太阳能热发电发展助力储能商业化

时间:2017-10-30 17:32来源:太阳能光热联盟
  近日,国家发展改革委、国家能源局等五部门联合印发了《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》,标志着我国储能发展将进入一个崭新的时期。而太阳能热发电的发展,也促进了我国储能整体发展态势良好。说明了现今各种储能技术研发应用日渐成熟,储能成本显著下降,储能产业已基本具备商业化条件。 
  弃风弃光背景下,光热电站作为调峰电站的空间广阔
  近年我国风电、光伏得到大力发展,但也存在不少问题,其中较为突出的是西北地区弃风、弃光现象明显,而风、光照资源的间歇性导致的风电、光伏并网困难是造成弃风、弃光问题的重要原因之一。
  光热发电的储热装置解决了这一难题:光热发电依托储热系统,可实现24小时连续发电,不同于光伏和风电的波动性,光热发电的电力输出非常平稳且可灵活调节,光热机组的负荷调节范围是20%-100%,比燃煤机组的50%-100%要宽很多,其调节的灵活性要优于火电。因此,在我国西北部光伏、风电消纳出现问题的区域配套建设一定规模的光热发电,让光热发电作为光伏、风电外送的调峰电源,可以有效推进光伏、风电项目的并网外送,为我国大力推进的“清洁能源战略”提供支撑。
  根据国家《“十三五”规划纲要》、《能源发展“十三五”规划》、《关于促进储能技术与产业健康发展的指导意见(征求意见稿)》等,明确说明要把提升系统调峰能力作为补齐电力发展短板的重大举措,加快优质调峰电源建设,积极发展储能,变革调度运行模式,加快突破电网平衡和自适应等运行控制技术,显著提高电力系统调峰和消纳可再生能源能力。积极开展储能示范工程建设,推动储能系统与新能源、电力系统协调优化运行。
  目前的调峰电站基本为煤电,未来审批趋紧。在国家扶持优质调峰能源政策指引下,以光热电站作为调峰电站的空间广阔。这里必须强调一下,作为调峰机组,是以不牺牲光热发电机组的经济性为原则的,比如说夏天光照强度较高,基本可以连续24小时发电,如果这个时候让它低负荷运行,也会发生弃光的问题,使机组的经济性受到影响。
  储热技术的发展打开了清洁能源供暖、热电冷联供市场
  通过配置储热系统,光热发电机组能够保持稳定的电力输出,不受光照强度变化的影响,如果储热系统的容量足够大,机组可实现24小时连续发电;同时,可以根据电网用电负荷的需要,快速的调节汽轮发电机组的出力,即参与电网一次调频和二次调频;另外,光热发电机组比燃煤机组的启停时间短、最低运行负荷低,具有更好的调峰性能。同时,伴随国家对燃煤锅炉的治理,打开了清洁能源供暖市场。目前,我国城市集中供热面积约为67.22亿平方米,北部冬季供热需求为刚性需求。为实现更加清洁与环保的供热方式,多部委在2017年5月份印发《关于开展中央财政支持北方地区冬季清洁取暖试点工作的通知》,示范期为3年,将重点支持京津冀及周边地区大气污染传输通道“2+26”城市。因地制宜推广地热能、空气热能、太阳能、生物质能等可再生能源分布式、多能互补应用的新型取暖模式。
  利用储热技术,通过吸收太阳能、谷电、废弃余热、弃风弃光电等不同形式的能量,转变为高温热载体后将能量以热能的形式储存在高温罐中,根据用热需求进行热交换,换热后的低温热介质储存在低温罐中,释放出来的热能用来发电、供热、制冷等多种形式的热利用。可促进可再生能源消纳,提高能源系统综合效率。
图:储能的技术原理
  以50MW级配8小时熔盐储热系统的清洁能源站为例,投资额约5亿元,实施方式为向政府申请25-30年的特许经营权,可销售热、电、冷气等,年均收入2亿元,年收益7000万元,建设期6个月,投资回收期为8年。(数据引自和达资本《光热发电系列深度研究报告》)
  由于谷电、弃风弃光电等价格很低,约0.05-0.3元/度,可降低成本,为清洁能源供热提供了竞争优势,对于储热材料设备的提供商、储热EPC企业提供了极大的市场空间。
  储能作智能电网、可再生能源高占比能源系统、能源互联网的重要组成部分和关键支撑技术,是提升电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段;也是提高风、光等可再生能源消纳的有效方式;更是构建能源互联网、促进能源新业态发展的核心基础。因此,作为我国储能产业出台的首个政策文件,《关于促进储能技术与产业发展指导意见》的出台坚定了储能企业的信心,明晰了储能的应用价值,部署了储能的重点任务,指明了储能的发展方向。随着首批太阳能热发电示范电站的投产,我国储能产业必将迎来一个跨越发展的大好时期。

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