近日，在由中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司、國家太陽能光熱產業技術創新戰略聯盟、CSPPLAZA光熱發電平臺共同主辦、首航高科能源技術股份有限公司聯合主辦的2022中國風光熱互補新能源基地開發大會上，首航高科能源技術股份有限公司副總經理惠超就《多能互補、光伏+光熱項目配置分析及建議》作了主題報告。

圖：惠超作主題發言

惠超指出，隨著太陽能風電的發電規模不斷擴大，已經成為電源結構中的重要組成部分，隨著能源轉型的推進，以風電，太陽能為主的新能源將逐步成為主導能源。而光熱發電是新能源儲能技術發展的重要方向，具有發電、儲能、可調節等多種功能，光熱項目開發建設對構建以新能源為主體的新型電力系統具有重要意義。

在此背景下，推進多種電源互補，光伏+光熱等配置可以不占用系統調節資源，同時風光互補可改善新能源綜合出力特性，并充分發揮光熱及儲能靈活調節作用，提高項目靈活調節能力。

惠超就光伏900MW、光伏900MW+儲能電池180MW/720MWh、光伏900MW+塔式熔鹽100MW、光伏900MW+槽式導熱油100MW、光伏900MW+儲能電池180MW/720MWh+塔式熔鹽100MW、光伏900MW+塔式熔鹽100MW+棄電加熱40MW、光伏900MW+儲能電池180MW/720MWh+塔式熔鹽100MW+棄電加熱40MW等不同儲能方式組合及配置進行逐一分析。

從組合上來看，光熱電站的容量因數28.7%，是最高的。隨著組合方式的增加，光伏+電池+光熱+棄電組合的方式，容量因數在這些方案的比較里最低，只有19.6%。

結合大基地建設推進過程中遇到的問題惠超提出了如下建議：

1、因不同地區太陽能、風能資源、電價及電力電量消納情況均不相同，需綜合考慮風電、光伏、光熱規模配比、以及聚光集熱和儲熱系統配置規模，完善聯合運行方案，盡可能與用電地區電力系統負荷曲線相匹配，以減輕電力系統調峰壓力。

2、不僅追求技術上的互補，同時滿足經濟上的互補，適當提高太陽能熱發電配建新能源指標規模；推動實施儲能電價及輔助市場服務改革；提高項目投資評價的基準收益率水平，增加項目的可實施性。

更多精彩內容，請閱讀下面刊出的惠超的演講全文：

惠超：各位領導，各位專家，下午好！

我匯報的的題目是《多能互補、光伏+光熱項目配置分析及建議》。

我的報告分五個部分：

第一、公司介紹。

首航高科是一家A股市上市公司，現在總部位于甘肅省，生產基地位于天津、北京等地區。

主營業務在清潔能源和節能環保兩個方向，是國家級的企業技術中心。公司涉入到光熱發電是在2010年，2016年中試的1萬千瓦的塔式光熱項目并網發電。2018年底，位于敦煌的10萬千瓦塔式光熱發電站并網發電。

公司的主營業務主要包括光熱發電，電站空冷，余熱發電，超臨界二氧化碳和燃料電池等方向。在光熱方面，既有塔式的技術路線，也有槽式的技術路線，承擔過敦煌一、二期塔式熔鹽光熱發電項目和中廣核德令哈槽式導熱油發電項目集熱場EPC。

第二，多能互補、光伏+光熱項目申報的背景和意義。

按照國家確定的目標，隨著太陽能風電的發電規模的不斷擴大，已經成為電源結構中的重要的組成部分，隨著能源轉型的推進，以風電，太陽能為主的新能源將逐步成為主導能源。

風、光的年內互補性以及出力特性存在的差異，夏季的時候光比較好，春秋，冬季的時候風比較好，年內具有很強的互補性。

風、光的日內的互補性，主要是白天的時候光比較好，早晚以及夜間的時候風出力比較大，互補主要是要發揮光熱及儲能的靈活調節作用，增加項目靈活的調節能力。

第三、光熱電站的運行特點。

光熱發電是既可以發電，也可以儲能，并且可調節的一種電源，對于構建以新能源為主的新型的電力系統具有比較重要的意義。

光熱發電具備同步交流發電系統所需要的主要技術要求，像電壓，頻率的支撐，響應，轉動慣量的支持。調節范圍是有功調節15-100%機組額定出力，調節精度不小于1%機組額定的出力。無功調節范圍為：滯相功率因數：0.8；進相功率因數：0.95。同時具有AGC和AVR的支撐能力。

10萬千瓦塔式光熱電站的運行特性，儲熱時長按12小時計算，如果按照這個地區、全容量上網，年發電量2億2600萬kWh，容量因數28.7%。由于熔鹽塔式光熱電站具有熱電解耦的特性，出力方式可以調節，按照參與調頻調峰的運行，在一天24小時之內，只在4時段運行，參與早高峰和晚高峰的調節。可以看在中午光比較好的時候，這個時段的出力完全可以避開。

但是需要注意的是，如果這種運行方式的年發電量要減小，容量因數在下降，只有25.1%，電量減少了5千萬kWh。最低運行負荷15%。

另以槽式導熱油電站為例，如果要達到跟塔式相同的每年2億2600萬的發電量，也是全容量上網，容量因數基本一致，儲熱時長12小時，但由于槽式發電效率稍微低一些，同時防凝的需求更高，因此同一個地區槽式需要的鏡場面積要稍微大一點。

