這里,是國內(nèi)光熱發(fā)電的“試驗(yàn)田”,曾誕生多個(gè)光熱“第一”。當(dāng)下,國內(nèi)在建單機(jī)容量最大、調(diào)峰能力最強(qiáng)的光熱項(xiàng)目正在這座小城如火如荼地推進(jìn)。
日前,澎湃新聞()在探訪中國廣核集團(tuán)德令哈200萬千瓦光熱儲一體化項(xiàng)目時(shí)了解到,項(xiàng)目分兩期建設(shè),其中以20萬千瓦光熱發(fā)電與80萬千瓦光伏發(fā)電組成的一期項(xiàng)目,將于2025年年底完成投資。目前,80萬千瓦光伏發(fā)電項(xiàng)目已并網(wǎng)發(fā)電,20萬千瓦光熱項(xiàng)目吸熱塔、主廠房主體結(jié)構(gòu)已順利封頂。待項(xiàng)目全部建成后,每年將提供綠電36.5億度,每年可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤約120萬噸。
2025年2月發(fā)布的《中國太陽能熱發(fā)電行業(yè)藍(lán)皮書2024》顯示,截至2024年年底,我國建成光熱發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量838.2MW(兆瓦),在全球占比提升至10.6%。目前我國在建光熱發(fā)電項(xiàng)目34個(gè),總裝機(jī)容量3300MW;規(guī)劃光熱發(fā)電項(xiàng)目37個(gè),總裝機(jī)容量約4800MW。
在稍早前,2025年1月1日起實(shí)施的《中華人民共和國能源法》也明確提出:“積極發(fā)展光熱發(fā)電”, 為光熱發(fā)電持續(xù)發(fā)展進(jìn)一步定調(diào)。
盡管我國的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模,但行業(yè)仍面臨多重挑戰(zhàn)?!爱a(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)尚未釋放,解決經(jīng)濟(jì)性問題仍是光熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo)”,廈門大學(xué)中國能源政策研究院院長林伯強(qiáng)接受澎湃新聞采訪時(shí)指出,由于光熱發(fā)電項(xiàng)目初期投資高,在沒有國家電價(jià)政策和補(bǔ)貼的情況下,光熱電站投資積極性不足,導(dǎo)致光熱發(fā)電項(xiàng)目的成本仍然較高,在一定程度上限制了其規(guī)?;l(fā)展。
“光熱發(fā)電項(xiàng)目因單機(jī)規(guī)模較小、度電成本較高,相對于風(fēng)電、光伏等其他新能源發(fā)電形式,將面臨市場競爭力不足等挑戰(zhàn)”,國家能源太陽能熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)中心主任尹航向澎湃新聞表示,如何通過技術(shù)創(chuàng)新提升光熱轉(zhuǎn)化效率,以及通過發(fā)力行業(yè)規(guī)模化與標(biāo)準(zhǔn)化,是光熱發(fā)電行業(yè)未來發(fā)展的關(guān)鍵。
德令哈,蒙古語意為“金色世界”,多個(gè)中國光熱“第一”,曾在這座戈壁小城誕生。
位于市郊的青海中控德令哈50MW塔式熔鹽儲能光熱電站,是全國首座并網(wǎng)發(fā)電的太陽能塔式光熱發(fā)電站。兩萬余面定日鏡隨著太陽的軌跡調(diào)整接受光的角度,并將一束束光反射匯聚至200余米高的吸熱塔上,隨后液態(tài)的二元硝酸低溫熔鹽通過冷鹽泵驅(qū)動(dòng),流經(jīng)塔頂吸熱器吸收熱量后,通過管道流入高溫熔鹽儲罐中,在需要發(fā)電時(shí),高溫熔鹽將與水換熱后產(chǎn)生高溫高壓蒸汽,從而驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。而經(jīng)過蒸汽發(fā)生器,放熱后的熔鹽被送至低溫熔鹽儲罐,再循環(huán)至塔頂?shù)奈鼰崞鞅患訜帷?
