當(dāng)人類文明的火種在遠(yuǎn)古洞穴中點亮第一簇火焰時,對能量的追逐便刻入了文明基因。
新華社客戶端推出重磅系列對話節(jié)目《儲能新紀(jì)元》,將鏡頭對準(zhǔn)書寫人類能源利用的全新答案。這是一部技術(shù)科普的影像記錄,也是一曲關(guān)于中國能源轉(zhuǎn)型的時代敘事。我們以“能”為筆、以“源”為卷,勾勒出光熱儲能技術(shù)從實驗室走向規(guī)模化應(yīng)用的壯闊歷程。
在全球“雙碳”目標(biāo)與能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的雙重驅(qū)動下,新能源與生俱來的間歇性、波動性、隨機(jī)性成為橫亙在綠色未來前的壁壘。風(fēng)能、光伏等清潔能源雖實現(xiàn)了規(guī)?;l(fā)展,卻因“看天吃飯”的特性難以滿足人們用電穩(wěn)定、可靠供給的需求,更難以支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行——當(dāng)夜幕降臨或狂風(fēng)驟停,電力缺口的填補仍主要依賴傳統(tǒng)火電,這與“碳中和”的終極目標(biāo)形成尖銳矛盾。
電網(wǎng)對靈活性資源提出了新的需求。儲能,正在成為助力從傳統(tǒng)電力系統(tǒng)向新型電力系統(tǒng)“源-網(wǎng)-荷-儲”轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵要素。
新型儲能技術(shù)多樣、布局靈活、功能多元,既可以兩種及以上復(fù)合應(yīng)用,也可以嵌入能源電力工作的電源,電網(wǎng)和用電系統(tǒng)形成耦合應(yīng)用,是突破能源的“安全-綠色-經(jīng)濟(jì)”不可能三角的關(guān)鍵技術(shù),太陽能光熱發(fā)電就是典型的耦合型儲能技術(shù),為破解太陽能發(fā)電靠天吃飯隨機(jī)性、波動性、間歇性這一難題提供了有效路徑。
國家能源局新能源和可再生能源司副司長桂小陽表示,我國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)起步相對較晚,但是在國家政策的引導(dǎo)和支持下,實現(xiàn)了“從無到有”的跨越。
自“十二五”規(guī)劃開始,國家就開始推動光熱發(fā)電項目。2016年,國家能源局發(fā)布了《關(guān)于建設(shè)太陽能熱發(fā)電示范項目的通知》,正式啟動了首批20個示范項目的建設(shè),并且配套了具有競爭力的上網(wǎng)電價。對我國光熱發(fā)電工程化應(yīng)用起到了重大推動作用。
進(jìn)入“十四五”國家又陸續(xù)出臺了《關(guān)于完善太陽能熱發(fā)電價格政策的通知》《關(guān)于推動光熱發(fā)電規(guī)?;l(fā)展有關(guān)事項的通知》等文件,并且鼓勵在大型的風(fēng)光基地中,配套一定比例的光熱發(fā)電項目,有力促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)突破和規(guī)?;l(fā)展。
青海,以其“先天優(yōu)勢+后天布局”成為光熱發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范的核心舞臺。
作為中國的“光熱之都”,德令哈擁有年均3200小時的充足日照與廣闊戈壁,為光熱電站提供了天然溫床。
青海省能源局副局長何偉介紹,“十三五”期間,青海省是率先推動、率先建成了4個國家光熱發(fā)電。經(jīng)過了持續(xù)創(chuàng)新迭代和運行策略的優(yōu)化,項目運營水平在全國的前列。
