CSPPLAZA光熱發電網訊：6月12日，2023中國國際光熱大會暨CSPPLAZA第十屆年會在浙江杭州盛大召開，電力規劃設計總院高級顧問孫銳出席會議并作主題為《光熱發電在新能源基地中的功能和設計要點及開發方式探討》的報告，重點探討了光熱發電在新能源基地中的設計要點及開發方式。

圖：孫銳

孫銳指出，今年3月20日，國家能源局綜合司發布了28號文，文中明確提出了在“十四五”期間爭取每年開工300萬千瓦，這標志著我國光熱發電進入了規模化發展的新階段。要落實這樣的發展目標，使光熱發電更好地發揮其技術優勢，需要改變光熱發電項目的開發模式并建立電價傳導機制。目前正在開展新能源基地的建設中包含29個光熱發電項目，總裝機容量達到3.3GW，基本上沿用了多能互補一體化項目的模式，將新能源基地分解為若干個多能互補一體化建設項目。

孫銳認為，在缺乏發光熱發電上網電價傳導機制的情況下，采用光伏、風電、光熱打捆多能互補一體化項目方式，通過光伏和風電的利潤空間來彌補光熱發電的虧損，對緩解光熱發電產業鏈的生存危機產生了積極作用，但也帶來一些新的問題。

一體化項目中的光伏、風電與儲能和光熱發電的容量配比，是根據目前的上網電價、按照滿足投資方的最低收益要求確定的，并沒有考慮新能源基地輸出的電力品質要求。在多能互補一體化項目中，光熱發電按照當地燃煤發電的基準上網電價是虧損的，需要通過風電和光伏發電的利潤空間來彌補。因此，投資方為了達到合理的投資收益，只能大幅削減光熱發電的投資，聚光集熱系統的容量大幅度縮減，導致光熱發電機組的發電量和靈活調節功能大打折扣，喪失了長時儲能的技術優勢（很多光熱發電機組的年利用小時數僅為1300小時，扣除檢修25天后的全年日平均利用小時數僅3.8小時）。可以預見，這些新能源基地投運后，棄風率和棄光率將顯著增高是難以避免的。

光熱發電在新能源基地中的功能

▋電力系統面臨的挑戰與對策

根據相關的預測，要實現2060年碳中和的目標，即時我國風電和太陽能發電的裝機容量占比要達到75%—80%，這給電力系統提出了巨大的挑戰。光伏發電和風電的出力具有隨機性、波動性和間歇性，隨著容量占比的不斷增大，電力系統供電的可靠性不斷下降；隨著火電裝機容量的下降，系統的轉動慣量越來越小，對電力系統安全性的不利影響越來越大；具有同步發電機功率輸出特性的靈活調節電源容量占比不斷下降，系統的電力平衡難以保證。因此，構建新型電力系統的任務十分艱巨。

為滿足電力系統安全穩定運行和可靠供電的需要，儲能將會與電源、電網、負荷并列成為新型電力系統的第四個要素，具有同步發電機功率特性的低碳靈活調節電源將成為新型電力系統不可或缺的重要支撐。

圖：不同儲能方式

光熱發電集發電和儲能為一體，采用交流同步發電機，可以連續24小時發電，因此，它比其他儲能方式更具有技術優勢。

▋光熱發電在系統中的功能定位

光熱發電在新能源基地中的功能定位如何？孫銳給出了以下回答：

新能源基地中若沒有生物質發電，光熱發電則是唯一可以連續穩定24小時發電的電源。它可以發揮調峰、調頻、提供轉動慣量和旋轉備用的功能。如果利用抽水蓄能或壓縮空氣儲能替代光熱發電的功能，則需要多臺相同容量機組接力運行，其裝機容量是光熱發電的2-3倍，會顯著提高新能源基地的發電成本。

如上圖所示，其他儲能方式都需要經過儲能過程和釋能過程的循環，單臺機組無法實現24小時連續發電。而光熱發電可以像燃煤發電機組那樣連續24小時發電，在新能源基地電力輸出缺乏時段，它可以滿出力運行，其他時段可以將出力降至15%，持續提供轉動慣量并作為旋轉備用，為系統提供可靠的電力支撐。另一方面，在極端氣象條件下，風電和光伏發電受阻、儲能電站無能可儲的情況下，光熱發電機組可以利用天然氣發電，保證有一定功率的電力輸出，與建設天然氣發電機組相比，僅需要在光熱電站中增設天然氣加熱熔鹽系統，備用成本低。

光熱發電的設計要點和項目開發方式

▋光熱發電的設計要點

孫銳強調，光熱發電項目必須要根據新能源基地系統研究確定的功能定位和技術要求進行設計，主要有以下幾個要點：

1）按照連續24小時發電的功能要求，配置聚光集熱系統和儲熱系統的容量。有日照條件下機組的日利用小時數大小于10小時（5~6小時滿功率運行，19~18小時低功率旋轉備用）;

2）光熱發電機組的年出力曲線要盡可能平緩；

3）宜設置電加熱系統，以便在無光、有風的氣象條件下，利用風電儲熱；在光伏棄光的情況下利用光伏儲熱；

4）當新能源基地需要光熱電站在連續2天以上無光、無風的極端氣象條件下仍要有一定的功率輸出，需要設置天然氣熔鹽加熱系統，使機組仍然可以提供電力。

▋光熱發電項目的開發方式

孫銳表示，光熱電站的系統配置非常靈活，完全可以根據新能源基地對其功能要求進行系統配置。然而，不同的系統配置對光熱發電機組性能和發電成本的影響很大。采用目前的多能互補一體化模式難以保證光熱發電發揮其技術優勢，新能源基地的電力輸出也難以滿足要求，因此需要對新能源基地的開發方式進行調整。具體辦法如下：

1）建立光熱發電上網電價的傳導機制是解決光熱發電高質量發展的當務之急，也是構建新型電力系統不可或缺的政策措施。

2）以上網電價為標的、采用競價招標方式選擇電源開發商是大勢所趨。對于新能源基地中的各種類電源和儲能項目，在完成系統研究后，可以分類別進行競價招標。通過競價招標，確定上網電價和開發商，是電源上網電價市場化改革的方向。

3）將峰谷分時銷售電價模式向上傳導至電源上網側，可有效激勵電源參與系統調峰，是電源上網電價反應供求關系的最佳模式。