在太陽(yáng)能業(yè)務(wù)方面,中廣核新能源業(yè)務(wù)遍布全國(guó)29個(gè)省區(qū),擁有裝機(jī)超過(guò)799萬(wàn)千瓦。在德令哈投資建設(shè)了我國(guó)首個(gè)大型商業(yè)化太陽(yáng)能熱發(fā)電示范電站。2022年3月23日,中廣核德令哈200萬(wàn)千瓦光熱儲(chǔ)一體化項(xiàng)目正式開(kāi)工建設(shè),作為國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能配比率最高的項(xiàng)目,吸引了全行業(yè)的聚焦。
為深入了解中廣核新能源在太陽(yáng)能光熱發(fā)電、風(fēng)光熱綜合可再生能源發(fā)電基地項(xiàng)目、響應(yīng)并實(shí)施國(guó)務(wù)院《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》等方面的行動(dòng)與作為,近日,國(guó)家太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟對(duì)中廣核新能源黨委委員、副總經(jīng)理劉路平同志進(jìn)行了專(zhuān)訪。
問(wèn):作為太陽(yáng)能光熱發(fā)電的技術(shù)專(zhuān)家型領(lǐng)導(dǎo),長(zhǎng)期奮戰(zhàn)在新能源一線的專(zhuān)業(yè)人員,您如何看待當(dāng)前光熱發(fā)電面臨的發(fā)展機(jī)遇?
劉路平:根據(jù)“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)指引和構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的發(fā)展要求,高比例可再生能源是未來(lái)電力系統(tǒng)的一個(gè)主要特征。近年來(lái),隨著風(fēng)電、光伏在電力系統(tǒng)中的比重不斷增加,可再生能源所具有的間歇性、波動(dòng)性和不確定性的特點(diǎn)和劣勢(shì)愈加明顯。如何通過(guò)新能源的多元化發(fā)展,保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,已成為“十四五”期間以及中長(zhǎng)期能源發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵性課題。
當(dāng)前,我國(guó)正加速構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),新能源行業(yè)呈現(xiàn)出新的發(fā)展動(dòng)態(tài),電源形態(tài)從獨(dú)立電源開(kāi)發(fā)向一體化、多能互補(bǔ)、聯(lián)合運(yùn)行的電源系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的趨勢(shì)已經(jīng)確立。光熱發(fā)電是集發(fā)電、大規(guī)模儲(chǔ)能和電網(wǎng)同步機(jī)特性于一身的可再生能源發(fā)電方式,不僅可以獨(dú)立發(fā)電,同時(shí)也可以充分利用大容量、低成本、安全可靠的儲(chǔ)能系統(tǒng),與風(fēng)電、光伏配合運(yùn)行,互補(bǔ)發(fā)電,光熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)揮著儲(chǔ)能調(diào)頻調(diào)峰的重要作用,可在確保降低光伏、風(fēng)電棄風(fēng)棄光率的同時(shí),促使發(fā)電出力平穩(wěn)可控,提高可再生能源的利用率。光熱發(fā)電依托其清潔、穩(wěn)定、可調(diào)的發(fā)電品質(zhì)以及適于多能互補(bǔ)的特點(diǎn),將為能源領(lǐng)域發(fā)電側(cè)改革提供一種更具發(fā)展前景的技術(shù)解決方案。
國(guó)務(wù)院《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》明確提出:積極發(fā)展太陽(yáng)能光熱發(fā)電,推動(dòng)建立光熱發(fā)電與光伏發(fā)電、風(fēng)電互補(bǔ)調(diào)節(jié)的風(fēng)光熱綜合可再生能源發(fā)電基地。國(guó)家能源局也先后發(fā)文明確:優(yōu)先推進(jìn)含光熱發(fā)電等新型儲(chǔ)能示范的“一體化”項(xiàng)目;扎實(shí)推進(jìn)在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)的大型風(fēng)電光伏基地中,建設(shè)光熱發(fā)電項(xiàng)目。在3月22日發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》中也再次明確了積極發(fā)展太陽(yáng)能熱發(fā)電,利用儲(chǔ)熱型太陽(yáng)能熱發(fā)電等增強(qiáng)電源協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行能力,推動(dòng)氣電、太陽(yáng)能熱發(fā)電與風(fēng)電、光伏發(fā)電融合發(fā)展、聯(lián)合運(yùn)行。按照規(guī)劃,“十四五”時(shí)期將在青海、新疆、甘肅、內(nèi)蒙古等地區(qū)推動(dòng)太陽(yáng)能熱發(fā)電作為靈活調(diào)節(jié)電源與風(fēng)電、光伏發(fā)電的配套發(fā)展。這些文件都為新時(shí)期太陽(yáng)能熱發(fā)電以及推動(dòng)新能源大規(guī)模、高質(zhì)量、市場(chǎng)化發(fā)展提供了指導(dǎo),為行業(yè)發(fā)展樹(shù)立了信心。光熱發(fā)電已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。
問(wèn):中廣核德令哈200萬(wàn)千瓦光熱儲(chǔ)一體化項(xiàng)目開(kāi)工也是受到了行業(yè)極大關(guān)注,對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目,您能具體介紹一下嗎?
