光热耀零碳!太阳能光热发电的2021年

时间:2022-01-02 17:47来源:国家光热联盟
  太阳能光热联盟讯:2021年转眼即逝,对于太阳能光热人来说,这一年,我们共同见证了光热发电的价值成为共识,电力系统对它的需求也逐渐变成了刚性需求;“风光热储互补,央企大举进入,国家高度支持,太阳能光热发电进入新时代……”
  下面我们将其分拆成了五个关键词,从不同的维度来回顾太阳能光热行业的2021年。
  关键词一:技术创新力度空前 
  太阳能光热与电网两大行业重磅专家在《明确太阳能热发电战略定位促进技术发展》的文章中再次强调了光热发电在新时代的价值。文章指出:太阳能热发电技术具有安全性高、电力品质高、储能规模大、可双向连接电网的优势,在“碳达峰、碳中和”战略中具有不可替代的地位,在构建以新能源为主体的新型电力系统中将发挥中坚作用。通过近20年发展,我国太阳能热发电产业成熟度高,产业链完整,国内已投运项目设备国产化率超过90%,具备大规模应用发展的条件。
  这一年,光热发电技术创新硕果累累。北京市科委和国家重点研发计划支持的“超临界CO2太阳能热发电关键基础问题研究”项目超取得了突破性进展,圆满完成中期验收;“光热发电用耐高温熔盐特种合金研制与应用”列入国家重点研发计划“先进结构与复合材料”重点专项2021年度项目。“变革性技术关键科学问题”重点专项“宽波段平面超表面太阳能聚光器及其集热系统”、国家重点研发计划—政府间国际科技创新合作重点专项“太阳能热发电系统及其关键部件性能测试与寿命评价”等顺利启动。领域内数位科研带头入选全球前2%顶尖科学家榜单,入列Elsevier2020年中国高被引学者……
  创新主体精彩呈现。40余家高校、科研院所和龙头企业组成的“超临界二氧化碳循环发电技术创新联合体”成立;多家太阳能光热联盟理事单位研制的太阳能热发电技术装备入围国家能源局首台(套)名单;首台100MW级塔式光热电站熔盐储热装置技术被中国可再生能源学会认定为“总体水平达到国际领先的鉴定成果”。
  在国际上话语权日渐权重。太阳能光热发电技术多项国际标准获批,更多标准通过IEC立项;中国海外光热发电项目的参与度已成为影响全球光热行业发展前景一个重要因素,“很大程度上,中国将决定着全球光热发电发展的速度与规模。”
  科学技术是第一生产力,创新是引领发展的第一动力。正如工程热物理专家、中国科学院院士徐建中在在2021中国太阳能热发电大会中致辞中表示,随着“3060”目标的推进,太阳能光热作为可再生能源重要的一种形式,也将重塑能源未来。太阳能光热联盟专家委员会主任委员、中国科学院何雅玲院士提出,储能型聚光集热发电技术是一种有序、可调度且碳排放量少的类常规能源发电技术,与波动的可再生能源结构,共同构建稳定可靠的高比例可再生能源系统光热发电中还有许多科技问题需要我们去研究、揭示规律,开发新技术。但目前包括高能量密度、高功率密度的储能基础理论及低成本、高可靠性储能技术途径等行业发展面临的关键科学技术问题,仍需要组织力量在国家的支持下开展研究并进行广泛应用。
  而作为行业发展的第一梯队,老中青三代光热人不忘初心,积极奋发,新生代蓬勃生长!在“2021中国太阳能热发电大会”“太阳能热利用科学技术研究生论坛”上,荣获中国首个太阳能热利用奖学金“德芳太阳能热利用奖学金”的研究生们成为中国力量代表与青年学子的榜样。
  中国共产党成立一百周年之际,屹立在中国西北的储能型太阳能光热电站,以精密的控制技术,在瀚海戈壁上在追光逐日的镜场中,拼出巨幅标语送上祝福。光热科技“硬核”献礼,大国重器惊喜炫目,各大主流媒体纷纷跟进报道,为庆贺党生日一大盛景。
  关键词二:国家高度支持 
