理成本降至0.5 美元/m3。项目的具体内容包括4 方面:
1) 太阳能热发电海水淡化技术创新;
2) 低成本的;太阳热能收集和存储技术;
3) 集成的太阳能热发电海水淡化系统;
4) 太阳能热发电海水淡化过程中分析工具的开发。以上研究对推动太阳能热发电的电水联产技术进步有明显推动作用。
06结论
通过首批太阳能热发电示范项目的建设,我国建立了太阳能热发电的全产业链。然而由于逾期投产的示范项目将实施的电价政策,以及国家对于太阳能热发电产业的后续支持政策一直悬而未决,导致整个太阳能热发电产业处于“沉寂”状态,2019 年成为我国太阳能热发电产业发展的低迷期。我们期待在多方因素驱动下,关于太阳能热发电产业发展的相关规划、政策能够逐步明晰;如果相关激励政策出台,2022 年将是我国太阳能热发电大规模产业化发展的起始年。
未来非水可再生能源发电装机量占高比例的电力系统必须要有更多可靠、灵活的电源和储能电站提供电力保障。太阳能热发电是集发电和储能为一体的可再生能源发电方式,其可与风电和光伏发电组合,以解决目前大规模风电和光伏发电并网带来的消纳和安全运行问题。希望政府相关职能部门能够关注太阳能热发电的电力品质,充分发挥太阳能热发电站作为调峰电源且兼具储能功能的优势,尽快出台相关的支持政策。
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“截至2019年底,我国太阳能热发电站累计并网9座,总装机容量42万千瓦。”5月21日,国家太阳能光热产业技术创新战略联盟常务副理事长兼秘书长、中国可再生能源学会太阳能热发电专委会秘书长杜凤丽在《2019太阳能热发电产业发展蓝皮书》(以下简称《蓝皮书》)发布会上表示,得益于国家太阳能热发电示范项
青海省市场监督管理局5日消息,中国清洁能源示范省青海目前正式发布并实施《太阳能热发电站防雷装置检测技术规范》(以下简称《规范》),填补了太阳能热发电站防雷装置检测技术标准的空白。青海省地处青藏高原东北部,水电资源丰富,太阳能资源得天独厚,风资源居全国前列,可用于光伏、风电建设的荒漠
张家口市发展改革委:你委《关于华强兆阳太阳能热发电项目自建送出线路的请示》(张发改能源〔2017〕655号)收悉。经研究,现函复如下:张北华强兆阳能源有限公司张家口一号15兆瓦太阳能热发电站工程,已于2015年4月备案(备案证号:冀发改能源〔2015〕24号)。为加快项目建设,尽快实现并网发电,经研
记者从有关部门获悉,作为市重点项目之一的华强兆阳张家口一号15兆瓦太阳能热发电站项目各组成部分基本建设完成,预计年底可实现并网发电。据介绍,华强兆阳张家口一号15兆瓦太阳能热发电站项目位于张北县馒头营乡二圪塄村西。该项目主要由太阳岛(集热)、储热岛(储热)和常规岛(发电)三部分组成。目前,
伊凡帕太阳能发电站是世界上最大的太阳能发电站,位于美国加州和内华达州交界的莫哈韦沙漠,占地8平方公里。近期该发电站开启,但随后工作人员发现飞越发电站的鸟类会被灼伤,经测试太阳能板上空热通量达到537摄氏度。目前已发现被烧死和烧伤的几十只鸟类,以及其它一些野生动物。图中是一只受伤的鸟类
位于张北县馒头营乡二圪塄村,总投资7亿元的华强兆阳张家口一号15兆瓦太阳能热发电站工程正在顺利推进。该项目于2015年3月开工建设,规划装机容量15兆瓦,设计年发电量7500万度,为打造全国首个风光热应用综合示范基地,建设全国最大的风电、光伏及光热项目集群奠定了坚实基础。武殿森张岩摄
据统计,2014年美国加利福尼亚州共有三座太阳能热发电站实现并网运行,分别为河滨县的Genesis项目、圣伯纳迪诺县的Mojave项目以及Ivanpah项目。以上三个项目为美国新增太阳能热发电装机767MW。据了解,Genesis电站由两个装机均为125MW的槽式项目组成,项目开发始于2007年,其中一期项目于2013年底建成投运,二期项目于2014年4月并网投运。Mojave槽式太阳能热发电站于2011年8月开工建设,电站装机量为250MW,占地面积约为714公顷,总投资16亿美元,于2014年12月1日正式投运。Ivanpah电站由三个发电单元组成
