陳勇:中國將決定全球光熱發電產業走向

發布時間: 2020-02-26 12:46:30   來源:中國能源報  作者:

  近一段時間以來,許多曾積極發展光熱發電的國家正在削減對其的支持力度。目前全球光熱發電情況如何?發展前景怎樣?全球光熱發電發展需要破解哪些問題?帶著諸多問題,記者專訪了致力于可再生能源研究的中國科學院電工研究所博士后AlinaGilmanova和國際可再生能源署項目主管陳勇。

  中國影響力漸增

  中國能源報:目前全球光熱項目發展情況如何?您如何看待光熱行業前景?

  AlinaGilmanova:全球光熱發電裝機容量現已累計達到約700萬千瓦,主要集中在美國、歐洲、中東、非洲(以北非為主)和中國。

  美國早在30多年前就建成了世界上第一座35萬千瓦光熱電站;西班牙在連續7年度電0.27歐分的標桿電價的支持下,光熱發電裝機容量曾一度占全球的1/3,同時也建立起了生產能力,積累了大量的開發、設計、安裝、運維等技術知識,至今其相關產業仍在全球光熱發電行業占據主導地位。

  隨后中國、阿聯酋、南非、摩洛哥、以色列和印度也積極發展光熱發電,擴大裝機容量,又將光熱發電推到一個發展高潮。尤其是中國,最近幾年在光熱發電領域取得了很大的進展。2015年以來,中國公司包攬幾乎所有產業鏈的新建產能;2016年,中國的光熱發電示范項目可享有度電0.16美分的標桿電價,大約是2013年西班牙的一半。

  但是最近,上述國家支持發展光熱發電的力度正在逐漸減弱,這其中也包括中國。中國現有光熱發電總裝機容量為43.5萬千瓦,如果在2020年末之前,在建的10個項目能夠并網發電,屆時總裝機可望達130萬千瓦。但政府下一步如何繼續扶持示范項目及如何制定與執行今后的標桿電價,仍懸而未決,這給中國乃至全球光熱發電的發展前景注入了不確定性。

  中國能源報:除了不確定性,對全球光熱行業會有其他影響嗎?

  AlinaGilmanova:中國海外光熱發電項目的參與度已成為影響全球光熱行業發展前景一個重要因素。近幾年中國參與海外項目力度很大,例如迪拜的70萬千瓦“NoorEnergy”一期、希臘的5萬千瓦光熱發電項目以及摩洛哥的NOOR二期和三期共計35萬千瓦的項目。如果能夠繼續保持這種很強的參與力度的話,很大程度上,中國將決定著全球光熱發電發展的速度與規模。

  特別是迪拜的項目,其無論是在規模還是在技術上都具有開創性的意義,而且發電成本也很低,35年購電合同電價為度電7.3美分,與新建天燃氣發電成本不相上下。這也證明了光熱發電項目的成本可以降下來,但這需要世界各國在其發展初期階段給予持續的政策支持。

  影響全球光熱行業前景的一個長期因素就是應對氣候變化的需要。雖然光熱發電所實現的直接碳減排微不足道,但關鍵是其電源的連續、穩定性、可調度等優勢可以對如風力發電和太陽能光伏發這樣的電波動性可再生能源電源進行有效的電力系統調節,推進全球能源體系向清潔低碳方向轉型。所以,從這個角度上來講,健康穩定地支持光熱產業的發展非常關鍵。

  國際能源署預測,全球光熱發電在下個5年間預計將增長340萬千瓦。但目前,全球光熱發電發展正處在一個十字路口的關鍵時期,世界各國的政策方向將決定其未來,如果政策措施等制定執行得當,光熱發電的前景應是很美好的。

  光伏和光熱不可同日而語

  中國能源報:有人認為,未來“儲能+光伏發電”比光熱發電更具優勢,您怎么看這個觀點?

