中國儲能網(wǎng)訊：在中國北緯37°附近，光熱充沛，氣候干燥。以“光熱之都”——海西蒙古族藏族自治州德令哈市為起點，沿著315國道一路向西，一座200米高的吸熱塔與四周環(huán)繞的27135面光熱定日鏡一道，搭建出一個壯觀的太陽能光熱發(fā)電“矩陣”。
近年來，隨著我國加速構(gòu)建“以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”，這其中，光熱發(fā)電（也稱“太陽能熱發(fā)電”）不僅可以24小時持續(xù)產(chǎn)出清潔能源，直接并網(wǎng)，還能有效解決其他新能源發(fā)電所產(chǎn)生的波動性等問題。
正所謂，光熱發(fā)電“一箭多雕”！
在中國追溯光熱發(fā)電歷程，不得不提及青海，這里是我國首批開發(fā)新能源產(chǎn)業(yè)及光熱發(fā)電的地區(qū)之一，特別是海西州審時度勢，根據(jù)自身優(yōu)勢，定位產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，依托得天獨厚的光照及土地資源加大清潔能源產(chǎn)業(yè)布局。特別是德令哈市成功打造國內(nèi)首座規(guī)?；饺埯}儲能光熱發(fā)電項目和國內(nèi)首個并網(wǎng)投運的大型商業(yè)化槽式光熱發(fā)電項目，在光熱發(fā)電領(lǐng)域走在了全省前列；格爾木市以推進電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展為重點，大力發(fā)展清潔能源及其配套產(chǎn)業(yè)，加快了新能源規(guī)?；_發(fā)的步伐。
有“光”的地方就有希望。今天，隨著“雙碳”目標(biāo)的明確，清潔、綠色、低碳已成為經(jīng)濟社會發(fā)展的大勢所趨，海西州突出重圍，開啟了一場關(guān)于光熱發(fā)電的戰(zhàn)略新“布局”。
炙手可“熱”
——光熱發(fā)電緣何集聚于此？
5月的德令哈，光照耀眼！
這里年日照在3000小時以上，年太陽總輻射量達(dá)到每平方米6618.3—7356.9兆焦之間，新能源項目建設(shè)可利用土地近4.2萬平方公里……就是在這樣的資源優(yōu)勢下，德令哈孕育了光伏與光熱等清潔能源產(chǎn)業(yè)。
“德令哈地處柴達(dá)木盆地東北邊緣，土地面積廣闊，日光透過率高、日照時間長、云層遮蔽率低，開發(fā)太陽能資源具有先天優(yōu)勢，為此集團選擇了青海?！敝袕V核太陽能德令哈公司副總經(jīng)理蹇釗說。
截至目前，中廣核在德令哈光熱領(lǐng)域已建5萬千瓦光熱發(fā)電示范項目，同時，在這片土地繼續(xù)規(guī)劃建設(shè)200萬千瓦光熱儲一體化項目，持續(xù)擴大光熱發(fā)電規(guī)模。
當(dāng)然，海西州對于光熱發(fā)電的“吸引力”遠(yuǎn)不止此。
“我們企業(yè)的光熱發(fā)電主要是利用大規(guī)模定日鏡場收集太陽光能加熱熔鹽，再通過熔鹽/蒸汽換熱系統(tǒng)產(chǎn)生高溫蒸汽進入汽輪機發(fā)電，而這其中關(guān)鍵的熔鹽來自海西本地的察爾汗鹽湖。”青海中控太陽能發(fā)電有限公司總工程師樊玉華說。
青海中控太陽能是第一個落地海西州的光熱發(fā)電公司，從2013年7月10兆瓦塔式光熱電站并網(wǎng)發(fā)電，到2018年12月50兆瓦塔式熔鹽儲能光熱電站項目投產(chǎn)，短短5年間，在這里不僅實現(xiàn)了企業(yè)自主光熱發(fā)電技術(shù)的成熟運用，還最大程度釋放了項目光熱發(fā)電產(chǎn)能。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展講求“天時地利人和”。為了實現(xiàn)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)及清潔能源產(chǎn)業(yè)的“倍數(shù)效應(yīng)”，海西州理清產(chǎn)業(yè)發(fā)展脈絡(luò)，依托資源，高效復(fù)合熔鹽、儲熱新材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，全力做好服務(wù)企業(yè)“店小二”，特別是海西州德令哈市圍繞相關(guān)產(chǎn)業(yè)招強商、引大商，為中控等光熱企業(yè)開辟注冊、可研、環(huán)評等綠色通道。出臺《德令哈市產(chǎn)業(yè)鏈鏈長制工作方案》，謀劃儲能裝備制造等10條產(chǎn)業(yè)鏈，深化鏈長制招商引資模式，積極推動全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，不斷增強光熱產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展后勁。
