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技术“对焦”应用 光热发电崭露锋芒
时间:2014-8-25 17:19:09
来源:中国改革报

韩培刚博士刚下飞机,就被包头明媚的阳光晃得睁不开眼。这个地道的海归是包头稀土高新区3年前引进的高端人才——他创立了内蒙古圣和新能源股份有限公司,并出任董事长、首席科学家。

“我是冲着包头的阳光来的。”韩培刚带来的项目叫太阳能光热发电,在国际上是比光伏发电更新的一项技术,被国际能源署称为“解决全球能源问题的重要突破口”。

而就在光照同样强烈的青海,光热企业也看到了燎原的星火。2014年7月1日,中广核德令哈5万千瓦光热发电示范项目正式动工,这是我国首个正式开工建设的大型商业化光热发电项目,对我国光热产业发展具有重要的示范意义和推动作用。

“不管是国家层面、还是行业发展都出现了前所未有的契机,也有很多同行和研究机构将2014年视为光热行业的关键元年,也对光热行业千亿级的市场抱有很大期望。光热产业的蓝海已经开启……”中海阳能源集团董事长薛黎明表示。

继光伏、风电之后,光热发电行业是否有望复制、启动自己的黄金期?

光热发电并不遥远

光热发电,其实离我们并不遥远。

据了解,太阳能光热发电就是一种可集中规模化发电的清洁能源利用方式。它将太阳的直射光聚焦采集,通过加热水或者其他介质,将太阳能转化为热能,然后利用与传统的热力循环相同的过程,即形成高压高温的水蒸气来推动汽轮机发电机组工作,最终将热能转化成为电能。

光热发电的特点和优势在于:通过热储存技术,能够提供稳定的电力供应能力,具备调频、调峰能力,对电网冲击很小;系统效率高,发电成本低;可以与传统热电站结合,形成联合发电模式;规模效益显著等。

国家信息中心首席经济师范剑平对此很是看好,他表示,光热发电与风电和光伏发电相比,具有并网友好、储热连续、发电稳定等优势,目前我国某些企业光热发电技术自主研发并掌握了光热电站核心关键技术和装备技术,在光热发电设备系统集成、国产化方面取得了较大突破,转换效率提高,具有较强的竞争力,且目前已有稳定运行的试验项目。

资料显示,光热发电最早由苏联于上世纪50年代投入试验,70年代石油危机爆发后美国和日本加快光热技术的研发,在1985年~1991年间,路兹公司在美国建成8座SEGS槽式光热电站,共354MW,随后路兹公司破产光热陷入停滞。直至2007年美国NevadaSolarOne并网发电成为光热重启的标志,随后西班牙开建Andasol1电站,欧洲提出Desertec计划,光热进入新的发展阶段。

据统计,截至2014年5月,全球在运行光热发电装机已超过4GW,在建和已列入规划的项目装机超过10GW;南非、摩洛哥、沙特、印度、中国等新兴市场的装机预计将在未来五年内实现快速增长。据国际能源机构(IEA)预测,到2020年全球CSP装机将超过42GW,可推算未来10年年均建设规模为4GW;到2030年光热发电装机将占总装机的3%~3.6%,假定2030年累计装机为6.2TW,CSP装机约为200GW,按照2500美元/KW建造成本计算,潜在产业规模约为3.2万亿元。

根据权威国际组织的预测,到2030年太阳能热发电有可能满足全球7%的能源需求,2050年甚至可满足高达25%的全球能源需求。美国政府智库也预测在未来5年内,全球的光热型太阳能发电能力每隔16个月就将翻一番。

目前,太阳能集热发电国际上已经完全经过了试验阶段,正开始进入大规模商业运行阶段。中国科学院电工研究所姚志豪博士表示:“目前政府正在寻找的是能够起到替代作用的新能源,光热发电从这个角度来看,应该是最有前景的新能源了。”

沉寂数年从未停止

在我国,光热发电产业至今已经历了多年的发展。继风电、光伏之后,光热发电成为被新能源市场广泛看好的又一个朝阳产业。但是由于光热发电一直没有摆脱高技术、高成本、高电价等瓶颈,在我国并没有进入实质性商业应用阶段。

