4月25日，2024第十一屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會在內蒙古呼和浩特盛大召開，內蒙古電力勘測設計院有限責任公司能源規劃研究中心經理郭磊先生出席會議并作《雙碳目標下光熱發電在內蒙古新型電力系統建設中的應用淺談》的主題演講。

圖：郭磊

全國及內蒙古電力發展

郭磊表示，近十年來，我國電力工業快速發展，綠色低碳轉型成效顯著，2023年全國全社會用電量9.22萬億千瓦時，全社會用電量同比增長6.7%。

圖：2013-2023年全國全社會用電量及其增速情況

圖：2013-2023年全國電力消費構成情況

2023年內蒙古用電量達到了4823億千瓦時，位居全國第五，GDP總量為全國第21位。（如下圖所示）

2023年，我國電力總裝機達到29.2億千瓦，風光占比達到了36%，同比增長13.9%。

圖：全國全部裝機容量分布圖

2023年全國電力裝機構成及2023年全國發電量構成如下圖所示。

圖：2023年全國電力裝機構成、2023年全國發電量構成

其中，內蒙古自治區電力總裝機、火電裝機、風電裝機規模均達到全國首位。

郭磊表示，內蒙古能源資源富集，發展潛力巨大，作為重要的能源基地、戰略資源基地，新能源步入高質量發展快車道，目前新能源裝機占比達到了自治區裝機總容量的43%。

據郭磊介紹，內蒙古全區太陽能資源的分布自東部向西南增多，其中阿拉善西部、巴彥淖爾市和阿拉善盟的太陽能總輻射量較高，僅次于青藏高原。

圖：內蒙古自治區-年均日照時數

內蒙古自治區風能資源豐富區主要分布在以阿拉善高原、巴彥淖爾高原、鄂爾多斯高原、烏蘭察布高原、錫林郭勒高原、呼倫貝爾高原為主體的高原區，以及在大興安嶺、陰山和賀蘭山等山脈兩側的緩山丘陵區和西遼河平原。各地平均風速和風功率密度季節變化明顯，一般以春、冬季較大，秋季次之，夏季最小。

圖：內蒙古自治區-風功率密度

郭磊表示，從2013年—2023年，全區的風電裝機、光伏裝機都實現倍增，蒙西、蒙東地區2023年風電利用率分別為93.2%、96.7%，蒙西、蒙東地區2023年光伏利用率分別為96.6%、98.7%。全區新型儲能規模達到229萬千瓦，同比增長557.53%。

圖：2013-2023年內蒙古自治區風電發展

圖：2013-2023年內蒙古自治區太陽能發展

據郭磊介紹，內蒙古自治區制定了新能源倍增行動方案，包括發展目標和調節能力。

1、發展目標：

到2025年，新能源裝機達到1.5億千瓦，發電量超過3000億千瓦時，靈活性調節能力達到1500萬千瓦左右；

到2030年，新能源裝機超過3億千瓦，發電量接近6000億千瓦時，靈活性調節能力達到3000萬千瓦左右。

2、調節能力：

統籌各類調節資源建設，增強電力系統靈活性，改善新能源出力特性和負荷特性。

推動太陽能光熱發電示范，結合沙戈荒新能源基地規劃光熱布局，推動光熱發電示范，力爭2025年底前完成新增光熱發電并網20萬千瓦。

內蒙古電網建設新型電力系統面臨的挑戰

一、內蒙古電網發展情況

蒙西電網覆蓋阿拉善盟、巴彥淖爾市、烏海市、鄂爾多斯市、包頭市、呼和浩特市、烏蘭察布市、錫林郭勒盟，已形成“三橫四縱”的500kV主干網架結構，并與華北電網通過4回500kV送電通道相連。截止到2023年底，內蒙古電網發電裝機（6MW及以上）容量10316.8萬千瓦；最高用電負荷達到4290萬千瓦。

