这两年,光伏光热发电模式在我国发展很快。央视新闻等媒体10月2日报道,青海塔拉滩三塔光热基地当日正式对外亮相,这是国内首个三塔布局的光热工程,整片基地布设多达6.3万面定日反射镜,三面镜场呈三角形排布,数万面镜子同步追随太阳转动,将阳光汇聚至三座吸热塔塔顶,聚光位置温度最高可达六七百摄氏度,戈壁之上形成如同“空中三阳”的震撼景象。
该基地配套共和百万千瓦光伏光热项目完成并网,项目整体总装机100万千瓦,包含90万千瓦光伏与10万千瓦熔盐塔式光热单元,按照测算每年可输出22亿千瓦时清洁电力,节约标准煤69万吨,减少二氧化碳排放207万吨。
中国电力企业联合会公开统计,当前国内在建、在用光热电站总规模位居世界第一,我国已经成为全球光热发电产业发展的核心阵地。
很多人容易把光热发电和光伏发电混为一谈,二者虽然都利用太阳能,底层逻辑却完全不同。光伏发电依靠光伏板直接把光能转为电能,有太阳就发电,夜晚、阴天便立刻停摆,想要储存电能,必须额外配置电化学储能电池,大规模建设成本居高不下。
而光热发电走的是光‑热‑电的路线,海量反射镜收集太阳光,加热熔盐介质,把能量以高温热能的形式保存进储罐,需要用电的时候,再用高温熔盐产生蒸汽驱动汽轮机组发电,自带大容量储热能力,不需要依赖锂电池,就可以实现夜间持续向外输送电力,相当于给新能源电网装上巨型“热充电宝”。
共和项目光热单元就配置8小时熔盐储热系统,白天不光储存太阳光热,还可以把光伏发不完的富余电量转化成热能存入熔盐罐,实现跨昼夜错峰供电,让新能源摆脱单纯“看天吃饭”的局限。
三塔布局也并非简单多建两座塔,这是针对超大规模镜场的技术革新。传统单塔光热电站,如果镜场铺得太大,距离过远的定日镜聚光效率会明显衰减。
三塔模式把巨大镜场拆分,三座吸热塔分担聚光任务,收集到的高温熔盐汇聚,共用一套汽轮发电机组,既提升聚光效率,又控制设备整体造价,为后续百万千瓦级别光热工程开辟可行方案,后续格尔木规划的350兆瓦全球最大塔式光热项目,同样将采用这套“三塔一机”的技术思路。
国内光伏产业规模早已全球领先,戈壁荒漠中一块块光伏板遍地开花,但光伏出力波动大的难题始终客观存在。正午阳光充足电力过剩,到了傍晚居民用电高峰,太阳却已经落下,电网会面临供电缺口。
锂电池储能可以缓解矛盾,但锂电池循环寿命、安全隐患、原材料资源约束,都决定了它很难完全独立承担长时间、大规模调峰任务。
光热发电恰好补上这一块短板,它输出的是和火电机组一样的交流电,能够为电网提供转动惯量,起到调频调压的作用,这是光伏、风电很难做到的。
共和项目采用“光伏+光热”耦合模式,光伏负责低成本大规模产出电量,光热负责稳定调峰,二者协同运行,这套模式也正在为国内大批沙漠戈壁大型新能源基地提供可复制的样本。
放眼全球,西班牙是较早发展光热的国家,不过近些年新增建设速度放缓;中东部分国家也建有大型光热电站,但全产业链完整度不及我国。
如今国内从定日镜、吸热器到高温熔盐、储热罐,核心装备国产化率超过95%,整套技术还已经输出到摩洛哥、迪拜等海外项目中。
也要客观看到,光热发电现阶段建设投入依旧高于光伏,度电成本距离传统火电还有差距。过去光热项目大多是示范工程,如今国家政策明确提出2030年力争光热总装机达到1500万千瓦,推动产业走向规模化,依靠规模扩大进一步摊薄造价。
同时项目还兼顾高原生态,共和基地光伏阵列采用高低支架,保留地表原生草场,实践“板上发电、板下牧羊”,在开发绿电的同时不去破坏脆弱的高原戈壁环境。
三塔光热基地矗立在塔拉滩戈壁,不只是一处壮观的工业景观,它代表新能源发展的另一条解题思路。光伏发电解决了“发得出电”,而光热发电解决“电用得稳”。在构建新型电力系统的道路上,二者不是互相替代,而是互为补充,这也是我国大力布局光热产业最核心的价值所在。
热门跟贴