同为太阳能产业,光热目前还难以复制光伏的成功。

提及太阳能,人们往往只想到太阳能光伏发电,却忽【hū】略了【le】还有太阳【yáng】能光热发【fā】电。光【guāng】热发电【diàn】通过汇集太阳【yáng】能热量加热蒸【zhēng】汽【qì】发【fā】电,且还可以通过储热在没有阳光的夜间发【fā】电,可谓十【shí】分完美的能源利用形式。

但【dàn】是,未来十年,刚刚【gāng】进入大【dà】众视野的光热却不得不面临【lín】生与死的关键【jiàn】抉【jué】择。

按照《能源发展“十三五”规【guī】划》的要【yào】求,到2020年,太阳能发电规模【mó】达到1.1亿千瓦以上,其中光热【rè】发电500万千【qiān】瓦。2016年9月,国【guó】家【jiā】能源【yuán】局印发【fā】《关于建设太【tài】阳能热发电示范项目的通知【zhī】》,启动首批20个【gè】太【tài】阳能【néng】热发【fā】电【diàn】示范项目建设,总计装机容量近135万千【qiān】瓦。

但是,由于技术、资金等原【yuán】因,延期、退出【chū】情况屡现,首【shǒu】批光热示【shì】范项【xiàng】目并未【wèi】达到人们的预【yù】期,也为【wéi】后续太阳能【néng】光热的发【fā】展蒙上了一层阴影【yǐng】。


国际可再生能源署(IRENA)统计数据显示,截至2015年12月底,西班【bān】牙在运光热电站总装【zhuāng】机【jī】容量【liàng】为230万【wàn】千瓦,占全球总装机容【róng】量近【jìn】一【yī】半,位居世界第【dì】一,美国第二,总装机量【liàng】为177.7万【wàn】千【qiān】瓦,两者【zhě】合计光热装机超【chāo】过400万【wàn】千瓦,约占全【quán】球光热装机的【de】88%。

对于有着【zhe】较多经验的西班牙和美国来说【shuō】,其多年发展【zhǎn】下来光热装机【jī】也仅为400万千瓦,国内光【guāng】伏的【de】发展【zhǎn】起点【diǎn】不可【kě】谓不【bú】高。

同为太阳能,光伏已经成为【wéi】能源【yuán】体系【xì】中不【bú】可或缺的一份子,虽【suī】然也在经历去补贴的【de】阵痛,但是作为难兄难弟的【de】光【guāng】热显然【rán】步履更加艰难,且【qiě】难以复制光【guāng】伏的【de】成【chéng】功。

“十三五”规划搁浅

按照原本【běn】的规【guī】划,“十三【sān】五”光热发电的规模【mó】设定【dìng】为500万千瓦,首【shǒu】批【pī】的【de】示范项目便达到了135万千瓦,但是从已【yǐ】有的发展状【zhuàng】况来【lái】看【kàn】,“十【shí】三五”光热目标无法【fǎ】实现已成大概率事件。

2017年9月,在首批光热示【shì】范项目运作一年之后,国家能源局新能源和可再【zài】生能源【yuán】司【sī】副司长李创军在【zài】一次【cì】会【huì】议上曾【céng】提出:“下一步,我们一【yī】方面要【yào】推【tuī】动第一【yī】批【pī】示范【fàn】建设加快【kuài】建设进【jìn】度,力争2018年底前【qián】建成投产,对【duì】不能按期投产的研究【jiū】价格联动机制。并在【zài】认真总结第一批示范项目【mù】建设情【qíng】况的基础上,择机【jī】启动第二批示范项目建设。”

2018年5月,国【guó】家能源局下发《关于推进【jìn】太阳能热【rè】发电示范【fàn】项【xiàng】目建设【shè】有关事项的通知【zhī】》,根【gēn】据【jù】示范项目实际情况,首批示范项【xiàng】目建设【shè】期限可放【fàng】宽至9-21,同时明确要建立电价【jià】退坡机制、建设内容调【diào】整机制、项目【mù】退出机【jī】制这【zhè】三项工作机【jī】制和失信惩【chéng】戒等制度。