劉路平:關(guān)于這個(gè)項(xiàng)目,相關(guān)信息有關(guān)媒體也進(jìn)行了報(bào)道。項(xiàng)目位于青海海西州德令哈市光伏(光熱)產(chǎn)業(yè)園區(qū),規(guī)劃面積約5.3萬(wàn)畝,總裝機(jī)容量200萬(wàn)千瓦,其中光伏160萬(wàn)千瓦、塔式光熱40萬(wàn)千瓦,儲(chǔ)能配比率25%、儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)6小時(shí)。經(jīng)過(guò)論證,該項(xiàng)目具有較好的生態(tài)適應(yīng)性、電網(wǎng)友好性、技術(shù)安全性和科技示范性,我們希望能夠?qū)崿F(xiàn)光伏、光熱、儲(chǔ)能協(xié)同發(fā)電技術(shù)的科技創(chuàng)新與示范應(yīng)用,為青海省海西州打造儲(chǔ)能、調(diào)峰實(shí)證基地,助力青海省國(guó)家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地建設(shè)。
圖:中廣核德令哈200萬(wàn)千瓦光熱儲(chǔ)一體化項(xiàng)目開(kāi)工活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)
德令哈50MW光熱發(fā)電示范電站自2018年投運(yùn),中廣核已經(jīng)積累了豐富的光熱發(fā)電工程建設(shè)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)和項(xiàng)目管理等經(jīng)驗(yàn)。另外,依托由中廣核建設(shè)管理的國(guó)家能源太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)中心,中廣核已基本掌握了光熱熔鹽儲(chǔ)能的核心技術(shù),培養(yǎng)了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì),儲(chǔ)備了光熱生產(chǎn)運(yùn)維技術(shù)骨干。這些都將為“光熱儲(chǔ)一體化項(xiàng)目”的快速推進(jìn)和建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
問(wèn):相對(duì)于其他多能互補(bǔ)形式,“光熱+”的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值體現(xiàn)在哪里呢?
