2016年8月26日,曾因建成國內(nèi)第一座商業(yè)化運營的塔式光熱電站而享譽業(yè)界的浙江中控太陽能技術(shù)有限公司(簡稱“中控太陽能公司”)在青海德令哈召開媒體發(fā)布會,正式宣布國內(nèi)首座塔式熔鹽儲能光熱電站成功投運,中國成為繼西班牙、美國之后第三個掌握塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電技術(shù)的國家。
2016年9月1日,國家發(fā)展改革委發(fā)布《國家發(fā)展改革委關(guān)于太陽能熱發(fā)電標桿上網(wǎng)電價政策的通知》,正式核定全國統(tǒng)一的太陽能熱發(fā)電標桿上網(wǎng)電價為1.15元/千瓦時,困擾光熱發(fā)電行業(yè)多年的政策得以落地。
前后不到一周時間發(fā)生的這兩件大事,使得近年略顯“沉寂”的光熱發(fā)電成為各界廣泛關(guān)注的熱點。業(yè)界普遍認為,以光熱電價出臺為契機,中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)將迎來大規(guī)模發(fā)展,而國內(nèi)首座塔式熔鹽儲能光熱電站的成功投運,將使得國家對光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的宏偉規(guī)劃從技術(shù)上有了實現(xiàn)的基本保障。
盡管中控太陽能公司在光熱發(fā)電行業(yè)已是知名企業(yè),但由于光熱發(fā)電在我國電力系統(tǒng)中還只能算是一名“新兵”,因此中控太陽能公司在整個電力行業(yè)并非廣為人知。那么,這究竟是一家怎樣的企業(yè)?為何在突破塔式熔鹽儲能光熱技術(shù)上,他們能拔得頭籌?未來,他們對光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)又有著怎樣的期許與規(guī)劃?今天,讓我們一起來了解中控太陽能公司。
發(fā)揮優(yōu)勢勇于挑戰(zhàn)
時間回到2010年,以西班牙、美國為代表的國際光熱發(fā)電技術(shù)和市場正在快速發(fā)展,而在中國,人們談論更多的,是方興未艾的光伏發(fā)電。
同年5月,中控太陽能公司成立,其業(yè)務方向不是當時正迅猛發(fā)展的光伏,而是略顯“冷門”的光熱發(fā)電。對此,中控太陽能公司認為:光伏發(fā)電與生俱來的“有光有電、無光無電”的特征,在其裝機到較大規(guī)模時會給電網(wǎng)安全運行帶來不小的風險,必然面臨進一步發(fā)展的瓶頸,而擁有低成本、長壽命、高效率的大規(guī)模儲熱系統(tǒng)的光熱發(fā)電,能夠為電網(wǎng)提供連續(xù)、穩(wěn)定、快速、可調(diào)度的高品質(zhì)電力輸出,正是實現(xiàn)高比例可再生能源的最佳解決方案?;趯鉄岚l(fā)電技術(shù)特性及發(fā)展趨勢的判斷,結(jié)合對自身優(yōu)勢與能力的認識,中控太陽能公司選擇了塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電這一系統(tǒng)最復雜、技術(shù)難度最高的光熱發(fā)電技術(shù)路線作為研究方向。
對此,中控太陽能公司董事長金建祥如此解讀:“塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電的光電轉(zhuǎn)換效率比較高,成本下降空間巨大,適合成為基荷電源和調(diào)峰電源,是最具有發(fā)展前景的光熱發(fā)電技術(shù)。同時,塔式熔鹽光熱發(fā)電系統(tǒng)復雜,其核心的大規(guī)模鏡場控制、熔鹽吸熱、儲換和換熱技術(shù)難度大,因而也有較高的進入門檻,而依托中控集團在自動化控制和化工領(lǐng)域的深厚積累,以及杭州鍋爐集團和杭州汽輪機集團等股東單位在熱力系統(tǒng)、汽輪機等方面多年的積淀,也使得中控太陽能公司具備解決這些難題的基本條件。因此,這可以說是一個非常自然的選擇?!?