圖：蒙西電網500kV主干網架結構

截至2023年底，地區風電、太陽能發電裝機容量占比達到47%，電量占比達到28%。其中，已建成光熱裝機10萬千瓦，位于巴彥淖爾市烏拉特中旗。此外，已建成新型儲能總容量212萬千瓦。

2023年底蒙西各盟市源荷占比情況如下圖所示。

據郭磊介紹，2024年蒙西電網新能源綜合利用率為94%。地區負荷主要分布于鄂爾多斯、包頭、烏蘭察布；其中鄂爾多斯、包頭也是火電富集地區。地區新能源主要分布在烏蘭察布、巴彥淖爾、錫林郭勒等地區。地區新能源與負荷、火電逆向分布，偏遠地區的新能源送出同時受到短路比不足、斷面送出受限、調峰不足三方面因素限制。其中，巴彥淖爾、阿拉善等地區消納壓力較大。

圖：蒙西地區2023年棄電情況分析

蒙西電網抽水蓄能現僅有一座抽蓄電站，裝機120萬千瓦。2023年，蒙西電網新型儲能裝機規模212萬千瓦。

郭磊表示，根據各類項目配儲情況，預計到2025年，內蒙古新型儲能裝機將達到1000萬千瓦以上。

可再生能源出力具有隨機性、波動性與預測難度大等特點，存在電力供應不足或者可再生能源消納能力不足等難題;高比例電力電子的電力系統加大了系統的頻率、電壓、功角以及寬頻振蕩等安全風險，呈現為一個復雜系統。

郭磊表示，內蒙古建設新型電力系統主要面臨以下挑戰：

1、風、光資源與產業空間分布不均衡，資源與需求逆向分布。

2、新能源高速發展、產業基礎薄弱、發展緩慢、產業種類相對單一。

3、電力安全供應需求不斷提升，與新能源消納需求相互制約。

4、地區靈活調節資源有限，新型電力系統構建面臨很大的挑戰。

儲能型光熱電站在新型電力系統建設中的作用

據郭磊介紹，光熱電站及熔鹽儲能在新型電力系統建設中主要具有以下六方面作用：

1、高峰時段電力保障；

2、低谷時段儲熱減輕系統消納壓力；

3、提高短路比；

4、提供轉動慣量、電壓、頻率支撐；

5、降低火電系統調峰成本；

6、多能互補、實現冷/熱/汽/氫多種輸出。

具體優勢體現在：

電量平衡方面：

1、電力保障性，可配置應急燃氣鍋爐替代火電；

2、自帶調節性，可實現以新能源促進新能源消納；

3、清潔低碳型，可促進能源結構綠色轉型優化。

電網穩定方面：

1、旋轉慣量電源，可提高交流電網頻率穩定性；

2、電壓支撐電源，可有效抑制新能源暫態過電壓；

3、同步發電機電源，可提高交流電網功角穩定性。

對于高比例新能源系統，系統頻率穩定依靠接入電網中的發電機、調相機等旋轉設備調節。根據目前已投運50ＭＷ光熱電站的參數統計，其轉動慣量約為50Mvar分布式調相機的2.39倍，Ｘ”ｄ約為分布式調相機的1.42倍。可為系統提供緊急無功電壓支撐，有助于直流輸電功率和系統主要節點電壓迅速恢復，防止引起電壓崩潰。

圖：不同類型機組參數比較

郭磊以某存在低電壓問題的地區為例，證明光熱電站可有效提高地區電壓。（如下圖所示）

談及光熱發展現存問題及所面臨的挑戰，郭磊表示，光熱發電存在系統復雜的特點，需要不斷進行技術創新，充分發揮光熱電站在調節和儲存方面的優勢，開展風電、光伏與光熱發電聯合開發模式研究，促進光熱發電行業可持續發展。