  AlinaGilmanova:首先,把光熱與光伏來比較,即使加上儲能的話,其意義也并不大,因為這兩種技術各有各自的優勢,并且都是未來低碳電力系統所需要的。光伏配以短時間儲能在成本上占優勢;但如果是長時間大容量儲能,要實現24/7這樣的連續發電,或是為風電在夜間做調節電源,光熱發電配以熱儲應該更具有成本優勢。

  就目前的技術水平而言,熱儲要比電池儲能具有更大的成本優勢,尤其是在大規模項目上。即使電池儲能未來即使有較大的技術突破,但技術進步僅僅是成本下降的一個因素,其他非技術性因素如對融資風險的認知,政策支持的力度以及規模化發展的速度都會影響成本下降的速度與幅度。

  根據國際可再生能源署的數據與分析,2010-2018年間全球平均加權平準發電成本下降了50%左右,在建與新建項目的成本將會進一步下降,逐漸接近新建天然氣發電成本。在中國,其平均加權平準發電成本度電大約在10美分左右,仍高于風電和光伏,但光熱發電配套熱儲的電源質量比較穩定,可以向電網提供可調度電力,這與風電或光伏等波動性電源有很大不同,所以不能同日而語。

  需要強調的一點是,我們比較成本的時候,應該把“光伏+電池”和“光熱+熱儲”來進行比較。據大致測算,如果兩套系統均配套6小時儲能來比較其平均加權平準發電成本的話,光伏要比光熱發電度電成本高出大約15%左右。

  另外,隨著波動性可再生能源如光伏與風電在電力系統中的比例快速上升,全球對可調節性電源的需求將會不斷增加。原則上,依賴單一電源的電力系統,即使配以儲能,也是不安全的。退一步講,即使安全不是問題,光伏配以電池儲能能否達到像預期那樣,大規模替代現有的常規電源,仍是一個未知數,因為全球的電池生產的產業鏈要到達滿足這樣的需求仍面臨諸多挑戰與不確定性因素。總之,未來能源體系應該向多元化發展,光熱與光伏將都需要,令其各盡所長。

  市場規模制約全球光熱發展

  中國能源報:與光伏相比,光熱行業發展相對滯后。您覺得全球光熱發電行業要快速發展,需要破解哪些障礙?

  陳勇:全球光熱發電行業發展相對滯后主要是受市場規模的限制。光熱發電沒有十分合適穩定的扶持政策,更為重要的是,其發展規模反而受到限制,不準許超出設定的上線。在中國,盡管許多企業對光熱發電項目抱有濃厚的興趣,但只有少數入選示范項目才能得到政策支持,即享受標桿電價補貼。

  當中國支持光熱發電政策一出臺,行業內對光熱發電前景十分看好,投資興趣很濃。如果能像發展光伏和發電那樣扶持光熱發電,在安裝總規模上放開一些,可以推測,具有發電出力穩定可調等特性的低成本光熱發電將會迎來一個爆發式的發展,首先在中國然后會惠及世界其它國家。

  中國能源報:眾所周知,目前光熱發電技術主要是槽式、塔式、菲涅爾式和盤(碟)式,您覺得未來哪種技術會成為全球光熱發電的主流?

  陳勇:槽式光熱發電技術已經主導市場許多年了,大約占全球市場份額的90%左右。塔式由于可以獲得更高的溫度,轉換效率比較高,近幾年在中國發展很快。另外,塔式仍具有較大的技術改進與創新的潛力,其未來成本下降空間比槽式的要大。但由于其系統比較復雜,技術進步與成本下降也需要更多的時間。

  菲涅爾式和盤(碟)式更適合于小規模場景的應用,尤其是工業蒸汽的生產,集中供熱,以及制氫行業。這兩種技術可以以模塊單元式開發利用與運行(即可以分階段安裝運行多個小規模單元的獨立系統),這樣可以減少投資風險。

  這四種不同的光熱發電技術路線,各有所長,而且都在不同程度上繼續完善創新,但哪一種會在今后脫穎而出,恐怕還要看政策支持的傾斜度,扶植在未來電力系統中最適合不同地區和國情的光熱發電技術。

      關鍵詞: 光熱電發
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