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向“新”逐“綠” 長三角企業(yè)在德令哈進軍未來能源領(lǐng)域

杭州日報發(fā)布時間:2024-06-24 11:42:40

  5月的青海德令哈,陽光耀眼。“德令哈”是蒙古語音譯,意為“金色世界”。這里年日照在3000小時以上,年太陽總輻射量達到每平方米6618.3到7356.9兆焦。

  蒼茫的戈壁灘,呈現(xiàn)出科幻電影中的宏大場景:一座200米高的巨型吸熱塔矗立在數(shù)平方公里的土地中間,27135面定日鏡圍繞著吸熱塔排成一個個同心圓,每隔三五秒微微轉(zhuǎn)動,通過精準聚光的智能控制系統(tǒng)追蹤太陽的軌跡,將陽光反射到吸熱塔尖的吸熱器上,把太陽能收集起來。

  在吸熱器中,熔鹽被迅速加熱至565度。高溫熔鹽儲存在大型熔鹽儲罐中,根據(jù)電網(wǎng)需要,高溫熔鹽與水換熱產(chǎn)生高溫高壓蒸汽,驅(qū)動汽輪機發(fā)電。這一發(fā)電系統(tǒng),每年能節(jié)約標準煤4.6萬噸,減排二氧化碳氣體12.1萬噸。

  “光伏發(fā)電和風力發(fā)電成本低,但光伏和風電不能直接調(diào)節(jié),仍要依靠煤電來調(diào)峰。因為電力供需必須實時平衡。”浙江大學教授、浙江可勝技術(shù)股份有限公司(以下簡稱“可勝技術(shù)”)董事長兼首席科學家、青海中控德令哈50兆瓦塔式熔鹽儲能光熱電站總設(shè)計師金建祥說,“如果不能解決光伏發(fā)電和風力發(fā)電儲能問題和電網(wǎng)友好性問題,就會給高比例風光消納和電網(wǎng)安全埋下隱患。”

  “此前有過案例,光伏裝機大國德國在日全食期間驟然失去了70%左右的光伏電力,日食一結(jié)束,大量的光伏電力又瞬間涌入電網(wǎng)。一退一進,讓德國電網(wǎng)系統(tǒng)遭遇了巨大考驗。”金建祥說。

  有沒有一種辦法,既能有效利用陽光發(fā)電,又能很好地大規(guī)模、長時間和低成本儲藏電能,同時還能具有電網(wǎng)的友好性?光熱發(fā)電就是這樣一種太陽能發(fā)電新技術(shù)。

  與常見的光伏發(fā)電相比,光熱發(fā)電還不為大眾熟知。“光熱發(fā)電可完美應(yīng)對高比例新能源電力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn),是高比例新能源電力系統(tǒng)的理想選擇。”可勝技術(shù)總裁兼總工程師徐能說。

  光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈長,可消化玻璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的過剩產(chǎn)能,還可帶動新材料、智能控制等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國網(wǎng)能源研究院新能源與統(tǒng)計研究所所長李瓊慧表示,光熱發(fā)電規(guī)?;_發(fā)利用將成為我國新能源產(chǎn)業(yè)新的增長點。

  2010年,可勝技術(shù)在杭州成立。“此時國內(nèi)光熱研究剛起步,國際上一些國家塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電試驗項目也剛開始運行,沒有成熟的技術(shù)可以借鑒。”金建祥說,“我們團隊看好這一未來新能源賽道,依靠此前的技術(shù)積累,果斷踏進了技術(shù)無人區(qū)。”

  定日鏡的精度和運行穩(wěn)定性直接決定光熱電站的效率和收益。可勝技術(shù)自主研發(fā)的高精度智能定日鏡產(chǎn)品,可實現(xiàn)優(yōu)于0.1°的跟蹤精度,從一公里以外將陽光精準地反射到吸熱器的指定位置。

  從200多面定日鏡“小試牛刀”起步,到德令哈10兆瓦塔式光熱電站,再到德令哈10兆瓦熔鹽儲能光熱電站的改造……可勝技術(shù)攻克塔式熔鹽光熱發(fā)電的所有核心技術(shù),成功建成塔式光熱發(fā)電站,95%以上的設(shè)備實現(xiàn)國產(chǎn)化。

  青海中控德令哈50MW光熱電站作為全球首個且唯一完全達到并超過年度設(shè)計發(fā)電量的塔式熔鹽儲能光熱電站,自投運以來運行表現(xiàn)屢次打破國際同行紀錄。

  “目前,我們已經(jīng)有了一支百余人的太陽能熱發(fā)電研發(fā)團隊。自主研發(fā)的智能定日鏡、大規(guī)模集群聚光控制技術(shù)和高溫熔鹽儲換熱技術(shù)等都達到國際先進水平,也得到了國際權(quán)威專業(yè)機構(gòu)的高度評價。”金建祥說。

  近年來,中國光熱產(chǎn)業(yè)在政策扶持和市場需求的雙重驅(qū)動下,呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。2023年3月,國家能源局綜合司發(fā)布《關(guān)于推動光熱發(fā)電規(guī)模化發(fā)展有關(guān)事項的通知》。通知提出,力爭“十四五”期間,全國光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達到300萬千瓦(3GW)左右。在業(yè)內(nèi)人士看來,這是光熱產(chǎn)業(yè)走向規(guī)?;膹娏倚盘枴?/p>

  “我們能順利走過技術(shù)‘無人區(qū)’,離不開長三角地區(qū)優(yōu)越的營商環(huán)境和充足的創(chuàng)新人才。”金建祥算了一筆賬,這些年來,各級政府部門的各類研發(fā)資金支持,累計達3億元。“政府支持不僅解了企業(yè)燃眉之急,更讓股東們覺得國家認可我們的研究方向,投資者信心更強。”

  與可勝技術(shù)類似,一批長三角企業(yè)正在未來能源領(lǐng)域的技術(shù)“無人區(qū)”砥礪前行。奧展實業(yè)有限公司以“最高標準做出最小標準件”,為金塔中光太陽能10萬千瓦光熱+60 萬千瓦光伏等項目供應(yīng)標準件;常州龍騰光熱科技股份有限公司成功為烏拉特中旗100MW槽式光熱發(fā)電項目提供核心鏡場裝備……

  “光熱發(fā)電,現(xiàn)階段面臨的挑戰(zhàn)是度電成本較高,盡管光熱發(fā)電度電成本近幾年已經(jīng)明顯下降,但仍高于風電、光伏。隨著電力系統(tǒng)市場化改革的不斷深入,CCER的實施,同時光熱發(fā)電單機規(guī)模和行業(yè)規(guī)模的不斷擴大,技術(shù)不斷優(yōu)化、迭代,我們預(yù)測在未來3到5年內(nèi)光熱發(fā)電就能實現(xiàn)獨立盈利。”金建祥說。

  李瓊慧表示,隨著技術(shù)和工藝進步,規(guī)?;l(fā)展的帶動下,光熱電站的成本有望大幅下降,初步估算,2035年以后光熱發(fā)電度電成本可降至0.3元/千瓦時以下,出力特性接近煤電,綜合利用成本接近甚至低于配置儲能的風電和光伏發(fā)電。


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