太陽(yáng)能光熱發(fā)電進(jìn)入成長(zhǎng)期

深圳陽(yáng)能科技啟動(dòng)安裝世界首臺(tái)24小時(shí)不問斷聚光儲(chǔ)能式光熱發(fā)電機(jī)組，憑借出色的技術(shù)和成本控制，一舉將人類利用太陽(yáng)能光熱發(fā)電的歷史向前推動(dòng)了一大步，“這臺(tái)光熱發(fā)電機(jī)組徹底邁過了市場(chǎng)化的門檻，現(xiàn)在就等著投資進(jìn)入，大規(guī)模的光熱發(fā)電時(shí)代即將到來”，一位業(yè)內(nèi)人士激動(dòng)說。繼水電、風(fēng)電、核電、光伏發(fā)電等投資熱潮之后，近兩年光熱發(fā)電漸漸升溫，進(jìn)入投資者和戰(zhàn)略決策者的視野。由于光熱發(fā)電彌補(bǔ)了光伏、風(fēng)電、地?zé)岬?a href="http://www.www27dydycom.cn/v/tag/293/" target="_blank">新能源不穩(wěn)定、不連續(xù)的等缺陷，許多國(guó)家在未來能源規(guī)劃中將其定位為電力的基礎(chǔ)負(fù)荷。歐盟計(jì)劃在未來10年內(nèi)投資4000億歐元，在中東及北非地區(qū)建立一系列并網(wǎng)的太陽(yáng)能熱發(fā)電站，來滿足歐洲15％的電力需求以及電站所在地的部分電力需求。

國(guó)內(nèi)對(duì)光熱項(xiàng)目更為看重。《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》指出，“十一五”期間，在甘肅敦煌和西藏拉薩建設(shè)大型并網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏電站示范項(xiàng)目，在內(nèi)蒙古、甘肅、新疆等地建設(shè)太陽(yáng)能熱發(fā)電示范項(xiàng)目。到2020年，全國(guó)太陽(yáng)能光伏電站總?cè)萘窟_(dá)到2000兆瓦，太陽(yáng)能熱發(fā)電總?cè)萘恳矊⑦_(dá)到2000兆瓦。973（國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃）中國(guó)電氣協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)黃湘估算，到2020年，中國(guó)光熱發(fā)電市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)22．5萬(wàn)億至3O萬(wàn)億元，熱發(fā)電總量可占全年總發(fā)電量的30％-40％。

相比與光伏、地?zé)岬确绞?，光熱具有低成本、零污染、穩(wěn)定性和連續(xù)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，最適合并網(wǎng)發(fā)電，多年前就有中國(guó)企業(yè)已經(jīng)開始著手對(duì)光熱發(fā)電的技術(shù)研究，相比與光伏世界加工廠的尷尬定位，光熱發(fā)電技術(shù)率先在國(guó)內(nèi)取得突破，業(yè)內(nèi)多年期待的這一時(shí)刻終于到來，光熱發(fā)電的優(yōu)勢(shì)將展現(xiàn)的淋漓盡致，整個(gè)光熱產(chǎn)業(yè)即將進(jìn)人爆發(fā)期。

這一時(shí)刻終于隨著深圳陽(yáng)能科技的光熱發(fā)電機(jī)組正式安裝而到來，與專家對(duì)光熱的期盼一樣，這臺(tái)光熱發(fā)電機(jī)組成本更低、穩(wěn)定性更強(qiáng)、污染性更小，特備是深圳陽(yáng)能科技擁有全部的知識(shí)技術(shù)產(chǎn)權(quán)，其實(shí)際效果甚至超過了專家的預(yù)期。按照專家的測(cè)評(píng)，這臺(tái)發(fā)電機(jī)組的原理和模式已經(jīng)完全具有了大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電的基礎(chǔ)，另一位專家強(qiáng)調(diào)，“國(guó)內(nèi)對(duì)這項(xiàng)重大技術(shù)研究也沒有幾年，這么快就取得突破有些出乎我的意料，但社會(huì)的需要促使這項(xiàng)技術(shù)加快成熟也在必然。但不管怎么樣，世界都將由此進(jìn)入光熱時(shí)代”。

