近一段時(shí)間以來，許多曾積極發(fā)展光熱發(fā)電的國家正在削減對其的支持力度。目前全球光熱發(fā)電情況如何?發(fā)展前景怎樣?全球光熱發(fā)電發(fā)展需要破解哪些問題?帶著諸多問題，記者專訪了致力于可再生能源研究的中國科學(xué)院電工研究所博士后Alina Gilmanova和國際可再生能源署項(xiàng)目主管陳勇。
中國影響力漸增
中國能源報(bào)：目前全球光熱項(xiàng)目發(fā)展情況如何?您如何看待光熱行業(yè)前景?
Alina Gilmanova:全球光熱發(fā)電裝機(jī)容量現(xiàn)已累計(jì)達(dá)到約700萬千瓦，主要集中在美國、歐洲、中東、非洲(以北非為主)和中國。
美國早在30多年前就建成了世界上第一座35萬千瓦光熱電站;西班牙在連續(xù)7年度電0.27歐分的標(biāo)桿電價(jià)的支持下，光熱發(fā)電裝機(jī)容量曾一度占全球的1/3，同時(shí)也建立起了生產(chǎn)能力，積累了大量的開發(fā)、設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)維等技術(shù)知識，至今其相關(guān)產(chǎn)業(yè)仍在全球光熱發(fā)電行業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位。
隨后中國、阿聯(lián)酋、南非、摩洛哥、以色列和印度也積極發(fā)展光熱發(fā)電，擴(kuò)大裝機(jī)容量，又將光熱發(fā)電推到一個(gè)發(fā)展高潮。尤其是中國，最近幾年在光熱發(fā)電領(lǐng)域取得了很大的進(jìn)展。2015年以來，中國公司包攬幾乎所有產(chǎn)業(yè)鏈的新建產(chǎn)能;2016年，中國的光熱發(fā)電示范項(xiàng)目可享有度電0.16美分的標(biāo)桿電價(jià)，大約是2013年西班牙的一半。
但是最近，上述國家支持發(fā)展光熱發(fā)電的力度正在逐漸減弱，這其中也包括中國。中國現(xiàn)有光熱發(fā)電總裝機(jī)容量為43.5萬千瓦，如果在2020年末之前，在建的10個(gè)項(xiàng)目能夠并網(wǎng)發(fā)電，屆時(shí)總裝機(jī)可望達(dá)130萬千瓦。但政府下一步如何繼續(xù)扶持示范項(xiàng)目及如何制定與執(zhí)行今后的標(biāo)桿電價(jià)，仍懸而未決，這給中國乃至全球光熱發(fā)電的發(fā)展前景注入了不確定性。
中國能源報(bào)：除了不確定性，對全球光熱行業(yè)會有其他影響嗎?
Alina Gilmanova:中國海外光熱發(fā)電項(xiàng)目的參與度已成為影響全球光熱行業(yè)發(fā)展前景一個(gè)重要因素。近幾年中國參與海外項(xiàng)目力度很大，例如迪拜的70萬千瓦“Noor Energy”一期、希臘的5萬千瓦光熱發(fā)電項(xiàng)目以及摩洛哥的NOOR二期和三期共計(jì)35萬千瓦的項(xiàng)目。如果能夠繼續(xù)保持這種很強(qiáng)的參與力度的話，很大程度上，中國將決定著全球光熱發(fā)電發(fā)展的速度與規(guī)模。
特別是迪拜的項(xiàng)目，其無論是在規(guī)模還是在技術(shù)上都具有開創(chuàng)性的意義，而且發(fā)電成本也很低，35年購電合同電價(jià)為度電7.3美分，與新建天燃?xì)獍l(fā)電成本不相上下。這也證明了光熱發(fā)電項(xiàng)目的成本可以降下來，但這需要世界各國在其發(fā)展初期階段給予持續(xù)的政策支持。
影響全球光熱行業(yè)前景的一個(gè)長期因素就是應(yīng)對氣候變化的需要。雖然光熱發(fā)電所實(shí)現(xiàn)的直接碳減排微不足道，但關(guān)鍵是其電源的連續(xù)、穩(wěn)定性、可調(diào)度等優(yōu)勢可以對如風(fēng)力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)這樣的電波動性可再生能源電源進(jìn)行有效的電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)，推進(jìn)全球能源體系向清潔低碳方向轉(zhuǎn)型。所以，從這個(gè)角度上來講，健康穩(wěn)定地支持光熱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展非常關(guān)鍵。
國際能源署預(yù)測，全球光熱發(fā)電在下個(gè)5年間預(yù)計(jì)將增長340萬千瓦。但目前，全球光熱發(fā)電發(fā)展正處在一個(gè)十字路口的關(guān)鍵時(shí)期，世界各國的政策方向?qū)Q定其未來，如果政策措施等制定執(zhí)行得當(dāng)，光熱發(fā)電的前景應(yīng)是很美好的。
光伏和光熱不可同日而語
中國能源報(bào)：有人認(rèn)為，未來“儲能+光伏發(fā)電”比光熱發(fā)電更具優(yōu)勢，您怎么看這個(gè)觀點(diǎn)?
