上網(wǎng)電價(jià)是加快光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵
——訪浙江中控太陽(yáng)能技術(shù)有限公司總裁鐘國(guó)慶
作為光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)里程碑,青海德令哈50兆瓦塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電站一期10兆瓦工程于日前正式并網(wǎng)發(fā)電。這是我國(guó)第一個(gè)進(jìn)入工業(yè)化運(yùn)行的太陽(yáng)能光熱發(fā)電項(xiàng)目,對(duì)于遲遲未能大規(guī)模啟動(dòng)的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)頗具示范意義。
光熱發(fā)電起步多年,為何直到今天才結(jié)下第一顆果實(shí)?何時(shí)才會(huì)進(jìn)入規(guī)?;l(fā)展階段?青海德令哈項(xiàng)目具體運(yùn)行情況如何?廣受關(guān)注的光熱上網(wǎng)電價(jià)是否確定?8月9日,記者就相關(guān)問(wèn)題專訪了投資建設(shè)青海德令哈項(xiàng)目的浙江中控太陽(yáng)能技術(shù)有限公司總裁鐘國(guó)慶。
規(guī)?;l(fā)展需解決四問(wèn)題
記者:與光伏發(fā)電相比,光熱發(fā)電具有并網(wǎng)友好、發(fā)電穩(wěn)定、儲(chǔ)熱連續(xù)等優(yōu)點(diǎn)。但在推廣應(yīng)用上光熱發(fā)電卻一直走在光伏發(fā)電后面,反差較大。您如何看待目前光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀?如何才能進(jìn)入規(guī)?;l(fā)展階段?
鐘國(guó)慶:總體上說(shuō),我國(guó)光熱發(fā)電處于產(chǎn)業(yè)形成期,即產(chǎn)業(yè)化的起步階段。不管是產(chǎn)品(裝備)還是系統(tǒng)都還沒有走向規(guī)?;l(fā)展,要進(jìn)入規(guī)?;l(fā)展,還有很多工作要做。第一,政府應(yīng)出臺(tái)有效的激勵(lì)政策,其中上網(wǎng)電價(jià)政策最為關(guān)鍵。太陽(yáng)能熱發(fā)電與其他可再生能源發(fā)電形式一致,成本高于傳統(tǒng)發(fā)電方式,需要政府的政策扶持,我國(guó)風(fēng)電和光伏發(fā)電的快速發(fā)展都是在電價(jià)政策出臺(tái)以后實(shí)現(xiàn)的;第二,建立健全太陽(yáng)能熱發(fā)電站選址技術(shù)支撐體系,實(shí)現(xiàn)一定規(guī)模的示范;第三,建立健全電站設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)營(yíng)全過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)體系;第四,企業(yè)方面應(yīng)加快掌握聚光、集熱、儲(chǔ)熱核心技術(shù),提高電站整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成能力,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵裝備全線國(guó)產(chǎn)化,降低電站發(fā)電成本。
在政府及企業(yè)的共同努力下,通過(guò)一定規(guī)模示范項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)行積累經(jīng)驗(yàn),提高大規(guī)模電站核心技術(shù)水平及裝備制造能力,降低發(fā)電成本,我國(guó)光熱產(chǎn)業(yè)將步入規(guī)?;l(fā)展階段。
記者:您如何看待光熱發(fā)電未來(lái)在我國(guó)的發(fā)展前景?
鐘國(guó)慶:積極利用太陽(yáng)能,大力發(fā)展光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)是大氣污染防治、治理霧霾、實(shí)現(xiàn)美麗中國(guó)夢(mèng)的必經(jīng)之路,隨著“十二五”目標(biāo)裝機(jī)容量完成形成示范效應(yīng),我國(guó)太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)將步入快速發(fā)展階段。我國(guó)是制造大國(guó),在科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí),我國(guó)更容易實(shí)現(xiàn)電站造價(jià)的降低,從而成為全球光熱發(fā)電事業(yè)的引領(lǐng)者。
造價(jià)可控制在1.5萬(wàn)元/千瓦以內(nèi)
記者:具體到德令哈項(xiàng)目上,請(qǐng)介紹下建設(shè)和并網(wǎng)的具體情況,中間遇到何種困難,又是如何解決的?
