長時(shí)儲能的新賽道上，多種技術(shù)正在加速競逐，誰最有可能成為其中的王者？液流電池、壓縮空氣儲能、重力儲能？儲能行業(yè)的玩家們通常不會想到的答案是光熱熔鹽儲能。

【資料圖】

基礎(chǔ)的原理

光熱發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能集熱、傳儲熱、發(fā)電三大模塊，其工作原理是通過集熱器收集太陽輻射，加熱吸熱器中的傳熱工質(zhì)，與熔鹽換熱后加熱水產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，推動發(fā)電機(jī)組發(fā)電。其最突出的特點(diǎn)是儲能裝置集成于整個系統(tǒng)，后端的發(fā)電流程與傳統(tǒng)的火電機(jī)組無甚差異。

定位的轉(zhuǎn)變

光熱發(fā)電是一項(xiàng)傳統(tǒng)而新興的新能源技術(shù)，早在1984年，美國就開始陸續(xù)建成SEGS槽式光熱系列電站，這些電站于2015年起開始陸續(xù)退役，均實(shí)現(xiàn)了30年的壽命周期，驗(yàn)證了技術(shù)的可靠性。

我國的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)萌芽于2003年，2003~2015年，我國開始建設(shè)若干個光熱試驗(yàn)性示范項(xiàng)目，開始醞釀第一個光熱發(fā)電特許權(quán)招標(biāo)項(xiàng)目，社會資本開始布局光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈，一批先驅(qū)型光熱發(fā)電企業(yè)開始誕生，國內(nèi)的光熱發(fā)電裝備制造業(yè)獲得了長足發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈逐步健全壯大趨于完整。

2016年，國家首批光熱示范項(xiàng)目名單和電價(jià)政策落地，我國隨之迎來商業(yè)化示范項(xiàng)目的建設(shè)階段，首批光熱示范項(xiàng)目于2021年底前全容量并網(wǎng)的，上網(wǎng)電價(jià)按每千瓦時(shí)1.15元執(zhí)行，之后并網(wǎng)的示范項(xiàng)目中央財(cái)政不再補(bǔ)貼。到2021年底，我國共建成投運(yùn)光熱示范電站8個，總裝機(jī)500MW。

首批示范項(xiàng)目的建設(shè)結(jié)果雖然未盡如人意，但依然證明了該技術(shù)的可靠性和適用性，更重要的是其培育起了國產(chǎn)化自主化的供應(yīng)鏈，培育起了若干家成熟的系統(tǒng)集成商，當(dāng)前光熱電站的建設(shè)已經(jīng)可以輕松實(shí)現(xiàn)最低90%以上的國產(chǎn)化率。

但伴隨光伏風(fēng)電成本的快速下滑，從純發(fā)電賣電的角度，光熱發(fā)電的商業(yè)競爭力在持續(xù)減弱，國家財(cái)政對新能源發(fā)電的補(bǔ)貼“斷奶”后，光熱發(fā)電靠電價(jià)補(bǔ)貼售電盈利的生存模式顯然難以為繼。

2021年下半年，在國家推動建設(shè)風(fēng)光大基地的大背景下，發(fā)展光熱發(fā)電被再次提上議程，推動建立光熱發(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，成為光熱發(fā)電的新定位。在第一、二批以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)項(xiàng)目清單中，國家能源局已明確約150萬千瓦光熱發(fā)電項(xiàng)目。

2023年4月，國家能源局發(fā)布《關(guān)于推動光熱發(fā)電規(guī)模化發(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》，肯定了光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展的重要意義，規(guī)劃力爭“十四五“期間，全國光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達(dá)到300萬千瓦左右。這一政策發(fā)布的基礎(chǔ)是，政府層面認(rèn)為光熱發(fā)電具備在部分區(qū)域作為調(diào)峰和基礎(chǔ)性電源的潛力，是新能源安全可靠替代傳統(tǒng)能源的有效手段。

光熱發(fā)電從純發(fā)電電源到調(diào)節(jié)性電源定位的轉(zhuǎn)變，帶來了新時(shí)代下光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上一次重大的新機(jī)遇，這也是其作為一種長時(shí)儲能技術(shù)的核心價(jià)值體現(xiàn)！

多場景應(yīng)用

光熱發(fā)電自帶的熔鹽儲能具有大容量、長時(shí)間、低成本、安全、環(huán)保的顯著優(yōu)勢，特別是在更為可貴的長時(shí)儲能方面，光熱電站的綜合儲能優(yōu)勢更加突出。