換句話而言,以塔式熔鹽儲能為代表的光熱電站可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)作業(yè),既能做到“即發(fā)即用”,還能實(shí)現(xiàn)儲能發(fā)電。這也意味著,當(dāng)風(fēng)電、光伏發(fā)電在受光照影響無法工作時(shí),光熱發(fā)電可以“接棒上線”,解決當(dāng)?shù)氐囊归g供電問題,實(shí)現(xiàn)調(diào)峰作用,有利于電力系統(tǒng)的平衡。
“整個(gè)項(xiàng)目配置了7小時(shí)熔鹽儲能系統(tǒng),設(shè)計(jì)年發(fā)電量是1.46億千瓦時(shí),相當(dāng)于8萬戶居民全年用電量”,青海中控太陽能發(fā)電有限公司總經(jīng)理劉文闖對澎湃新聞透露,2024年發(fā)電量為1.402億千瓦時(shí),已連續(xù)三年完成發(fā)電量目標(biāo)。
2017年,上述青海中控德令哈50兆瓦光熱電站啟動(dòng)建設(shè)。2019年7月,這個(gè)全國首座并網(wǎng)發(fā)電的太陽能塔式光熱發(fā)電站并網(wǎng)運(yùn)行。
劉文闖稱,3000h以上年日照小時(shí)數(shù)、便捷的電力走廊、廣闊的土地資源,此三個(gè)要素促成了青海中控選擇德令哈的直接理由。
不遠(yuǎn)處,中廣核德令哈50MW光熱發(fā)電示范項(xiàng)目(下稱“中廣核德令哈50兆瓦光熱示范電站”)也在緊張有序地運(yùn)行著,這是全球首個(gè)高寒、高海拔槽式光熱電站。
2014年,肩負(fù)重要使命的中廣核德令哈50兆瓦光熱示范電站啟動(dòng)建設(shè)。據(jù)中廣核太陽能德令哈有限公司副總經(jīng)理蹇釗介紹,這一項(xiàng)目在工程建設(shè)期間克服了青藏高原高海拔、氣候干燥、寒冷缺氧的自然條件,在國內(nèi)沒有成熟經(jīng)驗(yàn)可借鑒的情況下,于2018年10月10日順利完成商業(yè)化投運(yùn),成為全國首個(gè)開工建設(shè)、首個(gè)并網(wǎng)發(fā)電的“光熱示范項(xiàng)目”,填補(bǔ)了我國大規(guī)模槽式光熱發(fā)電技術(shù)的空白。
澎湃新聞注意到,在日前發(fā)布的《中國太陽能熱發(fā)電行業(yè)藍(lán)皮書2024》(以下簡稱《藍(lán)皮書》)中特別提到,中廣核德令哈50兆瓦光熱示范電站去年完成上網(wǎng)電量1.41億千瓦時(shí),創(chuàng)新高。
可以說,這一項(xiàng)目的成功投運(yùn),實(shí)現(xiàn)了企業(yè)與地方的“互相成就”。公開報(bào)道顯示,2021年9月至2022年5月該項(xiàng)目連續(xù)運(yùn)行230天,創(chuàng)造了光熱電站連續(xù)運(yùn)行的世界領(lǐng)先紀(jì)錄。對于中廣核而言,這一項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了太陽能熱發(fā)電技術(shù)的探索、攻關(guān)和實(shí)證任務(wù),而對于德令哈乃至青海海西州而言,則是引入了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
當(dāng)前,中廣核德令哈200萬千瓦光熱儲一體化示范項(xiàng)目正在建設(shè)當(dāng)中,這一項(xiàng)目采用了槽、塔融合的技術(shù)路線。
作為同時(shí)參與了兩個(gè)項(xiàng)目建設(shè)的技術(shù)專家,蹇釗坦言,首個(gè)開工建設(shè)的“光熱示范項(xiàng)目“由于缺乏可借鑒的經(jīng)驗(yàn),各參建單位、運(yùn)維團(tuán)隊(duì)均為首次介入,項(xiàng)目工程建設(shè)期、運(yùn)行初期確實(shí)走過一些彎路。他舉例說,當(dāng)時(shí)真空集熱管、集熱器柔性連接、液壓驅(qū)動(dòng)裝置、導(dǎo)熱油與熔鹽閥門等關(guān)鍵配件幾乎全部依賴進(jìn)口,導(dǎo)致部分設(shè)備出現(xiàn)“水土不服”,設(shè)備可利用率低于預(yù)期。同時(shí),在2020年之前,自動(dòng)化控制等核心“卡脖子“技術(shù)仍掌握在國外企業(yè)手中,項(xiàng)目初期的自動(dòng)化水平不足也一定程度上影響了電站的長周期穩(wěn)定運(yùn)行。
蹇釗表示,為積極應(yīng)對首個(gè)“光熱示范項(xiàng)目“存在的問題,集團(tuán)統(tǒng)籌部署,聯(lián)合內(nèi)外部科研院所、設(shè)計(jì)單位持續(xù)推進(jìn)科技攻關(guān)與技改大修,多措并舉、根本上實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目的提質(zhì)增效。公司也會將首個(gè)項(xiàng)目積累的經(jīng)驗(yàn)充分運(yùn)用到新項(xiàng)目中,全力打造光熱示范標(biāo)桿。
從官方發(fā)布的“國內(nèi)在建單機(jī)容量最大、調(diào)峰能力最強(qiáng)光熱發(fā)電系統(tǒng)”這一定位可以看出,第二批項(xiàng)目在規(guī)模提升和調(diào)峰能力升級兩方面實(shí)現(xiàn)了突破。
對此,蹇釗解釋說,項(xiàng)目轉(zhuǎn)向突出調(diào)峰、儲能功能,一方面是充分發(fā)揮光熱的儲能與調(diào)節(jié)優(yōu)勢,另一方面則是基于項(xiàng)目所在地電網(wǎng)的實(shí)際需求。
