中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：8月23日，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院副院長(zhǎng)兼總工程師孫銳出席在京舉辦的中國(guó)光熱發(fā)電投融資峰會(huì)暨CSPPLAZA年會(huì)2014，發(fā)表題為《太陽(yáng)能熱發(fā)電在電力系統(tǒng)中的作用》的主旨演講。在長(zhǎng)達(dá)一個(gè)小時(shí)的演講中，孫銳從電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)出發(fā)，強(qiáng)調(diào)了可調(diào)的光熱發(fā)電在電力系統(tǒng)中的重要性。
社會(huì)對(duì)光熱發(fā)電技術(shù)須統(tǒng)一認(rèn)識(shí)
孫銳認(rèn)為，“當(dāng)前社會(huì)上，無(wú)論是一些咨詢(xún)機(jī)構(gòu)、專(zhuān)家還是政府部門(mén)，對(duì)太陽(yáng)能熱發(fā)電的認(rèn)識(shí)上還存在一些誤區(qū)，提到光熱發(fā)電，都習(xí)慣上拿它與光伏發(fā)電作對(duì)比，無(wú)論是造價(jià)還是上網(wǎng)電價(jià)，都要比?！?
孫銳強(qiáng)調(diào)，“我們國(guó)家的光熱發(fā)電之所以一直沒(méi)有發(fā)展起來(lái)，和這樣的認(rèn)識(shí)是密切相關(guān)的，如果我們對(duì)光熱發(fā)電的認(rèn)識(shí)不夠正確，無(wú)法統(tǒng)一，光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展就不會(huì)多順利?！?
光熱發(fā)電和光伏發(fā)電本身屬于兩種不同質(zhì)量的發(fā)電形式，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，不同質(zhì)量的電不能在一個(gè)水平上去拼價(jià)格。否則就是不科學(xué)的。
間歇式發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)的影響
間歇性可再生能源發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行有哪些影響？孫銳在本屆峰會(huì)上對(duì)此作了詳細(xì)闡述，他解釋稱(chēng)，“電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠(chǎng)、輸電線(xiàn)路、變電站和全部用電設(shè)備共同構(gòu)成的整體。電力生產(chǎn)和消費(fèi)在同一時(shí)刻完成，發(fā)電功率與用電負(fù)荷每時(shí)每刻保持都要平衡，如果不平衡，電能的質(zhì)量就會(huì)下降，影響電力系統(tǒng)中的所有用電設(shè)備的正常工作，嚴(yán)重情況下會(huì)造成用電設(shè)備損壞，甚至整個(gè)電力系統(tǒng)的癱瘓。
圖：孫銳副院長(zhǎng)發(fā)表演講
孫銳同時(shí)以”2012年4月20日內(nèi)蒙古電網(wǎng)風(fēng)電出力波動(dòng)情況“、”蒙西電網(wǎng)典型日風(fēng)電出力“和”光伏發(fā)電的出力波動(dòng)情況“為例說(shuō)明了間歇式可再生能源發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)可能造成的負(fù)面影響。孫銳強(qiáng)調(diào)，”可再生能源發(fā)電出力的波動(dòng)意味著整個(gè)電網(wǎng)其它的電源就要增加出力來(lái)彌補(bǔ)可再生能源的波動(dòng)。風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)和光伏發(fā)電站發(fā)出的電力都是隨著資源條件的改變而隨機(jī)變化的，這種變化是無(wú)法人為調(diào)解的?！?
