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光热发电可以使电网变为真正的能源互联网

发表于:2017-09-29 10:33:40 来源:中国能源报 作者:王长尧

光热发电正成为可再生能源行业的“冉冉新星”。为什么说光热发电是真正可能把电网变成能源互联网的技术?光热发电在其中担任怎样的角色和作用?和其他可再生能源相比,光热发电有什么独特的优势?光热发电目前的技术难点在哪里?有没有什么好的解决办法?未来的技术方向是什么?首批光热示范项目获批已有一段时间,但进展似乎并不顺利,您认为问题出在哪?怎么解决?针对上述一系列问题,记者日前专访了中国科学院太阳能热利用与光伏系统重点实验室主任王志峰。

记者:为什么说光热发电是真正可能把电网变成能源互联网的技术?光热发电在其中担任怎样的角色和作用?和其他可再生能源相比,光热发电有什么独特的优势?

王志峰:能源互联网的特征是让可再生能源变得稳定连续,使得电源可调度,主要针对用户可输出的电力和热力。光热发电作为新兴的可再生能源技术,凭借可储热、可调峰、可连续发电及可热电联供等有点,可以使电网变为真正的能源互联网。

光热发电商业化、规模化的产业应用,对推动能源革命、促进能源安全、调整能源结构、改善生态环境等具有十分重要的意义。

一是可以为我国未来能源供应和能源安全提供基本保障。光热发电不仅可以解决光伏发电的间歇性缺点和提供基础电力支撑以外,还有巨大的成本下降空间。在全球低碳经济与新能源革命的大趋势下,光热发电极有可能成为我国未来清洁发展中最大的替代能源。从光热电站的运行原理上看,它是可储存、可调节的能源,对电力系统友好,具有调峰能力,在突破技术障碍之后,是完全可以大规模替代燃煤电站的新兴电源。

二是有利于改善环境,减少温室气体排放和雾霾污染。光热电站运行过程不存在污染物排放,可直接替代化石燃料,对减少温室气体排放、治理空气污染能起到重要作用。光热电站建成后,可减少地表土壤所接收到的辐照量,减缓地表风速,降低地表水分蒸发量,有利于植被生长,改善生态环境。

三是有利于推动风电、光伏发电良性发展。光热发电通过成本相对低廉的储热装置,可成为电力系统友好型电源,既可以承担基荷,也具备较为灵活的调峰能力,可作为未来电网的主力电源。光热发电与光伏发电、风电配套建设,能够显著缓解光伏和风电的出力波动,大幅提高电力系统的消纳能力,减少弃风、弃光问题。

四是拉动国内经济和相关产业发展。光热发电的产业链条较长,涉及钢材、铝材、玻璃、水泥、矿料、电料、耐火、保温、机电、机械、电子等十几个行业产业。大规模发展光热发电,能够有效带动上述产业发展,成为经济发展的新支点。因此,光热发电不仅是一种清洁能源供应方案,更可以增加就业、带动传统产业,推动新兴产业的发展。

五是增强我国在相关领域的国际话语权和标准规则制定权。建设具有自主知识产权的光热示范电站,制定相关标准和规程、规范,形成技术体系后规模化发展,可以带动光热发电装备产业化、规模化,进一步降低设备造价和发电成本,还可以“走出去”,增强我国光热技术在国际上的话语权和竞争力。

记者:光热发电目前的技术难点在哪里?有没有什么好的解决办法?未来的技术方向是什么?

王志峰:光热发电目前存在这么几个技术难点:电站系统集成技术、电站系统运行技术、槽式真空吸热管可靠性、高温熔融盐吸热器可靠性高温熔盐储热容器可靠性。

而未来的技术方向首先是

粒子吸热器,在高于7000C的吸热器方面的研究欧洲和美国已进行了大量的投入,但是我国却没有,与国际发展趋势脱轨。今后,我们可能要推动国家的一些重大科技项目和国际合作项目在这方面给予重视,这样才能实现可持续推动产业化。其次是设备的可靠性研究,尤其是熔融盐了系统。再次在太阳能材料方面,高温涂层,传热储热材料包括流体气体和固体,化学储热技术。最后是研究深度节水型太阳能热发电技术。尤其是BRATON循环及斯特林循环技术。欧盟地平线2020部署了重大项目在这个方面,经费是1200万欧元。可见这是全球CSP界都在关注的问题,而不仅仅是在中国。节水是太阳能热发电可持续发展的第一要务。

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