新能源發(fā)電具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性,特別是光伏發(fā)電主要集中在日間時(shí)段。蹇釗分析稱,青海省新能源裝機(jī)容量占比較高,省內(nèi)的電力供需情況可以用“日盈夜虧”來概括:白天光伏發(fā)電量大幅增加,常出現(xiàn)棄光現(xiàn)象;而到了晚高峰用電時(shí)段,電力供應(yīng)需要通過跨省外購來滿足需求。
在供需矛盾中,光熱項(xiàng)目的優(yōu)越性隨之“浮出水面”。通俗來說,光熱項(xiàng)目通過聚光集熱系統(tǒng)、棄電回收系統(tǒng)、熔鹽儲熱系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)“能量時(shí)移“,白天給光伏適當(dāng)“讓路”,將多余熱量儲存起來,到了晚高峰時(shí)段再“火力全開”,以實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”的功能,從而改善電網(wǎng)的安全性與穩(wěn)定性。
鑒于光熱發(fā)電的多重優(yōu)勢,青海省也隨之出臺了相關(guān)支持政策。就在2024年最后一天,青海省發(fā)展和改革委員會發(fā)布關(guān)于青海省光熱發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知。文件提出,2024年至2028年年底,經(jīng)省級發(fā)展改革、能源主管部門評審認(rèn)定,納入全省年度光熱發(fā)電示范(試點(diǎn))開發(fā)計(jì)劃,履行基本建設(shè)程序并單獨(dú)建設(shè)的光熱發(fā)電項(xiàng)目,自投入商業(yè)運(yùn)營之日起,上網(wǎng)電價(jià)按每千瓦時(shí)0.55元(含稅)執(zhí)行。
對于此番操作,廈門大學(xué)中國能源政策研究院院長林伯強(qiáng)接受澎湃新聞采訪時(shí)分析稱,可以看出青海省期望拉動(dòng)光熱相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈的誠意,希望以此確保光熱投資企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,從而推動(dòng)光熱行業(yè)在青海省的可持續(xù)發(fā)展。
值得關(guān)注的是,德令哈所在地青海海西州于2月17日發(fā)布了《海西州招商引資目錄導(dǎo)引》,其中提到,新能源開發(fā)類規(guī)劃推介格爾木、德令哈、甘森、東西臺冷湖新能源基地配套1000萬千瓦光熱發(fā)電。由此可見,當(dāng)?shù)赜衅谕M(jìn)一步推動(dòng)光熱產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展的意愿。
作為光熱發(fā)電“試驗(yàn)田”的青海省,其發(fā)展進(jìn)程與我國光熱發(fā)電商業(yè)化進(jìn)程緊密相連。
2013年,我國光熱發(fā)電領(lǐng)域唯一的國家級研發(fā)平臺——國家能源太陽能熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)中心青海試驗(yàn)基地落子青海省德令哈市,成為行業(yè)“探路者”。
“目前國產(chǎn)化率可達(dá)95%”,據(jù)國家能源太陽能熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)中心主任尹航介紹,研發(fā)中心已先后參與多項(xiàng)國家能源自主創(chuàng)新項(xiàng)目和863課題的研究工作,而在青海省德令哈市建設(shè)的我國首個(gè)槽式光熱試驗(yàn)基地,完成多項(xiàng)填補(bǔ)國內(nèi)空白的光熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究和裝備研制,在光熱發(fā)電系統(tǒng)集成與設(shè)計(jì)、核心裝備制造、電站建設(shè)與運(yùn)行等領(lǐng)域形成了具備自主知識產(chǎn)權(quán)的核心競爭力。
事實(shí)上,我國光熱發(fā)電的商業(yè)化進(jìn)程正式起步于2016年。這一年,國家能源局啟動(dòng)了首批20個(gè)光熱發(fā)電示范項(xiàng)目,裝機(jī)規(guī)??偭窟_(dá)134.9萬千瓦。
經(jīng)過8年發(fā)展,我國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模。2025年2月發(fā)布的《中國太陽能熱發(fā)電行業(yè)藍(lán)皮書2024》(以下簡稱“《藍(lán)皮書》”)顯示,截至2024年年底,我國建成光熱發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量838.2MW(兆瓦),在全球占比提升至10.6%。目前我國在建光熱發(fā)電項(xiàng)目34個(gè),總裝機(jī)容量3300MW;規(guī)劃光熱發(fā)電項(xiàng)目37個(gè),總裝機(jī)容量約4800MW。
值得一提的是,2025年1月1日起實(shí)施的《中華人民共和國能源法》中也明確:“積極發(fā)展光熱發(fā)電”。