同時，光熱發電存在成本過高的特點，度電成本居高不下。在補貼取消后，獨立投資運行難以為繼，上下游相關產業鏈均會受到影響。

目前在建的光熱項目多位于西藏、新疆、青海等地。新建光熱電站的度電成本為0.7-1元/千瓦時。聚光吸熱、儲換熱系統是決定光熱發電電價的重要因素，占據了整個光熱電站成本的77%。

發展展望與商業模式

郭磊分別梳理了近幾年來國家、內蒙古自治區層面發布的相關支持政策：

國家相關政策：

▌2021年3月15日，習近平總書記在中央財經委員會第九次會議上對能源電力發展作出了系統闡述，提出構建以新能源為主體的新型電力系統，為新時代能源電力發展指明了科學方向、提供了根本遵循。國務院關于印發《2030年前碳達峰行動方案的通知》(國發[2021]23號)，明確提出“構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統”。

▌2023年3月，國家能源局發布《關于推動光熱發電規模化發展有關事項的通知》：為深入貫徹黨的20大精神，促進光熱發電規模化發展，充分發揮光熱發電在新能源占比逐漸提高的新型電力系統中的作用，在本地新能源基地建設中同步推動光熱項目規模化、產業化發展，力爭“十四五”期間，全國光熱發電每年新增開工規模達到300萬千瓦。

▌2024年3月國家發改委、工信部等六部門聯合發布《關于支持內蒙古綠色低碳高質量發展若干政策的通知》：以更大力度發展新能源，以庫布齊、烏蘭布和、騰格里、巴丹吉林沙漠為重點，規劃建設大型風電光伏基地，積極發展光熱發電。

▌2024年4月國家能源局關于印發《2024年能源工作指導意見》：鞏固擴大風電光伏良好發展態勢。穩步推進大型風電光伏基地建設，有序推動項目建成投產。統籌優化海上風電布局，推動海上風電基地建設，穩妥有序推動海上風電向深水遠岸發展。做好全國光熱發電規劃布局，持續推動光熱發電規模化發展。

內蒙古自治區相關政策：

▌2022年3月4日，內能新能字〔2022〕103號文《內蒙古自治區可再生能源發展規劃》總結首批太陽能熱發電示范項目建設經驗，發揮太陽能熱發電儲能調節能力和系統支撐能力，因地制宜建設太陽能熱發電項目。充分發揮太陽能熱發電在電力系統中調峰、調頻、儲能等多元功能，統籌推動太陽能熱發電與風電光伏基地一體化建設運行，為新能源高比例自用和外送提供支撐，力爭“十四五”期間新增并網太陽能熱發電項目50萬千瓦。

▌2022年3月4日，內政辦發〔2022〕19號文《內蒙古自治區人民政府辦公廳關于推動全區風電光伏新能源產業高質量發展的意見》，通過新增抽水蓄能、化學儲能、空氣儲能、氣電、光熱電站等儲能或調峰能力，多渠道增加可再生能源并網規模。

▌2023年10月內蒙古自治區人民政府辦公廳發布《自治區新能源倍增行動實施方案的通知》：制定獨立新型儲能電站實施細則，在源、網、荷側規劃布局儲能電站，推進新型儲能試點示范，推動在電網關鍵節點和偏遠地區建設獨立儲能電站，提升電力系統調節能力。力爭“十四五”后三年每年完成新增新型儲能并網300萬千瓦。推動太陽能光熱發電示范，結合沙漠、戈壁、荒漠地區新能源基地建設規劃光熱布局，統籌新能源項目布局或預留光熱項目場址，推動光熱發電示范，“十四五”期間力爭完成新增光熱發電并網裝機規模20萬千瓦。

▌2023年12月，內蒙古自治區人民政府印發《關于促進新能源消納若干舉措的通知》：持續優化電價政策，充分發揮電價引導作用，促進新能源消納。建立新能源調峰考核機制，統籌電力供需形勢、新能源運行狀況以及電力系統安全穩定運行要求，制定調峰考核辦法，明確調節性電源、儲能、用戶各方調峰責任、目標、任務及具體要求，充分發揮電力系統整體調節能力。