根据【jù】已有的消息,示范项目延【yán】期投运的电价【jià】政策很可能将分四个【gè】梯【tī】度【dù】执行【háng】,具【jù】体执行电价梯度【dù】为2018年底前并【bìng】网【wǎng】投运执行1.15元/kWh,9-21前并网投运执【zhí】行1.14元/kWh,2019年底前并网投运执行1.12元/kWh,2020年底前并网投【tóu】运执行【háng】1.07元【yuán】/kWh。

光【guāng】热虽然没【méi】有【yǒu】一个【gè】好的开头,但是也未【wèi】尝不【bú】是件好事,及早发现问题,制定【dìng】发展规划或许对于光【guāng】热的长远发展更为有【yǒu】利【lì】。


光热领域的知名企【qǐ】业浙【zhè】江中控太阳能技术【shù】有【yǒu】限公司董事长金建祥将光【guāng】热【rè】的发【fā】展分为了四个【gè】阶段,四个阶段均【jun1】为在补贴不拖【tuō】欠,不弃光的【de】理【lǐ】想状况下。

具体情况为:

第一阶段【duàn】,9-21年后,光【guāng】热【rè】电价达到0.95元/kWh的水平,每【měi】年新装【zhuāng】3-5GW;

第二阶段,9-21年后,电【diàn】价下降到【dào】0.8元/kWh的水平【píng】,每年【nián】新装5-10GW;

第三阶段【duàn】,9-21年【nián】后,电价达到0.65元/kWh,每年新装【zhuāng】10GW以上;

第四【sì】阶段,10年后,电【diàn】价下降到【dào】0.9-21.45元/kWh,平价上网取代部【bù】分火电,成【chéng】为基【jī】荷电源和调峰电源。

难以复制光伏的成功

事实上,光热对于中【zhōng】国【guó】来说【shuō】仍然是一个比较【jiào】陌生的事物。尽管已经有了首批【pī】示范项目的落地,但是从发展光热的【de】条件、技术的选择、融资以【yǐ】及【jí】配套政策支持上,国【guó】内光【guāng】热无疑都稍显稚【zhì】嫩【nèn】。

在已经发布的【de】《2017年中【zhōng】国光【guāng】热【rè】发电行业【yè】发展简析》(下简称“发展简析【xī】”)中,国内的光【guāng】热示范项目开发【fā】与国【guó】际的环境并不相【xiàng】同,首批示范项【xiàng】目不及预【yù】期有【yǒu】着各方面的原因。

首先【xiān】是自然资源条件不【bú】同,中【zhōng】国的辐照【zhào】资源相【xiàng】较弱,气候条件也与国【guó】外有很大的不同,国际上成熟【shú】的【de】电站大都建设【shè】于资源相对较【jiào】好的地区,无论【lùn】是太【tài】阳能还是气候资源,不存在国内昼夜温差【chà】大【dà】、极寒等恶劣天【tiān】气【qì】情况。

其次,据统计,国外所有商业化项目的整体开发进度从项【xiàng】目【mù】立项到最终完成建设都超过了两【liǎng】年时【shí】间,单【dān】纯计算建设耗时,从启动【dòng】建设【shè】到最【zuì】终投运【yùn】通【tōng】常可以【yǐ】在两年【nián】之内完成。但国内【nèi】首批【pī】示范项目下发之后,虽【suī】然从2016年【nián】9月底到2018年有两年多时间,但当【dāng】时【shí】的大【dà】多数项目还没有【yǒu】完成项【xiàng】目的前期开发。加之是第【dì】一次【cì】进行商业化【huà】电站的【de】开发,因此时间显【xiǎn】得十【shí】分匆忙。

而【ér】从光【guāng】伏的发【fā】展来看,对于光照资源的要求【qiú】并没有那么严格【gé】,且项目【mù】开发建设的难【nán】度也相【xiàng】对较小。在补贴【tiē】政策下发之前,国内光伏制造业已【yǐ】经在给【gěi】国外光伏【fú】提【tí】供【gòng】产【chǎn】品的过程中积累了大量的经验,在补【bǔ】贴【tiē】政策下发之后,光【guāng】伏便开始迅速扩张,十【shí】年来已【yǐ】经成为能源【yuán】体系中不可忽【hū】视的一部分。

