《中国太阳能热发电行业蓝皮书2023》发布

时间:2024-01-18 20:01来源:太阳能光热联盟
  1月18日,《中国太阳能热发电行业蓝皮书2023》(以下简称:《蓝皮书》)对外发布。《蓝皮书》由国家太阳能光热产业技术创新战略联盟(以下简称:国家太阳能光热联盟)和中国可再生能源学会太阳能热发电专业委员会联合编写,经专家委员会审核,由国家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批准发布。
  何雅玲院士表示:太阳能热发电前端采用聚光吸热装置、后端采用同步发电机组、配置二元硝酸熔盐等储热系统,可连续稳定发电,是能够发挥煤电机组作用的电网友好型电源。随着我国新型能源体系、新型电力系统的加快建设,兼具调峰电源和储能双重功能、具备在部分区域作为调峰和基础性电源潜力的太阳能热发电技术正迎来新的发展机遇。《中国太阳能热发电行业蓝皮书2023》编制及时,内容丰富,数据详实,不仅对我国现阶段热发电行业发展情况进行了全面梳理,同时通过广泛调研,分析了行业发展面临的挑战,针对太阳能热发电行业发展中的难点、痛点,有针对性地提出了一系列发展建议。《蓝皮书》将是社会全面了解太阳能热发电技术发展的有效参考,报告数据将对政府决策提供重要支撑,对行业发展起到极大的指导作用。
  《蓝皮书》显示,截至2023年底,我国兆瓦级规模以上光热发电机组累计装机容量588MW,在全球太阳能热发电累计装机容量中占比7.8%。目前我国共有11座光热电站并网发电,装机容量570MW;其中,最大装机规模100MW,最小装机规模10MW。根据聚光形式的不同,在我国并网光热电站中,熔盐塔式(简称:塔式)占比约64.9%,导热油槽式(简称槽式)约26.3%,熔盐线性菲涅尔式(简称:线菲式)约8.8%。
 
图:我国并网光热电站(左)及全球(右)累计光热发电装机中的技术类型占比
  2023年,随着运行经验的积累和运行水平的逐步提高,各太阳能热发电示范电站的运行性能不断提高,逐步进入稳定发电期,发电量大幅提升。随着以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设加快推进,作为落实市场化并网条件的配套选择之一,光热发电项目不断增加。根据国家太阳能光热联盟统计,截至2023年12月31日,我国各省市自治区在建和拟建(列入政府名单)光热发电项目约43个,总装机容量480万千瓦,预计最晚将于2025年完成建设。

图:我国在建和拟建(列入政府名单)光热发电项目情况(截至2023年底)
  在关键材料和产品产能方面,在原有产能基础上,为迎接风光大基地中光热发电项目建设,2023年,相关企业通过延长自身产业链或新建生产线,提高光热发电行业的供应支撑能力。根据国家太阳能光热联盟不完全统计,我国光热发电工程相关配套企业约600家;其中,集热系统相关产品和设备供应商约245家,储热系统相关产品和设备供应商约135家,我国光热发电产业配套能力显著增强。
  在光热发电技术经济性方面,《蓝皮书》表示,目前光热电站在电网中的功能发生了变化,由国家第一批光热发电示范项目“能发尽发”的独立电源调整为“储能调峰”电源,储能时间也按照项目需求优化为8小时左右;聚光系统规模比第一批示范项目减少,等效年利用小时数较低。光热电站的系统配置,考虑在满足装机规模、储能时长、系统设备安全性等要求前提下降低初投资;100MW塔式光热电站单位造价由29770元/kW下降至16209元/kW,下降幅度约45.6%。
  《蓝皮书》分享了国家太阳能光热联盟《熔盐储能光热发电与光伏+其他新型储能系统技术经济性对比》共性技术课题研究成果:光热发电正处于规模化发展和技术快速进步阶段,随着规模化成本降低和发电效率提高,熔盐储能光热发电的度电成本将进一步下降;预计到2025年塔式光热电站度电成本将下降至0.61元,2027年降低至0.53元左右。槽式光热发电技术方面,依托“大槽集热+导热油传热+熔盐储热”技术方案,通过大容量的单体电站或多机组电站的规模化效应实现降本,槽式光热电站度电成本可下降至约0.61元/kWh。通过“超大槽集热+熔盐传热及储热”技术方案,电站装机容量进一步扩大至2×300MW或更大规模,度电成本预计2030年之前进一步降低至0.4~0.5元/kWh。在熔盐线菲式光热发电技术方面,通过扩大单机规模,行业规模化发展,持续的技术创新和系统优化,以及政策和电力市场的支持等,预计至2025年,单机规模300MW以上的熔盐线菲式光热电站的度电成本可达到0.6元/kWh以内水平,项目经济性将显著提高。
  《蓝皮书》指出,光热发电产业虽然发展迅速,成本快速下降,但与光伏风电比依然较高;产业链配套齐全,但电站项目少,拉动强度不足;光热调峰启动,但机组容量小,不足以体现光热的价值。针对这些挑战,建议:尽快研究制定“去补贴-市场化发展”过渡期间的光热发电两部制电价;尽快开展太阳能热发电对电网支撑能力的研究;不断总结现有商业化光热电站的经验,进行技术创新,降低成本;开展光热发电前沿技术示范,持续深化基础研究;尽快实施单机大容量光热发电示范项目;推进以太阳能为主的多能互补的低碳发电技术示范;对多种新型储能发电项目进行集中示范,研究其在电网中实际发挥的作用和特性。
  《蓝皮书》包括8个章节和1个附录,对太阳能热发电技术原理和现阶段功能定位,我国太阳能热发电市场发展情况、示范项目运行情况、产业发展情况、技术研发情况以及技术经济性等进行了梳理分析,同时对太阳能热发电站全生命周期碳排放研究成果进行了介绍(我国西北地区135MWe塔式光热电站全生命周期度电碳排放量研究结果为22.7gCO₂e/kWh),最后提出了我国光热发电行业面临的挑战及发展建议。其中,我国目前正在进行的国家重点研发计划中与太阳能光热发电技术有关的项目进展情况均由各项目首席科学家撰写,有较高权威性,从中可见我国太阳能光热发电科技布局和技术发展情况,这些项目对光热发电科学技术的发展起到重要引领作用。
  《中国太阳能热发电行业蓝皮书2023》可登录国家太阳能光热联盟网站“下载中心”下载。

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