綜上，郭磊就雙碳目標下光熱發電的發展展望提出如下思路和建議：

1、“光熱儲能+”模式

優化光熱電站集熱和儲熱容量，通過電熱儲能，進一步提高項目向下調峰能力；

極端天氣下，通過光熱電站跨日調節作用，提高項目向上調節能力；

通過配置一定容量的光伏拉低綜合電價水平，目的是提高電網相對友好的全部可再生能源電力電量；

示范項目打造統一電價，不高于項目地火電基準電價。

2、大容量光熱電站與大型基地相結合

光熱電站具備大容量的儲能功能，同時依靠汽輪機發電，為電力系統提供轉動慣量。在條件合適地區，可能實現12小時以上儲能，通過大量示范應用逐步降低成本。

3、給予光熱發電穩定的價格政策

電價對可再生能源發展至關重要，建議借鑒支持生物質發電的做法，按照“以收定支”方式，在“十四五”后期和“十五五”初期，每年安排一定數量的資金支持新增光熱發電項目建設。

4、通過專項資金，支持光熱發電新技術研發和新技術示范工程

建議通過可再生能源發展專項資金安排相關資金，采用類似于光伏“領跑者項目”的方式，以招標方式鼓勵技術先進、成本降低較快的技術路線，支持光熱發電先進技術研發和示范應用。

5、鼓勵風電光伏和光熱一體化項目的建設，實現產業的可持續發展

郭磊表示，考慮到光熱發電成本在“十四五”期間仍較高，建議立足內蒙古自治區資源稟賦，在沙漠、戈壁、荒漠大型風光基地中持續安排一定容量的光熱發電裝機，通過低價的風電、光伏發電項目平衡消化光熱發電的成本，實現風電、光伏、光熱及水電等多種可再生能源互補的平價上網就地消納或平價遠距離外送消納。

“十五五”期間，通過電力市場建設，直接發揮光熱發電其快速響應和清潔能源優勢，確立在市場中的定位。建議在各類示范區、特高壓外送和多能互補基地建設中安排光熱發電項目，配置一定規模的光熱發電的項目作為項目優選條件，充分發揮光熱電站儲熱可控輸出作用，進而保持光熱產業足夠的市場規模，為產業后續實現市場化發展提供基本條件。

附內蒙古電力勘測設計院有限責任公司簡介：

內蒙古電力勘測設計院有限責任公司始建于1958年，隸屬于內蒙古能源投資（集團）有限公司，是國家甲級電力咨詢、勘察設計、總承包企業。具有數十項國家甲級資質，擁有幾十個專業、兩百多名國家注冊工程師、近三百名高級職稱人才。擁有百萬千瓦級超超臨界火電、百萬千瓦級風光、特高壓輸變電等工程業績。

業務范圍涵蓋勘察設計、能源規劃、工程勘察、總承包、信息化建設、新能源投資等六大業務板塊、八大業務領域，具備為國內外客戶提供全過程、一攬子和菜單式服務的能力。

公司中心主要服務于政府各級能源主管部門、相關電網企業、能源開發企業及能源應用企業等。承擔能源領域的前端咨詢和綜合規劃研究業務。開展能源行業發展戰略、規劃和政策研究及項目評估，其中包括項目的重大專題研究，能源領域新型場景應用模式的開發，能源重大項目布局研究、能源開發條件的分析，新型電力系統規劃研究，新技術研究及推廣、投資效益評價等業務。

2024第十一屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會4月25-26日在內蒙古呼和浩特香格里拉大酒店盛大召開，大會由CSPPLAZA光熱發電平臺聯合常州龍騰光熱科技股份有限公司共同主辦，大會主題為“在多變的形勢下實現規模化發展”，共有來自海內外約800名代表出席本屆大會。