這4個項目為光熱發(fā)電的長期發(fā)展提供了依據(jù)。運行以來一是運行穩(wěn)定,年發(fā)電量持續(xù)攀升;二是技術(shù)成熟,提升了發(fā)電效率;三是融合發(fā)展,打造了互惠多贏的新業(yè)態(tài)。
受益于首批示范項目的帶動,截止2024年底,我國已經(jīng)建成了并網(wǎng)的光熱項目共19個,總裝機(jī)容量達(dá)838.2兆瓦,位居世界的前列。我國光熱發(fā)電示范項目的建設(shè)和運行,為技術(shù)驗證、經(jīng)驗積累和成本下降都做出了重要貢獻(xiàn)。
青海德令哈50MW熔鹽塔式光熱發(fā)電項目,核心裝備的高度國產(chǎn)化運行表現(xiàn)優(yōu)異,是全球首個發(fā)電量超過設(shè)計值的塔式熔鹽光熱電站。
“試點項目高水平運行,對于青海實現(xiàn)新能源規(guī)?;_發(fā),打造以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),有重要的指導(dǎo)意義。”何偉強(qiáng)調(diào)。
浙江大學(xué)兼職教授劉亞芳提出了復(fù)合型儲能、耦合型儲能的概念,她認(rèn)為儲能技術(shù)需與電源、電網(wǎng)或用電系統(tǒng)深度耦合,以實現(xiàn)功能互補。例如,光熱發(fā)電系統(tǒng)中的熱儲能可以使強(qiáng)波動性的太陽能發(fā)電像火電一樣優(yōu)化運行方便接受電力調(diào)度,為儲能技術(shù)開辟了新的應(yīng)用場景。她指出,復(fù)合型和耦合型儲能應(yīng)用有助于滿足電力系統(tǒng)復(fù)雜多樣的需求。
國網(wǎng)青海省電力公司調(diào)控中心主任高級工程師劉慶彪介紹,光熱發(fā)電技術(shù)是一種“三合一”的發(fā)電技術(shù),它集合了新能源發(fā)電技術(shù)、傳統(tǒng)的火力發(fā)電技術(shù)以及蓄熱儲能技術(shù),可以起到以一當(dāng)三的作用。
浙江可勝技術(shù)股份有限公司董事長兼首席科學(xué)家金建祥介紹,光熱發(fā)電內(nèi)嵌儲能功能,兼具低碳屬性與電網(wǎng)友好性,是一種綜合性新能源技術(shù)路線,符合新型電力系統(tǒng)需求,對實現(xiàn) “碳中和” 有重要市場價值。他提到德令哈作為 “中國光熱之都”,自然環(huán)境極適合發(fā)展光熱發(fā)電。作為國家首批示范項目青海中控德令哈50兆瓦光熱電站近三年發(fā)電量均達(dá)到并超過設(shè)計值。該類電站采用同步發(fā)電機(jī),有利于電網(wǎng)頻率和電壓穩(wěn)定,支撐更多風(fēng)光電外送,長時儲能還能緩解用電高峰壓力,相比單一儲能技術(shù),光熱耦合型儲能在規(guī)模化應(yīng)用中成本優(yōu)勢更顯著,因此未來新型電力系統(tǒng)需要光熱這樣的技術(shù)路線,為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提供重要支撐。
當(dāng)?shù)铝罟亩ㄈ甄R再次迎著朝陽轉(zhuǎn)動,折射出的不僅是戈壁上的璀璨光芒,更是中國能源轉(zhuǎn)型路上的堅定信念。從政策破冰時的 “從無到有”,到示范項目落地后的 “從有到強(qiáng)”,中國光熱發(fā)電以耦合型儲能技術(shù)為鑰,正在解鎖能源 “安全 - 綠色 - 經(jīng)濟(jì)” 的平衡密碼。
逐光而行,向綠而生。在 “雙碳” 目標(biāo)的指引下,中國光熱發(fā)電的故事,既是一部技術(shù)攻堅開拓創(chuàng)新的創(chuàng)業(yè)史,更是一曲文明與能源和諧共生的新篇章。未來已來,當(dāng)更多 “德令哈模式” 在廣袤大地扎根生長,人類對清潔能量的永恒追逐,終將在東方大地上綻放更耀眼的光芒。