鐘國(guó)慶:作為我國(guó)第一個(gè)大規(guī)模商業(yè)化光熱電站,建設(shè)過(guò)程中我們遇到了不少困難,如環(huán)境惡劣、灰塵對(duì)鏡面潔凈度的影響、缺乏熟練工人且人力成本較高、特殊氣候環(huán)境導(dǎo)致工期較長(zhǎng)、基礎(chǔ)設(shè)施條件差、站址所在地沒有現(xiàn)成的電力輸出走廊等。
去年我們經(jīng)歷過(guò)九級(jí)大風(fēng),實(shí)測(cè)風(fēng)速達(dá)到16~17米/秒,冬天還得經(jīng)受零下30攝氏度低溫的考驗(yàn)。風(fēng)沙和低溫都對(duì)我們的定日鏡、熱力管道等設(shè)備的抗風(fēng)性、耐低溫性、保溫性等提出了很高要求,為此我們所有設(shè)備都采用環(huán)境適應(yīng)高可靠性設(shè)計(jì)以及專業(yè)的防凍和保溫設(shè)計(jì);面對(duì)風(fēng)沙、灰塵對(duì)鏡面潔凈度的影響,我們正在開發(fā)清洗機(jī)器人,該機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循跡、無(wú)人駕駛、夜間作業(yè);由于站址所在地沒有現(xiàn)成的電力輸出走廊,因此一期工程完成初期我們面臨接入系統(tǒng)建設(shè)問(wèn)題,但在青海省各級(jí)政府、青海電網(wǎng)的大力支持下,我們已完成接入系統(tǒng)的工程建設(shè)并順利并網(wǎng)發(fā)電。
記者:德令哈項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)問(wèn)題是否得以明確,與光伏發(fā)電相比,是否具有成本優(yōu)勢(shì),何時(shí)可以收回成本?
鐘國(guó)慶:德令哈項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)尚未明確。由于目前光熱發(fā)電整體規(guī)模較小且未形成規(guī)模效應(yīng)等原因,造成光熱發(fā)電成本暫時(shí)較光伏高。但光伏發(fā)電在核心技術(shù)上沒有重大突破,成為其成本下降的“瓶頸”,而光熱發(fā)電成本的下降空間及速率均很大,通過(guò)技術(shù)進(jìn)步和設(shè)計(jì)優(yōu)化將直接促進(jìn)其成本下降。同時(shí),定日鏡、控制系統(tǒng)、傳熱介質(zhì)的規(guī)?;a(chǎn)、儲(chǔ)熱系統(tǒng)的規(guī)?;?、熱力設(shè)備的批量化、汽輪發(fā)電系統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)等也都可以有效拉低系統(tǒng)成本。而增加光熱電站的裝機(jī)容量,開發(fā)百兆瓦級(jí)電站更將顯著降低投資成本。根據(jù)目前中控工程實(shí)踐估算,經(jīng)成本優(yōu)化,我們可將電站造價(jià)控制在15000元/千瓦之內(nèi),隨著技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大,未來(lái)幾年有望下降至10000元/千瓦以下,發(fā)電成本與光伏持平甚至更低。
與常規(guī)電站互補(bǔ)是未來(lái)趨勢(shì)
記者:下一步中控在推動(dòng)光熱發(fā)電利用上還有何長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃?
鐘國(guó)慶:接下來(lái)的一段時(shí)間內(nèi),我們還將通過(guò)項(xiàng)目的建設(shè)不斷進(jìn)行難點(diǎn)攻關(guān)、技術(shù)創(chuàng)新,進(jìn)一步降低造價(jià)。同時(shí),光熱發(fā)電不單限于純光熱發(fā)電,其很容易同傳統(tǒng)常規(guī)電站相結(jié)合,如太陽(yáng)能-煤互補(bǔ)發(fā)電、太陽(yáng)能-燃?xì)饣パa(bǔ)發(fā)電等。太陽(yáng)島還可提供各種參數(shù)的蒸汽,在各領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,如工業(yè)蒸汽供應(yīng)、海水淡化、蒸汽驅(qū)產(chǎn)油、城市供熱等。因此我們也將繼續(xù)積極開拓創(chuàng)新,推進(jìn)光熱利用產(chǎn)業(yè)的多樣化發(fā)展。
光熱發(fā)電規(guī)?;瘧?yīng)用三大問(wèn)題待解
上世紀(jì)八十年代在美國(guó)投運(yùn)的世界首個(gè)商業(yè)化光熱發(fā)電站已穩(wěn)定運(yùn)行了30年左右,充分證明了光熱發(fā)電的技術(shù)可行性。截至目前,全球在運(yùn)光熱電站總裝機(jī)超過(guò)了1000兆瓦。光熱電站可以設(shè)計(jì)成結(jié)合儲(chǔ)能、燃?xì)?、燃煤發(fā)電技術(shù)按照調(diào)度要求運(yùn)行的電站,因此可以高效地與負(fù)荷曲線匹配,而且保持較高的容量因子。
