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,却忽略了还有太阳能光热发电。光【guāng】热发电通【tōng】过汇集太【tài】阳能热量加热蒸汽发电,且还可【kě】以通过【guò】储热在没有阳【yáng】光【guāng】的【de】夜间发电,可谓十分完美的【de】能源【yuán】利用形【xíng】式【shì】。

但是,未【wèi】来十年,刚【gāng】刚进入【rù】大众视野的光热【rè】却不得【dé】不面临生与死的关键抉择【zé】。

按照《能源发展“十三【sān】五”规划》的要求【qiú】,到2020年,太阳能发电规模达到【dào】1.1亿千【qiān】瓦以【yǐ】上,其中【zhōng】光热发电500万【wàn】千瓦【wǎ】。2016年9月,国家能源局印发《关于建设太阳【yáng】能热发电示范项目的通【tōng】知》,启动【dòng】首批20个【gè】太阳【yáng】能热发电示范项【xiàng】目建设,总计装机容量【liàng】近135万千瓦。

但是,由【yóu】于【yú】技术、资【zī】金等原因,延期、退出情【qíng】况屡【lǚ】现,首批光热示范项【xiàng】目并未达【dá】到人们的预期【qī】,也为后【hòu】续太阳能光热【rè】的发展蒙上【shàng】了一层阴影。

国际可再生能【néng】源署(IRENA)统计数据显示【shì】,截至2015年12月底,西【xī】班牙在运光【guāng】热电站总装【zhuāng】机【jī】容【róng】量为230万千瓦,占全【quán】球总装机容【róng】量近一半,位居【jū】世界第【dì】一,美国第二,总装【zhuāng】机量为177.7万千瓦,两者合计光热装【zhuāng】机超过400万千瓦,约占全【quán】球光热装【zhuāng】机【jī】的88%。

对于有着【zhe】较多【duō】经验的西班牙和美国来【lái】说,其多年发【fā】展下来光【guāng】热【rè】装【zhuāng】机也仅为400万千瓦,国内光伏的发展起点不可谓不【bú】高【gāo】。

同【tóng】为太【tài】阳能【néng】,光伏已经成【chéng】为能源体系中【zhōng】不可或缺的一【yī】份子,虽然也在经历去补贴的阵痛,但是作为难兄难【nán】弟【dì】的光热显然步履【lǚ】更【gèng】加艰难【nán】,且难以复制【zhì】光伏的成功。

“十三五”规划搁浅

按照原【yuán】本的规划,“十三五”光热发电的【de】规模设定为【wéi】500万千瓦【wǎ】,首批的示范项目便达【dá】到了135万千瓦【wǎ】,但是【shì】从已有的发展【zhǎn】状况来看,“十三五”光热目【mù】标【biāo】无法实现已成大概率事件【jiàn】。

2017年【nián】9月,在首批光【guāng】热示范项目运作一年【nián】之后,国家能源局新能【néng】源和可再生能源【yuán】司副司长李创军在一次会议上曾【céng】提【tí】出:“下一【yī】步,我【wǒ】们一【yī】方【fāng】面要推动第一批示范建设【shè】加快【kuài】建设进度,力争2018年底前建成投产【chǎn】,对不能【néng】按期【qī】投产【chǎn】的研【yán】究价格【gé】联动【dòng】机制【zhì】。并在【zài】认【rèn】真总结第一批示范项目建设情【qíng】况的基础上,择机启【qǐ】动第二批示范项目建设。”

2018年【nián】5月,国家【jiā】能源局下发《关于推进太阳能热发电【diàn】示范项目建设有关事【shì】项【xiàng】的通知》,根【gēn】据示范项目【mù】实际情况,首【shǒu】批示范项【xiàng】目建设期【qī】限可放【fàng】宽至9-21,同【tóng】时明确要建【jiàn】立电价退【tuì】坡机【jī】制、建设内容调整机制、项目退【tuì】出【chū】机制这三【sān】项工作机制和失信惩戒等制度【dù】。

