2016年9月,國家能源局發(fā)布《關于建設太陽能熱發(fā)電示范項目的通知》,啟動首批20個光熱發(fā)電示范項目,我國光熱發(fā)電進入試點示范階段。按照2014年發(fā)布的《中國可再生能源發(fā)展路線圖2050》所制定的光熱發(fā)電產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,該階段的主要任務是積累系統(tǒng)集成經驗、建立產業(yè)鏈基礎、打通產業(yè)鏈。雖然部分示范項目進展不順利,但是隨著光熱發(fā)電示范項目陸續(xù)投運,整個行業(yè)已進入收獲期。光熱發(fā)電產業(yè)取得的成績可圈可點,首批投運項目運行情況良好,初步形成了完整的產業(yè)鏈,并且已經走向海外市場,示范效應非常顯著。
一、兩年6項目并網,光熱發(fā)電產業(yè)進入收獲期
光熱發(fā)電示范項目啟動以來,歷經3年建設已經進入收獲期。首批示范項目2018年并網3個、2019年并網2個,多能互補示范工程項目并網1個,我國大型商業(yè)化光熱電站總裝機容量達到350MW。另外還有2個項目倒送電成功,進入并網倒計時。
2018年6月30日,中廣核德令哈50MW槽式光熱發(fā)電項目并網,并于2018年10月10日實現商業(yè)運營。這是我國第一個大型商業(yè)化槽式光熱發(fā)電項目,標志著我國正式成為全球第8個掌握大規(guī)模光熱發(fā)電技術的國家。
2018年12月28日,首航節(jié)能敦煌100MW塔式光熱發(fā)電項目并網發(fā)電。這是我國第一個大型商業(yè)化熔鹽塔式光熱發(fā)電項目,自此我國擁有了首座百兆瓦級商業(yè)化光熱電站。
2018年12月30日,中控德令哈50MW塔式光熱發(fā)電項目并網。
2019年9月19日,中電建共和50MW塔式光熱發(fā)電項目并網。
2019年9月19日,魯能格爾木50MW塔式光熱發(fā)電項目并網(該項目是多能互補集成優(yōu)化國家示范工程項目)。
2019年12月29日,中電工程哈密50MW塔式光熱發(fā)電項目并網。
2019年11月6日,蘭州大成敦煌50MW熔鹽菲涅爾光熱發(fā)電項目倒送電成功。
2019年12月29日,中核龍騰烏拉特100MW槽式光熱發(fā)電項目倒送電成功。
二、運行效果良好,首批投運項目多指標超預期
截至2019年年底,首批投運的3個光熱發(fā)電示范項目已經運行滿一年。3個示范項目在我國特殊的地理和氣象條件下,短時間內就實現了穩(wěn)定發(fā)電,運行狀況良好,多項指標優(yōu)于設計值。
中廣核德令哈50MW槽式發(fā)電項目投運以來運行穩(wěn)定,2019年4月16日在調度限制負荷的情況下,全天發(fā)電量突破80萬千瓦時,實現發(fā)電量84.337萬千瓦時。
首航節(jié)能敦煌100MW光熱發(fā)電項目聚光、吸熱、儲熱、換熱、發(fā)電等子系統(tǒng)設備運行正常穩(wěn)定。該項目于2019年6月17日順利實現滿負荷發(fā)電,同時夏季工況下晝夜連續(xù)發(fā)電突破180萬度。根據2019年6月16日夜間的監(jiān)測數據,吸熱器出口熔鹽溫度達到565℃,主蒸汽溫度和壓力分別為539.59℃、13.2MPa,汽輪發(fā)電機組最大輸出功率達到100.8MW,各主要指標均優(yōu)于設計值。
中控德令哈50MW光熱發(fā)電項目于2019年7月下旬進入常規(guī)運行階段,運行表現不斷提升。電站10月份進入性能考核期,第一個考核季度機組平穩(wěn)運行,累計發(fā)電量3366.1萬度,季度發(fā)電量達成率達到92.1%。其中,12月份發(fā)電量達成率97.6%,達到了全球同類電站同期最高水平。
三、關鍵設備國產化,初步形成完整的產業(yè)鏈