劉路平:大家知道,太陽(yáng)能光熱發(fā)電配置了大容量的儲(chǔ)熱系統(tǒng),在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了十幾年的商業(yè)化運(yùn)行。儲(chǔ)熱型光熱發(fā)電能夠保持穩(wěn)定的電力輸出,同時(shí)可以根據(jù)電網(wǎng)用電負(fù)荷的需要,快速地調(diào)節(jié)汽輪發(fā)電機(jī)組的出力,即參與電網(wǎng)一次和二次調(diào)頻。光熱發(fā)電機(jī)組比燃煤機(jī)組的啟停時(shí)間短、最低運(yùn)行負(fù)荷低,具有更好的調(diào)峰性能。電站的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù),已經(jīng)驗(yàn)證了光熱電站連續(xù)運(yùn)行作為基礎(chǔ)負(fù)荷,低負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行以及快速調(diào)負(fù)荷參與調(diào)峰等性能。以“光熱+”模式發(fā)展新能源,將是在常規(guī)火電調(diào)峰能力增長(zhǎng)不足的環(huán)境下,解決新能源發(fā)展中調(diào)峰、調(diào)頻問(wèn)題的有效途徑之一。
近期,我國(guó)青海、甘肅、吉林、新疆等地陸續(xù)啟動(dòng)了“光熱+”一體化項(xiàng)目規(guī)劃與建設(shè),太陽(yáng)能光熱發(fā)電裝機(jī)容量超過(guò)170萬(wàn)千瓦。從推動(dòng)新能源市場(chǎng)化并網(wǎng)來(lái)看,“光熱+”項(xiàng)目能夠充分發(fā)揮光熱發(fā)電靈活調(diào)節(jié)、電網(wǎng)支撐和促進(jìn)可再生能源消納的優(yōu)勢(shì),推進(jìn)光熱發(fā)電多元化開(kāi)發(fā)建設(shè),有助于促進(jìn)新能源高質(zhì)量開(kāi)發(fā)、高效能協(xié)同、高比例消納。
除發(fā)電應(yīng)用外,針對(duì)不同區(qū)域、場(chǎng)景的應(yīng)用需求,開(kāi)展以熱為核心的綜合能源利用,也是光熱發(fā)電技術(shù)的重要應(yīng)用方向。例如,在新能源限電紅線區(qū)域,匹配用于棄電消納的光熱儲(chǔ)能系統(tǒng);開(kāi)展多種能源形式交叉組合、梯級(jí)利用,利用光熱的儲(chǔ)能特性實(shí)現(xiàn)工業(yè)園區(qū)、偏遠(yuǎn)地區(qū)的熱能供應(yīng)。光熱發(fā)電技術(shù)可與煤電、海水淡化、水解制氫、石油開(kāi)采、供熱等產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合起來(lái),一方面能夠?qū)ふ夜鉄峒夹g(shù)的發(fā)展新動(dòng)能,促進(jìn)光熱產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展;另一方面助力傳統(tǒng)的高耗能產(chǎn)業(yè)往清潔化、低碳化方向轉(zhuǎn)型。
所以,在太陽(yáng)光資源豐富地區(qū),規(guī)劃建設(shè)“光熱+”項(xiàng)目,充分發(fā)揮光熱發(fā)電的調(diào)節(jié)作用和系統(tǒng)支撐能力,創(chuàng)新新能源發(fā)展模式,擴(kuò)大新能源應(yīng)用場(chǎng)景,能夠助力我國(guó)建立多元化的能源供應(yīng)體系,推動(dòng)能源綠色低碳發(fā)展。
問(wèn):您認(rèn)為我國(guó)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨哪些問(wèn)題?
劉路平:“十三五”期間,在第一批光熱發(fā)電示范項(xiàng)目的帶動(dòng)下,我國(guó)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,已經(jīng)形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈,涌現(xiàn)出眾多的專(zhuān)業(yè)從事光熱發(fā)電技術(shù)開(kāi)發(fā)和設(shè)備制造的企業(yè),開(kāi)發(fā)了一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和專(zhuān)用設(shè)備,培育了包括中廣核新能源等在內(nèi)的系統(tǒng)集成商。我國(guó)的關(guān)鍵核心技術(shù)和裝備已走向國(guó)際市場(chǎng),有力推動(dòng)了全球光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這些都為我國(guó)太陽(yáng)能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
當(dāng)前,太陽(yáng)能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)是如何在無(wú)補(bǔ)貼的形勢(shì)下發(fā)展。在“光熱+”一體化項(xiàng)目中,除了互補(bǔ)發(fā)電,同時(shí)也是利用光伏、風(fēng)電的低成本優(yōu)勢(shì),光熱填補(bǔ)用電高峰期的光伏、風(fēng)電的電力供應(yīng)缺口,有效提升能源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益。在技術(shù)方面,對(duì)于商業(yè)化應(yīng)用較多的導(dǎo)熱油槽式和熔鹽塔式技術(shù),我認(rèn)為目前不存在大的問(wèn)題,有的也只是一些工程方面的細(xì)節(jié)問(wèn)題,可以通過(guò)更多的工程建設(shè)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)積累,反過(guò)來(lái)指導(dǎo)電站的設(shè)計(jì),進(jìn)一步提升我國(guó)的設(shè)計(jì)能力和水平。
