《中國太陽能熱發電行業藍皮書2023》發布
時間:2024-01-22 09:04
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1月18日,《中國太陽能熱發電行業藍皮書2023》(以下簡稱:《藍皮書》)對外發布。《藍皮書》由國家太陽能光熱產業技術創新戰略聯盟(以下簡稱:國家太陽能光熱聯盟)和中國可再生能源學會太陽能熱發電專業委員會聯合編寫,經專家委員會審核,由國家太陽能光熱聯盟專家委員會主任委員、中國科學院何雅玲院士批準發布。

何雅玲院士表示:太陽能熱發電前端采用聚光吸熱裝置、后端采用同步發電機組、配置二元硝酸熔鹽等儲熱系統,可連續穩定發電,是能夠發揮煤電機組作用的電網友好型電源。隨著我國新型能源體系、新型電力系統的加快建設,兼具調峰電源和儲能雙重功能、具備在部分區域作為調峰和基礎性電源潛力的太陽能熱發電技術正迎來新的發展機遇。《中國太陽能熱發電行業藍皮書2023》編制及時,內容豐富,數據詳實,不僅對我國現階段熱發電行業發展情況進行了全面梳理,同時通過廣泛調研,分析了行業發展面臨的挑戰,針對太陽能熱發電行業發展中的難點、痛點,有針對性地提出了一系列發展建議。《藍皮書》將是社會全面了解太陽能熱發電技術發展的有效參考,報告數據將對政府決策提供重要支撐,對行業發展起到極大的指導作用。
《藍皮書》顯示,截至2023年底,我國兆瓦級規模以上光熱發電機組累計裝機容量588MW,在全球太陽能熱發電累計裝機容量中占比7.8%。目前我國共有11座光熱電站并網發電,裝機容量570MW;其中,最大裝機規模100MW,最小裝機規模10MW。根據聚光形式的不同,在我國并網光熱電站中,熔鹽塔式(簡稱:塔式)占比約64.9%,導熱油槽式(簡稱槽式)約26.3%,熔鹽線性菲涅爾式(簡稱:線菲式)約8.8%。
2023年,隨著運行經驗的積累和運行水平的逐步提高,各太陽能熱發電示范電站的運行性能不斷提高,逐步進入穩定發電期,發電量大幅提升。隨著以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地建設加快推進,作為落實市場化并網條件的配套選擇之一,光熱發電項目不斷增加。根據國家太陽能光熱聯盟統計,截至2023年12月31日,我國各省市自治區在建和擬建(列入政府名單)光熱發電項目約43個,總裝機容量480萬千瓦,預計最晚將于2025年完成建設。

在關鍵材料和產品產能方面,在原有產能基礎上,為迎接風光大基地中光熱發電項目建設,2023年,相關企業通過延長自身產業鏈或新建生產線,提高光熱發電行業的供應支撐能力。根據國家太陽能光熱聯盟不完全統計,我國光熱發電工程相關配套企業約600家;其中,集熱系統相關產品和設備供應商約245家,儲熱系統相關產品和設備供應商約135家,我國光熱發電產業配套能力顯著增強。

在光熱發電技術經濟性方面,《藍皮書》表示,目前光熱電站在電網中的功能發生了變化,由國家第一批光熱發電示范項目“能發盡發”的獨立電源調整為“儲能調峰”電源,儲能時間也按照項目需求優化為8小時左右;聚光系統規模比第一批示范項目減少,等效年利用小時數較低。光熱電站的系統配置,考慮在滿足裝機規模、儲能時長、系統設備安全性等要求前提下降低初投資;100MW塔式光熱電站單位造價由29770元/kW下降至16209元/kW,下降幅度約45.6%。
《藍皮書》分享了國家太陽能光熱聯盟《熔鹽儲能光熱發電與光伏+其他新型儲能系統技術經濟性對比》共性技術課題研究成果:光熱發電正處于規模化發展和技術快速進步階段,隨著規模化成本降低和發電效率提高,熔鹽儲能光熱發電的度電成本將進一步下降;預計到2025年塔式光熱電站度電成本將下降至0.61元,2027年降低至0.53元左右。槽式光熱發電技術方面,依托“大槽集熱+導熱油傳熱+熔鹽儲熱”技術方案,通過大容量的單體電站或多機組電站的規模化效應實現降本,槽式光熱電站度電成本可下降至約0.61元/kWh。通過“超大槽集熱+熔鹽傳熱及儲熱”技術方案,電站裝機容量進一步擴大至2×300MW或更大規模,度電成本預計2030年之前進一步降低至0.4~0.5元/kWh。在熔鹽線菲式光熱發電技術方面,通過擴大單機規模,行業規模化發展,持續的技術創新和系統優化,以及政策和電力市場的支持等,預計至2025年,單機規模300MW以上的熔鹽線菲式光熱電站的度電成本可達到0.6元/kWh以內水平,項目經濟性將顯著提高。
《藍皮書》指出,光熱發電產業雖然發展迅速,成本快速下降,但與光伏風電比依然較高;產業鏈配套齊全,但電站項目少,拉動強度不足;光熱調峰啟動,但機組容量小,不足以體現光熱的價值。針對這些挑戰,建議:盡快研究制定“去補貼-市場化發展”過渡期間的光熱發電兩部制電價;盡快開展太陽能熱發電對電網支撐能力的研究;不斷總結現有商業化光熱電站的經驗,進行技術創新,降低成本;開展光熱發電前沿技術示范,持續深化基礎研究;盡快實施單機大容量光熱發電示范項目;推進以太陽能為主的多能互補的低碳發電技術示范;對多種新型儲能發電項目進行集中示范,研究其在電網中實際發揮的作用和特性。
《藍皮書》包括8個章節和1個附錄,對太陽能熱發電技術原理和現階段功能定位,我國太陽能熱發電市場發展情況、示范項目運行情況、產業發展情況、技術研發情況以及技術經濟性等進行了梳理分析,同時對太陽能熱發電站全生命周期碳排放研究成果進行了介紹(我國西北地區135MWe塔式光熱電站全生命周期度電碳排放量研究結果為22.7gCO?e/kWh),最后提出了我國光熱發電行業面臨的挑戰及發展建議。其中,我國目前正在進行的國家重點研發計劃中與太陽能光熱發電技術有關的項目進展情況均由各項目首席科學家撰寫,有較高權威性,從中可見我國太陽能光熱發電科技布局和技術發展情況,這些項目對光熱發電科學技術的發展起到重要引領作用。