槽式的調峰運行能力，傳統的導熱油槽式因為熱電不能完全解耦，并且廠用電率也稍微高一些，所以最低負荷取25%，有短時的中午光伏高發的時間帶了25%的低負荷，在早晚高峰的時候帶高負荷。

容量因數比塔式的稍微下降，發電量1億9千364萬kWh，塔式的是1億9千700多萬kWh；

敦煌二期電站的實際的運行值，6月份的發電總量3379萬度，創歷史新高，比去年同期增長91.2%，單次連續不間斷的發電時間262小時。二季度的總發電量8550萬度，發電量隨著系統越來越成熟，還有很大的繼續提升空間。

第四、儲能方式的組合以及配置的分析。

對于風光熱儲的項目，其中風電和光伏具有較強的隨機性和波動性，追求的目標是通過光熱儲能電站進行調節，減少新能源棄電，平滑功率輸出，提升力品質，實現電網友好接入，改善新能源綜合出力特性。因為不同地區的風光資源不同，最小化風光儲綜合發電成本，提升項目的綜合競爭力。

按照實際項目測算，光伏裝機90萬千瓦，年發電量20億度左右，直流側的容量因數22%，全容量上網。

光伏+儲能電池的方案，光伏90萬千瓦，配20%的儲能，18萬的蓄電池4小時儲能。運行方式主要考慮在上午10點到下午3點，光伏大發的時段來進行電池的充電，在晚高峰6點到10點或者夏季到11點的時段來運行。

這個運行方式也是考慮光伏全容量上網，儲能電池利用時段是在晚高峰。從最左側的圖表和中間的圖表很明顯的看出，峰谷差在減小，晚高峰的出力在提升，但是提升的范圍比較有限。容量因數21.5%，比全容量的光伏有下降。

90萬千瓦的光伏+10萬千瓦的塔式光熱電站的組合方式，這個組合方式的年發電量可以達到將近22億度，因為電池本身是不發電的，所以按照上一個模型的計算，整個系統的發電量是在降低。

光熱電站由于本身具有發電的能力，所以它對整個項目的效益提升是有幫助的，容量因數也是提升的。運行方式是光熱在早晚高峰時段運行，其余時段不運行，從左側的曲線可以看出，夜里12-5點和8點以后，負荷出力是提升的。

90萬千瓦的光伏+10萬千瓦槽式導熱油電站的組合方式，運行方式是一樣的，但是由于槽式的廠用電和防凝要求，出力稍微有一點下降，在21億9000多萬kWh左右，容量因數22.2%。

90萬千瓦光伏加上4小時的儲能電池加上10萬千瓦的熔鹽塔式電站，全年發電量在21億6000萬kWh左右，由于電池的存在，所以整個的系統發電量是在下降的，容量因數也同時在下降。

這個運行方式是中午時段光伏全容量上網，早晚高峰的時候光熱參與運行，晚高峰的時候電池4小時參與調節，顏色深的說明電量比較大，顏色淺，淺藍色或者稍微深一點的藍色都是代表有調節容量的出力。

90萬千瓦光伏加上10萬千瓦的塔式熔鹽儲熱，加上棄電加熱4萬千瓦，年發電量21億kWh左右，容量因數在下降，因為棄電加熱本身要消耗系統的電量，但是整個系統的負荷運行峰谷差在減小。

棄電加熱還有比較多的難題不容易被克服，尤其絕緣，所以棄電加熱配的比例不是很大。運行方式跟電池一樣，是在光伏大發的時候進行加熱，由汽輪機參與早晚高峰的調節。

多種方案的組合，90萬千瓦的光伏，加上4小時的電池儲熱，加上10萬千瓦的熔鹽塔式，加上棄電加熱4萬千瓦，整個年發電量不到20億度，說明組合的越多，尤其是自身不發電的調節能力參與的越多，整個的系統的容量因數在下降，容量因數的下降，也意味著整個組合的效益在下降。

運行方式光熱和電池如剛才所說的4時段滿負荷運行，其余時段不運行。

從組合上來看，光熱電站的容量因數28.7%，是最高的。隨著組合方式的增加，光伏+電池+光熱+棄電組合的方式，容量因數在方案的比較里最低，只有19.6%。

第五、最后提兩個建議。

光熱電站具有儲能及調峰的特性，其價值不僅僅是作為清潔能源的價值，而且還能通過為風光熱儲大基地提供服務，實現自身儲能和調峰的核心價值！

第一個建議：不同地區的太陽能和風能的資源，以及電價，電力電量的消納情況均不相同，需要考慮風電光伏光熱的規模化配比，以及聚光集熱和儲熱系統的配置規模，完善聯合調度運行方案，盡可能的與用電地區的系統負荷曲線相匹配，如果有用電地區系統的負荷曲線，和電源的配置曲線很容易能組合到一起，看匹配的程度，以減輕電力系統的調峰壓力。

第二個建議：我們不僅要追求在技術上的互補，同時也要滿足經濟上的互補，可以適當提高太陽能熱發電配建新能源指標的規模；以及來推動實施儲能電價及輔助市場服務改革；提高項目投資評價的基準收益率水平，增加項目的可實施性。

謝謝大家。