中国光热发电正处于全面爆发临界点访全国工商联新能源商会常务副会长、首航节能光热技术股份有限公司董事总经理姚志豪
2015-12-24段雯娟
本刊记者 段雯娟
目前,中国的新型城镇化建设进入新的高峰期,但人口从农村向城市聚集,必然对于能源系统提出更高要求。目前以火电为主的能源系统,必然不能适应新型城镇化的需求,因此势必需要以光伏、风电为代表的新能源的介入。
太阳能是大家所熟知的可再生能源,在太阳能利用中又分为光伏和光热两个种类,光热有哪些优势?风力发电和光热又是什么样的关系?为此本刊记者采访了全国工商联新能源商会常务副会长、首航节能光热技术股份有限公司董事总经理姚志豪。
《地球》什么是光热发电?目前光热发电行业发展形势如何?
姚志豪:光热发电可能大家之前了解比较少,光热发电在于光先变成热,热再变成功,功再变成电。我们知道光伏都是材料问题,而在光热里面,材料也是其中的问题,因为涉及吸热材料、反光材料还有转化方面的材料,材料只是其中一方面,还有光学机械电气等,因此光热发电的技术是非常综合、技术密集型、人才密集型的行业。
对太阳能光热的利用,大家比较熟悉的是低温的太阳能热水器,而太阳能中高温的利用主要是用来发电。在我国,光热发电产业应该说处于一个全面爆发的临界点上。在国外已经有大量的应用了。跟光伏发电相比,光热发电主要的特色和优势在于它通过把太阳能热量储存下来,在阴天、晚上的时候释放出来,使发电机连续发电,因此,它在一个电网中可以作为一个基础的电源来承担电网的基础调分调频作用。
因此,它与我们传统的火电是很类似的,我们光伏以后主要是分布式的应用,在屋顶、城市道路,以及人们居住区里可以进行分布式的应用。光热今后在我国西部会有大规模的电站,这是光热的优势,它可以实现24小时连续发电,一年超过5000小时的满发运行时间。光伏要储能就必须得用蓄电池,但目前蓄电池的成本比较高,而且寿命有限,因此不带蓄电池的话一年满发也就1500、1600小时左右,东部地区可能也就1000小时左右。因为电网是需要连续供电的,这是光热发电作为一个发电站的独特优势。
全球第一座可以连续24小时发电的光热电站在西班牙建成,当时我国领导人去西班牙访问,西班牙把这个项目作为重点项目介绍。这个电站大概15小时的夜间储能,年满发时间超过了5000小时。
全球第二大能够昼夜连续发电的光热电站在美国,应该在这两个月就要进行投产,开始调试接近尾声了。这个项目是单机110兆瓦,就是11万千瓦,带了10小时储能,年满发可以达到4500小时。
因此我们可以看到,光热发电成为替代核电的基础电源的作用。首航集团投资在甘肃敦煌建设的全球第三座可实现昼夜不间断连续发电的塔式电站,预计在2015年底将投产,光产的装备我们已经全部完成研发,进入了批量生产。
目前我们在光热发电主要应用的两种技术是“塔式和槽式”,都已经在建示范项目,其中,“槽式”一兆瓦的示范电站已经在2014年5月底成功发电,“塔式”的10兆瓦的电站正在甘肃敦煌开工建设中。目前这两个方面,我们不仅是国内,也是亚洲唯一的一家同时掌握这两种主要光热发电方式的核心技术,并且有示范项目在建的公司。
《地球》:目前“弃风限电”现象严重,火电依然是主力军。那么,光热发电在清洁电力中充当什么样的角色?
姚志豪:从电力结构上看,预计到今年,我国电源结构的构成中,煤电依然是占绝对的主导,预计肯定是在3%,其他的就是风电和水电。因此,什么样的新能源能够彻底对火电进行冲击呢?现在从电力品质上看,光热毫无疑问是能够替代火电,甚至能够相当程度弥补火电不足的方式。
在前几年某一天的情况,晚上没风了,风电的发电数据就不断下降,这个时候用电负荷反而是高峰,火电需要投入运营,因此我们发现,建更多分电厂的同时,很多地方还需要建火电厂配套,来调节负荷。我们发展新能源的同时还要建火电来实施,这本身就是有悖于我们新能源发展方向。
对于光热发电的发展方向,我说一下西班牙的实测,一天光的输出实际的功率,和一天中太阳能辐照资源的变化,可以看到不管是白天晚上,输出都是平稳的,因此,光热发电替代火电是存在本质上的可能性的。比如大晴天,可以看到太阳光波动很大,即使在这样的情况下,因为通过储能之后,让太阳光资源和发电之间有一个缓冲,还是比较平稳的。
欧洲2010年就提出在非洲地区通过大规模建成光热发电,以及光伏发电,还有欧洲沿海的风电,来实现整个清洁电力。通过高压输电,把中东北部地区清洁的光热光伏输到欧洲大陆去,同时满足本地的用电需求,这是欧洲的情况。
《地球》:你怎么看待目前光热发电产业的现状?
