光热发电走向规模化

  近日，浙江可胜技术股份有限公司与国家电投山东电力工程咨询院有限公司达成合作，将为其总承包的国家电投河南公司新疆吐鲁番鄯善七克台100兆瓦光热发电项目，提供先进的聚光集热系统、熔盐电加热系统及相关服务。随着该项目签约落地，可胜技术成为全世界首家业绩超过100万千瓦的塔式光热发电技术提供商。

  专家表示，相比风电、光伏等新能源，同为清洁能源的光热发电电力输出更稳定，且兼具调峰储能功能，在新型电力系统中具备独特作用。随着政策支持力度加大，有望迎来规模化发展新阶段。

  与常见的光伏电站相比，光热发电并不为人们所熟知。光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能，而光热发电则是将太阳能转化为热能，通过热功转换过程发电。其与火力发电的原理基本相同，后端技术设备基本一样，不同的是前者利用太阳能收集热量，后者则是利用燃烧煤等化石能源获取热量。光热发电机组配置储热系统后，可实现24小时连续稳定发电。

  这样一种高稳定性的可再次生产的能源，对构建新型电力系统具备极其重大意义。光伏发电和风力发电受气象条件制约，具有间歇性、波动性和随机性等特点，对电力系统的安全性和供电可靠性提出了挑战。随着我们国家大规模新能源机组占比不断的提高，煤电占比持续降低，西部地区风电和光伏依赖煤电打捆外送模式将不可持续。一些特高压外送通道由于缺少调节电源，通道的输电功率与设计值相差甚远，发出的风电、光伏电力送不出去，出现弃风、弃光现象，造成了资源浪费。

  光热发电兼具调峰电源和储能双重功能。光热发电机组配置储热功能后，热量产生时并不都消耗掉，而是利用加热熔盐的方式存储一部分热量，保存在特制的保温储罐中备用。存储在熔盐中的热能可以维持发电数个小时，理论上甚至能达到数天。具备这种特殊能力的光热电站，可为电力系统提供更好的长周期调峰能力和转动惯量，是新能源安全可靠替代传统能源的有效手段。电力规划设计总院以新疆电网为例模拟计算光热发电调峰作用，假定建设100万千瓦至500万千瓦不同规模的光热发电机组，可减少弃风弃光电量10.2%至37.6%。

  电力规划设计总院高级顾问孙锐认为，在新能源基地中，若没有生物质发电，光热发电是唯一可以24小时连续稳定发电的电源，能发挥调峰、调频、提供转动惯量和旋转备用的功能。同时，在极端气象条件下，假如慢慢的出现风电和光伏发电受阻、储能电站无能可储的情况，光热发电机组可利用天然气发电，保证有一定功率的电力输出。与建设天然气发电机组相比，仅需要在光热电站中增设天然气加热熔盐系统，备用成本低。

  为推动我国光热发电技术产业化发展，国家能源局2016年启动首批20个光热发电示范项目，装机规模总量达134.9万千瓦，开启了我国光热发电的商业化进程。2022年，由可胜技术完全自主开发、建设、运营的国家首批光热发电示范项目——青海中控德令哈50兆瓦光热电站率先达产，成为全世界首个实现达产的塔式熔盐储能光热电站。今年，可胜技术在全世界内率先达到100万千瓦的塔式光热业绩。

  首批光热示范项目达产，带动了相关企业加快自主创新，实现了多项核心技术突破，形成了完整的产业链。目前，光热发电设备国产化率超过90%，我国自主研发的光热发电技术已走在世界前列，光热企业在国际市场的竞争力逐渐增强，为后续大规模发展奠定了坚实基础。截至2022年底，我国9个光热发电示范项目实现并网发电，总容量达55万千瓦。

  即便如此，光热发电规模已被光伏发电远远甩开。目前制约我国光热发电可持续发展的重要的因素在于有关政策缺乏连续性，现行融资环境、土地政策、税收政策无法为光热发电健康发展提供有力支撑。

  今年3月，国家能源局发布《关于推动光热发电规模化发展有关事项的通知》提出，结合沙漠、戈壁、荒漠地区新能源基地建设，尽快落地一批光热发电项目。力争“十四五”期间，全国光热发电每年新增开工规模达到300万千瓦左右。这在某种程度上预示着我国光热发电规模化发展将拉开序幕。

  浙江可胜技术股份有限公司董事长兼首席科学家金建祥表示，过去光热发电处于一个恶性循环，应用规模太小，导致价格始终降不下来，推广受到限制。《通知》的发布，使得企业愿意投入研发，推动技术进步和成本下降，让行业进入良性循环。

  金建祥透露，从去年下半年开始，光热与风电、光伏协同发展的模式得到快速推广。在这种模式下，风电和光伏的价格上的优势可以弥补光热成本高的缺陷，实现低于煤电价格上网，而光热则能解决风电、光伏的波动性问题，促进其并网消纳。

  现阶段，解决经济性问题仍是光热发电行业发展的重要目标。“迄今为止，光热的价值已得到了广泛认可，但是由于尚未形成规模效应，且没有经历长期补贴激励，目前成本仍然较高。”金建祥说，现阶段，光热发电在风光大基地项目中装机占比较小。目前光伏和光热的配比在6∶1到9∶1之间，并不能完全满足风光大基地自我调节需求。

  “如果当前的发展势头保持下去，同时推动新技术逐步走向应用，光热发电成本迅速下降将指日可待。”金建祥说，光热发电单机规模将快速扩大到20万千瓦至30万千瓦。随着单机规模和总装机规模扩大，和技术进步，预计经过3年左右时间，光热发电度电成本将降到0.6元以内。考虑到其自带储能的特性，这一成本将拥有竞争力。

  政策方面也有更多保障。《通知》提出，鼓励有条件的省份和地区尽快研究出台财政、价格、土地等支持光热发电规模化发展的配套政策，提前规划百万千瓦级、千万千瓦级光热发电基地，率先打造光热产业集群。

  专家表示，光热发电是新能源安全可靠替代传统能源的有效手段，是加快规划建设新型能源体系的有效支撑，同时，光热发电产业链长，可带动提升特种玻璃、钢铁、水泥、熔融盐等传统产业，还可促进新材料、精密设备、智能控制等新兴起的产业发展。要充分发挥光热发电在新型电力系统中的作用，推动光热发电实现关键一跃。王轶辰

  当前，新一轮科技和产业变革正处于快速迭代的关键阶段，是难得的历史机遇，但其对传统的线性科学技术创新模式也提出了新挑战。

  做“顶天立地”的科研，还需要科研评估避免“一刀切”，防止人才帽子异化。针对基础研究和转化研究，应分类制定人员考核机制和绩效评估机制，用不同的评价体系去衡量成果产出，尽可能的避免科研过度功利化。

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  钽易解石出现于高演化稀有金属伟晶岩中，代表了成矿流体极度富钽的特征，对钽矿找矿及其成矿作用的研究具备极其重大意义。

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