2020年光熱發(fā)電將進(jìn)入大發(fā)展期

電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院副院長(zhǎng)孫銳曾表示，“十三五”期間是為我國(guó)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)打基礎(chǔ)的時(shí)期，2020年-2030年這十年才是光熱發(fā)電的大發(fā)展時(shí)期。隨著產(chǎn)業(yè)鏈貫通、規(guī)?；l(fā)展、成本大幅下降，未來，光熱發(fā)電將有條件逐步擔(dān)當(dāng)基礎(chǔ)電力負(fù)荷的新能源，成為我國(guó)新能源發(fā)展的“重頭戲”。

正是為進(jìn)一步推動(dòng)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，探索切實(shí)可行的路徑，為2020年之后的光熱大發(fā)展奠定基礎(chǔ)，在青海省海西州政府、青海省德令哈市政府的大力支持下，以“聚焦清潔能源高地，打造世界光熱之都”為主題，以“科學(xué)落實(shí)發(fā)展規(guī)劃”為目的，2017第二屆中國(guó)·德令哈光熱大會(huì)將于9月22-23日在青海省德令哈市海西會(huì)議中心召開。

根據(jù)《太陽(yáng)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確提出，到2020年太陽(yáng)能光熱發(fā)電裝機(jī)目標(biāo)達(dá)到500萬(wàn)千瓦。機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，建成太陽(yáng)能光熱發(fā)電項(xiàng)目500萬(wàn)千瓦，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1500億元。

但業(yè)內(nèi)人士表示，“十三五”是光熱發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，基本任務(wù)是產(chǎn)業(yè)升級(jí)、降本增效，實(shí)現(xiàn)不依賴于國(guó)家補(bǔ)貼的市場(chǎng)化自我持續(xù)發(fā)展之路。不過，光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化目前仍面臨資源不足、初始投資成本居高不下以及運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)缺乏等諸多挑戰(zhàn)。而對(duì)于處在發(fā)展初級(jí)階段的光熱發(fā)電行業(yè)來說，技術(shù)創(chuàng)新是推動(dòng)其發(fā)展的重要途徑，也是降成本的重要舉措。

光熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用

與火電廠聯(lián)合發(fā)電，這種運(yùn)行方式將成為光熱發(fā)電的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。光熱發(fā)電與光伏發(fā)電形成互補(bǔ)效應(yīng)，建設(shè)光熱+光伏的綜合電站。在同一個(gè)發(fā)電區(qū)域內(nèi)平衡光熱和光伏之間的電力生產(chǎn)和輸送，可消除光伏的間歇性問題，這兩大技術(shù)的結(jié)合從總體上可有效降低整體系統(tǒng)的發(fā)電成本。美國(guó)的新月沙丘項(xiàng)目則是光熱&光伏全集成的項(xiàng)目，該電站向需要全天候電能供給的礦業(yè)供電。建立分布式發(fā)電系統(tǒng)，這種發(fā)電系統(tǒng)有助于解決偏遠(yuǎn)山區(qū)的供電問題，蝶式發(fā)電系統(tǒng)最適合，但由于其發(fā)電技術(shù)還不成熟，因此多采用槽式發(fā)電系統(tǒng)。太陽(yáng)能中高溫?zé)崂?。太?yáng)能熱發(fā)電站的聚光鏡場(chǎng)，可以用來產(chǎn)生蒸汽供工業(yè)應(yīng)用，比如用于海水淡化、紡織行業(yè)、化工和稠油開采等，國(guó)內(nèi)已有部分示范項(xiàng)目。海南樂東、臨高有太陽(yáng)能海水淡化的示范項(xiàng)目，廣東番禺有太陽(yáng)能中溫產(chǎn)生蒸汽供紡織廠用的示范，新疆克拉瑪依太陽(yáng)能預(yù)熱天然氣蒸汽鍋爐用于稠油開采等。