光熱發(fā)電產業(yè)鏈可以分為基礎材料、裝備制造、電站EPC、電站運營、電力輸配等環(huán)節(jié)。我國在太陽能聚光、高溫光熱轉換、碟式聚光器系統(tǒng)的設計、兆瓦級塔式電站系統(tǒng)設計集成等方面已實現技術突破。尤其是在示范項目的帶動下,企業(yè)通過自主創(chuàng)新突破了光熱領域的多項核心技術。根據《2018年度太陽能熱發(fā)電及采暖技術產業(yè)藍皮書》的相關數據,我國光熱發(fā)電產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)達到260多家,初步形成了完整的產業(yè)鏈。光熱發(fā)電關鍵設備基本實現國產化,設備國產化率超過90%。
圖1:我國光熱發(fā)電產業(yè)相關企業(yè)數量情況
吸熱器、熔鹽泵、熔鹽閥等核心設備的國產化取得較大進展。首航節(jié)能、杭鍋集團、東方電氣、上海鍋爐等企業(yè)生產的吸熱器,江蘇飛躍、濟南華威、江蘇金麟、中船重工等企業(yè)生產的熔鹽泵,北京佳潔能新節(jié)能、浙江萬龍、哈電集團等企業(yè)生產的熔鹽閥,均已成功應用于首批光熱發(fā)電示范項目。
電站EPC能力也得到快速提升。光熱發(fā)電站涉及設備供應商多、專業(yè)領域廣、產業(yè)鏈長,對電站整體設計和系統(tǒng)集成技術要求高。目前,國內具備單獨承建一個光熱發(fā)電站能力的EPC總包商較少,大部分企業(yè)僅具備局部環(huán)節(jié)EPC的能力。因此,大部分光熱發(fā)電項目采用多個合同分包的模式,如太陽島EPC、儲熱島EPC、常規(guī)島EPC等。不過,傳統(tǒng)電力基建工程公司具備光熱發(fā)電站的工程設計和施工能力,承接光熱發(fā)電站EPC業(yè)務具有優(yōu)勢,通過與國內外EPC總包商合作,技術水平快速提升。
12月24日,全國人大常委會副委員長丁仲禮對《中華人民共和國可再生能源法》實施情況的執(zhí)法檢查做了專項報告,報告中指出光熱發(fā)電已經初步形成具有自主知識產權的產業(yè)鏈。
四、助力全球降成本,光熱發(fā)電產業(yè)揚帆海外市場
雖然2018年首個光熱發(fā)電示范項目才并網投運,但是相關業(yè)主企業(yè)結合我國高原高寒的實際情況,提出了多種世界首創(chuàng)的技術路線,為“走出去”奠定了良好的基礎。近年來,我國光熱企業(yè)憑借扎實的技術和成本優(yōu)勢,積極開拓北非、中東、南歐、南美等海外市場,獲得了一些國際項目的總承包合同,并逐漸向項目主設備供應商、集成商方向發(fā)展,國際影響力和競爭力不斷增強。
在我國產業(yè)鏈的帶動下,全球光熱發(fā)電站的建設成本大幅降低。根據國際可再生能源署2019年5月發(fā)布的報告,2018年全球光熱發(fā)電的度電成本為0.185美元/千瓦時(折合人民幣1.27元/千瓦時),較2017年下降26%,較2010年下降了46%。其中,我國低成本光熱發(fā)電產業(yè)鏈功不可沒。國際可再生能源署發(fā)布的報告也肯定了我國在供應鏈以及項目開發(fā)方面對全球光熱發(fā)電成本降低所做出的貢獻。
目前,全球光熱發(fā)電裝機容量約700萬千瓦。據國際能源署可再生能源市場分析與預測2019-2024報告顯示,2024年全球光熱發(fā)電裝機容量將達到900萬千瓦,五年增長60%,市場開發(fā)潛力巨大。從全球來看,中國是最具備進一步完善全產業(yè)鏈能力的國家。中國企業(yè)的參與對于全球光熱發(fā)電成本的持續(xù)降低具有重要推動作用。未來,我國光熱發(fā)電企業(yè)“走出去”的步伐將不斷加快,向世界輸出光熱發(fā)電的“中國智慧”和“中國方案”。
總體來看,首批光熱發(fā)電示范項目圓滿達成了預期示范效果,為光熱發(fā)電產業(yè)下一階段的規(guī)?;l(fā)展奠定了堅實的基礎。同時,也要注意到未來光熱發(fā)電的主要市場在國外。因此,應及時總結首批示范項目的經驗并做好“十四五”規(guī)劃,適時啟動第二批光熱發(fā)電示范項目,助力光熱發(fā)電產業(yè)練好內功,助推光熱發(fā)電企業(yè)揚帆海外市場。