根据已有的消息【xī】,示范项【xiàng】目延期投【tóu】运的电价【jià】政策很可能将【jiāng】分【fèn】四个梯【tī】度执【zhí】行,具体【tǐ】执行电价梯度【dù】为2018年底【dǐ】前并【bìng】网投运执行1.15元/kWh,9-21前并网投运执行1.14元【yuán】/kWh,2019年底前【qián】并网投运执行1.12元/kWh,2020年底前并网投运执【zhí】行1.07元/kWh。

光热虽然【rán】没有【yǒu】一个好的开头,但是也未尝不是件好【hǎo】事【shì】,及早发现问题,制定发展规划或【huò】许对【duì】于【yú】光热的【de】长远发展更为有【yǒu】利。

光热领域的知【zhī】名企业浙江中控太阳【yáng】能技术有限【xiàn】公司董事长金【jīn】建祥将【jiāng】光热的【de】发展【zhǎn】分为了四个阶段,四个阶段均为在补【bǔ】贴不拖欠【qiàn】,不【bú】弃【qì】光的理想状况下。

具体情况为:

第【dì】一【yī】阶段,9-21年后,光【guāng】热电价达到0.95元/kWh的水平,每年新装3-5GW;

第二阶段【duàn】,9-21年后,电价下【xià】降到【dào】0.8元/kWh的水平,每年新装5-10GW;

第三【sān】阶段,9-21年后,电价达到【dào】0.65元【yuán】/kWh,每年新装10GW以上【shàng】;

第四阶【jiē】段【duàn】,10年后,电价下降到0.9-21.45元/kWh,平价上网取【qǔ】代部【bù】分火电,成【chéng】为基荷电【diàn】源和调峰电源。

难以复制光伏的成功

事实上,光热对于【yú】中国来说仍然【rán】是一个【gè】比较陌生【shēng】的事物。尽【jìn】管已【yǐ】经有了首【shǒu】批示范项目的落【luò】地,但【dàn】是从发展光【guāng】热的条件、技【jì】术【shù】的选【xuǎn】择、融资以【yǐ】及配套政策支持上,国内光热无疑都稍显稚嫩。

在【zài】已经【jīng】发【fā】布【bù】的【de】《2017年中国光热发电行业发【fā】展简析》(下简【jiǎn】称“发展简析”)中,国内的光热【rè】示范【fàn】项目开发与国【guó】际的环境并不相同,首批示范项【xiàng】目不及【jí】预【yù】期有着各【gè】方面的原因。

首先是自然资源条件不同,中国的辐【fú】照资【zī】源相较弱,气【qì】候条件【jiàn】也与国外有很大的【de】不同,国际上成熟【shú】的电站大都建【jiàn】设于资源相【xiàng】对较好的地区,无论是太阳能还是气候资源,不【bú】存【cún】在【zài】国【guó】内昼【zhòu】夜温差大【dà】、极【jí】寒【hán】等【děng】恶劣天气情况。

其次,据统计,国外所有商业化【huà】项目的整【zhěng】体开发进度【dù】从项目立项【xiàng】到最终完成建设都超【chāo】过【guò】了【le】两年时间【jiān】,单纯计算【suàn】建设【shè】耗时,从启动建设【shè】到最终投运通【tōng】常可【kě】以在两年【nián】之【zhī】内完【wán】成。但国内首批示范项【xiàng】目下发之后【hòu】,虽然从2016年9月底到2018年有两年多时间,但当时的大多数项【xiàng】目【mù】还没有完成项目的前【qián】期【qī】开发。加之是第一次【cì】进行商业化电【diàn】站的开【kāi】发,因此时【shí】间显得十分匆忙。

而从光伏的发展来看,对于光照资源的要求并没有那么严格,且【qiě】项【xiàng】目开发建设【shè】的难度也相对较小。在补【bǔ】贴政策下发之【zhī】前【qián】,国内光伏制造业已经在【zài】给【gěi】国【guó】外【wài】光伏提供产品【pǐn】的过程中积累了【le】大【dà】量的经验,在【zài】补贴政策下【xià】发【fā】之后【hòu】,光伏便开始迅速扩张,十【shí】年来已经成为能源【yuán】体系【xì】中不可忽视的一部分。

