作為一種較為穩(wěn)定、環(huán)保的新能源電力產(chǎn)業(yè)，太陽能光熱發(fā)電是許多國家重點支持和發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。但由于受制于電價政策不清晰等因素，國內(nèi)太陽能熱發(fā)電市場還處于起步階段。
不過這一局面即將改變。記者近日了解到，根據(jù)“十三五”規(guī)劃征求意見稿，到2020年底光熱發(fā)電總裝機容量達到1000萬千瓦，有關(guān)人士透露甚至可達到1500萬千瓦，重點是積極推進一批太陽能熱電站示范項目，打造若干個百萬千瓦級的太陽能熱發(fā)電示范基地。經(jīng)過篩選，首批示范項目名單和上網(wǎng)電價將在近期公布，未來國家還將研究出臺系列扶持政策。
有機構(gòu)預測，2016年將是光熱發(fā)電啟動元年，“十三五”將形成數(shù)千億元市場規(guī)模。有業(yè)內(nèi)人士指出，國產(chǎn)化和規(guī)?；枪鉄岚l(fā)電成本降低的途徑，同時要盡快出臺相關(guān)標準，避免走光伏產(chǎn)業(yè)無序競爭的老路。
成本高光熱發(fā)電仍處起步階段
從海南三亞市驅(qū)車，一路向西行駛42公里，就到了崖城鎮(zhèn)南山工業(yè)開發(fā)區(qū)，華能南山電廠掩映于婆娑的椰林中。這座我國最南端的發(fā)電廠，現(xiàn)有2臺5萬千瓦燃氣發(fā)電機組和2臺1.6萬千瓦聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組，總裝機容量13.2萬千瓦。
廠區(qū)一隅，可見一張張平面反射鏡依列鋪開，如向日葵般實時跟蹤太陽運行，將光始終反射聚焦到鏡場上方的集熱管上，集熱管將吸收的熱量傳遞給管內(nèi)流動的導熱油，然后再加熱水產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，通過汽輪發(fā)電機組就可以向電網(wǎng)供電，而且由于有高、低溫雙罐直接儲熱，可以不再受“日升日落”限制而進行全天連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電。
這便是中國華能集團自主研發(fā)的菲涅爾式太陽能熱發(fā)電科技示范項目的第二期，該系統(tǒng)裝機容量0.5MW，年發(fā)電量45萬度，年節(jié)煤150噸標煤。目前設計、建造均已完成，正在進行系統(tǒng)調(diào)試與運行。
事實上，2010年華能集團清潔能源技術(shù)研究院在國內(nèi)就率先開展了直接產(chǎn)生蒸汽的光熱發(fā)電技術(shù)的研發(fā)，并在2012年10月30日在華能南山電廠完成了1.5MW太陽能熱發(fā)電科技示范項目投入運行，至今處于可進行并網(wǎng)發(fā)電運行的狀態(tài)。該項目是我國首個超400℃太陽能熱發(fā)電項目，也是我國第一個太陽能光熱與天然氣發(fā)電的混合式發(fā)電項目。
“過熱蒸汽最高可達450攝氏度左右，與國際同類最先進的水平相當。而且，一次回路直接產(chǎn)生高參數(shù)的過熱蒸汽，可以與常規(guī)的蒸汽機組匹配，大大提高了發(fā)電效率，同時降低了廠用電率。所有設備均實現(xiàn)國產(chǎn)化，申請專利80余項，填補了我國在光熱發(fā)電領(lǐng)域的多個空白。”該示范項目的主要負責人、華能清潔能源研究院博士劉明義介紹說。
不過，太陽輻射波動會導致過熱蒸汽參數(shù)較難穩(wěn)定控制，這對于獨立運行的太陽能光熱電站影響較大，所以如前所述，示范項目第二期增加了儲熱系統(tǒng)，并且將傳熱和儲熱介質(zhì)從水變成了油。據(jù)透露，下一步研發(fā)的方向是熔鹽儲熱系統(tǒng)，在無光照條件下可運行1小時。
如此之下，與太陽能光伏發(fā)電相比，太陽能熱發(fā)電的優(yōu)勢更加明顯。一方面，采用低廉的平面反射鏡，并可近地安裝，鏡場實現(xiàn)模塊化，造價低。另一方面，可以將太陽能以熱能的方式儲存起來，并在必要時轉(zhuǎn)化為電能輸送到電網(wǎng)，實現(xiàn)全天候發(fā)電，而且可調(diào)可控、更為穩(wěn)定，將顯著降低電網(wǎng)的接入及消納成本，并有利于電網(wǎng)消納更多的不穩(wěn)定電源(風電并網(wǎng)、光伏并網(wǎng)等)，減少棄風棄光。此外，還可進行供熱。
據(jù)了解，除了菲涅爾式，塔式、槽式、碟式等光熱技術(shù)通過示范項目不斷完善成熟，但是相較于國外相當成熟的發(fā)展，國內(nèi)太陽能熱發(fā)電市場還處于起步階段，裝機僅在數(shù)萬千瓦范疇，遠未形成規(guī)模，其中成本高是制約其發(fā)展的主要因素。自納入“十二五”規(guī)劃以來，光熱發(fā)電示范項目上網(wǎng)電價遲遲未能獲得，電價政策的不清晰影響了項目的融資推進。
示范項目及電價政策出臺在即
不過，在國家相關(guān)政策一一出臺、各類光伏示范項目陸續(xù)啟動的情況下，光熱發(fā)電的春天即將到來。根據(jù)《太陽能利用十三五發(fā)展規(guī)劃征求意見稿》，到2020年底，要實現(xiàn)太陽能熱發(fā)電總裝機容量達到1000萬千瓦，太陽能熱利用集熱面積保有量達到8億平方米的目標。重點在青海、甘肅、內(nèi)蒙古等西部太陽能資源條件好，未利用土地資源和水資源相對豐富的地區(qū)，積極推進一批太陽能熱電站示范項目，打造若干個百萬千瓦級的太陽能熱發(fā)電示范基地。而國家能源局發(fā)展規(guī)劃司副司長何勇健在日前舉行的2016年經(jīng)濟形勢與電力發(fā)展分析預測會上透露，“十三五”規(guī)劃的光熱發(fā)電裝機目標是1500萬千瓦，在電力裝機中占比0.8%。
