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

“預(yù)計(jì)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(xué)碳中和研究院發(fā)布的《中國碳中和目標(biāo)下的風(fēng)光技術(shù)展望》(下稱報(bào)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(xué)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(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電力。

“光熱發(fā)電具有長周期、大容量儲(chǔ)熱的特點(diǎn)，可以提供24小時(shí)穩(wěn)定電力，發(fā)揮煤電機(jī)組基本負(fù)荷的供熱作用。”清華大學(xué)碳中和研究院院長助理、環(huán)境學(xué)院教授魯璽在報(bào)告發(fā)布會(huì)上表示，光熱電站可以利用儲(chǔ)能系統(tǒng)雙向連接電網(wǎng)，與風(fēng)光互補(bǔ)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(shí)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(shí)。聚光吸熱、儲(chǔ)換熱系統(tǒng)是決定光熱發(fā)電電價(jià)的重要因素，占據(jù)了整個(gè)光熱電站成本的77%。

中國科學(xué)院電工研究所研究員王志峰在上述會(huì)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(bào)告稱，光熱發(fā)電的成本降低主要有三大驅(qū)動(dòng)因素：一是研發(fā)和示范項(xiàng)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)模化效應(yīng)。

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

據(jù)CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，截至2023年1月，中國有28個(gè)在建/推進(jìn)中光熱發(fā)電項(xiàng)目。這意味著，2023年中國增加的在建光熱發(fā)電項(xiàng)目或達(dá)14個(gè)。

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

上述報(bào)告建議，政府應(yīng)為光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)提供資金、電價(jià)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(huì)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(gè)方向，它的轉(zhuǎn)換效率有望大幅提高到35%?！?/p>

針對中國風(fēng)光整體發(fā)展，報(bào)告預(yù)計(jì)，2024-2030年，中國風(fēng)力、光伏（含光熱）發(fā)電裝機(jī)量將增長兩倍。到2030年，風(fēng)光總裝機(jī)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(jì)總院2023年8月底發(fā)布的報(bào)告，2022年，中國風(fēng)電、光伏發(fā)電量分別為7624億千瓦時(shí)和4251億千瓦時(shí)，占總發(fā)電量的比重分別為8.8%和4.9%，合計(jì)占比13.7%。

報(bào)告稱，到2060年，風(fēng)光裝機(jī)量將占所有電源裝機(jī)規(guī)模的83%，發(fā)電占比超過65%。

報(bào)告表示：“2024-2030年這一階段，迫切需要快速發(fā)展與風(fēng)光相配套的制氫和儲(chǔ)能技術(shù)，促進(jìn)風(fēng)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(fēng)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(huì)上表示，風(fēng)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(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型為目標(biāo)，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(jī)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(bào)告還對不同地區(qū)的風(fēng)光裝機(jī)占比，作了預(yù)測。

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

南方省份因海上風(fēng)電資源豐富，預(yù)計(jì)風(fēng)電（主要為陸上山地風(fēng)電與海上風(fēng)電）的裝機(jī)量將達(dá)到該地區(qū)總裝機(jī)量的30%。

華東除海上風(fēng)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(shí)該地風(fēng)光裝機(jī)量占比將達(dá)到七成，其中風(fēng)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(fēng)光的裝機(jī)量和發(fā)電量都將僅占20%左右。