據(jù)歐洲權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),未來(lái)十年光熱發(fā)電成本將下降為目前的一半。但是,目前光熱的成本依然遠(yuǎn)比其他應(yīng)用較為廣泛的可再生能源發(fā)電形式的成本高。光熱的初投資高,技術(shù)門檻高,導(dǎo)致進(jìn)入該行業(yè)的企業(yè)數(shù)量較為有限。要實(shí)現(xiàn)發(fā)電成本減半的目標(biāo),進(jìn)而規(guī)?;瘧?yīng)用,需要解決三個(gè)方面的重要問(wèn)題,即提高效率、降低成本,優(yōu)化靈活調(diào)度性,減輕對(duì)環(huán)境的影響。
一是降低發(fā)電、運(yùn)行和維護(hù)成本,提高效率。降低成本是實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展的基本要求和前提。反射鏡面是光熱電站的主要部件,降低與鏡面相關(guān)的成本對(duì)降低度電成本至關(guān)重要,特別是鏡面的制造以及維護(hù)成本。鏡面制造方面需要具備同樣耐久性和反射率條件下的更輕反射面??刮坨R面要有利于減少鏡面的清洗次數(shù),可以有效地降低維護(hù)費(fèi)用,減少用水量。
吸收器是光熱電站整體性能的決定因素。改進(jìn)吸收器效率對(duì)于全壽命周期的平均成本會(huì)產(chǎn)生顯著的影響。吸收器的主要影響因素是其選擇吸收涂層的光學(xué)特性。
目前,光熱電站常用的導(dǎo)熱油的最高可允許運(yùn)行溫度為398攝氏度,而且使用不當(dāng)泄漏后有引起火災(zāi)的危險(xiǎn)。新型材料的導(dǎo)熱油、低熔點(diǎn)熔融鹽、壓縮氣體和直接蒸汽發(fā)電系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)高溫運(yùn)行和防止火災(zāi)隱患的有效途徑。
儲(chǔ)能是光熱電站實(shí)現(xiàn)跟蹤負(fù)荷的重要手段和最大的比較優(yōu)勢(shì)。未來(lái)會(huì)增加儲(chǔ)能的比例,需要盡可能的降低儲(chǔ)能所需成本。目前開發(fā)中的雙罐熔鹽概念就是其中一種創(chuàng)新的理念。該方式可使得運(yùn)行溫度提高到550攝氏度,未來(lái)新材料和新理念的提出可能進(jìn)一步提升運(yùn)行的溫度。
二是提高調(diào)度靈活性。儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、優(yōu)化、新的儲(chǔ)熱概念以及量化儲(chǔ)能的價(jià)值等多個(gè)方面可以有助于儲(chǔ)熱系統(tǒng)成本的降低,提高調(diào)度的靈活性。儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面主要針對(duì)目前的導(dǎo)熱油、熔鹽、蒸汽和其他氣體作為導(dǎo)熱介質(zhì)的儲(chǔ)能設(shè)計(jì)。儲(chǔ)熱優(yōu)化方面是優(yōu)化吸熱和放熱策略,優(yōu)化多個(gè)儲(chǔ)能罐的概念。量化儲(chǔ)能的價(jià)值是針對(duì)不同電網(wǎng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)下的價(jià)值評(píng)估準(zhǔn)則,量化電站容量和給電網(wǎng)提供的輔助服務(wù)。
預(yù)測(cè)發(fā)電量的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更靈活的運(yùn)行和調(diào)度。超短期太陽(yáng)輻射預(yù)測(cè)和發(fā)電量預(yù)測(cè)系統(tǒng)可以在運(yùn)行策略方面實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)。
三是改善環(huán)境影響。一般來(lái)講開發(fā)光熱電站的區(qū)域,生態(tài)環(huán)境較為脆弱,必須采取嚴(yán)格的環(huán)保措施,防止建設(shè)地的環(huán)境進(jìn)一步惡化。當(dāng)前采用的導(dǎo)熱油對(duì)環(huán)境有一定的污染,需積極開發(fā)與環(huán)境兼容的導(dǎo)熱材料,并且努力降低導(dǎo)熱油泄露的風(fēng)險(xiǎn)。水資源對(duì)于保持干旱地區(qū)的生態(tài)尤為關(guān)鍵。光熱電站的應(yīng)用需水量相對(duì)光伏、風(fēng)電更多,規(guī)?;l(fā)展光熱發(fā)電對(duì)荒漠等干旱地區(qū)水資源可持續(xù)性應(yīng)用是巨大的挑戰(zhàn)。必須通過(guò)創(chuàng)新的冷卻方式降低耗水量,例如空冷、海水淡化等措施。
光熱發(fā)電是未來(lái)發(fā)展規(guī)?;稍偕茉窗l(fā)電基地的基礎(chǔ)。除了上述的技術(shù)措施,科學(xué)的政策制度和聯(lián)合國(guó)內(nèi)外的企業(yè)積極開展研究對(duì)于促進(jìn)光熱發(fā)電早日進(jìn)入規(guī)?;l(fā)展均會(huì)產(chǎn)生積極作用。
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