去年9月，國家能源局下發(fā)《關(guān)于組織太陽能熱發(fā)電示范項目建設的通知》，首批示范項目申報共一百多家，總規(guī)模約10GW?！按蠹叶荚诤芊e極地申報，華能集團報了兩個項目分別在內(nèi)蒙古和青海，裝機規(guī)模至少在50兆瓦。”劉明義透露道。
水電水利規(guī)劃設計總院副院長易躍春介紹說，考慮目前光熱產(chǎn)業(yè)成熟度有待進一步提高，國家能源局對單個項目規(guī)模等進行了合理的安排，最終梳理出將近100萬千瓦左右的項目作為初步示范項目。至此，太陽能熱發(fā)電首批示范電站項目進入最終決策階段。而在3月21日舉行的第九屆亞洲太陽能論壇上，國家能源局新能源與可再生能源司副司長梁志鵬透露，該名單近期有望正式公布。
除了名單，業(yè)內(nèi)更為關(guān)心的是示范項目電價的范圍和出臺的大致時間。易躍春表示，光熱產(chǎn)業(yè)初期風險較大，成本相對較高，同時可再生能源發(fā)展較快、補貼需求缺口比較大，國家發(fā)展改革委和國家能源局會結(jié)合以前試驗項目以及本次申報實際情況來制定上網(wǎng)電價。為推進太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國家將會研究更多有利于這個行業(yè)發(fā)展的政策和措施，促進光熱規(guī)?；⑸虡I(yè)化發(fā)展。
據(jù)了解，從本次申報范圍來看，大部分處于1.1元到1.3元/kWh之間，相對比較集中的在1.2元/kWh左右?！肮鉄岚l(fā)電產(chǎn)業(yè)需要政策支持，如果度電成本按1元計算，電價補貼在1.2元/度比較合理?！眲⒚髁x表示。
國家發(fā)改委能源研究所研究員時璟麗表示，如果按照1000萬千瓦，電量按照300億千瓦時計算，2020年光熱當前補貼需求在200億元以上。
數(shù)千億市場將啟動
近年來，全球光熱發(fā)電市場步入高速發(fā)展期，總計裝機容量的年均增長率接近50%。截至2014年年底，全球光熱發(fā)電裝機總?cè)萘窟_到4534MW，其中，西班牙光熱發(fā)電裝機總?cè)萘窟_到2362MW，美國光熱發(fā)電裝機總?cè)萘窟_到1720MW，兩者合計達到全球裝機總?cè)萘康?0%。2014年新增裝機容量1104MW，增幅達32%，美國以802MW的新增裝機容量領(lǐng)跑，印度位列第二。
從2015年全球光熱市場發(fā)展來看，光熱發(fā)電技術(shù)和應用市場正從發(fā)達國家向發(fā)展中國家過渡，包括南非、印度、摩洛哥等新興經(jīng)濟體，都開始陸續(xù)推進光熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)和項目建設，各國在建光熱發(fā)電項目規(guī)模均達到200-300MW.
機構(gòu)認為，我國政策扶持力度正逐步加大，2016年將是光熱發(fā)電啟動元年。今后將會有更多企業(yè)涉足光熱發(fā)電核心裝備的制造包括EPC相關(guān)的項目，僅從“十三五”規(guī)劃10GW的初步規(guī)劃來看，以1GW示范電站就有300億元的市場規(guī)模來測算，新能源領(lǐng)域在光熱發(fā)電將形成2000億至3000億元的市場規(guī)模。
根據(jù)國際能源署IEA預測，2050年全球光熱發(fā)電的裝機規(guī)模有望達到983GW，將占全球電力供應的11%，其中，我國的光熱發(fā)電裝機有望提升至100GW以上，達到全球電力供應的4%，市場規(guī)模有望進一步擴大。
“我國太陽能熱發(fā)電集中在西北高寒地區(qū)。為了在高寒地區(qū)順利建成性能可靠、效率較高的光熱電站，不但需要引進國外技術(shù)，也需要自主創(chuàng)新并開發(fā)具有我國特色的先進技術(shù)。”國家太陽能熱利用技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟專家委員會副主任馬重芳說。
據(jù)劉明義介紹，在2009年的時候，槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)所要用到的反射鏡和集熱管都得進口，而且價格昂貴，項目沒有經(jīng)濟性。而現(xiàn)在這些設備都可以國產(chǎn)，槽式的成本降了一半多。未來隨著光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的興起，設備的制造成本也在下降，將極大地帶動企業(yè)投身該行業(yè)的積極性。
此外，光熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的另一問題就是國家、國際標準缺失。“光熱發(fā)電系統(tǒng)集成復雜，產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期更需要建立相關(guān)標準，避免走光伏產(chǎn)業(yè)無序競爭的老路?！眹姨柲芄鉄岙a(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長劉曉冰透露，正在主抓聯(lián)盟標準的編制工作。
