光热发电与光伏发电
太阳能光热发电
简单地说,太阳能光热发电就是一种可集中规模化发电的清洁能源利用方式。它将太阳的直射光聚焦采集,通过加热水或者其他介质,将太阳能转化为热能,然后利用与传统的热力循环相同的过程,即形成高压高温的水蒸气来推动汽轮机发电机组工作,最终将热能转化成为电能。
与光伏发电相比,光热发电的特点和优势在于:通过热储存技术,能够提供稳定的电力供应能力,具备调频、调峰能力,对电网冲击很小;系统效率高,发电成本低;可以与传统热电站结合,形成联合发电模式;规模效益显著等。
上世纪70年代的石油危机使得太阳能光热发电作为一种替代能源方式受到各国的重视,最早一批商业化的光热发电厂由此得以兴建,并运行至今。这些电站的成功运行验证了光热发电技术上的可行性。
根据权威国际组织的预测,到2030年太阳能热发电有可能满足全球7%的能源需求,2050年甚至可满足高达25%的全球能源需求。美国政府智库也预测在未来5年内,全球的光热型太阳能发电能力每隔16个月就将翻一番。
目前,太阳能集热发电国际上已经完全经过了试验阶段,正开始进入大规模商业运行阶段。中国科学院电工研究所姚志豪博士表示:“目前政府正在寻找的是能够起到替代作用的新能源,光热发电从这个角度来看,应该是最有前景的新能源了。”
在太阳能利用方面,同光伏发电相比, 不少专家认为两者都是太阳能发电的重要形式,从技术角度看,光热发电更适宜基础性能源,光伏发电则更适宜分布式能源。二者各具特点,应当是互补而非竞争的关系。
光热最大的优势在于并网友好、储热连续、规模效应和清洁生产,因此最有条件逐步替代火电担当基础电力负荷。光伏最大的优势在于灵活高效,对光照要求低、占地小,可模块化部署,因此更适宜作为城市中能源的补充,应用于离网电站、分布式能源等。
光热发电在起步时就推出特许权招标,国内应用市场和制造环节同步启动,且有低温利用的产业基础,有望在国内形成从材料到制造,再到系统集成,以致最终应用的完整的清洁能源产业链。
从国际上看,光热发电现在也成为太阳能利用的热点。2008年底,太阳能光热发电的全球装机仅436兆瓦。但是,此后光热发电产业逐渐火热起来。2009年世界银行宣布投资55亿美元用于太阳能光热发电项目,以应对气候变化。举世瞩目的欧洲Desertec计划更是将投资4000亿欧元,在撒哈拉沙漠建立200吉瓦光热电站,到2050年提供欧洲15%的电力供应。据国际能源机构(IEA)统计,到2010年初全球光热发电装机量接近1吉瓦,在建和规划工程达15吉瓦;据不完全统计,目前在建的预计于2012年前后投入运行的光热发电装机容量约1.9吉瓦。
长远地看,光热发电是很有前途的太阳能利用形式,但目前看大规模铺开还需要解决技术路线、产业链、成本、储能方式等问题,其发展将是个逐渐完善的过程。
从太阳能光热发电发展战略来看,提升太阳能光热发电的自主创新能力和技术升级速度,才能为太阳能光热发电提供强有力的支撑。一切取决于降低成本。我国近些年在光热发电关键技术上取得突破性进展,塔式、槽式和碟式系统均有示范项目处于建设中。
光伏发电
为支持国内光伏产业发展,国家电网公司于2012年10月26日发布了《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》,承诺对分布式光伏发电项目并网免收并网验收和调试、电能计量装置安装等费用,由电网企业承担接入公共电网的分布式光伏项目送出工程以及公共电网相关改造工程投资,简化并网流程手续和接入技术要求,提高服务效率。电监会称,《服务意见》出台实施以来,国家电网公司所属各级电网企业认真落实各项承诺,确保并网服务工作实施有序、服务畅通。
“为并网工程开辟绿色通道”也是国家电网向社会承诺的重要内容,由分布式光伏接入引起的公共电网改造,以及接入公共电网的接网工程全部由电网企业投资。公司为公共电网改造和接入公共电网的接入系统工程开辟绿色通道,接入系统方案一经业主确认,地市公司即可安排实施,省公司纳入投资计划,10月总部纳入综合计划统一调整,确保电网和光伏项目同步实施。
《并网服务意见》还提出,分布式光伏发电项目可以专线或T接方式接入系统;接入用户侧的分布式光伏发电项目,可采用无线公网通信方式;送出线路的继电保护不要求双重配置;380伏接入的分布式光伏发电项目,只要求电量上传功能。
此外,为解决安全可靠并网问题,引导分布式光伏发电接入系统设计规范化、标准化,国家电网公司正组织科研设计单位编制《分布式光伏发电接入系统典型设计》并将于近期发布。分布式光伏发电并网绿色通道的建立以及一系列标准和细则的制订,将大大优化并网流程,简化并网手续,提升服务效率,切实提高并网服务水平。
截至2012年9月,国家电网公司经营区域内光伏发电并网容量271万千瓦,同比增加4.2倍。发电量25.2亿千瓦时,同比增加5.4倍。已同意并网、正在建设的光伏发电项目126万千瓦,我国已成为光伏发电装机增长速度最快的国家之一,成绩显著。
按照《太阳能发电发展“十二五”规划》,2015年太阳能发电发展目标从1000万千瓦大幅提高到2100万千瓦。今明两年全国发展目标为1500万千瓦,每省规模约50万千瓦、分散接入近千个并网点,光伏发电发展的新阶段即将到来。
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