2011年,我国首个光热发电特许权项目鄂尔多斯50MW(兆瓦)工程在北京开标。该项目已经酝酿了8年,虽然此前总计有11家企业购买了标书,但仅有三家参与了投标。

彼时曾有分析认为,遇冷的主要原因是,光热发电技术在国内尚未实现产业化,而国家能源局对上网电价的心理预期又实在太低,在设备高成本的情况下,企业难以承受。

此后3年,我国光热产业鲜有建树。行业分析称,制约我国光热发电发展的瓶颈,一是在部分核心装备的技术瓶颈,导致国内光热发电转换效率低,阻碍了光热发电的大规模运用;二是国内光热发电大多属于研制示范阶段,没有大规模产业化,高成本瓶颈成为实现商业化的关键,成本高、低收益,导致光热发电发展缓慢;三是我国尚无完善的补贴政策出台,无法提高企业投资光热发电的积极性。这些制约因素影响了光热发电在我国的大规模发展。如何确定示范项目、如何核定示范电价,成了光热发电产业打破政策性障碍、探索行业新出路的当务之急。

沉寂数年后,随着国家能源战略政策的调整,光热发电逐渐成为新能源领域关注的重点。今年以来,光热发电市场投资和政策扶植动作不断。2014年2月18日,国家能源局会同相关部门组织各大光热发电项目开发商和相关单位召开光热发电示范项目电价政策座谈会。2014年3月31日,国务院副总理张高丽指出,“中央正在加大力度整合资金,大力支持太阳能等战略性新兴产业发展。”2014年4月29日,国家能源局委托电力规划设计总院牵头开展的“太阳能热发电示范项目技术要求及申请报告大纲”征求意见讨论会召开。2014年6月,国家能源局向电力规划设计总院、水电水利规划设计总院、国家太阳能光热产业联盟下发《关于委托开展太阳能热发电设备能力情况调查的函》,以更好地了解国内光热发电重点技术装备水平和制造能力。

同时,国家能源局等相关职能部门多次派出调研团队对目前在试运营的光热发电项目进行摸底考察。从光热发电主管职能部门今年来频繁的动作来看,业界估计,国家能源局将加快光热发电扶持政策的出台,政策的出台将彻底释放国内光热发电市场。

厚积薄发光能闪耀

虽然光热发电产业数年内没有突破性的举动,但多年的积淀也帮助产业厚积薄发。业内人士分析,随着技术体系逐步完善、产业链上下游日趋完整、人才资源及专利技术稳步聚集,光热发电产业将在未来保持旺盛稳健的发展。“目前中国光热发电从技术到应用已较为成熟,在国家产业政策利好的背景下,光热产业将迎来真正的爆发期,一个千亿级的大市场将崭露锋芒。”中海阳能源集团董事长薛黎明如是表示。

国家能源局现已基本确定了我国光热发电产业发展的进度表。即2014年~2016年通过示范电价政策扶持,完成一批商业化示范项目建设,2017年进入大规模开发建设阶段。

据记者了解,目前国内各项目开发商拟开发并已经进行了一些前期工作的光热发电项目近25个,总装机约1600MW;其中以中广核德令哈50MWe带7小时储热的槽式电站为例,根据公开数据,该项目的总投资约为19.4亿元。

保守预计,到2017年,这一产业经过前期的示范阶段后方迎来真正的爆发期;按照我国政府此前规划,到2020年实现3GW光热发电装机的最低目标,以单位千瓦投资成本下降到3万元计算,到2020年,我国光热发电市场规模将超过千亿元级别。

此外,太阳能聚光的中高温(热电联供、联合循环)应用市场2020年之前绝不仅仅限于这规划中的3GW。薛黎明曾向媒体表示,“在未来的10年~20年内,新能源与传统化石能源在大多数场合是共生共荣、联合协作的关系,特别是太阳能光热发电(中高温应用)在煤、常规油气、非常规油气开采、运输领域的联合应用,其市场容量将极为巨大;国内现有光照资源一二类地区的煤田、油田节能降耗、产能优化就能创造出一个过千亿元的中高温聚光光热市场。”

业内人士分析,按照风电和光伏行业发展的规律,上网电价确定之后,行业开始出现爆发式增长。按照这一逻辑,从今年下半年开始,光热发电行业有望复制光伏、风电启动黄金时期。

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