  2月22日,《国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》明确:提升可再生能源利用比例,大力推动风电、光伏发电发展,因地制宜发展水能、地热能、海洋能、氢能、生物质能、光热发电。加快大容量储能技术研发推广,提升电网汇集和外送能力。
  4月25日,国家能源局综合司向各省市发改委及能源局印发《关于报送“十四五”电力源网荷储一体化和多能互补工作方案的通知》。通知指出,鼓励“风光水(储)”“风光储”一体化,充分发挥流域梯级水电站、具有较强调节性能水电站、储热型光热电站、储能设施的调节能力,汇集新能源电力,积极推动“风光水(储)”“风光储”一体化。
  6月11日,国家发展改革委相关文件明确,2021年底前全容量并网的,首批太阳能热发电示范项目上网电价继续按1.15元/千瓦时执行。
  7月23日,国家发展改革委、国家能源局印发《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出,以需求为导向,探索开展储氢、储热及其他创新储能技术的研究和示范应用。
  8月10日,国家发展改革委、国家能源局印发《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》指出,对于自建调峰资源方式挂钩比例要求是,自建调峰资源指发电企业按全资比例建设抽水蓄能、化学储能电站、气电、光热电站或开展煤电灵活性改造。为鼓励发电企业市场化参与调峰资源建设,超过电网企业保障性并网以外的规模初期按照功率15%的挂钩比例(时长4小时以上)配建调峰能力,按照20%以上挂钩比例进行配建的优先并网。
  10月24日,国务院发布《2030年前碳达峰行动方案》提出:大力发展新能源。积极发展太阳能光热发电,推动建立光热发电与光伏发电、风电互补调节的风光热综合可再生能源发电基地。加快建设新型电力系统。构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统,推动清洁电力资源大范围优化配置。大力提升电力系统综合调节能力,加快灵活调节电源建设;加快新型储能示范推广应用。
  11月10日,国家能源局综合司发布《关于推进2021年度电力源网荷储一体化和多能互补发展工作的通知》,文件提出:鼓励重大创新示范,各省级能源主管部门应在确保安全前提下,以需求为导向,优先考虑含光热发电、氢能制输储用、梯级电站储能、抽气蓄能、电化学储能、压缩空气储能、飞轮储能等新型储能示范的“一体化”项目。
  12月24日,国家能源局印发了《电力并网运行管理规定》和《电力辅助服务管理办法》,明确光热发电等为发电侧并网主体,纳入电力辅助服务管理。
  关键词三:风光热储互补 
  中国将持续推进产业结构和能源结构调整,大力发展可再生能源。其中一项重要举措就是在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目。
  3月1日,国家电网公司发布《“碳达峰、碳中和”行动方案》提出:加快能源技术创新,提高新能源发电机组涉网性能,加快光热发电技术推广应用。提升灵活调节电源的比重,建设调峰电源,发展“新能源+储能”、光热发电,提高系统调节能力。
  近期,青海、甘肃、吉林等地陆续启动光热与光伏风电一体化开发的项目,这些项目既能发挥光热发电的储能和调峰能力,体现光热作为调峰电源支持新能源发展作用,充分利用近年来风电光伏成本快速下降的成果。随着这些风光热一体化项目的启动,标志着我国太阳能光热发电+其他可再生能源电力项目的起步。光热发电熔盐储罐中带有可接纳可再生能源电力的电加热系统,光热发电系统对电网形成双向连接,达到灵活调节可再生能源电力的目的。熔盐储热将在源网荷储、风光热储一体化项目中可发挥重要作用,不但可在用电高峰期转化为调峰电能,还在工农业应用、余热利用、采暖等不同领域也焕发光彩。