未來幾年，光熱成本有望進(jìn)一步下降，發(fā)展?jié)摿?huì)繼續(xù)增大。在一個(gè)行業(yè)剛起步的時(shí)候，成本高是不可避免的，光伏剛起步的時(shí)候也是近40元一瓦。國(guó)際上來看光熱發(fā)電電價(jià)已經(jīng)降到15美分，美國(guó)將降到6美分左右。而光熱示范工程電價(jià)為1.09～1.4元/瓦左右，再加上未來投資成本下行驅(qū)動(dòng)因素包括電站規(guī)?；秃诵牟考?guó)產(chǎn)化等，如果后續(xù)大面積鋪開，造價(jià)有望不斷下降。根據(jù)綠色和平組織預(yù)測(cè)，到2050年的光熱發(fā)電成本將降至1.6萬(wàn)元/千瓦，降幅可達(dá)40%。另外，光熱發(fā)電由于具備儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)，是未來新能源發(fā)展的重要方向。根據(jù)IEA和ESTELA預(yù)測(cè)，到2030年，光熱將滿足全球6%的電力需求，到2050年該比例將上升至12%。光熱將逐步和光伏一樣，成為主要的清潔能源，未來10～15年是光熱市場(chǎng)的快速發(fā)展期。

光熱發(fā)電發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展路徑

1、技術(shù)發(fā)展層面

技術(shù)發(fā)展層面的挑戰(zhàn)主要在兩個(gè)方面。

1）國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電系統(tǒng)集成和運(yùn)維技術(shù)尚需要大型電站長(zhǎng)期運(yùn)行驗(yàn)證。光熱發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備、系統(tǒng)集成、電站運(yùn)行等技術(shù)要求高，雖然近年來我國(guó)在集熱、反射鏡、聚光器、儲(chǔ)熱等核心裝備上的技術(shù)水平有了長(zhǎng)足進(jìn)步，但萬(wàn)kW級(jí)電站僅有1座有3年連續(xù)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于技術(shù)種類多樣化的光熱發(fā)電來說，在技術(shù)可行性、集成技術(shù)適用性和長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性方面仍存在潛在風(fēng)險(xiǎn)。

2）依據(jù)國(guó)內(nèi)實(shí)際需求創(chuàng)新光熱發(fā)電技術(shù)是必然。我國(guó)的自然和氣候條件對(duì)光熱發(fā)電技術(shù)提出了不同于國(guó)外光熱發(fā)電市場(chǎng)地區(qū)（美國(guó)南部、西班牙、南非、北非等）的要求，如“三北”地區(qū)風(fēng)沙大、溫差大、污染重，聚光系統(tǒng)及其跟蹤部件需要有很強(qiáng)的抗風(fēng)、防沙、防塵能力，集熱、傳熱和儲(chǔ)能系統(tǒng)需要適應(yīng)大溫差和溫度的快速變化等。因此，完全照搬國(guó)外技術(shù)、直接使用國(guó)外部件和產(chǎn)品集成、套用國(guó)外商業(yè)化運(yùn)行的光熱電站的運(yùn)行模式，在我國(guó)應(yīng)用可能會(huì)遇到較多的問題，可能會(huì)使我國(guó)的光熱發(fā)電發(fā)展走彎路。集熱、傳熱、儲(chǔ)熱、系統(tǒng)集成、電站運(yùn)行技術(shù)的創(chuàng)新是必須的。

示范項(xiàng)目推進(jìn)為我國(guó)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)提供了自主技術(shù)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的契機(jī)，制造業(yè)必須注重自主技術(shù)的創(chuàng)新，基于本土環(huán)境和條件研發(fā)技術(shù)并進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，一方面要適應(yīng)我國(guó)特殊的條件，更重要的是要避免走國(guó)內(nèi)某些制造業(yè)曾經(jīng)經(jīng)歷的大量引進(jìn)技術(shù)和生產(chǎn)線、多環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單重復(fù)、惡性競(jìng)爭(zhēng)、貿(mào)易紛爭(zhēng)不斷的老路，建立真正自主的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)。通過示范項(xiàng)目，可積累項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，驗(yàn)證國(guó)產(chǎn)化設(shè)備和材料的可靠性、性能指標(biāo)，推動(dòng)形成核心設(shè)備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，培育系統(tǒng)集成能力，真正掌握核心和關(guān)鍵技術(shù)。

