中國儲能網(wǎng)訊：10月25日，浙江中控太陽能技術(shù)有限公司（簡稱中控太陽能）董事長兼總工程師金建祥在2018光熱發(fā)電創(chuàng)新大會上，論述了他對于用作調(diào)峰電源的光熱電站技術(shù)及經(jīng)濟性的思考。他說：光熱電站應定位于調(diào)峰電源和基荷電源，有利于發(fā)揮光熱電站的比較優(yōu)勢，光熱的未來充滿希望；而隨著光熱發(fā)電成本的下降，用于調(diào)峰電源的光熱電站具有技術(shù)優(yōu)勢和較好的經(jīng)濟性。
圖：建設中的中控太陽能德令哈50MW光熱發(fā)電示范項目
對于光熱電站的定位，金建祥指出現(xiàn)階段和下階段光熱發(fā)電的主要作用。
他說：現(xiàn)階段的作用：（1）DSG技術(shù)路線：白天電量補充，因儲能成本高，無法夜間和陰天發(fā)電。（2）熔鹽技術(shù)路線：白天與光伏和風電一樣盡可能多發(fā)電，仍是一種電量補充；利用儲能晚高峰繼續(xù)發(fā)電，則有別于光伏成為電力補充和保障。
下階段的主要作用是發(fā)揮儲能優(yōu)勢，成為清潔的調(diào)峰電源。（1）與光伏、風電混合發(fā)電，取代部分火電和天然氣調(diào)峰電源，可逐步實現(xiàn)按照調(diào)峰電價平價上網(wǎng)。（2）在未來，光熱發(fā)電將逐步替代煤電，成為清潔的基荷電源和調(diào)峰電源。
一、光熱電站如何“調(diào)峰”
光熱電站調(diào)峰是指在高比例清潔電源背景下，通過光熱電站機組的出力調(diào)節(jié)，滿足電力系統(tǒng)負荷需求；適應于電力負荷需求的調(diào)峰光熱電站運行模式——白天中午前后2-6小時低負荷運行或停機，為光伏讓路；晚高峰后夜間低負荷運行或停機，為風電/存量煤電讓路；并配合光伏和風電，多能互補成為一種穩(wěn)定的清潔電源組合（通過大規(guī)模儲熱，將光伏、風電多余的棄光棄風電力儲存起來，大幅提升出力預測準確度，提升清潔能源的消納能力）。
1、光熱電站配合光伏出力特征的“調(diào)峰”
（1）光伏在早晚各3小時發(fā)電量僅占25%，中午6小時發(fā)電量占75%。
（2）光熱電站可提供早、晚高峰及短暫陰云時段的出力。
（3）光熱電站可根據(jù)光伏白天出力曲線及電力需求負荷調(diào)整出力變化。
2、光熱電站配合風電出力特征的“調(diào)峰”
（1）夜間通常是風電出力高峰的時段。
（2）光熱提供早、晚高峰時的出力，錯開白天光伏和夜間風電的出力峰值。
3、光伏、風電與光熱組合，成為主力電源
（1）光伏、風電已經(jīng)過5-10年大規(guī)模發(fā)展，成本大幅下降，產(chǎn)業(yè)相對成熟。
（2）光伏、風電第一輪發(fā)展的定位仍是清潔電源的電量補充。
（3）光伏、風電遇到高棄光、棄風的問題，第一輪發(fā)展到達瓶頸。
（4）與儲能光熱組合，可帶動光伏、風電在電力新時代的第二輪發(fā)展。
（5）與儲能光熱組合，可以促進清潔能源消納，提升清潔能源比例，真正使清潔能源變成替代煤電的主力電源。
二、光熱電站調(diào)峰的技術(shù)優(yōu)勢
1、儲熱儲能技術(shù)優(yōu)勢
（1）成本低：全壽命周期內(nèi)化學電池成本的1/10。
（2）效率高：充放熱及儲熱效率超過98%。
（3）壽命長：全壽命周期0損耗/衰減。
（4）安全可靠：低于220℃迅速凝固為穩(wěn)定固態(tài)。
