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“十四五”能源规划:中国光热发电何去何从

日期:2020-01-03    来源:中国能源报

国际电力网

2020
01/03
09:05
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关键词: 光热发电 太阳能发电 火电机组

   全球温室气体排放在2013-2015年短暂平稳后又继续上升,气侯变化领域权威机构的数据与分析表明,近10年来,气候呈加速变化的趋势,其影响地域之广与程度之深,已令国际社会与科学界所震惊。在全球能源转型必须提速的大背景下,中国“十四五”期间应如何战略优化能源结构以及抓住机遇发展相关产业?
  光热是一个具有全球战略性意义产业
  国际能源格局正在发生深刻变化,未来能源供应技术向绿色、低碳、多元化的发展方向已成世界各国普遍共识。近年来,随着我国光伏、风电等波动性电源的大规模并网,占全网装机的比例已经超过20%,在电力系统中的定位已发生变化,运行中替代了大量常规电源,正在向主力电源过渡,对电网安全稳定性的影响越显突出,如何通过可再生能源发电的多元化发展,依靠相对成熟和经济可行的技术手段和方式,与已形成巨大资产的现有电力系统衔接,保障电力系统安全稳定运行,降低系统风险与成本,应成为”十四五“期间以及中长期能源发展战略的关键性课题。
  光热发电技术可与储热协同运行或者采用天然气补燃方式,实现系统发电出力稳定可调,并向电网提供有效的转动惯量,具有较好的电网友好性,而且具有开发规模较集中、系统效率较高等特点,美国在上世纪80年代在莫哈韦沙漠建成35万千瓦世界上第一座太阳能光热槽式电站并商业化运营至今。截至2019年11月,全世界已有约700万千瓦光热发电装机,主要在分布美国、欧洲、中东、非洲和中国。
  未来,光热发电技术将沿着发展电站机组大容量、高参数的方向发展,诸如包括超临界二氧化碳发电技术、低成本新型聚光技术、耐高温太阳能真空吸热管技术和储热技术,高温传热介质性能的提升。聚光系统也可为传统火电机组(光热-火电)联合运行,提供热源替代部分煤炭的消费量,同时不需要电站机组的灵活性改造。这种系统组合方式即符合习近平总书记提出的“建立多元供应体系”的战略方针,又实现了他2004年在浙江省调研时曾提出的“火电厂要实现清洁生产,清洁能源很重要”重要指示。
  中国火电装机容量达到11.4亿千瓦,是全球火电装机容量最大的国家,在历经30多年持续较大幅度增长的建设需求驱动下,我国也已具有全球最大的火力发电装备制造能力,形成了覆盖汽轮机、发电机、电站锅炉、电站辅机等产品的完备制造体系。但是,在一片去煤呼声的能源转型的背景下,以汽轮机制造业为主的相关产业面临巨大冲击,亟待转型发展。由于光热发电在热-电转换环节与常规火电一样,因此,发展光热发电可以充分利用我国成熟的汽轮机产业优势,尽可能地降低去煤化对相关产业的冲击。
  从经济性上来看,由于光热发电市场尚处于起步阶段,度电成本仍远高于已发展近百年的火电,但其成本下降空间十分巨大。根据国际可再生能源署可再生能源电力成本分析的相关研究,2018年全球新增约50万千瓦光热装机,其全球平均加权平准电价为18.5美分,预计到2022年可下降60%,约为7.4美分,与2010-2018期间46%的成本下降幅度相比,可以看出成本下降趋势随着市场规模的扩大和技术的进步将明显加快。但其技术成本的大幅下降在很大程度上取决于中国光热产业在此期间能否崛起,从这个角度来看,可以说光热对中国来讲是一个具有全球战略性意义的产业。
  国家应在“十四五”期间继续扶持光热发电产业发展
