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光伏与光热,是时候开始合作了
发布时间:2019-12-02  来源:CSPPLAZA光热发电平台  

  一个绿色、稳定、灵活的新型电网,何时才能实现?一个完全依赖可再生能源的新时代,何时才会到来?

  可再生能源的从业者们寄希望于大规模开发风电、光伏,以实现这一人类共同愿景,但事实是,即便风电光伏开始全面平价,甚至在看得见的未来低于燃煤发电的成本,如果没有灵活的可调电源予以支撑,新能源全面取代化石能源仍将远不可及。

  当前,我国的能源“十四五”发展规划正在前期编制中,在风电光伏全面平价的后补贴时代,并不意味着其将因此迎来无上限的增长,风电光伏的波动性决定了,其必须依靠可调机组才能为用户提供稳定的电能,敞口发展将带来极大的电力系统风险。

  国家发改委能源研究所研究员时璟丽认为,在后补贴时代,新建项目需要具备并网消纳条件,或者说,电网的消纳能力是光伏新增项目的前置条件。如何提升电网消纳可再生能源的能力?从技术层面来讲,需要依赖特高压输电等电网技术以及发展电网友好型的可再生能源。

  再进一步,在“十四五”期间,电力体制改革将快速走向深水区,风电光伏将逐步开始参与电力市场化交易。整个电力市场的形态将发生极大变化,对于风电光伏这类波动性电源如何参与电力市场,如何适应新时代的要求,是当前风电和光伏行业从业者必须开始考虑的现实问题。

  这在很大程度上意味着,电网友好型可再生能源的时代将同步来临。通过智能电网、储能技术、可调电源等形成互补性的、可持续性的综合能源系统,在未来的电力市场才真正具备市场化交易的竞争力。这是解决未来可再生能源高比例发展面临的瓶颈问题的可行方案。

  多能互补正是这种综合性能源系统的一个很好例证。已经建成的鲁能海西格尔木多能互补集成优化示范工程即是一个集成了200MW光伏项目、400MW风电项目、50MW光热项目及50MW电池储能系统的混合电站,2019年9月19日,其中的50MW塔式光热发电项目一次并网成功,标志着这一多能互补集成优化示范工程全部建成并网。

  该电站的示范效益对未来新能源的开发规划具有很大的现实指导意义。

  2016年7月,国家发改委和国家能源局联合下发的《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》就指出,建设多能互补集成优化示范工程对于建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系具有重要的现实意义和深远的战略意义。

  2017年,国家能源局公布了首批23个多能互补集成优化示范工程名单,其中鲁能海西格尔木多能互补集成优化示范工程是其中集合能源种类最丰富的工程之一,在电价不明的不利条件下,这也是目前唯一一个建成的集合了风、光、热、储的多能互补示范工程。

  该项目将风电、光伏、光热和储能结合起来,形成风、光、热、储多种能源的优化组合,以有效解决用电高峰期和低谷期电力输出的不平衡问题,提高能源利用效率,优化新能源电力品质,增强电力输出功率的稳定性,提升电力系统消纳风电、光伏发电等间歇性可再生能源的能力和综合效益。通过采用联合调度技术,可有效减轻电网调峰压力,大幅提高上网比例。

  虽然多能互补当前仍面临诸多问题亟待解决,亟需建立配套的电力调度及市场交易机制,提高风光水火储多能互补系统的运行水平,以及明确多能互补项目的电价政策等。但这些都是机制上的问题,从技术和经济角度来看,推动多能互补的综合性可再生能源项目开发仍是未来的一大趋势。

  一个综合性能源系统的开发,相较于开发一个单独的风电场、光伏电站,在未来的电力市场中都更具竞争优势。

  在认同了这一理念的基础上,传统的光伏项目开发商,需要考虑将何种能源品类进行多能互补开发,才更具经济性和竞争力。

  鲁能海西多能互补示范项目集合了风电、光伏、电池储能、光热发电四种技术路线,其实际运行效果将为此提供重要参考。

  光热发电电力输出稳定、可靠、调节灵活的特点在当前尚未引起国内光伏行业的关注和重视,而在海外的迪拜、摩洛哥、智利等国,光伏和光热配套规划开发已经成为一种普遍的开发模式。

  那么,问题来了。

  同样的10亿元投资,是建设光伏电站+一定比例的电池储能系统/还是建设光伏电站+光热电站的混合电站?抑或是建设光伏+光热+电池储能的多元系统?

  哪种配比能够实现最佳的综合能源系统效益?实现更大比例的上网、更稳定可靠的电能输出、更经济的成本?

  电力规划设计总院的研究表明,光热发电与光伏发电相比,在同容量装机规模下,光热发电的年发电量约是光伏发电的2.5倍;光伏发电要提供可靠的电力,必须配置储能6小时以上的储能电站;在年发电量相同的情况下,光伏发电+电池储能电站的上网电价是光热上网电价的1.18倍。

  但这只是证明光热发电价值的一个基础数据。

  要回答这个问题,需要光伏和光热发电的业内人士,坐在一起认真地聊聊这个话题了。

  可以确定的是,在未来的电力市场竞争中,光伏与光热的合作是极为值得探讨的一个高价值话题。而当前,首先需要实现第一步的跨界融合。

  长期以来,光伏和光热两个行业彼此的交集甚少,打通两个行业之间的沟通屏障,更深入地了解对方的所思所想,探寻融合发展的可能性,极为必要。

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