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清華碳中和研究院:中國光熱發(fā)電成本至少有一半下降空間

媒體:界面新聞  作者:郁娟
專業(yè)號:林森
2024/1/18 10:49:13

據(jù)中國科學院電工研究所研究員王志峰介紹,中國共有42個光熱發(fā)電項目正在建設(shè)。

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敦煌光熱發(fā)電站。圖片來源:圖蟲創(chuàng)意

“預(yù)計到2030年,光熱發(fā)電的度電成本可降至0.7元/度以下,2040-2050年下降到0.35-0.45元/度?!?/p>

日前,清華大學碳中和研究院發(fā)布的《中國碳中和目標下的風光技術(shù)展望》(下稱報告)對“光熱發(fā)電”這一小眾可再生能源路線的發(fā)展作出了預(yù)測。這意味著,中國光熱度電成本至少還有一半的下降空間。

光熱技術(shù)又被稱為“聚光太陽能發(fā)電 (CSP) ”,利用光學原理令大面積的太陽能集中,再由光熱轉(zhuǎn)換原理令太陽能換化為熱能,熱能通過熱機驅(qū)動轉(zhuǎn)換為電力。

“光熱發(fā)電具有長周期、大容量儲熱的特點,可以提供24小時穩(wěn)定電力,發(fā)揮煤電機組基本負荷的供熱作用?!鼻迦A大學碳中和研究院院長助理、環(huán)境學院教授魯璽在報告發(fā)布會上表示,光熱電站可以利用儲能系統(tǒng)雙向連接電網(wǎng),與風光互補發(fā)電,提高間歇性的可再生能源的消納比例。

中國光熱發(fā)電行業(yè)尚處于大規(guī)模推廣的初期階段,不具備成本優(yōu)勢,未實現(xiàn)成熟商業(yè)化發(fā)展,

據(jù)魯璽介紹,目前新建光熱電站的度電成本為0.7-1元/千瓦時。聚光吸熱、儲換熱系統(tǒng)是決定光熱發(fā)電電價的重要因素,占據(jù)了整個光熱電站成本的77%。

中國科學院電工研究所研究員王志峰在上述會上表示,目前中國以槽式、塔式為主的光熱發(fā)電技術(shù)邁入了可以商業(yè)化的階段,接下來就是降低成本,完成產(chǎn)業(yè)鏈的商業(yè)化。

報告稱,光熱發(fā)電的成本降低主要有三大驅(qū)動因素:一是研發(fā)和示范項目所帶來的技術(shù)創(chuàng)新和提升;二是工業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)帶來的產(chǎn)品組件成本的下降;三是更大規(guī)模電站的開發(fā)帶來的規(guī)?;?yīng)。

據(jù)王志峰介紹,截至2023年12月底,中國共有42個光熱發(fā)電項目正在建設(shè)。

據(jù)CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)統(tǒng)計,截至2023年1月,中共有28個在建/推進中光熱發(fā)電項目。這意味著,2023年中國增加的在建光熱發(fā)電項目或達14個。

此前公開數(shù)據(jù)顯示,截至2023年10月,中國在運的光熱發(fā)電項目僅有8個,總裝機規(guī)模588 MW。

上述報告建議,政府應(yīng)為光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)提供資金、電價等方面的支持性政策,以加速該行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化。

對于目前的光伏技術(shù)趨勢,魯璽也在發(fā)布會上給出預(yù)測:“到2030年,TopCon和異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)的市場占比有望從2022年的11.8%提升到74%,成為主流的光伏技術(shù)產(chǎn)品。鈣鈦礦與硅電池結(jié)合形成的疊層電池,也是未來鈣鈦礦電池技術(shù)發(fā)展的一個方向,它的轉(zhuǎn)換效率有望大幅提高到35%?!?/p>

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圖表來源:《中國碳中和目標下的風光技術(shù)展望》

針對中國風光整體發(fā)展,報告預(yù)計,2024-2030年,中國風力、光伏(含光熱)發(fā)電裝機量將增長兩倍。到2030年,風光總裝機量將占所有電源的45%,發(fā)電量占總發(fā)電量的比重將提升至27%。

根據(jù)電力規(guī)劃設(shè)計總院2023年8月底發(fā)布的報告,2022年,中國風電、光伏發(fā)電量分別為7624億千瓦時和4251億千瓦時,占總發(fā)電量的比重分別為8.8%和4.9%,合計占比13.7%。

報告稱,到2060年,風光裝機量將占所有電源裝機規(guī)模的83%,發(fā)電占比超過65%。

報告表示:“2024-2030年這一階段,迫切需要快速發(fā)展與風光相配套的制氫和儲能技術(shù),促進風光消納,以降低相應(yīng)成本,并逐步建立新型電力系統(tǒng)”。

對于風能、太陽能接下來的可持續(xù)發(fā)展問題,國網(wǎng)能源研究院國網(wǎng)三級顧問、原副院長蔣莉萍在會上表示,風能及太陽能是低碳新型電力系統(tǒng)的重要組成部分,相互之間是“我們”的關(guān)系,不能再是“你”“我”關(guān)系,需要共同以安全可靠供電和實現(xiàn)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型為目標,打造新的電力生態(tài)格局,包括構(gòu)建適應(yīng)未來發(fā)展及新格局的市場機制。

國網(wǎng)能源研究院新能源研究所正高級工程師李瓊慧表示,除常規(guī)的電能量市場、調(diào)峰輔助服務(wù)市場外,還需建立容量市場和綠電市場,后者可以把一部分新能源的發(fā)電成本向用戶側(cè)疏導(dǎo),提升新能源可持續(xù)發(fā)展能力。

上述報告還對不同地區(qū)的風光裝機占比,作了預(yù)測。

報告預(yù)測,到2060年,東北地區(qū)將以風力發(fā)電為主,風電裝機占該地區(qū)電源裝機的60%以上,主要原因在于太陽輻射有限但風力資源豐富。華北、西北太陽能和陸上風能資源都豐富,屆時預(yù)計60%的電源裝機量將來自太陽能裝機,30%來自風電裝機。

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圖表來源:《中國碳中和目標下的風光技術(shù)展望》

南方省份因海上風電資源豐富,預(yù)計風電(主要為陸上山地風電與海上風電)的裝機量將達到該地區(qū)總裝機量的30%。

華東除海上風電資源外,還有較多適合鋪設(shè)分布式光伏的工商業(yè)和住宅建筑面積,屆時該地風光裝機量占比將達到七成,其中風電占30%、光伏占40%。

西南省份由于資源條件限制與充沛的水電資源,風光的裝機量和發(fā)電量都將僅占20%左右。

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