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(xué)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(shè)集團(tuán)有限公司工程研究院副院長許繼剛、西安交通大學(xué)教授魏進(jìn)家和中國科學(xué)院電工研究所研究員徐二樹。
各位專家分別結(jié)合自身的研究領(lǐng)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(guān)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(shù)
高虎副主任談到國家已經(jīng)提出2020和2030發(fā)展目標(biāo)，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(biāo)準(zhǔn)煤的能源消費(fèi)量，以20%的占比計算，意味著將有12億的非化石能源供應(yīng)量，包括風(fēng)電、太陽能發(fā)電。如果其中的太陽能發(fā)電有相當(dāng)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(biāo)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(rèn)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(rèn)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(cè)重于作為一個發(fā)電的電源？李所長認(rèn)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(jìn)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(yīng)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(jìn)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(yīng)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(shù)，側(cè)重于技術(shù)的應(yīng)用，成本的下降；到了一定規(guī)模以后，隨著技術(shù)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(guān)系一直不是很友好。儲能一直是可再生能源研發(fā)的重點(diǎn)。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(guān)系變的很友好。目前以熔融鹽儲熱為代表的儲能技術(shù)，從規(guī)模上、成本上、壽命上都已經(jīng)達(dá)到了一定要求。儲熱和電網(wǎng)的關(guān)系鎖定的第一個問題就是太陽能熱發(fā)電廠和電網(wǎng)關(guān)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(yùn)行已經(jīng)可以達(dá)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(shù)。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(yùn)行穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)性能的技術(shù)。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(guān)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(yùn)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(guān)于提高可再生能源的比例，魏進(jìn)家教授提出，太陽能熱發(fā)電可以做調(diào)峰來抑制光伏、風(fēng)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(dāng)前技術(shù)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?xì)獍l(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?？?；并且經(jīng)濟(jì)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(cè)的網(wǎng)，其中一個特點(diǎn)是消耗和發(fā)電要瞬時平衡，因此要求供應(yīng)側(cè)和消費(fèi)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(fù)荷的能力；第二個特點(diǎn)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(jī)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(jìn)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(shù)是下一步工作的重中之重
關(guān)于太陽能熱發(fā)電未來應(yīng)該如何與電網(wǎng)進(jìn)行更進(jìn)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(fēng)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(xué)，到傳熱，到儲能，到熱功轉(zhuǎn)換，跨很多學(xué)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(chǔ)之上，才能攻克集成技術(shù)。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(fēng)電和光伏的歷程來看，我國有很好的制造業(yè)基礎(chǔ)，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)模化發(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(kuò)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(guān)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(fù)的一些新能源示范基地就是很好的切入點(diǎn)。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(jìn)行了聯(lián)合應(yīng)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(yīng)該抓住現(xiàn)在的契機(jī)。
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(biāo)準(zhǔn)的鞭策力度和加快建設(shè)對工程的第三方的評估檢測和驗證機(jī)構(gòu)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(shè)相當(dāng)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(yīng)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(guān)鍵。
魏進(jìn)家指教授指出，儲能非常重要。目前儲能量非常大，應(yīng)該對儲能系統(tǒng)的壽命問題以及怎樣能從太陽能熱化學(xué)的角度探索高集成度的先進(jìn)儲能技術(shù)進(jìn)行研發(fā)探索。太陽能熱化學(xué)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(shù)提上去，這是比較迫切的問題。
最后，王偉勝所長在對話總結(jié)中談到，對于太陽能和風(fēng)電來講，是發(fā)電滿足負(fù)荷，不同時段發(fā)的電力價格應(yīng)該是不一樣的。將來我們要構(gòu)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(diǎn)關(guān)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(fēng)棄光。我們需要持續(xù)對儲能技術(shù)和調(diào)節(jié)特性進(jìn)行研發(fā)。未來，我們需要從技術(shù)方面對太陽能熱發(fā)電和電網(wǎng)關(guān)系進(jìn)行定量評價和實證；另外投資者和政策制定者也應(yīng)該從規(guī)劃的角度進(jìn)一步對太陽能熱發(fā)電價值進(jìn)行定量化研究。