為了保持電力系統(tǒng)發(fā)電出力與用電負(fù)荷的平衡，電力系統(tǒng)中其他的電源不僅要跟隨用電負(fù)荷的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)，要隨著系統(tǒng)內(nèi)間歇式電源出力的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，在間歇式發(fā)電容量占比較大的電力系統(tǒng)中，必須增大旋轉(zhuǎn)備用容量，而這樣一來(lái)系統(tǒng)中燃煤機(jī)組的煤耗率就會(huì)因此而增高。當(dāng)電力系統(tǒng)中其他電源的調(diào)節(jié)還不能滿(mǎn)足系統(tǒng)安全運(yùn)行的條件時(shí)，則不得不棄風(fēng)、棄光。
棄風(fēng)、棄光問(wèn)題在我國(guó)可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中已成一大難題，對(duì)于電網(wǎng)而言，很多時(shí)候其并非不愿接納價(jià)格更高的可再生能源發(fā)電，而是出于電網(wǎng)安全的角度考慮，無(wú)法接納。
一個(gè)很好的例證是，光伏裝機(jī)占比全球領(lǐng)先的德國(guó)本應(yīng)減少的煤炭發(fā)電量卻在2013年達(dá)到了自1990年以來(lái)的最高值。據(jù)德國(guó)能源和水工業(yè)協(xié)會(huì)公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2013年德國(guó)的總發(fā)電量中，以褐煤等為燃料的燃煤火電比例達(dá)45.5%，同比上升了1.5個(gè)百分點(diǎn)。這一現(xiàn)象也被稱(chēng)之為德國(guó)的“能源轉(zhuǎn)型悖論”。這一問(wèn)題的根源即在于德國(guó)采用了大量的不穩(wěn)定的光伏發(fā)電來(lái)滿(mǎn)足電力需求，過(guò)度依賴(lài)這種不穩(wěn)定的可再生能源，對(duì)電網(wǎng)就會(huì)造成較大沖擊，在特定的天氣條件下，德國(guó)只能重啟煤電廠(chǎng)來(lái)維持電網(wǎng)穩(wěn)定，滿(mǎn)足電力需求。
光熱發(fā)電的優(yōu)勢(shì)
光熱發(fā)電則是一種可持續(xù)的電源。孫銳指出，光熱發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)來(lái)講的優(yōu)勢(shì)在于：可根據(jù)電網(wǎng)用電負(fù)荷的需要，快速的調(diào)節(jié)汽輪發(fā)電機(jī)組的出力，即參與電網(wǎng)一次調(diào)頻和二次調(diào)頻；根據(jù)電網(wǎng)無(wú)功功率的平衡情況，參與電網(wǎng)無(wú)功功率調(diào)解；配置足夠容量的儲(chǔ)能系統(tǒng)，機(jī)組可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行；穩(wěn)定的電力輸出和良好的調(diào)節(jié)性能，適于集中大規(guī)模建設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電基地，同時(shí)，可替代燃煤機(jī)組調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)中風(fēng)電場(chǎng)造成的發(fā)電出力與用電負(fù)荷的不平衡，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)定外送。
孫銳在演講中指出，“在我國(guó)西部地區(qū)，有著豐富的太陽(yáng)能直接輻射資源，絕大部分土地為戈壁、荒漠，具備建設(shè)大型太陽(yáng)能熱發(fā)電基地的自然條件?！?
同時(shí)配有儲(chǔ)熱系統(tǒng)的太陽(yáng)能熱發(fā)電機(jī)組具有良好的調(diào)節(jié)性能，完全可以作為電力系統(tǒng)的主力機(jī)組使用，可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電的穩(wěn)定外送，并且可替代燃煤機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)中風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電出力波動(dòng)，提高系統(tǒng)中可再生能源發(fā)電的比重。
涉及的設(shè)備及材料制造水平和生產(chǎn)能力可以滿(mǎn)足建設(shè)大規(guī)模太陽(yáng)能熱發(fā)電工程的需要，隨著工程項(xiàng)目的增多，會(huì)有效帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，設(shè)備和材料的技術(shù)水平會(huì)逐漸提高，價(jià)格會(huì)逐漸下降。
光熱發(fā)電與光伏發(fā)電是互補(bǔ)關(guān)系
對(duì)于光伏和光熱發(fā)電的對(duì)比問(wèn)題，孫銳表示，“光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是可利用太陽(yáng)光的全輻射，不受地域的限制；系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)容易；可實(shí)現(xiàn)與建筑物的一體化；不需要水資源；宜于分散設(shè)置。缺點(diǎn)是發(fā)電功率、電壓都隨著光照強(qiáng)度改變而隨機(jī)變化。 若要使光伏發(fā)電能夠保證穩(wěn)定的電力輸出，并在沒(méi)有光照的條件下仍然可以連續(xù)發(fā)電，則必須同步配套建設(shè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)?！?