此外【wài】,光热【rè】是一个【gè】资金密集型【xíng】的产业,而现阶段【duàn】金融机构对于光热【rè】的投资热【rè】情显然不高。首批光【guāng】热示范项目中有一半是以民企为投资商进行【háng】主导的,但是大多【duō】数民企在融资方面【miàn】遇到了困难,严【yán】重影【yǐng】响了项目【mù】的【de】推进。

值得一提的是,光热在【zài】发展之初便【biàn】遇【yù】到了同光伏同样【yàng】的问题——土地,相【xiàng】较【jiào】于光伏,光热的占地【dì】面的更为庞大。尽管电站大多位于西北沙漠【mò】戈壁地【dì】区,但是首【shǒu】批【pī】示范项【xiàng】目仍然【rán】暴露出土地利用【yòng】等非技术因【yīn】素的问题【tí】。

数据来源:CSPFocus

技术还将试错

资【zī】料显示,光【guāng】热发电主要有槽式、塔【tǎ】式【shì】、碟式(盘式)、菲涅尔式四种系【xì】统。首【shǒu】批20个示范项【xiàng】目中包含9个塔式,7个槽式和4个【gè】菲涅尔式电站。

从【cóng】目前的【de】应用情况来看,塔式和槽式是应用最为【wéi】广泛【fàn】的【de】两种光热技术路线。2018年10月,中广核【hé】德令哈【hā】50兆瓦【wǎ】槽式光热【rè】项目正【zhèng】式投运,也【yě】是首批光热示范项目中第【dì】一【yī】个建成并网【wǎng】的电站【zhàn】。

此外,首【shǒu】批光热示【shì】范项目【mù】中有望按时并【bìng】网【wǎng】的还有北京首航艾【ài】启【qǐ】威节【jiē】能技术股份有【yǒu】限公司敦【dūn】煌熔盐【yán】塔式10万千瓦光【guāng】热发电示范项目、青【qīng】海中控太阳能发电有限公司【sī】德【dé】令哈【hā】熔盐塔式5万千瓦光热【rè】发电项目、玉门鑫能光热第一电力【lì】有限公【gōng】司熔盐塔式【shì】5万千瓦【wǎ】光热发电【diàn】项目、深圳市金钒能源科技有限【xiàn】公司阿克塞5万千瓦【wǎ】熔盐槽【cáo】式光热【rè】发电项【xiàng】目,不难看出均为槽式和塔式技术路【lù】线。

上述发展简析中还提出:导热油槽【cáo】式技术已经经过【guò】大规模商业【yè】化验【yàn】证,采【cǎi】用该技术的项目没有受制于技术的问题而迟滞不前;熔【róng】盐【yán】塔式技术【shù】在整【zhěng】个示范项目中,部分【fèn】项目因为技术问题【tí】迟滞不前【qián】。选择【zé】熔盐塔的【de】项目方,发现全球范围内【nèi】的熔【róng】盐【yán】塔项目出现事故,以及【jí】发电【diàn】量不及预【yù】期【qī】的情况,对技【jì】术成熟性产【chǎn】生【shēng】置疑,因此【cǐ】影响了项目进度。

此【cǐ】外,采用其它技术路【lù】线的项目由于欠缺商业【yè】化验证,对技术【shù】存在【zài】担忧,加之技术在全球范围【wéi】内【nèi】还没有商【shāng】业化开发【fā】的【de】成功【gōng】案例,存在较大的技术性风险【xiǎn】。

毋庸置疑,未来光【guāng】热的发展最为核心的仍然是技术的【de】突【tū】破,实现高效率、低成本。但是,热电转换效【xiào】率最高的蝶【dié】式以【yǐ】及【jí】技术结构简单、传【chuán】动机构简单且【qiě】易于操【cāo】作的【de】菲【fēi】涅尔式【shì】在国内是否也【yě】有发展【zhǎn】的空间呢【ne】?

从能源角【jiǎo】度【dù】来【lái】看,光热对于整个能源结构【gòu】百利【lì】而无一害,但【dàn】是在光伏、风电先行发展起来之【zhī】后,光热的未来【lái】定位仍【réng】然【rán】需要顶层【céng】的设计;从自身的发展来看【kàn】,光热发展需要积累更多技术【shù】实【shí】践、融资以及政策上的经【jīng】验【yàn】积累。