不過,當(dāng)前的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍面臨顯著瓶頸?!敖鉀Q經(jīng)濟(jì)性問題仍是光熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo)”,廈門大學(xué)中國能源政策研究院院長林伯強(qiáng)指出,由于光熱發(fā)電項(xiàng)目初投資高,在沒有國家電價(jià)政策和補(bǔ)貼的情況下,光熱電站投資積極性不足,導(dǎo)致光熱發(fā)電項(xiàng)目的成本仍然較高,在一定程度上限制了其規(guī)?;l(fā)展。
與此同時(shí),近期行業(yè)迎來又一大考。今年2月,國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于深化新能源上網(wǎng)電價(jià)市場化改革 促進(jìn)新能源高質(zhì)量發(fā)展的通知》,要求新能源項(xiàng)目上網(wǎng)電量將全部進(jìn)入電力市場。
對此,尹航稱,光熱發(fā)電項(xiàng)目因單機(jī)規(guī)模較小、度電成本較高,相對于風(fēng)電、光伏等其他新能源發(fā)電形式,將面臨市場競爭力不足等挑戰(zhàn)。針對此,他提出了兩個(gè)關(guān)鍵方向:一方面需持續(xù)提升光熱發(fā)電項(xiàng)目的轉(zhuǎn)化效率,另一方面需發(fā)力擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模和推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。
針對標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),尹航以定日鏡為例展開解釋,他指出,目前不同光熱發(fā)電企業(yè)采用的定日鏡尺寸各不相同,這種缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的情況直接推高了生產(chǎn)制造成本,限制了規(guī)?;б娴陌l(fā)揮。
事實(shí)上,光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)具有顯著的產(chǎn)業(yè)鏈帶動(dòng)效應(yīng)。2023年發(fā)布的《國家能源局綜合司關(guān)于推動(dòng)光熱發(fā)電規(guī)?;l(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》中提到,光熱發(fā)電可消化提升特種玻璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),還可帶動(dòng)新材料、精密設(shè)備、智能控制等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,光熱發(fā)電規(guī)?;_發(fā)利用將成為我國新能源產(chǎn)業(yè)新的增長點(diǎn)。
澎湃新聞了解到,中廣核在光熱領(lǐng)域已累計(jì)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游約600家企業(yè)共同發(fā)展。另據(jù)《藍(lán)皮書》顯示,截至2024年年底,中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈單位數(shù)量約為44萬家。
“中廣核正加速推進(jìn)青海、華北兩大光熱發(fā)電試驗(yàn)基地建設(shè),通過搭建大開口熔鹽槽中試平臺,支撐‘低成本、自主化、規(guī)?;?、智能化、電網(wǎng)友好’的光熱型號研發(fā)?!敝袊鴱V核集團(tuán)董事長楊長利表示,中廣核規(guī)劃,到2030年,“光熱+”項(xiàng)目裝機(jī)達(dá)4000萬千瓦,投資金額超2100億元,預(yù)計(jì)協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)帶動(dòng)社會投資1500億元,創(chuàng)造就業(yè)崗位1萬余個(gè)。
澎湃新聞了解到,當(dāng)前,中廣核正在積極探索多維度跨界融合的綠色發(fā)展實(shí)踐,在多個(gè)領(lǐng)域取得了成果。在能源布局方面,公司已在廣西、湖北、重慶、安徽等區(qū)域開展源網(wǎng)荷儲一體化項(xiàng)目,推動(dòng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。同時(shí),公司正積極響應(yīng)“海洋強(qiáng)國”戰(zhàn)略號召,實(shí)施“海上風(fēng)電+海洋牧場”的產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展模式,位于廣東汕尾的全球首例超大型風(fēng)漁融合獨(dú)立網(wǎng)箱平臺“伏羲一號”建成投運(yùn),打造了中廣核“海上風(fēng)電+海洋牧場”樣板工程。此外,中廣核在塔克拉瑪干沙漠南緣的和田地區(qū),把光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)和沙漠阻擊戰(zhàn)相結(jié)合,打造洛浦縣萬畝“光伏+農(nóng)業(yè)”綜合治沙項(xiàng)目基地,提供了荒漠化治理的中國方案。