2016年8月10日下午，第二屆中國太陽能熱發(fā)電大會開展了以“太陽能熱發(fā)電對電網(wǎng)的價值”為主題的專家面對面對話。對話主持人為中國電力科學研究院新能源研究所所長王偉勝。參加對話的嘉賓包括國家發(fā)改委能源研究所可再生能源中心副主任高虎、國網(wǎng)能源研究院新能源與統(tǒng)計研究所所長李瓊慧、中國能源建設集團有限公司工程研究院副院長許繼剛、西安交通大學教授魏進家和中國科學院電工研究所研究員徐二樹。
各位專家分別結合自身的研究領域和專業(yè)經(jīng)驗，圍繞太陽能熱發(fā)電與電網(wǎng)之間的關系向大會代表分享了真知灼見。
太陽能熱發(fā)電是電網(wǎng)友好型的新能源發(fā)電技術
高虎副主任談到國家已經(jīng)提出2020和2030發(fā)展目標，十三五規(guī)劃也基本上很快要頒布，可再生能源規(guī)劃的戰(zhàn)略體系到2020年、2030年如何才能滿足國家戰(zhàn)略規(guī)劃的要求？他指出，從國家發(fā)展要求來看，到2030年全國將有約60億噸標準煤的能源消費量，以20%的占比計算，意味著將有12億的非化石能源供應量，包括風電、太陽能發(fā)電。如果其中的太陽能發(fā)電有相當一部分來自于太陽能熱發(fā)電，它的出力可以像火力發(fā)電一樣易于調(diào)控，那么到2030年這個戰(zhàn)略目標就能夠很好得以實現(xiàn)。
李瓊慧所長指出，這兩年大家對太陽能熱發(fā)電在電網(wǎng)系統(tǒng)中的定位有很多不同的認識和研究。太陽能熱發(fā)電目前處于發(fā)展的初期，有不同的認識和看法是不可避免的。國網(wǎng)能源研究院現(xiàn)在也在研究太陽能熱發(fā)電在電網(wǎng)中的定位問題，是一開始就把它定位為一個調(diào)峰電源呢，還是一開始就側重于作為一個發(fā)電的電源？李所長認為太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期，成本還比較高，如果急于將太陽能熱發(fā)電站定位為調(diào)峰電源，則要配備7個小時乃至10個小時的儲熱系統(tǒng)，可能會進一步增加太陽能熱發(fā)電的成本，而成本增高對太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化應用可能會有一些不利影響。所以在發(fā)展初期，太陽能熱發(fā)電還是要著眼于降低成本，推進產(chǎn)業(yè)化。過于追求它的調(diào)峰，迎合電網(wǎng)的需求，提高蓄熱配置可能會影響初期的市場化和商業(yè)化的應用。因此，建議太陽能熱發(fā)電在電網(wǎng)的定位采取不同階段劃分，在初期作為電網(wǎng)友好型的發(fā)電技術，側重于技術的應用，成本的下降；到了一定規(guī)模以后，隨著技術提升，發(fā)電成本的下降以及電力市場化改革，屆時可以擇時發(fā)電，在電價高的時候發(fā)電，可以充分體現(xiàn)能量的價值。
許繼剛副院長在對話中提到，可再生能源因為間歇性的問題，與電網(wǎng)的關系一直不是很友好。儲能一直是可再生能源研發(fā)的重點。太陽能熱發(fā)電因為有儲熱系統(tǒng)，可以持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電，所以和電網(wǎng)的關系變的很友好。目前以熔融鹽儲熱為代表的儲能技術，從規(guī)模上、成本上、壽命上都已經(jīng)達到了一定要求。儲熱和電網(wǎng)的關系鎖定的第一個問題就是太陽能熱發(fā)電廠和電網(wǎng)關系：太陽能熱發(fā)電跟火電相比，比火電具有更好的性能，一是連續(xù)穩(wěn)定性運行已經(jīng)可以達到和燃煤同樣的效果；另外從調(diào)節(jié)來講，調(diào)節(jié)范圍要好于燃煤技術。從啟動來講，燃煤電場冷態(tài)起動最快也要60分鐘，但是太陽能熱發(fā)電站最快熱態(tài)啟動只需要20分鐘。太陽能熱發(fā)電是比燃煤發(fā)電具有更好的運行穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)性能的技術。因此太陽能熱發(fā)電站既可以作為電網(wǎng)的基本電站，也可以作為調(diào)峰電站，和電網(wǎng)關系特別友好。其儲能規(guī)模要保證電站能夠24小時連續(xù)不間斷的穩(wěn)定運行。儲熱時長和規(guī)模是由它對電網(wǎng)的發(fā)電時間和發(fā)電量來定的。
關于提高可再生能源的比例，魏進家教授提出，太陽能熱發(fā)電可以做調(diào)峰來抑制光伏、風電的波動；另外就是降低價格。調(diào)峰實際上說的是調(diào)峰速度，火電慢，當前技術條件下的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)調(diào)峰的速度相對來說沒有水電、燃氣發(fā)電調(diào)峰速度快。但正在研究中的超臨界二氧化碳太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)為超臨界單相，沒有相變，所以調(diào)峰速度非?？欤徊⑶医?jīng)濟性好、效率高，今后在快速調(diào)峰中非常有潛力，希望能得到大力發(fā)展。
