光热是未来能源体系中的重要一环

  发布时间: 2019年12月11日 02:05:49   作者: 广丰能源网

北极星太阳能光伏网讯:由中国改革报社《能源发展》周刊主办、北京国发智慧能源技术研究院承办的“第五届能源创新与发展论坛”日前在京闭幕,电力规划设计总院原副院长孙锐在主旨演讲中指出,聚光储热发电是集发电和储能为一身的可再生能源发电方式,电力输出稳定可靠、调节性能优越,可以作为电力系统中的主力机组承担基本负荷,也可以承担高峰负荷,可参与电力系统的一次调频和二次调频,并能够减少电力系统对储能电站容量的需求,在西北的电力外送通道送出端配置聚光储热发电机组,替代煤电机组,可显著提升输电通道的可再生能源电力比重。

(来源:微信公众号“能源发展与政策”ID:nyfzwww)

国发能研院、绿能智库认为,随着光伏、风电等新能源发电装机大规模涌现,对于调峰电源的需求也将大幅上升,作为兼具绿色与可调功能的新型电源,光热将在未来能源体系中扮演重要的角色。

光热发电增强电网的稳定性

配置储热系统的光热发电机组能够保持稳定的电力输出,可以作为电力系统中的主力机组承担基本负荷,也可以作为电力系统中的调峰机组承担高峰负荷。相比燃煤发电,光热发电机组调节特性更优,可迅速响应电网负荷需求,快速调节机组的出力,可以参与电力系统调峰和调频。

光热电站是清洁能源中具备储能功能的少数技术方案之一,有利于风、光集中发电时出力的调节,降低风、光弃用比例,增强电网的稳定性。据孙锐测算,以新疆电网为例,安装光热发电机组500万千瓦,可减少弃风弃光电量37.6%。

图1 新疆地区光热新增装机与减少弃风弃光电量占比的关系

在国际可再生能源署IRENA发布的《张家口2050年能源转型战略》中,2035年正常情境下,可再生能源份额达53%;而通过加强电气化或氢能利用,可再生能源份额会继续增加,达到75%。通过对比一次能源发电量,光热发电增长明显,是煤电减少后支撑可再生能源的有效手段之一。

图2 张家口2035年多种情景下光热发电量对比

另外,在煤电装机停批缓建的背景下,可再生能源特高压外送通道外送能力将受调峰电力不足的影响。通过建设光热电站替代被停建的煤电,风、光等可变可再生能源外送能力将会加强。

国发能研院、绿能智库认为,光热发电具备储能能力,在大规模储能方面具有较大优势,适合作为基荷和调峰电源增加风电和光伏发电的装机规模并降低弃用率,对逐步降低煤电比重,减少碳排放等都具有重要意义。

我国光热发电潜力巨大

与风电和光伏相似,我国的光热资源也非常丰富。通常光热发电能力由当地太阳直接辐射量决定,内蒙古自治区西部、甘肃省西北部、青海海西州和新疆自治区东部等区域年太阳直接辐射量超过1800kWh/m2,非常适宜进行光热发电项目的建设。据统计,上述四省适宜建设光热发电基地的国土面积约78万km2,可建设光热发电项目约7800GW。

图3 中国直接辐射量分布图

据孙锐测算,考虑光资源、土地资源和水资源情况,我国光热发电装机容量在2030、2035和2050年可以分别实现1.2亿千万、2.2亿千瓦、5.2亿千瓦。

成本下降有赖规模化应用

根据IRENA《RE Capacity Statistics 2019》中的数据,路上风电、光伏发电和光热发电从2010年至2018年全球和中国新增装机量见图4,新增装机中国占比如图5。与光热发电不同,光伏发电从2013年起开始显著增长并持续高位发展,中国新增光伏装机长期保持全球领先。

图4 全球及中国部分可再生能源年新增装机

图5 中国部分可再生能源新增装机在全球的占比

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