2、經(jīng)濟(jì)性層面

光熱發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性和競(jìng)爭(zhēng)力尚有待提升。隨著技術(shù)的進(jìn)步，光熱發(fā)電的成本已實(shí)現(xiàn)了較大幅度的下降，國(guó)外新投運(yùn)光熱電站電價(jià)水平已從2010年的30～35美分/kWh降低到2015年的15美分/kWh左右，2016年智利招標(biāo)項(xiàng)目中，光熱發(fā)電的投標(biāo)價(jià)更低至6.3美分/kWh；我國(guó)光熱發(fā)電成本也下降顯著，2010年到2016年降低了近60%。但與其他電源相比，光熱發(fā)電成本仍偏高，目前光熱發(fā)電電價(jià)約是煤電的3.3倍，是風(fēng)電的2.3倍，是光伏發(fā)電的1.3倍。通過培育市場(chǎng)帶動(dòng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，通過產(chǎn)業(yè)發(fā)展推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步、規(guī)模提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)成本下降，是光熱發(fā)電適宜的發(fā)展路徑。

光熱發(fā)電成本降低潛力大。許多國(guó)際機(jī)構(gòu)對(duì)光熱發(fā)電成本競(jìng)爭(zhēng)力有較好預(yù)期，主要基于光熱發(fā)電設(shè)備制造、效率提升及系統(tǒng)集成技術(shù)、運(yùn)行技術(shù)方面的進(jìn)步潛力。IEA預(yù)期，2020年前后光熱發(fā)電的平準(zhǔn)化成本可達(dá)10美分/kWh；2025年光熱發(fā)電的平準(zhǔn)化成本，國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)（IRENA）和美國(guó)能源部（USDOE）分別預(yù)期達(dá)到9美分/kWh和5～7美分/kWh。經(jīng)過5年左右的培育期，隨著國(guó)內(nèi)光熱制造業(yè)成熟，我國(guó)光熱發(fā)電成本也有望在目前的基礎(chǔ)上降低1/3左右。

3、政策機(jī)制層面

在電價(jià)政策出臺(tái)后，并網(wǎng)消納、金融、土地、稅收等政策對(duì)光熱發(fā)電發(fā)展也至關(guān)重要，應(yīng)結(jié)合光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)自身特點(diǎn)積極爭(zhēng)取。在上述電價(jià)文件中，也提出了相應(yīng)建議，“鼓勵(lì)地方相關(guān)部門采取稅費(fèi)減免、財(cái)政補(bǔ)貼、綠色信貸、土地優(yōu)惠等措施，多措并舉促進(jìn)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展”。

1）在稅收方面，目前國(guó)家對(duì)大部分可再生能源實(shí)行增值稅優(yōu)惠政策，如風(fēng)電享受增值稅50%即征即退，農(nóng)林廢棄物發(fā)電和垃圾發(fā)電等增值稅100%即征即退，光伏發(fā)電在2013～2018年也享受增值稅50%即征即退等。初步測(cè)算，光熱發(fā)電如享受增值稅50%即征即退，可降低電價(jià)需求約6分/kWh。

2）金融政策方面，對(duì)于光熱發(fā)電示范項(xiàng)目，可考慮爭(zhēng)取專門的貸款安排。初步測(cè)算，利率降1%，可降低電價(jià)需求約6分/kWh。

3）用地政策方面，土地能否利用及合適的征地費(fèi)和使用費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)光熱發(fā)電市場(chǎng)持續(xù)發(fā)展十分重要?？山梃b并申請(qǐng)與光伏發(fā)電同等的土地政策，即利用荒漠土地且不涉及專用，不占用土地年度計(jì)劃指標(biāo)，考慮采用劃撥或租賃的形式獲得用地。

光熱發(fā)電發(fā)展趨勢(shì)

1、需求和優(yōu)勢(shì)

光熱發(fā)電是戰(zhàn)略性的可再生能源技術(shù)，雖然當(dāng)前尚有前述的一些技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)性問題需要解決，但發(fā)展光熱發(fā)電并不存在不可逾越的障礙。相對(duì)于其他電源，光熱發(fā)電具有如下獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

