宗弟元:规模化低成本光热项目建设模式探讨
发布者:xylona | 0评论 | 736查看 | 2024-05-28 16:11:24    

4月25日,2024第十一届中国国际光热大会暨CSPPLAZA年会在内蒙古呼和浩特盛大召开,中国船舶重工集团新能源有限责任公司(以下简称中船新能)技术中心副部长宗弟元博士出席会议,并作《规模化低成本光热项目建设模式探讨》的主题演讲。


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图:中国船舶重工集团新能源有限责任公司技术中心副部长宗弟元博士主题演讲


光热电站规模化低成本必要性


宗弟元表示,太阳能光热技术发展对构建新型电力系统具有重要意义。


新型电力系统具备清洁低碳、安全可控、灵活高效的明确特征,要求电源侧具备能稳定连续发电且能灵活调整出力的能力。光热电站具有清洁性、同品质性、可深度调节性以及大规模储能的特征,具备稳定的调峰能力,整体来说是可以替代火电成为电力系统的基荷电源。


截止目前,国家能源局、发改委陆续出台了通知、指导意见,进一步推进光热发电的规模化发展,对光热行业的进一步发展相对利好。


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图:国家政府部门已出台的部分光热相关利好政策


与其他电源现阶段的度电成本相比,新建的光热电站度电成本仍处于较高的水平,因此进一步推广规模化、低成本,是光热发电要走的关键路径,也是未来进一步发挥光热电站本身所具有调节优势的关键。


光热技术承担基荷、调峰、低负荷稳定运行等诸多优势已获实践验证


大会上,宗弟元以中船新能乌拉特100MW 10小时熔盐储能导热油槽式太阳能光热项目(以下简称乌拉特项目)和参建扎布耶综合能源供应项目(以下简称扎布耶项目)为例从技术角度阐述了槽式太阳能光热发电技术多种经过实践验证的优势。


单体规模最大、储热时间最长的乌拉特项目


乌拉特项目由中船新能设计、建设、调试和运维,是国家首批太阳能热发电示范项目中单体规模最大、储热时间最长的槽式光热项目。


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图:乌拉特中旗100MW 10小时熔盐储能导热油槽式太阳能光热项目鸟瞰图


该项目于2018年6月份动工建设,2020年12月份实现满负荷100MW发电;2022年等效满负荷发电小时数约3200小时,达到设计预期。2023年单日纯光热最高发电量221.6万千瓦时、单月纯光热最高发电量5230万千瓦时、等效满负荷发电小时数约3300小时,均超过设计值。项目建设过程中,创造了建设周期和调试周期最短等多项记录。


乌拉特项目在运行过程中,通过实践证明光热项目技术具备连续运行作基础负荷、快速调负荷参与调峰、低负荷稳定运行的优势。


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图:实现利用储热系统五天、24小时连续、高负荷发电


源网荷储一体化综合能源供应项目——扎布耶项目


扎布耶项目是全球首个在高海拔、无电网地区,实现清洁能源孤网运行综合供能的项目。该项目装机规模40兆瓦,海拔4500米,是以槽式光热电站为主电源的源网荷储新能源综合供能项目,为碳酸锂生产工厂供应全天24小时安全、稳定、可靠的综合能源。


扎布耶项目孤网系统主体为新能源,占比近100%。其中,光热发电系统能够通过调度,调整汽轮机出力,保障电网平稳,进而承担基础负荷和稳定出力作用:满足连续供能,响应负荷快速变化,电压、频率等稳定。


中船新能从综合调度运营光伏和光热角度,优化光伏和光热控制策略,对全年365天、8760个小时进行分析,系统整体上稳定运行,配合一些其他的措施,如:扩大外网范围,可进一步扩大稳定运行的周期,提高光热利用率。


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图:全年365天、8760小时系统运行情况分析


宗弟元在演讲中表示,光热电站对于孤网系统的电能质量具有显著稳定作用。系统中配置光热电站可有效降低电网频率波动,印证了光热电站的基础负荷或调峰能力在电网中所起到的作用,也证明其应用场景、发展前景是非常广阔的。


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图:故障条件下有无光热电网频率波动情况仿真


规模化低成本光热电站发展需求


宗弟元表示,槽式光热电站成熟度高,且降本路径明确、降本空间明显。通过大开口导热油槽式集热器减少材料用量、反射镜数量减少,相比欧槽度电成本可降低6%~10%;通过熔盐槽式集热器,在增大开口降低系统材料用量投资的基础上,提高系统工质温度,提高热电效率,相比欧槽度电成本可降低10%以上。


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图:槽式集热器示意图


另外,实现规模化低成本光热电站建设还需扩大装机规模和配置大容量储热系统。


宗弟元指出,实现规模化低成本光热电站建设,除了技术研发,政策支持、外部环境同样至关重要:


1、容量电价补偿:光热电站作为与传统火电具有相似调节功能的技术,建议将光热电站的容量电价水平参照煤电确定。


2、优先参与电力现货交易:各地陆续出台政策完善峰谷电价机制,鼓励新能源优先参与市场交易。光热发电作为优质新能源项目,希望争取优先调度、优先交易、保发电量等政策支持。


3、土地税费优惠政策:考虑低成本光热示范项目对地区电网稳定性、产业拉动、新能源结构优化等支撑作用,可建议项目用地采用划拨形式、相关税费高比例返还等政策。


4、提高综合能源光热配比:为平衡光热项目建设成本,部分项目通过光热+新能源的配比模式平衡系统成本,但配比模式中的小规模光热难以发挥调峰作用。建议对现有成熟光热技术规模化推广以降低成本和提升效率,真正发挥光热技术的特点和优势。


2024第十一届中国国际光热大会暨CSPPLAZA年会4月25-26日在内蒙古呼和浩特香格里拉大酒店盛大召开,大会由CSPPLAZA光热发电平台联合常州龙腾光热科技股份有限公司共同主办,大会主题为“在多变的形势下实现规模化发展”,共有来自海内外约800名代表出席本届大会。

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