對(duì)于儲(chǔ)能型光伏發(fā)電和儲(chǔ)熱型光熱發(fā)電，哪種發(fā)電形式的性?xún)r(jià)比更高？孫銳給出了具體的答案，“目前階段，光伏電站的造價(jià)約為8600元/kW, 若同步配套儲(chǔ)能10小時(shí)的鐵鋰電池組儲(chǔ)能系統(tǒng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)的造價(jià)約45000元/kW，則總造價(jià)高達(dá)53600元/kW，是現(xiàn)在光伏電站造價(jià)的6倍多，并且，鐵鋰電池的壽命只有8年，這顯然是不能接受的?！边@與儲(chǔ)熱型光熱發(fā)電的造價(jià)相比，顯然也沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)性。
孫銳強(qiáng)調(diào)，“太陽(yáng)能熱發(fā)電與光伏發(fā)電都具有各自的優(yōu)勢(shì)，只有選用得當(dāng)，才能揚(yáng)長(zhǎng)避短。在我國(guó)西部太陽(yáng)能直接輻射強(qiáng)度高的地區(qū)，建設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電基地，采用配置足夠容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)的太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。在全國(guó)范圍內(nèi)，利用建筑物屋頂、墻面、閑置的場(chǎng)地和水面，建設(shè)分布式太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目，光伏發(fā)電技術(shù)成為首選。”
設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率可達(dá)90%以上
孫銳認(rèn)為，我國(guó)光熱發(fā)電設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化水平已經(jīng)可以與國(guó)際水平公平競(jìng)爭(zhēng)，欠缺的只是實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。2014年6月，受?chē)?guó)家能源局委托，電規(guī)總院與相關(guān)單位共同對(duì)國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能熱發(fā)電所需的設(shè)備和材料情況進(jìn)行了調(diào)研，調(diào)研的結(jié)論如下：太陽(yáng)能熱發(fā)電所需的設(shè)備和材料國(guó)產(chǎn)化率可達(dá)90%以上；國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備和材料的技術(shù)水平，與國(guó)際水平相差不大，僅缺少長(zhǎng)期運(yùn)行的檢驗(yàn)；國(guó)內(nèi)設(shè)備和材料的生產(chǎn)能力完全可以滿(mǎn)足需要。
開(kāi)展示范工程的重要作用
孫銳還表示，“2013年國(guó)家能源局委托電規(guī)總院組織相關(guān)單位，編制了太陽(yáng)能熱發(fā)電示范工程的實(shí)施方案和技術(shù)條件。示范工程的主要作用是：嘗試不同的技術(shù)路線(xiàn)，尋找出適合中國(guó)地理環(huán)境和氣象條件的最佳方案，積累建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為推廣應(yīng)用打下基礎(chǔ)；促進(jìn)國(guó)內(nèi)設(shè)備及材料的研發(fā)和批量生產(chǎn)，使產(chǎn)品走向國(guó)際市場(chǎng)；通過(guò)示范工程的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，摸清太陽(yáng)能熱發(fā)電的成本，為制定標(biāo)桿電價(jià)提供依據(jù)。”
促進(jìn)光熱發(fā)電發(fā)展的幾點(diǎn)建議
孫銳最后對(duì)促進(jìn)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了幾點(diǎn)建議：電價(jià)方面，目前階段，尚不具備出臺(tái)標(biāo)桿電價(jià)的條件，但可以出臺(tái)上網(wǎng)電價(jià)的確定原則，建議按照還本付息加投資回報(bào)的方式，逐個(gè)項(xiàng)目分別確定上網(wǎng)電價(jià)。
同時(shí)，孫銳還建議設(shè)備及材料生產(chǎn)企業(yè)，加大研發(fā)力度，不斷提高產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比，向國(guó)際先進(jìn)水平邁進(jìn)。建議金融投資機(jī)構(gòu)，對(duì)太陽(yáng)能熱發(fā)電項(xiàng)目及相關(guān)設(shè)備及材料制造企業(yè)，給予資金上的大力支持，發(fā)揮資本的力量。