為進(jìn)一步提高效率和降低成本,當(dāng)然也需要繼續(xù)研究下一代太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)。國(guó)家能源局、科學(xué)技術(shù)部在近期對(duì)外印發(fā)的《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》中也提出,集中攻關(guān)開(kāi)展熱化學(xué)轉(zhuǎn)化和熱化學(xué)儲(chǔ)能材料研究,探索太陽(yáng)能熱化學(xué)轉(zhuǎn)化與其他可再生能源互補(bǔ)技術(shù);研發(fā)中溫太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)熱化學(xué)燃料轉(zhuǎn)化反應(yīng)技術(shù),研制兆瓦級(jí)太陽(yáng)能熱化學(xué)發(fā)電裝置;應(yīng)用推廣開(kāi)發(fā)光熱發(fā)電與其他新能源多能互補(bǔ)集成系統(tǒng),發(fā)掘光熱發(fā)電調(diào)峰特性,推動(dòng)光熱發(fā)電在調(diào)峰、綜合能源等多場(chǎng)景應(yīng)用。希望國(guó)家相關(guān)部門(mén)能夠多支持太陽(yáng)能熱發(fā)電新技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目,安排新技術(shù)的示范或領(lǐng)跑項(xiàng)目等。在技術(shù)創(chuàng)新、效率提升和成本降低的多維度推動(dòng)下,太陽(yáng)能熱發(fā)電才能有更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì),才能在新型電力系統(tǒng)中獲得更廣闊的發(fā)展空間。
問(wèn):作為負(fù)責(zé)任的能源央企,中廣核后續(xù)如何開(kāi)展“光熱+”項(xiàng)目?
劉路平:中廣核新能源是最早進(jìn)入光熱發(fā)電領(lǐng)域的投資企業(yè)之一, 2011年,中廣核青海光熱試驗(yàn)基地1500kW試驗(yàn)回路就啟動(dòng)建設(shè)。自2013年以來(lái),中廣核新能源依托“國(guó)家能源太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)中心”,積極開(kāi)展光熱發(fā)電核心技術(shù)攻關(guān),穩(wěn)步推進(jìn)中廣核德令哈50MW光熱發(fā)電項(xiàng)目投產(chǎn),力求推動(dòng)我國(guó)光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈的完善,進(jìn)一步提升我國(guó)光熱發(fā)電核心競(jìng)爭(zhēng)力。
近期,中廣核新能源積極開(kāi)發(fā)“光熱+”項(xiàng)目,踐行央企使命擔(dān)當(dāng),助力國(guó)家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地建設(shè),為國(guó)家“雙碳”目標(biāo)達(dá)成貢獻(xiàn)力量。目前已規(guī)劃了青海德令哈200萬(wàn)千瓦“光熱儲(chǔ)”一體化項(xiàng)目、吉西基地魯固直流白城140萬(wàn)千瓦外送“風(fēng)、光、熱、儲(chǔ)”一體化項(xiàng)目和中廣核西藏阿里雪域高原“零碳”光儲(chǔ)熱電示范項(xiàng)目,同時(shí)也在積極開(kāi)發(fā)內(nèi)蒙古、甘肅、新疆等地的“光熱+”項(xiàng)目。其中,中廣核西藏阿里雪域高原“零碳”光儲(chǔ)熱電示范項(xiàng)目通過(guò)“光熱發(fā)電與供暖+光伏發(fā)電”方式實(shí)現(xiàn)清潔供暖和發(fā)電,替代獅泉河鎮(zhèn)原燃煤熱電聯(lián)產(chǎn),保障區(qū)域穩(wěn)定電源需求及小城鎮(zhèn)供熱需求,形成保供暖、穩(wěn)電力的民生項(xiàng)目,同時(shí)也將為未來(lái)“光熱+”多能互補(bǔ)模式提供有力的借鑒與參考價(jià)值。
圖:中廣核德令哈50MW光熱發(fā)電示范項(xiàng)目
通過(guò)青海試驗(yàn)基地、德令哈50MW光熱發(fā)電示范項(xiàng)目的建設(shè)和技術(shù)研發(fā),中廣核新能源已在槽式光熱發(fā)電設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)維,低成本儲(chǔ)熱技術(shù)及關(guān)鍵裝備研究和太陽(yáng)能光熱電站核心裝備國(guó)產(chǎn)化方面取得一系列國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先技術(shù)成果,開(kāi)展了卡脖子技術(shù)攻關(guān)和關(guān)鍵部件研制與試驗(yàn),如:光熱發(fā)電系統(tǒng)集成和高效運(yùn)維技術(shù)研究;槽式光熱電站工藝模型與控制策略研究,自主開(kāi)展光熱電站設(shè)備級(jí)、系統(tǒng)級(jí)控制策略的研究與工程組態(tài),提升電站的自動(dòng)化程度;完成球形接頭國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)及樣品試制,解決關(guān)鍵設(shè)備卡脖子問(wèn)題;推進(jìn)導(dǎo)熱油國(guó)產(chǎn)化替代可行性試驗(yàn),打破國(guó)外技術(shù)封鎖。