  关键词四:央企大举进入 
  “3060”双碳目标是我国实现可持续发展、高质量发展的内在要求,也是推动构建人类命运共同体的必然选择。企业是创新主体,中央企业是科技创新的国家队。习近平总书记强调,国有企业特别是中央所属国有企业,一定要加强自主创新能力,研发和掌握更多的国之重器。
  光热发电资金和技术双密集型的特点让不少企业望而却步。而对于国企和央企而言,其拥有雄厚的资金实力和资源优势,在技术研发、装备制造、项目融资、工程建设及电站运维方面都可布局。国家首批示范项目开发至今,诸多央企、国企已经参与进来,这其中不乏一流的发电集团、“三大动力”、中国能建、中国电建等知名央企、国企。
  光热发电行业也不乏央企、国企的深度参与,2021中国太阳能热发电大会增加了不少来自中国大唐集团、国家电投集团、中国电建、中国能建、中国广核、国家电网、东方电气等央企集团企事业的代表;在风光大型基地建设中,央企、国企作为牵头单位担纲重任,例如华能、国电投、国家能投、三峡、中国广核等,与行业头部企业,联手打造光热发电项目,创树“央企+民企”新标杆,必将对项目的实施落地起到保障作用!
  关键词五:太阳能光热发电进入新时代 
  国家能源局新能源和可再生能源司新能源处处长邢翼腾、副处长孔涛在出席活动时表示,我国风电、光伏都将以更快速度发展,随之而来的是日益严峻的调峰能力不足问题,这也为光热行业的发展带来了新的机遇。国家能源局一直积极支持太阳能热发电行业的发展,也积极协调相关单位从多方面支持光热行业发展。构建以新能源为主体的新型电力系统目标的提出为光热发电行业的发展带来了新的机遇,主要体现在,一是我国部分地区将光热发电作为调峰电源有刚性需求;二是光热参与电力市场,有利于在国家补贴退出后保证光热产业的可持续发展;三是通过积累国家首批光热发电示范项目建设运行经验,有利于参与国际市场竞争。
  新时代光热发电如何发展?中国科学院电工研究所研究员、国家太阳能光热产业技术创新战略联盟理事长王志峰总结为,呈一个中心点、三个方向发展。一个中心的是太阳能热发电将一直发挥以储热为中心的态势;第一个方向是风光热打捆说明光热发电进入了刚性需求阶段,也吸引了资本的兴趣;第二个方向就是向高参数方向走,光热发电就进入了800℃运行温度的时代,在未来在800℃高温支撑下的超临界二氧化碳发电系统成为一个新的方案,可以把电价降低到每度电大概3~4毛钱的水平;第三个方向就是太阳能高温热能向工业利用发展,太阳能采暖也有很好的应用场景。
  水之积也不厚,则其负大舟也无力。因此,光热发电行业需“坚定信心,共同努力,进一步锤炼技术、降低成本,为未来五年、十年行业的快速发展做好扎实的准备。”
  画外音:
  近年来,我国光热发电行业一直在披荆斩棘中前行。2019年光热发电产业经历了2016年的热情后陷入发展的低迷期。2020年光热发电运行技术基本成熟,摸清成本下降空间和手段。2021年内部降低成本,外部多方争取政策,蓄势待发。2022年将是我国太阳能热发电大规模产业化的起始年。
  作为我国唯一一家致力于推动太阳能热利用技术和产业发展的国家级产业技术创新战略联盟,太阳能光热联盟一直在积极呼吁,建议国家继续出台光热发电的支持政策,加大光热发电的科技投入,引导其成本快速降低,从而尽快发挥在构建以新能源为主体的新型电力系统中的重要作用,助力能源领域的碳中和目标实现。
  一万年太久,只争朝夕。奔向2022年,光热同仁,心有目标,肩有担当,学有榜样,行有方向!
  星光不问赶路人,光热不负实干家!2022年期许“干就完了!”(作者:董清风)

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