2、光熱調(diào)峰的技術(shù)優(yōu)勢
（1）深度：20%至100%負荷調(diào)節(jié)范圍。
（2）速度：5-20min的快速負荷變化速率。
（3）設備壽命：347H高品質(zhì)換熱器材質(zhì)保證設備可承受快速負荷變化沖擊。
三、光熱電站調(diào)峰能力
圖：燃煤火電站升負荷變化時間曲線
從上圖可以看出：
（1）光熱電站蒸汽發(fā)生系統(tǒng)負荷調(diào)節(jié)速度快（5min）。
（2）調(diào)峰煤電的瓶頸主要在于鍋爐。
1、常規(guī)5萬規(guī)模機組負荷變化的調(diào)整曲線和效率曲線
圖：國內(nèi)（上圖）和西門子（下圖）汽輪機啟動曲線
2、低負荷運行/停機對光熱電站的影響
（1）50%-100%負荷運行，汽輪機效率下降不超過10%。
（2）15%-50%負荷運行，汽輪機效率下降10%-30%。
（3）頻繁的極熱態(tài)及熱態(tài)停機啟動，不利于汽輪機壽命。
四、光熱電站成本下降的思考
據(jù)統(tǒng)計：2017年全國平均上網(wǎng)電價：光伏：0.94元/kWh，同比增0.18%，天然氣：0.83元/kWh（容量0.67元/kWh+電量0.16元/kWh），煤電調(diào)峰：大于0.85元/kWh(每kWh)。
相比光伏，光熱產(chǎn)業(yè)標準化和規(guī)模化空間大，但難度也大。主要表現(xiàn)在：
（1）光伏：電子部件占比高，標準化高；光熱：機械部件占比高，大量設備定制化。
（2）光熱的標準化不僅有利于降低裝備造價，還可縮短設計和建設工期。
（3）光熱電站用玻璃、鋼材、熔鹽和水泥等材料占投資不到18%，其余均可通過規(guī)?；瘜崿F(xiàn)降價。
光熱發(fā)電成本下降可能的四個階段：
2-3年后，0.95元/kWh。
5-6年后，0.8元/kWh。
7-9年后，0.65元/kWh。
10年后，未來新技術(shù)得到成功應用：0.35-0.45元/kWh
1、用于調(diào)峰的光熱電站的經(jīng)濟性分析
（1）傳統(tǒng)概念下調(diào)峰光熱電站的經(jīng)濟性分析：因調(diào)峰需求導致棄光，發(fā)電量減少，較多影響經(jīng)濟性； 為配合調(diào)峰需求，設計時減小鏡場，但仍會較多影響經(jīng)濟性。
（2）系統(tǒng)優(yōu)化：為適應于調(diào)峰需求，系統(tǒng)設計需調(diào)整：同等采光面積下（同等土地面積），增加儲能時長，或：同等采光面積下，增加汽輪機額定功率。
所以說，通過系統(tǒng)優(yōu)化，用于調(diào)峰的光熱電站經(jīng)濟性受調(diào)峰影響較小。
2、光熱電站作為調(diào)峰電站的經(jīng)濟性（中午4小時不發(fā)電）
從上表可以看出：作為調(diào)峰電源，在經(jīng)濟性上并沒有大的障礙。
3、光熱電站作為調(diào)峰電站的經(jīng)濟性（中午4小時，夜間4小時不發(fā)電）
從上表可以看出：調(diào)峰將限制發(fā)電小時數(shù)，限制發(fā)電小時數(shù)越多，對經(jīng)濟性影響越大；但仍一般小于5%，在經(jīng)濟性上并沒有大的障礙。
總之，隨著光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，成本下降可期，光熱電站可用作調(diào)峰電源。