据摩洛哥太阳能管理机构(MASEN)主席MustaphaBakkoury介绍,摩洛哥首个太阳能热发电站NoorI将于2015年正式投运。NoorI电站应用的是槽式技术,它位于瓦尔扎扎特(Ouarzazate),电站装机容量约为160MW,预计耗资约6亿欧元。2012年9月,由沙特ACWA国际电力公司、西班牙ACCIONA公司、西班牙新能源企业ARIES公司、西班牙SENER工程公司以及TSK公司组成的联合投资体中标该项目。世界银行、非洲开发银行和欧洲投资银行均为此电站提供了资助。据悉,瓦尔扎扎特第二阶段光热发电项目(NoorII)将于明年初启动,此项目
意大利Enel电力公司将采用来自肖特太阳能的熔盐集热管技术用于全世界规模最大的熔盐太阳能热电站部分组件的现代化改造。今年夏天,肖特集团向位于意大利西西里岛的阿基米德(Archimede)太阳能热发电站总共提供了大约450支“高温熔盐集热管”。阿基米德热发电站项目的装机容量为5兆瓦,是目前规模最大的、采用熔盐太阳能发电技术的聚光太阳能(CSP)电站。此外,ENEL与肖特正携手开展一个名为ARCHETYPE的欧盟项目,旨在建造一个同样采用熔盐太阳能发电技术、总装机容量为30兆瓦的商用抛物面槽式太阳能热发电站。熔盐技术的独特性在于电站
截至11月14日,北京延庆太阳能热发电实验电站已无故障运行3个多月,这标志着我国首座太阳能热发电实验电站顺利建成。该太阳能电站是我国、也是亚洲首个兆瓦级太阳能塔式热发电站,包括高约120米的吸热塔、1万平方米的定日镜、吸热和储热系统、全场控制和发电等单元。目前,已实现1.5兆瓦的汽轮发电机稳定发电运行。
4月25日,京能集团发布了浑源县100MW光伏发电10储能项目45MW工程EPC工程总承包招标文件招标公告,项目位于山东省大同市,本次招标其中的浑源县100MW光伏发电10储能项目45MW工程EPC工程总承包。浑源县100MW光伏发电10储能项目45MW工程EPC工程总承包招标文件招标公告项目所在地区:山西省大同市一、招标
4月26日,电投能源发布公告称,根据当前户用光伏项目政策要求及项目实际情况,拟终止通辽市通电新能源公司国家电投花吐古拉镇综合智慧能源项目户用光伏项目和山东那仁太新能源有限公司山东100MW户用光伏项目。具体来看,通辽市通电新能源公司承建的国家电投花吐古拉镇综合智慧能源项目户用光伏项目包含
4月24日,新能源云平台公布2024年第四批可再生能源发电补贴项目清单的报告,报告指出,此次纳入2024年第四批可再生能源发电补贴清单的项目共727个,核准/备案容量3715.2兆瓦,其中:集中式发电项目77个、核准/备案容量3582.5兆瓦,分布式发电项目650个、核准/备案容量132.7兆瓦。此次变更可再生能源发
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近日,由中国电建所属华东院总承包的嘉兴联合污水厂光伏发电项目实现全容量并网发电,为这座已投运20余年的污水厂注入绿色发展新动能,也为“光伏+污水治理”的发展模式提供工程样板。嘉兴市联合污水处理厂,是浙江省第三大污水处理厂,承担着嘉兴市域(除桐乡、海宁)范围内工业、生活污水的收集、输
4月19日,广东省通信管理局发布《关于推进广东省信息通信行业新型储能高质量发展的通知》。通知提到,支持5G基站新型储能积极参与电网需求侧响应交易和辅助服务市场,助力新型电力系统建设。对具备建设光伏条件的5G基站场地,同步建设分布式光伏系统,打造一批“零碳”5G基站示范标杆,为信息通信行业
地球孕育众生,滋养万物承载着我们一切的梦想和希望今天是世界地球日和英利发展一起留住视界绿景,守护蓝色星球矢志不渝,笃行不殆让地球绿意盎然让世界光芒万丈让生活更美好
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4月22日,国家能源局2023年法治政府建设年度报告。根据报告,2024年法治政府建设的重点任务包括:扎实推进能源立法。配合做好能源法立法审议工作,开展能源法出台配套法规和政策预研,为能源法顺利实施营造良好的法治环境。推动将电力法修订列为优先立法事项。积极推进可再生能源法、煤炭法、石油储备
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9月19日,甘肃阿克塞汇东新能源“光热+光伏试点”项目吸热塔顺利结顶,进入设备安装阶段。汇东“光热+光伏试点”项目位于酒泉市阿克塞哈萨克族自治县四十里戈壁千万千瓦级太阳能热发电基地,项目总体装机容量750兆瓦,其中光热发电110兆瓦,光伏发电640兆瓦。
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