太陽能作為一種清潔的可再生能源,具有光伏和風力發電無法比擬的優勢。光熱發電最大的特點是可以將太陽能以熱能的方式儲存起來,并在必要時轉化為電能輸送到電網。這種將發電與儲能相結合的方式,對于彌補太陽能發電的間歇性,以及對電網的調峰能力具有非常重要意義。
光熱發電正在浮出水面。說起可再生能源,2016年最火熱的話題可能不再是光伏和風電,由于示范項目和電價的正式公布,步入發展“元年”的光熱發電,無疑已經成為當下能源圈的“新寵”。
在國家能源局此前印發的《太陽能發展“十三五”規劃》(以下簡稱《規劃》)中明確指出,到2020年底,太陽能熱發電裝機達到500萬千瓦,太陽能熱利用集熱面積達到8億平方米,太陽能年利用量達到1.4億噸標準煤以上。按照“統籌規劃、分步實施、技術引領、產業協同”的發展思路,《規劃》明確光熱發電的重點任務為,組織光熱發電示范項目建設,發揮太陽能熱發電調峰作用,建立完善太陽能熱發電產業服務體系。
業界資深人士項曉東指出,人們對理想能源的標準已有三項共識:可再生,低成本,無傷害,以及為了強化應用而衍生出來的可兼容性。所謂“可兼容”,即與傳統能源設施兼容、與化石能源功能兼容。目前,最有可能滿足上述理想能源四項標準,特別是“可兼容”標準的主要技術途徑是太陽能光熱技術,因為光熱技術實質上是以“太陽能集熱器”替代燃煤鍋爐,它直接實現了對太陽的光能和熱能的利用。
與其他可再生能源相比,光熱發電是目前唯一有望替代火電作為基礎電力的清潔能源形式,解決了新能源領域的“最大難題”——能量儲存,從而實現了電力輸出“連續、穩定、可控”,而且直接輸出交流電,并網友好。中國工程熱物理學會副理事長馬重芳指出,在儲能領域,目前基本上都是用化學儲能(蓄電池),做不到“大規模、長壽命、低成本”。光熱發電的“熔鹽儲熱”是一種物理儲能的方法,通過數以萬噸計的高溫熔鹽可以儲存數以百萬千瓦時的能量。
光熱發電被看好的另一個原因是源于它的效率優勢。光熱發電是可再生能源利用的一種,一般認為,光熱發電比光伏發電具有轉化效率高、24小時不間斷發電等優勢。據悉,一般的光伏發電轉化效率為10%—20%,而此次中海陽玉門槽式光熱電站項目的承諾轉化效率為24.6%。簡言之,光熱發電的特點是先將太陽能轉化為熱能再進行發電,一定程度上可以平抑日照波動,對電網相對友好,同時熱能可以有效儲存且具有一定的經濟性,熱源可與火電等熱電廠互補,提高發電小時數和調峰,并提供可供調度的電力。
更為值得關注的是,2011年光伏標桿電價政策出臺后,當年光伏電站的裝機容量同比增長超過700%,以此可以預測,所處類似發展階段的光熱行業,或將在“十三五”時期迎來行業爆發期。業內專家預計,“十三五”時期,光熱產業對經濟產值的貢獻將突破萬億元。其中,光熱發電產業對經濟產值的貢獻將達到6000億元,平均每年拉動經濟需求1200億元,同時帶動高端制造、新材料、電子工業、互聯網等相關產業發展。
但與此同時,作為未來我國多元能源結構的重要組成部分,盡管光熱發電還存在技術等方面的困難,但自從今年9月初發改委將光熱發電1.15元/千瓦時的標桿電價公布后,產業投資和發展已提速。國家863項目1MW槽式示范項目首席專家和課題負責人徐二樹認為,光熱發電未來具有很大潛力,但在“十三五”期間仍將處于技術摸索和逐漸成熟階段。
據21世紀可再生能源政策網絡近日發布《2016年全球可再生能源現狀報告》顯示,截至2015年末,可再生能源電力占全球發電量的23.7%,其中地熱能、光能、海洋能總共占比0.4%。徐二樹認為,盡管光熱發電具有較大潛力,但目前尚有部分技術難題待解決,在“十三五”階段,我國光熱發電仍將處于技術摸索階段,暫時難以成為滿足國民經濟生產需求的主要能源。
除行業技術掣肘外,市場競爭、成本和可靠性壽命、運營經驗缺乏等問題,同樣對光熱產業能否大規模發展形成挑戰。“光熱發電最致命的問題是初始投資費用高。”光熱發電資深學者張建城指出,“第一批光熱發電示范項目初始投資在每千瓦3萬至4萬元,而光伏發電初始投資目前已步入每千瓦萬元以下,風力發電初始投資大概也在每千瓦1萬元以內。燃煤電站的初始投資則更低,每千瓦僅為4000至5000元,經濟性差異一定程度上將影響投資熱情。”
尚處于起步階段的光熱發電除了面臨成本高企的困難外,“國產化率不高、電力市場改革、競價上網等因素也是產業發展必須面對的問題。”張建城說,“鏡場關鍵技術中的集熱管、集熱器、控制系統國內的產能基本滿足當前的需求,但國產化率普遍較低。這也加大了發電成本。”
此外,運營經驗缺乏也是目前國內光熱產業面臨的一大困難。由于缺乏成熟的配套體系和實際的運營經驗,為避免拖延完工等問題,國家發改委要求享受示范電價的首批光熱發電項目要在2018年12月31日前全部投入運行。“若以2018年底并網發電這個時點看,預計2019年行業將步入較成熟的市場化階段。”中海陽實際控制人薛黎明介紹說。