一邊是一體化、準(zhǔn)確精細(xì)的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃發(fā)展，一邊是項目契合、有投資意愿的企業(yè)，一次“雙向奔赴”的合作就此達(dá)成……
今天，一個海西州，一條產(chǎn)業(yè)鏈，一輪紅日，一座鹽湖，給了世界光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)無限的可能，也給了全國光熱發(fā)電企業(yè)無法拒絕海西州的理由。
“光”彩奪目
——發(fā)展活力從何而來？
縱觀世界能源市場，清潔能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展毫不夸張地說是一部技術(shù)與理念的進階史，而青海清潔能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是對其最好的印證。
近年來，隨著我國天然氣、海洋能、太陽能、風(fēng)能等清潔能源生產(chǎn)、利用率的不斷提升，清潔能源產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，能源結(jié)構(gòu)正在持續(xù)優(yōu)化發(fā)展。就太陽能資源來說，其中的光熱發(fā)電是真正具備了化石能源的類似優(yōu)勢，具有低碳清潔、出力連續(xù)穩(wěn)，可24小時發(fā)電、有可靠儲能、電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力強等特點，可較好應(yīng)對高比例新能源電力系統(tǒng)面臨的發(fā)電挑戰(zhàn)。
但是光熱發(fā)電同樣需要技術(shù)的變革與引領(lǐng)，海西州作為我國光熱發(fā)電的先行者，用一個個“首次”“突破”推動了全國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的變革，更為清潔能源產(chǎn)業(yè)增添了發(fā)展活力。
“我們企業(yè)50兆瓦的塔式熔鹽儲能光熱電站項目采用塔式太陽能發(fā)電技術(shù)路線，可實現(xiàn)連續(xù)24小時發(fā)電，年發(fā)電1.46億度，實現(xiàn)年減排二氧化碳?xì)怏w11.9萬噸，相當(dāng)于年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4.8萬噸以上，并為當(dāng)?shù)丶s8萬戶家庭提供綠色清潔能源。去年我們還在產(chǎn)能發(fā)電量1.46億千瓦時的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了發(fā)電量達(dá)到1.464億千瓦時的發(fā)電新紀(jì)錄?！狈袢A說。
不要小看這“0.04”，它突破的是企業(yè)的計劃產(chǎn)能，突破的是目前企業(yè)的又一個運維極限，更是為整個行業(yè)提供了具有借鑒意義的光熱發(fā)電建設(shè)及運維經(jīng)驗。
“曾經(jīng)企業(yè)眾多設(shè)備依賴國外進口，不僅成本高，后期維修也存在諸多難題。現(xiàn)在，許多核心設(shè)備如用于熱熔鹽上塔的冷鹽泵已實現(xiàn)國產(chǎn)更替，維修周期短，維修費用也降了?！狈袢A說，為了一一突破“卡脖子”難題，我們還不斷研究開發(fā)核心技術(shù)，包括塔式太陽能熱發(fā)電整體解決方案和能量效率設(shè)計；基于分布式網(wǎng)絡(luò)通訊的鏡場大規(guī)模聚光控制；太陽能熱電站整體系統(tǒng)集成及運營維護技術(shù)等多個方面。
如今，整個電站不僅研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的光熱發(fā)電技術(shù)，還實現(xiàn)了光熱電站關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化，同時，聚光精度、光熱轉(zhuǎn)化效率等技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到國際一流水平，提升了光熱在全國太陽能領(lǐng)域的應(yīng)用水平，降低了光熱建設(shè)成本和發(fā)電成本。
距離青海中控不遠(yuǎn)處，是中廣核德令哈50兆瓦槽式光熱示范項目現(xiàn)場，占地2.46平方公里，相當(dāng)于360多個標(biāo)準(zhǔn)足球場的面積，是國家能源局批準(zhǔn)的首批20個光熱示范項目中首個開工建設(shè)、并網(wǎng)投入運行的槽式光熱發(fā)電項目。
值得稱贊的是，該項目持續(xù)開展科技創(chuàng)新，掌握了光熱儲能項目的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、運維流程，形成了獲得國際認(rèn)證、國家認(rèn)證的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，兩項科研成果分別被認(rèn)定為“國際領(lǐng)先、國際先進”。