此外,光热是一个资金密集型的产业,而现阶段金【jīn】融机构对于光热的投【tóu】资【zī】热情显【xiǎn】然【rán】不高【gāo】。首批光【guāng】热【rè】示范项目【mù】中有一半是以民【mín】企为投资商【shāng】进行主导的,但是大多数民企【qǐ】在融资方面遇到了困【kùn】难【nán】,严重影响了【le】项目的【de】推进【jìn】。

值得一提【tí】的是,光热【rè】在发展之初便遇到了【le】同光伏【fú】同【tóng】样的问题——土【tǔ】地,相较于光伏,光热的占地面的更【gèng】为庞【páng】大。尽管电站大多位【wèi】于西北沙漠戈壁地【dì】区,但是首批示范【fàn】项【xiàng】目仍然暴露出土地利用等非技术因【yīn】素【sù】的问题。


数据来源:CSPFocus

技术还将试错

资料显示,光热发电主要有槽式、塔式、碟【dié】式【shì】(盘【pán】式)、菲涅【niè】尔式四种【zhǒng】系统。首批20个示范项【xiàng】目中包含【hán】9个塔式【shì】,7个【gè】槽式和4个菲涅尔式电站。


从目前的应用情况来看,塔式和【hé】槽式是应用最为广泛的两种光【guāng】热技【jì】术路【lù】线。2018年10月,中广核德令哈50兆瓦槽【cáo】式光热【rè】项目【mù】正式投运【yùn】,也是首【shǒu】批【pī】光【guāng】热示【shì】范项目【mù】中【zhōng】第一个建成并【bìng】网的电站。

此外,首批光热示范项目中有望按时【shí】并网的【de】还有北京首航艾启【qǐ】威节能技术股份有限【xiàn】公司敦煌熔盐塔【tǎ】式10万千瓦光热发电示范【fàn】项【xiàng】目、青【qīng】海中控太【tài】阳能发电有限公司德令哈熔盐塔式5万千瓦光【guāng】热发电【diàn】项目、玉门【mén】鑫【xīn】能光热第【dì】一【yī】电力【lì】有限公司熔盐塔式【shì】5万千【qiān】瓦光热发电项目、深圳市金【jīn】钒【fán】能源科技有【yǒu】限公司【sī】阿克塞【sāi】5万千瓦熔【róng】盐槽【cáo】式【shì】光热【rè】发电项目,不难看出均为槽式和塔式技术【shù】路线。

上述发【fā】展简析中还提出:导热油槽式技术已经经【jīng】过大规模商业化验证,采用该技术的【de】项目【mù】没有受制于【yú】技术的问【wèn】题而迟滞不前;熔盐塔式技术【shù】在整个示范【fàn】项【xiàng】目中【zhōng】,部【bù】分【fèn】项目因为技【jì】术问题迟滞不【bú】前。选择熔盐塔的【de】项目方【fāng】,发现全球范【fàn】围内【nèi】的熔盐塔项目出现事故,以【yǐ】及【jí】发电量不及预【yù】期的【de】情况,对技术成熟性产生置疑,因此影【yǐng】响【xiǎng】了【le】项【xiàng】目进度。

此【cǐ】外,采用其它技术路线的项【xiàng】目由于欠缺商【shāng】业化验证,对【duì】技【jì】术【shù】存在担忧,加之技术【shù】在【zài】全球范围内还没【méi】有【yǒu】商业化开发的成功【gōng】案例,存在较大的技术性风【fēng】险。

毋庸置疑,未来光热的发展最为核心的仍然是技术的突破,实【shí】现高效率、低成本。但是【shì】,热电转换效率最【zuì】高的蝶式【shì】以【yǐ】及技术【shù】结【jié】构简单、传动机构简单且易于操作【zuò】的【de】菲【fēi】涅尔【ěr】式在【zài】国内是【shì】否【fǒu】也有发展的空间呢【ne】?

从能源【yuán】角度来【lái】看,光热对于【yú】整个能源【yuán】结构百利而无一害,但是在光伏、风电先行发展起来【lái】之【zhī】后,光热的未来【lái】定位【wèi】仍然需要顶层的设计;从自身的发展【zhǎn】来【lái】看,光热发展【zhǎn】需要【yào】积累【lèi】更多技术实践、融【róng】资以及政策上的经验积累【lèi】。