1）大規(guī)模發(fā)展光熱發(fā)電有助于推動(dòng)可再生能源的整體發(fā)展和電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。我國(guó)政府提出要推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，發(fā)展可再生能源是不可或缺的途徑之一。2015年底我國(guó)風(fēng)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量分別達(dá)到1.29億kW和4318萬(wàn)kW，80%以上容量為西部、北部大基地集中開發(fā)。但由于光伏和風(fēng)電難以存儲(chǔ)，已呈現(xiàn)出嚴(yán)重的限制出力問題，部分地區(qū)的限電比例超過40%。而光熱發(fā)電可通過技術(shù)可行、成本相對(duì)低廉的儲(chǔ)熱裝置實(shí)現(xiàn)按電力調(diào)度需求發(fā)電，既可作為基礎(chǔ)支撐電源，也具備較為靈活的調(diào)峰能力。大規(guī)模開發(fā)光熱發(fā)電可緩解西部和北部的風(fēng)電、光伏限制出力情況，并共同組成清潔發(fā)電系統(tǒng)，大幅提高可再生能源在電源結(jié)構(gòu)中的比例。

2）發(fā)展光熱發(fā)電對(duì)經(jīng)濟(jì)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的拉動(dòng)作用顯著。光伏和光熱發(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈均很長(zhǎng)，但與光伏產(chǎn)業(yè)鏈不同的是，光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈的絕大部分環(huán)節(jié)為傳統(tǒng)制造業(yè)，如太陽(yáng)集熱島所需的大量鋼材、玻璃、水泥、鍍膜、儲(chǔ)熱材料等，1個(gè)5萬(wàn)kW裝機(jī)配4～8h儲(chǔ)熱的光熱發(fā)電系統(tǒng)，需要鋼材、玻璃、混凝土都在萬(wàn)噸級(jí)，發(fā)展光熱發(fā)電可適度緩解我國(guó)鋼鐵、玻璃、水泥等產(chǎn)能過剩問題；此外，汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)也是我國(guó)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，光熱發(fā)電系統(tǒng)集成、運(yùn)行控制則有潛力成為新興產(chǎn)業(yè)。因此，光熱發(fā)電不僅是提供一種清潔能源供應(yīng)方案，更為重要的是，其可拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)和多項(xiàng)傳統(tǒng)、新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2、潛力和前景展望

光熱發(fā)電發(fā)展?jié)摿薮?。我?guó)太陽(yáng)能資源豐富，從資源支撐角度，大型光熱發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)需要考慮到自然資源條件及當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施建設(shè)條件，主要有太陽(yáng)能法向直射輻射、地形和土地、水資源和建設(shè)地區(qū)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施等。根據(jù)中科院電工所對(duì)國(guó)內(nèi)集中式光熱發(fā)電開發(fā)潛力評(píng)估，我國(guó)太陽(yáng)能直接輻射資源不低于5kWh/（m2·d）的光熱開發(fā)潛力為160億kW，其中不低于7kWh/（m2·d）的光熱開發(fā)潛力為14億kW；此外，東中部地區(qū)還有光熱資源較為豐富、適于建設(shè)分布式熱電聯(lián)產(chǎn)的廣闊區(qū)域。

光熱發(fā)電市場(chǎng)面廣，未來發(fā)展可著眼于兩大類市場(chǎng)：一方面是建設(shè)配備儲(chǔ)能裝置的大規(guī)模光熱電站，以及建設(shè)光熱天然氣聯(lián)合電站、光熱煤電聯(lián)合電站、20萬(wàn)kW及以下煤電機(jī)組改造光熱電站等；另一方面是光熱發(fā)電的分布式應(yīng)用，包括在海島、偏遠(yuǎn)地區(qū)利用光熱發(fā)電實(shí)現(xiàn)供電、供熱和海水淡化，在有工業(yè)用熱需求的地區(qū)推廣建設(shè)光熱熱電聯(lián)產(chǎn)、光熱工業(yè)蒸汽等。

“十三五”光熱發(fā)電規(guī)劃目標(biāo)尚未正式公布，當(dāng)前討論中的目標(biāo)為2020年裝機(jī)達(dá)到500萬(wàn)kW，這一目標(biāo)是導(dǎo)向性目標(biāo)，體現(xiàn)國(guó)家發(fā)展光熱發(fā)電的決心和方向。從中長(zhǎng)期發(fā)展角度，我國(guó)政府已提出2030年非化石能源占一次能源比例達(dá)到20%的目標(biāo)。初步測(cè)算，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，屆時(shí)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電均需要達(dá)到4～5億kW裝機(jī)的水平，光熱發(fā)電貢獻(xiàn)度將取決于未來5年內(nèi)的技術(shù)成熟度、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。