金建祥：光熱發(fā)電平價上網(wǎng)完全可期
發(fā)布者：CSPPLAZA | 來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 1評論 | 7431查看 | 2016-07-01 22:02:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道：“隨著光熱產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；凹夹g(shù)進步，光熱電站的建設(shè)及運營成本將大幅降低，達到0.6元/kWh以下，產(chǎn)業(yè)規(guī)模是影響成本的重要因素！若再輔以增值稅減半、優(yōu)惠貸款等支持政策，光熱發(fā)電平價上網(wǎng)完全可期！”中控太陽能技術(shù)有限公司董事長金建祥日前出席2016中國國際光熱電站大會暨CSPPLAZA年會，詳細闡述了他對光熱發(fā)電的體會和認知。
其發(fā)言涉及中控太陽能6年多來專注光熱發(fā)電技術(shù)的的深耕歷程、光熱發(fā)電前景展望以及如何提升光熱電站的投資收益等幾方面。下面刊出的是他的發(fā)言全文，推薦全文閱讀【根據(jù)速記和視頻資料整理，請對照其發(fā)言PPT閱讀】：
各位上午好，今天很高興有機會跟各位做一個交流，我們中控從事太陽能熱發(fā)電已經(jīng)有六個年頭，應(yīng)該說酸甜苦辣都嘗到了，今天也趁這個機會跟各位共享一下當中的一些感悟、一些體會。
首先簡要地回顧一下中控太陽能這6年多來有幾個重要的里程碑，第一階段是從2009年到2010年，這兩年多時間做了一些前期的技術(shù)路線調(diào)研、選址和可行性的論證。我們在這個過程當中確立了塔式技術(shù)，完成了技術(shù)的可行性論證。中控是中國最大的控制系統(tǒng)供應(yīng)商之一，而光熱塔式系統(tǒng)有大量的控制問題需要解決，因此這是我們當初選擇塔式的一個技術(shù)原因之一。
第二階段從2011年至2012年，進行了水工質(zhì)光熱發(fā)電聚光等核心技術(shù)的裝備研發(fā)，主要解決了控制問題，并很快通過小試和德令哈項目的應(yīng)用得到了實際的驗證。
第三階段是10MW級水工質(zhì)塔式光熱電站工程化示范應(yīng)用與測試驗證。從2013到2014年，我們花了兩年時間進行大量的改進完善，整個調(diào)試過程和測試的初步結(jié)果也比較理想，和設(shè)計值間的誤差基本上都控制在5%以內(nèi)。這么大一項系統(tǒng)工程還有很多地方值得完善，也有很多的教訓(xùn)可以吸取。這兩年多當中我們運行了首座規(guī)?；纳虡I(yè)電站，從建成到正常發(fā)電、穩(wěn)定發(fā)電我們僅花了半年多時間，沒有像國外項目要花很長時間。我們也形成了完全自主的知識產(chǎn)權(quán)，所有的技術(shù)都是自己開發(fā)的，設(shè)備也基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化。很榮幸這個項目被列入了國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)項目，2014年9月份該項目獲得了國家發(fā)改委正式批復(fù)的1.2元/kWh上網(wǎng)電價。
第四階段，從2014年下半年開始，我們募集資金1.5個億，進行大規(guī)模的塔式熔鹽儲能試驗。2014年底，我們在杭州熔鹽小試系統(tǒng)取得成功，并正式啟動了德令哈10MW項目的熔鹽系統(tǒng)改造。截至目前，所有設(shè)備已經(jīng)完成安裝，啟動了單體的調(diào)試，估計下個月（2016年7月）10MW級的熔鹽系統(tǒng)可以投運。
中控太陽能在光熱發(fā)電技術(shù)研究方面已經(jīng)形成了百余項專利，解決了塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光難、集成難和工程運營難的問題。
當然這三個問題的核心技術(shù)就是聚光精度要高、集熱效率要高，光電轉(zhuǎn)化效率要高。工程運行最大的考驗是可靠性，近30000面鏡子如果可靠性不高的話，既影響正常的運行，又會降低電站整體效率，增加維護人工投入?？煽啃詥栴}我們已成功地解決，相關(guān)經(jīng)驗是從現(xiàn)成的DCS控制系統(tǒng)當中引用過來的，是比較成熟的。
這是我們的塔式太陽能熱發(fā)電站的圖片。除了完成工藝設(shè)計、開發(fā)了硬件設(shè)備以外，我們也開發(fā)了大量的設(shè)計和管理軟件，這對提升電站效率幫助很大。
我接下來介紹一下這幾年我們在熔鹽儲能技術(shù)研究方面的工作。我們已掌握塔式熔鹽系統(tǒng)吸熱、儲熱、換熱的全流程核心技術(shù)；開發(fā)了熔鹽系統(tǒng)核心工藝技術(shù)包，具備系統(tǒng)設(shè)計能力；培養(yǎng)了一批國內(nèi)外供應(yīng)商，形成了完整的熔鹽關(guān)鍵裝備供應(yīng)鏈。
我們正在開展德令哈10MW光熱電站熔鹽技術(shù)改造工程，熔鹽采用的是40%的硝酸鉀和60%的硝酸鈉的二元鹽，目前已完成全部儲換熱系統(tǒng)的設(shè)備和管道安裝。