徐二樹研究員談到，電網(wǎng)是連接發(fā)電側的網(wǎng)，其中一個特點是消耗和發(fā)電要瞬時平衡，因此要求供應側和消費用戶是平衡的。從這個要求來說，太陽能熱發(fā)電跟傳統(tǒng)的火電是一樣，具有調(diào)節(jié)負荷的能力；第二個特點是對電的品質(zhì)有要求：電網(wǎng)對電壓和頻率都有需求，汽輪發(fā)電機組既可以調(diào)峰，又可以調(diào)節(jié)頻率，因此，太陽能熱發(fā)電對電網(wǎng)來說是友好的電源。從這個角度來說，太陽能熱發(fā)電像傳統(tǒng)火電一樣，是對電網(wǎng)是友好的，另外，太陽能熱發(fā)電有儲熱的環(huán)節(jié)，這也提供了一個調(diào)節(jié)的手段。
推進產(chǎn)業(yè)化、落實示范項目、研究調(diào)節(jié)特性和攻克儲能技術是下一步工作的重中之重
關于太陽能熱發(fā)電未來應該如何與電網(wǎng)進行更進一步的契合，高虎副主任談到，太陽能熱發(fā)電在發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化程度上落后風電差不多15年，落后光伏差不多10年。政策制定者是希望是這個產(chǎn)業(yè)能盡快培養(yǎng)起來。太陽能熱發(fā)電從光學，到傳熱，到儲能，到熱功轉(zhuǎn)換，跨很多學科，系統(tǒng)集成非常重要，是需要通過不斷的摸索，在示范基礎之上，才能攻克集成技術。雖然太陽能熱發(fā)電目前還面臨很多的挑戰(zhàn)，但是從我們國家發(fā)展風電和光伏的歷程來看，我國有很好的制造業(yè)基礎，具備很好的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式。他表示，對于未來太陽能熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展還是可以保持樂觀的態(tài)度，希望產(chǎn)業(yè)成本能夠盡快下降，規(guī)模能夠盡快擴大。
李瓊慧所長建議，國家光熱聯(lián)盟在國家、科技部層面，把相關太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈單位聚集在一起，踏踏實實地做項目。國家“十三五”規(guī)劃批復的一些新能源示范基地就是很好的切入點。青海的新能源示范專項就把太陽能熱發(fā)電和光伏發(fā)電進行了聯(lián)合應用。目前只靠做太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)，可能很難把這個產(chǎn)業(yè)推起來，所以應該抓住現(xiàn)在的契機。
許繼剛副院長則表示國家的政策是一個保障，科研創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化是一個動力，但除此以外，加大標準的鞭策力度和加快建設對工程的第三方的評估檢測和驗證機構也非常重要。
徐二樹研究員提出，從中國實情出發(fā)，在我國東部建設相當規(guī)模的太陽能調(diào)峰電源不太現(xiàn)實，因為畢竟電站占地面積很大；最大的應用可能性還是在西北，大量的土地，太陽能資源情況也非常好，氣候干燥、少云，非常適宜部署太陽能熱發(fā)電。此外，西北可再生能源發(fā)電面臨大量外送，外送來回波動，因此調(diào)峰、儲能都很關鍵。
魏進家指教授指出，儲能非常重要。目前儲能量非常大，應該對儲能系統(tǒng)的壽命問題以及怎樣能從太陽能熱化學的角度探索高集成度的先進儲能技術進行研發(fā)探索。太陽能熱化學儲能相對比較穩(wěn)定，但研究的難度比較大。眾所周知，光伏發(fā)電沒有儲能，鋰電池現(xiàn)在發(fā)展很快，包括電動汽車的使用，它每度電成本在10美分，這個價位比太陽能儲能的價位要低，光熱儲能高密度儲能方面一定要盡快把成本降下來，技術提上去，這是比較迫切的問題。
最后，王偉勝所長在對話總結中談到，對于太陽能和風電來講，是發(fā)電滿足負荷，不同時段發(fā)的電力價格應該是不一樣的。將來我們要構建一個清潔低碳的、高比例的可再生能源體系，如何克服可再生能源自身帶來間歇性和不穩(wěn)定性是我們需要重點關注的。如果我們可以把一些能量儲存起來，直接用儲能削平，在西部地區(qū)可以減少棄風棄光。我們需要持續(xù)對儲能技術和調(diào)節(jié)特性進行研發(fā)。未來，我們需要從技術方面對太陽能熱發(fā)電和電網(wǎng)關系進行定量評價和實證；另外投資者和政策制定者也應該從規(guī)劃的角度進一步對太陽能熱發(fā)電價值進行定量化研究。