在發(fā)電側(cè)，光熱發(fā)電發(fā)儲一體具備同步電源和儲能的雙重特性，根據(jù)我國2018年投產(chǎn)的三座光熱發(fā)電示范項(xiàng)目的驗(yàn)收結(jié)果，光熱電站調(diào)峰深度最大可達(dá)80%，且升降負(fù)荷速率可達(dá)每分鐘3%~6%的額定功率，熱啟動時(shí)間約25分鐘、冷啟動時(shí)間1小時(shí)左右，調(diào)節(jié)性能優(yōu)于傳統(tǒng)煤電機(jī)組。

當(dāng)前，國內(nèi)在開發(fā)的配套光熱熔鹽系統(tǒng)的風(fēng)光大基地項(xiàng)目，其普遍配置的儲能時(shí)長都在8-16小時(shí)之間，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的電化學(xué)儲能方式，展現(xiàn)了其長時(shí)大規(guī)模儲能的優(yōu)良特性。

熔鹽儲能的使用壽命可達(dá)30年，運(yùn)行穩(wěn)定性好、無爆炸、火災(zāi)等危險(xiǎn)，具備安全友好等特性。據(jù)測算，為光伏配置20%熔鹽儲能服務(wù)可以有效解決光伏棄光問題，同時(shí)在相同的儲能調(diào)峰補(bǔ)貼下，光伏+光熱儲能調(diào)峰電站的綜合上網(wǎng)電價(jià)要低于傳統(tǒng)的光伏+鋰電池儲能。

另外，基于熔鹽儲能的優(yōu)良特性，其在工業(yè)蒸汽、火電靈活性改造、高溫余熱回收等領(lǐng)域的市場應(yīng)用亦在持續(xù)增長。去年10月份，浙江省最大的用戶側(cè)熔鹽儲能項(xiàng)目，也是國內(nèi)在建的最大規(guī)模熔鹽儲能項(xiàng)目——紹興綠電熔鹽儲能示范項(xiàng)目在紹興柯橋區(qū)天實(shí)低碳產(chǎn)業(yè)園正式產(chǎn)汽。去年12月15日，江蘇國信靖江電廠熔鹽儲能調(diào)峰供熱項(xiàng)目正式投運(yùn)，這是全國首個真正意義上采用熔鹽儲熱技術(shù)的大規(guī)?；痣娬{(diào)峰/調(diào)頻/供熱項(xiàng)目。

更多的熔鹽儲熱項(xiàng)目正在路上，除了光熱熔鹽儲能電站之外，目前總計(jì)有近20個熔鹽儲能的非光熱發(fā)電相關(guān)項(xiàng)目在開發(fā)中。項(xiàng)目數(shù)量的持續(xù)增長證明了熔鹽儲熱技術(shù)的經(jīng)濟(jì)可行性。

成本的競爭

在電源側(cè)，新能源配儲的核心關(guān)切點(diǎn)就在于成本，以釩電池例，其發(fā)展數(shù)年至今仍未能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的主要障礙就是成本，而多種新型儲能技術(shù)競爭的焦點(diǎn)亦在于成本。

對于光熱熔鹽儲能技術(shù)而言，其發(fā)儲為一體的技術(shù)特點(diǎn)使得在考量其儲能成本之時(shí)與其他儲能技術(shù)有顯著不同。在此前以發(fā)電售電為商業(yè)模式的定位上，光熱發(fā)電的高電價(jià)成本使其無法與光伏風(fēng)電競爭而落敗，而在新的以調(diào)節(jié)電源的定位上，光熱發(fā)電的競爭對象轉(zhuǎn)變?yōu)閷ζ渌麅δ芗夹g(shù)的競爭。

同時(shí)，這種競爭不僅僅體現(xiàn)在度電存儲成本層面，更體現(xiàn)在儲能系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的綜合性能表現(xiàn)上。從技術(shù)特性來看，光熱熔鹽儲能的調(diào)節(jié)能力是極具競爭力的，從成本上來看，光熱熔鹽儲能的成本隨著其定位的變化也在變化，其與釩電池等其他主流長時(shí)儲能技術(shù)的成本競爭剛剛開始。一個風(fēng)光大基地項(xiàng)目在選配長時(shí)儲能技術(shù)時(shí)，是選擇釩電池還是光熱熔鹽儲能還是其他？還有待更精細(xì)可靠的數(shù)據(jù)論證。

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