下面簡單總結(jié)一下中控太陽能6年來的工作成果：我們已經(jīng)掌握帶熔鹽儲能的塔式光熱電站設(shè)計、裝備、工程、運營全流程關(guān)鍵技術(shù)，并在青海現(xiàn)場得到了長時間的驗證。青海屬于高原，海拔高、風沙大，每天的溫差很大，冬天的時候可以到零下30度，夏天中午前后室外現(xiàn)場可以達到零上50度，這么寬的溫度范圍內(nèi)，長期穩(wěn)定正常工作的難度還是比較大的。在運行的三年內(nèi)，系統(tǒng)的高可靠性得到了驗證。另外，我們形成了自主知識產(chǎn)權(quán)，申請、授權(quán)專利一百余項，實現(xiàn)了核心裝備全國產(chǎn)化制造。我們的技術(shù)成果在國家“十二五”科技創(chuàng)新成就展展出，得到了李克強總理的肯定。
前面是中控太陽能這幾年工作的簡要回顧，下面是我個人對未來光熱發(fā)電發(fā)展的一些看法。中國太陽能資源還是比較豐富，盡管跟美國加州、南非比質(zhì)量還差一些，但在我國10萬平方公里荒漠建設(shè)光熱電站即可滿足全國用電需求；我國荒漠和戈壁土地光熱裝機潛力3750GW，是全國2015年所有電力裝機容量的3倍。另外中國的制造業(yè)基礎(chǔ)已經(jīng)完全能滿足建設(shè)塔式光熱電站的要求；國內(nèi)的技術(shù)也比較成熟了，水平跟國外沒有顯著差距。我國具備大力發(fā)展光熱電站的優(yōu)勢條件。
發(fā)展光熱對于目前的中國經(jīng)濟也大有益處。光熱發(fā)電主要所需的三樣材料：鋼材、玻璃、水泥，可以很好地解決現(xiàn)在中國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能過剩，這個對于消化現(xiàn)有的產(chǎn)能過剩、去庫存的推動作用是很大的。一個1GW計劃批下來，差不多能消納150個億過剩產(chǎn)能，如果“十三五”10個GW消納上千億過剩產(chǎn)能。
下面介紹光熱發(fā)電的成本構(gòu)成。我們已經(jīng)建成一個光熱發(fā)電站，不光是對技術(shù)有比較全面的了解，對塔式光熱電站的成本構(gòu)成數(shù)據(jù)相對也更可信一些。成本構(gòu)成及行業(yè)構(gòu)成比例的研究對于各行各業(yè)都有一定的指導(dǎo)意義，尤其針對投資者，可以更清晰投資什么樣的產(chǎn)業(yè)更有意義。按照50MW電站測算，鏡場對整個光熱電站投資影響很大，第二部分是儲熱及熱力島，這兩部分總共在造價中的占比超過80%。而發(fā)電島所占的比例是很小的，但它對發(fā)電量的影響又巨大，因此發(fā)電島當中應(yīng)盡可能選用高品質(zhì)、高效率的產(chǎn)品，盡可能把熱電轉(zhuǎn)換效率提升上來，同時又能夠比較好地適應(yīng)每天啟停的要求。
光熱的成本電價跟規(guī)模有直接的關(guān)系，1GW示范項目完成了，電價水平就可以下降20%。如果規(guī)模繼續(xù)擴大到幾十個GW我們認為光熱的成本電價可以跟目前的光伏沒什么差別，這是規(guī)模帶來的成本的下降。另外技術(shù)進步也會帶來成本的下降，通過提升蒸汽參數(shù)提高汽輪機發(fā)電效率，比如說從目前常規(guī)的38%左右的汽輪機效率提升到45%，電站投資可降低10%，LCOE降低10%。
另外通過優(yōu)化儲熱的時間也可以降低成本，這個跟光伏很不一樣，光伏只要增加蓄電，它的成本是直線上升的。我們做了相關(guān)研究，如果光伏要加6個小時的蓄能，每度電的成本要翻一番，超過1.3元；而如果是為了解決棄光的蓄電池儲能，按棄光率20%計算，光伏的電價也會顯著提升，跟光熱比也沒有成本優(yōu)勢了。
我們對未來電價下降的幾個因素做了一個排序，規(guī)模因素占主導(dǎo)。因此對于未來的光熱發(fā)電實現(xiàn)平價上網(wǎng)還是充滿信心的。對規(guī)?；瘞淼某杀镜南陆怠⒓夹g(shù)進步帶來的成本下降，運行優(yōu)化帶來的成本的下降都是可以期待的。通過中控德令哈電站兩三年的運行優(yōu)化，這些領(lǐng)域都取得了很大的進步。
我們的結(jié)論是隨著光熱產(chǎn)業(yè)規(guī)模化和技術(shù)進步，將大幅度降低電站建設(shè)及運營成本，使成本電價降低到0.6元/kWh以下。中國的融資環(huán)境跟國外比有一定差距，目前的銀行利率很高，這個對于光熱產(chǎn)業(yè)不太有利，但我們也可以相信隨著中國GDP增速放緩，銀行的貸款利率會越來越低，最近這個趨勢已經(jīng)比較明顯了，也許十年之后中國的貸款利息也會接近目前發(fā)達國家的低利率水平。
另外還有一些體會和感悟跟各位共享。關(guān)于塔式熔鹽儲能的優(yōu)勢，首先它可以將光熱、熱電兩個能量轉(zhuǎn)換過程分隔開來，使整個系統(tǒng)更容易操作，降低運行的難度。其次，實現(xiàn)了光熱和熱電解耦可以使汽輪機負荷更穩(wěn)定，從而提高發(fā)電效率。另外儲能系統(tǒng)可以減少汽輪機的啟停次數(shù)。汽輪機停機對設(shè)備有影響，而啟停過程是無法發(fā)電的，因此頻繁啟停也會浪費太陽能量，降低電站利用小時數(shù)。只有帶儲能的光熱電站才具備成為理想基荷電源和調(diào)峰電源的基礎(chǔ)條件。再次，儲能系統(tǒng)減少了熱沖擊，可以延長熱力島和電力島的設(shè)備壽命。儲能系統(tǒng)對
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