Alina Gilmanova:首先，把光熱與光伏來比較，即使加上儲能的話，其意義也并不大，因?yàn)檫@兩種技術(shù)各有各自的優(yōu)勢，并且都是未來低碳電力系統(tǒng)所需要的。光伏配以短時(shí)間儲能在成本上占優(yōu)勢;但如果是長時(shí)間大容量儲能，要實(shí)現(xiàn)24/7這樣的連續(xù)發(fā)電，或是為風(fēng)電在夜間做調(diào)節(jié)電源，光熱發(fā)電配以熱儲應(yīng)該更具有成本優(yōu)勢。
就目前的技術(shù)水平而言，熱儲要比電池儲能具有更大的成本優(yōu)勢，尤其是在大規(guī)模項(xiàng)目上。即使電池儲能未來即使有較大的技術(shù)突破，但技術(shù)進(jìn)步僅僅是成本下降的一個(gè)因素，其他非技術(shù)性因素如對融資風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知，政策支持的力度以及規(guī)?；l(fā)展的速度都會影響成本下降的速度與幅度。
根據(jù)國際可再生能源署的數(shù)據(jù)與分析，2010-2018年間全球平均加權(quán)平準(zhǔn)發(fā)電成本下降了50%左右，在建與新建項(xiàng)目的成本將會進(jìn)一步下降，逐漸接近新建天然氣發(fā)電成本。在中國，其平均加權(quán)平準(zhǔn)發(fā)電成本度電大約在10美分左右，仍高于風(fēng)電和光伏，但光熱發(fā)電配套熱儲的電源質(zhì)量比較穩(wěn)定，可以向電網(wǎng)提供可調(diào)度電力，這與風(fēng)電或光伏等波動性電源有很大不同，所以不能同日而語。
需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，我們比較成本的時(shí)候，應(yīng)該把“光伏+電池”和“光熱+熱儲”來進(jìn)行比較。據(jù)大致測算，如果兩套系統(tǒng)均配套6小時(shí)儲能來比較其平均加權(quán)平準(zhǔn)發(fā)電成本的話，光伏要比光熱發(fā)電度電成本高出大約15%左右。
另外，隨著波動性可再生能源如光伏與風(fēng)電在電力系統(tǒng)中的比例快速上升，全球?qū)烧{(diào)節(jié)性電源的需求將會不斷增加。原則上，依賴單一電源的電力系統(tǒng)，即使配以儲能，也是不安全的。退一步講，即使安全不是問題，光伏配以電池儲能能否達(dá)到像預(yù)期那樣，大規(guī)模替代現(xiàn)有的常規(guī)電源，仍是一個(gè)未知數(shù)，因?yàn)槿虻碾姵厣a(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈要到達(dá)滿足這樣的需求仍面臨諸多挑戰(zhàn)與不確定性因素?？傊?，未來能源體系應(yīng)該向多元化發(fā)展，光熱與光伏將都需要，令其各盡所長。
市場規(guī)模制約全球光熱發(fā)展
中國能源報(bào)：與光伏相比，光熱行業(yè)發(fā)展相對滯后。您覺得全球光熱發(fā)電行業(yè)要快速發(fā)展，需要破解哪些障礙?
陳勇：全球光熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展相對滯后主要是受市場規(guī)模的限制。光熱發(fā)電沒有十分合適穩(wěn)定的扶持政策，更為重要的是，其發(fā)展規(guī)模反而受到限制，不準(zhǔn)許超出設(shè)定的上線。在中國，盡管許多企業(yè)對光熱發(fā)電項(xiàng)目抱有濃厚的興趣，但只有少數(shù)入選示范項(xiàng)目才能得到政策支持，即享受標(biāo)桿電價(jià)補(bǔ)貼。
當(dāng)中國支持光熱發(fā)電政策一出臺，行業(yè)內(nèi)對光熱發(fā)電前景十分看好，投資興趣很濃。如果能像發(fā)展光伏和發(fā)電那樣扶持光熱發(fā)電，在安裝總規(guī)模上放開一些，可以推測，具有發(fā)電出力穩(wěn)定可調(diào)等特性的低成本光熱發(fā)電將會迎來一個(gè)爆發(fā)式的發(fā)展，首先在中國然后會惠及世界其它國家。
中國能源報(bào)：眾所周知，目前光熱發(fā)電技術(shù)主要是槽式、塔式、菲涅爾式和盤(碟)式，您覺得未來哪種技術(shù)會成為全球光熱發(fā)電的主流?
陳勇：槽式光熱發(fā)電技術(shù)已經(jīng)主導(dǎo)市場許多年了，大約占全球市場份額的90%左右。塔式由于可以獲得更高的溫度，轉(zhuǎn)換效率比較高，近幾年在中國發(fā)展很快。另外，塔式仍具有較大的技術(shù)改進(jìn)與創(chuàng)新的潛力，其未來成本下降空間比槽式的要大。但由于其系統(tǒng)比較復(fù)雜，技術(shù)進(jìn)步與成本下降也需要更多的時(shí)間。
菲涅爾式和盤(碟)式更適合于小規(guī)模場景的應(yīng)用，尤其是工業(yè)蒸汽的生產(chǎn)，集中供熱，以及制氫行業(yè)。這兩種技術(shù)可以以模塊單元式開發(fā)利用與運(yùn)行(即可以分階段安裝運(yùn)行多個(gè)小規(guī)模單元的獨(dú)立系統(tǒng))，這樣可以減少投資風(fēng)險(xiǎn)。
這四種不同的光熱發(fā)電技術(shù)路線，各有所長，而且都在不同程度上繼續(xù)完善創(chuàng)新，但哪一種會在今后脫穎而出，恐怕還要看政策支持的傾斜度，扶植在未來電力系統(tǒng)中最適合不同地區(qū)和國情的光熱發(fā)電技術(shù)。
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