  相对美国、西班牙等国家和地区而言,中国光热发电市场起步较晚,2011年国家能源局启动的内蒙古-鄂尔多斯5万千瓦光热发电特许权项目。2016年又选出20个中国首批光热发电示范项目,总装机为135万千瓦,规定于2018年12月31日前建成并网发电的项目按度电1.15元光热发电标杆电价来结算。然而,在项目实施过程中,遇到诸多困难,进展缓慢,许多项目未能按期限完成,而建成的项目国家财政部也未能补贴到位,给中国光热产业的未来发展增添了许多不确定性。
  “十四五”是中国光热发电产业发展的关键阶段,能源规划如何对其定位、发展规模、政策支持,将决定着中国该产业未来将何去何从!这必将对世界光热发电的发展产生深远的影响。
  中国“十三五”期间启动的首批光热发电示范项目,可谓是引进技术的消化吸收以及实现未来技术创新与健全产业链并实现国产化的关键一环。既然为示范项目,其难免要遇到各种问题,没有问题,创新何从而来?技术创新是有风险的,光热发电也不例外,但是鉴于在欧美其技术已非常成熟,总体技术方向明确,风险完全可控,只是需要一段时间完成国内的消化吸收,并充分发挥我国火电产业链的领先优势,进一步完善光热发电产业链体系,并在此基础上结合应用各种场景进行技术以及系统设计的创新,提出光热发电技术的中国方案,加速推动全球光热发电技术的应用。
  而实现这样一个战略步骤,需要政府的明确而稳定连续的政策支持,尤其是光热发电初步启动后的“十四五“期间非常关键,如果缺乏持续的支持,中国光热发电产业链的发展将受到重创甚至消亡。因此,国家应在“十四五”期间继续扶持光热发电产业的发展,并且,应尽快解决首批已上网发电的光热示范项目的补贴资金拖欠问题,为延期的示范项目制定电价。既然定为示范项目,就应该与其它较成熟的可再生能源技术区别对待,在国家补贴资金紧张的情况下,应给予优先支付,以保障达到其示范意义的战略目标另外,在政策上对后期价格退坡机制,包括对可再生能源行业的税收机制的制定和调整也是必要的。
  “十四五”能源规划将对全球光热市场产生重要与深远影响
  国际光热发电市场开发潜力巨大。据最近发布的国际能源署可再生能源市场分析与预测2019-2024报告显示,全球光热发电装机将在在今后五年增长60%,即2024年将达到900万千瓦,新增容量将主要来自于中国与中东与北非地区。中国适合光热发电的地区主要在西北部包括青海、甘肃、内蒙古、新疆和西藏。另外,美国西南部、欧洲地中海地区国家、印度沙漠平原、巴基斯坦和澳大利亚也是适合光热发电的资源丰富区域。
  纵观全球光热发电装备与基础产业链,业内普遍认为唯有中国是最具有进一步完善其全产业链能力的国家。而这要取决于光热发电能否在中国继续稳步扩大其应用,是否能吸引更多的相关行业与企业参与,共同推动该行业产业链的完善、提升与优化。同时,在光热发电系统集成、优化、运维管理以及智能化等科技与管理方面的创新,中国也将扮演着举足轻重的角色。因此,“十四五”能源规划如何继续支持光热发电产业的健康发展,也将对全球光热市场的产生重要与深远的影响,同时,这是一个中国能源国际化发展的战略性机遇。
  能源是“一带一路”的重点对外合作领域之一。中东与北非以及一些南欧地区直射光资源极其丰富的沿线国家也正在积极寻求能源转型技术路径,中国企业已经开始涉足如阿联酋、摩洛哥和希腊等国家的光热发电项目开发。但其深度而持续的参与的前提条件是光热发电必须首先在国内形式一个健康、稳步、成熟发展良好态势,具备较为完整的产业支撑体系,这需要“十四五”国家政策对其继续支持,制定科学合理的价格退坡机制,优化产业链条,为全球的能源转型贡献力量。
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