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有了光伏、风电,为什么还要发展光热发电?

随着我国可再生能源的快速发展壮大,如今光伏、风电都已经成了老百姓生活中耳熟能详的事物,但提起光热发电,了解的人可能就没有多少了。

迪拜时间9月19日,一座占地面积44平方公里,全球迄今为止规模最大的光伏光热太阳能发电项目打破了沉寂已久的迪拜沙漠。这座由中国企业承建的950兆瓦光热光伏混合发电项目的首台槽式集热器当日组装成功。该项目建成后,每年不仅为迪拜32万多家住户提供清洁电力,还将减少160万吨的碳排放量。

同在9月19日这一天,中电建青海共和50兆瓦熔盐塔式光热发电项目、鲁能海西州多能互补集成优化国家示范工程50兆瓦光热发电项目成功并网发电,为助推我国能源转型再添新样本。自2005年发展至今,我国光热发电产业从无到有,已经具备了相当的产能规模,规模效应逐渐显现,对产业的结构优化和成本的降低产生了积极的影响。

什么是光热发电?

说起太阳能热利用,其实大家并不陌生,遍布中国屋顶的太阳能热水器就是太阳能低热应用的一个典型场景,而太阳能热发电则是太阳能高热应用的一种方式。

太阳能发电主要有光伏和光热两种形式,光伏利用硅电板将太阳能直接转换为电能;光热则将太阳能转化为热能,利用热能产生过热蒸汽推动机组发电。光热发电和火力发电的原理基本相同,后端技术设备一模一样,不同的是前者利用太阳能搜集热量,后者是利用燃烧煤、天然气等获取热量。

我国发展光热发电的潜力十分巨大。资料显示,从太阳能资源、土地情况、水资源等条件来看,青海省德令哈、格尔木地区,甘肃省酒泉、张掖地区,内蒙古阿拉善盟、巴彦淖尔地区,新疆哈密、吐鲁番地区等均具备支撑建设千万千瓦级太阳能热发电项目优越资源条件,具备建设条件的商业化光热发电项目装机容量达235.3吉瓦。

有了光伏、风电,为什么还要发展光热?

与其他可再生能源相比,光热发电是目前唯一有望替代火电作为基础电力的清洁能源形式,解决了新能源领域的“最大难题”——能量储存,从而实现了电力输出“连续、稳定、可控”,而且直接输出交流电,并网友好。

中国工程热物理学会副理事长、北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室主任马重芳说,在储能领域,目前基本上都是用化学储能(蓄电池),做不到“大规模、长寿命、低成本”。光热发电的“熔盐储热”是一种物理储能的方法,通过数以万吨计的高温熔盐可以储存数以百万千瓦时的能量。

同时,光热发电虽然是新能源技术,但是与传统产业紧密结合,产业辐射力强。中国华电工程(集团)有限公司总工程师黄湘说,光热电站的原材料主要为玻璃(镜面)、钢铁(支架)、混凝土(储罐)、化工材料(熔盐)等,其发展过程中可以消化钢铁、玻璃、水泥等过剩产能,成为经济发展的新方向、新支点、新动力。

我国已掌握多项核心技术

虽然光热发电在我国发展的历史并不短,但直到2016年,国家能源局启动首批20个光热发电示范项目,装机规模总量达1.35吉瓦,这才正式开启了我国光热发电的商业化进程,并带动了一批材料、设备制造以及电站建设企业快速发展。

截至目前,首批示范项目共有4个项目建成投产,并网运行的光热发电项目累计装机量达到320兆瓦。预计今年年底前,我国有望再并网4个项目,新增装机250兆瓦左右。

“虽然我国光热发电起步较晚,但部分技术已经走在国际前列。”电力规划设计总院副院长孙锐告诉记者,通过首批示范项目,带动了相关企业自主创新,突破了多项核心技术,并形成了完整的产业链,目前设备国产化率超过90%。

据统计,截至2018年底,我国具有槽式玻璃反射镜生产线6条,槽式真空吸热管生产线10条,机械传动箱生产线5条,液压传动生产线2条,导热油生产线3条,熔融盐生产线3条,定日镜生产线5条,槽式集热器生产线3条,塔式吸热器生产线3条。

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