姚志豪:现在光热发电,从另外一个角度讲,也是高度符合我们现在推出的国家战略,因为路上丝绸之路就是沿着西部这一条线,海上是沿着南亚中东这一块,这两个区域都是适合大规模发电条件的地区,特别是在海外,有电力刚性的需求,像印度、中东。
第二是光的发电本质上是对传统供电产业的升级改造,实现光热电站的对外输出,同时可以带动整个火电产业链装备技术人才的出口,像我们国内的火电产能也是过剩,用光来发展我们的锅炉厂、气能机场,以及水电、各种火电建设公司,都能够无缝的对接。同时光能发电的前解要消耗大量的化工产品,这些本身在国内有一定的产能过剩,而发展光能发电正好弥补这一块产能消耗,可以把落后的产能转化成优势产能,并且进行输出,
第三,像高铁投资都是要几十个亿的,我们现在推亚投行,如果能够跟光能发电结合起来,正好是大资金、集中型的人员项目,可以鼓励我们电力装备的发展。我们总理也说了,要鼓励电力装备出口。
我认为光能发电下一步的发展,必将与国家战略部分结合起来,所以基于前几个判断,我们提出,计划打造一个西部的光热三峡的规划。欧洲2009年已经计划打造一个中东北部地区的分光热互补的计划,我这个规划核心的一点,就是由我们公司牵头,联合国内一些合作伙伴,因为光热和光伏很大区别是,光热的投资人必须是大型的能源电力集团,而光伏可以是很多民营企业,甚至个人投资者,
《地球》:风力发电和光热发电两者目前是什么样的关系?
姚志豪:我们在西部集中建设几个大型的光热发电基地,同时还有国家电网、高压这一块规划相结合,这个建设不仅能够实现清洁电力,而且很重要的是促进光伏和风电增长。本身我们也在发展风电。
我们把火电这块用光热来替代,可以满足环保节能减排压力,又能使光热、光伏、风电一体化有更好的发展,所以有多方位的效益,而且能够推进很多产业化,因为光热有很多东西必须放在当地做,大型的设备必须在本地化完成,这样给当地带来很多就业的机会。我们认为光热将来跟高铁走出去是高度相似的,建一个项目还能带来社会效益、政治效益,经济效益也是比较明显。
我们公司也在积极推动这个产业的发展,希望国家能够尽快出台一些政策,我们也得到了一些中央领导的重视。另外我们首航还有一块是余热发电,我们之前收购了拥有中石油三条管线的几十座余热电站的资产,我们的余热发电站将跟光热发电协同效应,就是一个小型基地。
《地球》:你认为目前光热发展面临哪些困难和机遇?
姚志豪:光热目前在国内来讲,发展最大的困难是我国以电价为核心的产业支持政策的细则迟迟没有出台,这是影响现在这个产业全面爆发增长的主要因素。对大型的新能源电力项目来说,如果没有合理的电价就很难办。目前大的方向,国家要扶持行业的意见已经出台了,但是细则,特别是以电价为核心,到底电价是多少,这个没有正式明确。
困难和挑战并存。对于机会,光热从总体上来讲是有巨大市场潜力的。在我国,估计在2030年左右,在2040年之前国内大概有几亿千瓦光热装机去实施,那么就会产生10万亿的市场,因为随着人们生活水平的提高,用电量的增长、用电需求是不断增加的。当中国成为中等发达国家,人民生活成为中等发达国家民众的消费水平,我们整个用电装机都需要翻几番。那么,这些电哪里来?肯定不能再继续依赖火电,我们的雾霾已经非常严重了,那么就肯定是依赖新能源,新能源主要有风电、光热、光伏这三大板块。
风电主要是在风资源丰富的地方,其资源也是有限的。对于光伏,国家已经明确下一步要大力发展东部的分布式,剩下在西部广阔的、数百万平方公里的戈壁和荒漠上,就是我们光热发电能够大展身手的市场和机会。
未来,随着我们技术的进步和成熟,整个装备制造产业链的发展,规模化生产之后,成本会下降。本身光热是有规模效应的,因为它是带汽轮机发电,所以它到一定规模的时候,比如说我们50兆瓦相对10兆瓦,即使其他的采购成本都不变,仅仅因为规模的加大,发电效率自然就会提升。所以,结合这么几个优势,我个人预计,我们国内光热装机在一定装机量的基础上,比如装机了几百万千瓦基础上,光热发电上网电价肯定能够降到1块钱以下。
而且,由于电力品质非常好,我们和国家电网、地方上的电网都做了大量的沟通。现在光伏、风电因为是间歇式的电源,就存在发的电未必能够被电网百分之百吸收的问题,特别是风电“弃风现象”是比较严重的,但是成本也比较低。光伏大量建设后,特别是青海等地,白天有太阳的时候有电,一旦阴天和晚上,就什么都没有了,这就导致区域电网里面不能保证大量并网,但是对光热来讲,白天晚上都是平滑的输出功率,因此它非常稳定。所以,虽然现阶段光热发电成本相对光伏还高一点,但是从电网角度来讲,它才是我们新能源的“用户”。