“盡管光熱發電產業有更高的資金和技術門檻,將使得進入的玩家更少、更加理性。但在2-3年以后,光熱發電產業仍或將迎來一波大浪淘沙 ,設備供應商和大量拿地的項目運營商或將經歷一次整合。”薛黎明補充道。
光熱發電正在浮出水面。說起可再生能源,2016年最火熱的話題可能不再是光伏和風電,由于示范項目和電價的正式公布,步入發展“元年”的光熱發電,無疑已經成為當下能源圈的“新寵”。
在國家能源局此前印發的《太陽能發展“十三五”規劃》(以下簡稱《規劃》)中明確指出,到2020年底,太陽能熱發電裝機達到500萬千瓦,太陽能熱利用集熱面積達到8億平方米,太陽能年利用量達到1.4億噸標準煤以上。按照“統籌規劃、分步實施、技術引領、產業協同”的發展思路,《規劃》明確光熱發電的重點任務為,組織光熱發電示范項目建設,發揮太陽能熱發電調峰作用,建立完善太陽能熱發電產業服務體系。
業界資深人士項曉東指出,人們對理想能源的標準已有三項共識:可再生,低成本,無傷害,以及為了強化應用而衍生出來的可兼容性。所謂“可兼容”,即與傳統能源設施兼容、與化石能源功能兼容。目前,最有可能滿足上述理想能源四項標準,特別是“可兼容”標準的主要技術途徑是太陽能光熱技術,因為光熱技術實質上是以“太陽能集熱器”替代燃煤鍋爐,它直接實現了對太陽的光能和熱能的利用。
與其他可再生能源相比,光熱發電是目前唯一有望替代火電作為基礎電力的清潔能源形式,解決了新能源領域的“最大難題”——能量儲存,從而實現了電力輸出“連續、穩定、可控”,而且直接輸出交流電,并網友好。中國工程熱物理學會副理事長馬重芳指出,在儲能領域,目前基本上都是用化學儲能(蓄電池),做不到“大規模、長壽命、低成本”。光熱發電的“熔鹽儲熱”是一種物理儲能的方法,通過數以萬噸計的高溫熔鹽可以儲存數以百萬千瓦時的能量。
光熱發電被看好的另一個原因是源于它的效率優勢。光熱發電是可再生能源利用的一種,一般認為,光熱發電比光伏發電具有轉化效率高、24小時不間斷發電等優勢。據悉,一般的光伏發電轉化效率為10%—20%,而此次中海陽玉門槽式光熱電站項目的承諾轉化效率為24.6%。簡言之,光熱發電的特點是先將太陽能轉化為熱能再進行發電,一定程度上可以平抑日照波動,對電網相對友好,同時熱能可以有效儲存且具有一定的經濟性,熱源可與火電等熱電廠互補,提高發電小時數和調峰,并提供可供調度的電力。
更為值得關注的是,2011年光伏標桿電價政策出臺后,當年光伏電站的裝機容量同比增長超過700%,以此可以預測,所處類似發展階段的光熱行業,或將在“十三五”時期迎來行業爆發期。業內專家預計,“十三五”時期,光熱產業對經濟產值的貢獻將突破萬億元。其中,光熱發電產業對經濟產值的貢獻將達到6000億元,平均每年拉動經濟需求1200億元,同時帶動高端制造、新材料、電子工業、互聯網等相關產業發展。
但與此同時,作為未來我國多元能源結構的重要組成部分,盡管光熱發電還存在技術等方面的困難,但自從今年9月初發改委將光熱發電1.15元/千瓦時的標桿電價公布后,產業投資和發展已提速。國家863項目1MW槽式示范項目首席專家和課題負責人徐二樹認為,光熱發電未來具有很大潛力,但在“十三五”期間仍將處于技術摸索和逐漸成熟階段。
據21世紀可再生能源政策網絡近日發布《2016年全球可再生能源現狀報告》顯示,截至2015年末,可再生能源電力占全球發電量的23.7%,其中地熱能、光能、海洋能總共占比0.4%。徐二樹認為,盡管光熱發電具有較大潛力,但目前尚有部分技術難題待解決,在“十三五”階段,我國光熱發電仍將處于技術摸索階段,暫時難以成為滿足國民經濟生產需求的主要能源。
除行業技術掣肘外,市場競爭、成本和可靠性壽命、運營經驗缺乏等問題,同樣對光熱產業能否大規模發展形成挑戰。“光熱發電最致命的問題是初始投資費用高。”光熱發電資深學者張建城指出,“第一批光熱發電示范項目初始投資在每千瓦3萬至4萬元,而光伏發電初始投資目前已步入每千瓦萬元以下,風力發電初始投資大概也在每千瓦1萬元以內。燃煤電站的初始投資則更低,每千瓦僅為4000至5000元,經濟性差異一定程度上將影響投資熱情。”
尚處于起步階段的光熱發電除了面臨成本高企的困難外,“國產化率不高、電力市場改革、競價上網等因素也是產業發展必須面對的問題。”張建城說,“鏡場關鍵技術中的集熱管、集熱器、控制系統國內的產能基本滿足當前的需求,但國產化率普遍較低。這也加大了發電成本。”
此外,運營經驗缺乏也是目前國內光熱產業面臨的一大困難。由于缺乏成熟的配套體系和實際的運營經驗,為避免拖延完工等問題,國家發改委要求享受示范電價的首批光熱發電項目要在2018年12月31日前全部投入運行。“若以2018年底并網發電這個時點看,預計2019年行業將步入較成熟的市場化階段。”中海陽實際控制人薛黎明介紹說。
“盡管光熱發電產業有更高的資金和技術門檻,將使得進入的玩家更少、更加理性。但在2-3年以后,光熱發電產業仍或將迎來一波大浪淘沙 ,設備供應商和大量拿地的項目運營商或將經歷一次整合。”薛黎明補充道。