蹇釗介紹：“該項目配備了一套低成本、大容量、無污染的儲能系統(tǒng)，具備大容量儲能和調(diào)峰能力，可實現(xiàn)年等效運行3950小時，年節(jié)約標(biāo)煤6萬噸，減少二氧化碳及其他有害氣體排放10萬噸，相當(dāng)于植樹造林280公頃，具有較高經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。”
今天，一處瀚海，匯聚的不僅僅是光熱發(fā)電企業(yè)，更是以技術(shù)創(chuàng)新集聚的產(chǎn)業(yè)發(fā)展向心力，并以此為原點，正在將這一活力輻射全國。
“風(fēng)光”無限
——清潔能源發(fā)展難題何解？
今天，擺在全國清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展面前的有一道不得不解的“必答題”——風(fēng)光發(fā)電的波動性與間歇性。
其實，通俗講風(fēng)電、光伏都是“看天吃飯”，風(fēng)大與風(fēng)小、夜間與白天、晴天與陰天都是制約這兩種能源持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)電的原因。而這直接影響著大電網(wǎng)的穩(wěn)定和阻礙著新能源大規(guī)模開發(fā)與利用。
但在海西州格爾木市，幾經(jīng)探索給出了一個較為成熟的“解決方案”。
走進格爾木市中國綠發(fā)海西州多能互補集成優(yōu)化示范工程基地，這里和德令哈市一樣布局著光熱發(fā)電場，但不同的是這里還配套了儲能電站。檢修組組長李修林穿梭在一個個集裝箱外形的大型“充電寶”間，準(zhǔn)確記錄著儲能電站設(shè)備運行情況。
“這里是企業(yè)的儲能電站，這些‘充電寶’不僅可以儲存不能及時上網(wǎng)的清潔能源，還能對大電網(wǎng)進行必要的調(diào)峰?！崩钚蘖终f，這里是我國首批多能互補集成優(yōu)化示范工程中第一個正式開工建設(shè)的多能互補科技創(chuàng)新項目，該示范工程采用“新能源+”模式，以光伏、光熱、風(fēng)電為主要開發(fā)電源，以光熱儲能系統(tǒng)、蓄電池儲能電站為調(diào)節(jié)電源，建成國際領(lǐng)先的“風(fēng)、光、熱、蓄、調(diào)、荷”于一體的多能互補、智能調(diào)度的純清潔能源綜合利用創(chuàng)新基地。
從項目建設(shè)伊始，這里的一舉一動便受到整個清潔能源行業(yè)的關(guān)注。相比傳統(tǒng)的新能源項目，該項目并不是幾種能源形式的簡單疊加，而是通過新技術(shù)和新模式的發(fā)展，使多種能源深度融合，達(dá)到“1+1>2”的效果。
“示范工程能有效解決用電高峰期和低谷期電力輸出不平衡問題，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，提升電網(wǎng)對新能源的接納能力。同時，將促進新能源規(guī)?；_發(fā)和利用?！濒斈苄履茉矗瘓F）有限公司青海分公司檢修中心經(jīng)理劉茁漢說，
當(dāng)然，新型儲能電站不只有這一種類型，隨著“源網(wǎng)荷儲”一體化發(fā)展，新型儲能發(fā)展迎來新機遇，展現(xiàn)出更加寬廣的空間。
2021年11月27日，中廣核與青海省簽署《青海省人民政府、中國廣核集團有限公司深化戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》，推動德令哈200萬千瓦光熱儲一體化項目落地。該項目的實施將在青海省海西州打造儲能、調(diào)峰實證基地，助力打造國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地建設(shè)貢獻(xiàn)力量。
蹇釗說：“該項目采用光伏發(fā)電、光熱熔鹽儲能相結(jié)合的可再生能源發(fā)電技術(shù)，通過塔式聚光集熱、區(qū)域內(nèi)棄風(fēng)棄光余電利用，實現(xiàn)熔鹽熱能的高比率存儲，并經(jīng)鹽水換熱裝置產(chǎn)生高溫蒸汽推動汽輪發(fā)電機組發(fā)電，建成投產(chǎn)后年上網(wǎng)電量可達(dá)36.5億千瓦時”。
今天，在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，海西州的瀚海戈壁上光熱發(fā)電的定日鏡正在“追光逐日”，一場光熱發(fā)電的布局，開啟的不僅是太陽能資源的高效利用，更是青海全清潔能源產(chǎn)業(yè)的攜手同行。青海對打造“國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地”充滿信心。