“十四五”期間,中廣核新能源將圍繞高比例可再生能源基地系統(tǒng)集成優(yōu)化、光熱+多能互補(bǔ)新型電源系統(tǒng)運(yùn)行控制策略、塔式光熱發(fā)電高效集成、以熱儲(chǔ)能為主體的熱能綜合利用技術(shù)等一系列技術(shù)攻關(guān),為“光熱+”一體化項(xiàng)目開(kāi)發(fā)提供有力技術(shù)支撐。
人物名片:
劉路平,教授級(jí)高工,現(xiàn)任中廣核新能源黨委委員、副總經(jīng)理兼任國(guó)家能源太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)中心常務(wù)副主任。先后受聘擔(dān)任中國(guó)電機(jī)工程協(xié)會(huì)能源系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員、國(guó)家太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟專(zhuān)家委員會(huì)委員;同時(shí)受聘擔(dān)任政府間國(guó)際科技創(chuàng)新合作重點(diǎn)計(jì)劃——太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)及其關(guān)鍵部件性能測(cè)試與壽命評(píng)價(jià)項(xiàng)目的專(zhuān)家組組長(zhǎng),深圳市領(lǐng)軍人才。先后獲省部級(jí)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)1項(xiàng),三等獎(jiǎng)2項(xiàng),集團(tuán)級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)3項(xiàng),司局級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)20余項(xiàng)。
近期,劉路平同志作為召集人,完成IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)“Code of solar fieldperformance test for parabolic trough solar thermal power plant”立項(xiàng)工作,在其領(lǐng)導(dǎo)下先后完成科技部863課題“槽式集熱、發(fā)電系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)研究及示范系統(tǒng)”以及國(guó)家能源局能源自主創(chuàng)新項(xiàng)目“太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)能力建設(shè)”的技術(shù)攻關(guān)與驗(yàn)收工作,為國(guó)家能源太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)中心后續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
劉路平同志長(zhǎng)期奮戰(zhàn)在太陽(yáng)能光熱發(fā)電科研技術(shù)領(lǐng)域。2016年?duì)款^負(fù)責(zé)國(guó)家能源局能源自主創(chuàng)新計(jì)劃——太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)能力建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施,突破國(guó)外技術(shù)封鎖,掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán);主管中廣核德令哈50MW槽式光熱項(xiàng)目,為項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)維開(kāi)展全過(guò)程技術(shù)指導(dǎo),推動(dòng)項(xiàng)目于2018年6月30日在國(guó)內(nèi)首批示范項(xiàng)目中第一個(gè)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。通過(guò)一系列技術(shù)研究和示范驗(yàn)證,劉路平同志帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不僅解決了我國(guó)青藏高原高寒環(huán)境下面臨的多個(gè)技術(shù)難題,推動(dòng)我國(guó)成為世界上第八個(gè)擁有大型商業(yè)光熱電站的國(guó)家,而且通過(guò)示范驗(yàn)證,使我國(guó)基本上掌握了大型槽式光熱電站建設(shè)的關(guān)鍵核心技術(shù),為我國(guó)充分利用清潔可再生的太陽(yáng)能資源、實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型做出了重要貢獻(xiàn)。
原標(biāo)題:中廣核新能源劉路平:進(jìn)擊雙碳時(shí)代的光與熱