穩(wěn)步推進厚積薄發(fā)
塔式熔鹽光熱發(fā)電涉及光學、自動化、化工、電力等多個專業(yè)領(lǐng)域,系統(tǒng)復雜,技術(shù)門檻高。作為一項新型發(fā)電技術(shù),當時國際上也缺乏可供借鑒的成功經(jīng)驗,且技術(shù)進步必須與實際工程應用相結(jié)合,需要在工程應用中不斷驗證、改進和完善。加之考慮到中國特殊的自然條件,適合發(fā)展光熱發(fā)電的西北地區(qū)普遍存在高海拔、高寒、風沙大等問題,注定了中國發(fā)展光熱發(fā)電只能走自主創(chuàng)新之路。
作為一支有著多年自主創(chuàng)新與高技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗的團隊,中控太陽能公司清楚地認識到未來挑戰(zhàn)在哪里,并為此制定了重點突破、穩(wěn)步推進的研發(fā)策略,設計了從小試到工業(yè)性規(guī)?;囼?,從水工質(zhì)到熔鹽工質(zhì)的研發(fā)與建設路徑,直至完全打通塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電全流程技術(shù)。 首先,他們選擇從最為擅長的“控制”入手,重點解決塔式熔鹽光熱發(fā)電中難度最大、最核心的智能定日鏡、鏡場設計和聚光控制問題。為此,他們于2011年率先在杭州建成了一座小規(guī)模試驗裝置,包括400多面定日鏡、鏡場控制系統(tǒng)、以及配套的水工質(zhì)吸熱器。在小試取得成功的基礎(chǔ)上,中控太陽能公司于2012年初正式在青海德令哈啟動了10兆瓦電站建設,穩(wěn)妥起見,選擇以水作為吸熱與傳熱工質(zhì)。2013年7月5日,該10兆瓦水工質(zhì)塔式光熱電站正式并網(wǎng)發(fā)電,成為中國第一座實現(xiàn)商業(yè)化運營的塔式光熱電站。這標志著由中控太陽能公司自主研發(fā)大規(guī)模鏡場高精度聚光技術(shù)、塔式光熱發(fā)電能量系統(tǒng)設計與動態(tài)優(yōu)化、塔式太陽能整體系統(tǒng)集成與運行維護、高海拔高寒環(huán)境下的環(huán)境適應性等關(guān)鍵技術(shù)得到了規(guī)?;瘧玫尿炞C。
在推進10兆瓦水工質(zhì)電站建設的同時,中控太陽能公司于2012年正式啟動了熔鹽吸熱與儲換熱技術(shù)的專項研發(fā)。還是從小試開始,先在杭州建成了小規(guī)模熔鹽吸熱與儲換熱試驗平臺,對吸熱器抗熱沖擊與熱疲勞設計技術(shù)、熔鹽儲罐設計技術(shù)、變負荷換熱技術(shù)及熔鹽系統(tǒng)工藝與運營策略等進行專項研發(fā)。在小試取得成功之后,于2014年正式啟動了熔鹽儲能光熱電站建設,而此時,德令哈10兆瓦水工質(zhì)電站已經(jīng)穩(wěn)定運行了18個月。2016年8月,德令哈10兆瓦熔鹽儲能光熱電站成功投運,各項指標完全達到設計值,并實現(xiàn)滿負荷發(fā)電。
至此,中控太陽能公司歷時6年、投入近5個億研發(fā)的全流程塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電技術(shù)取得成功。
多方支持不負眾望
作為一項將對我國能源革命產(chǎn)生重大影響的科技創(chuàng)新,光熱發(fā)電的發(fā)展也得到了國家的高度重視。而在中控太陽能公司塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電技術(shù)的研究與項目建設過程中,也得到了國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家科技部、以及青海省、浙江省各級政府等廣泛關(guān)注與大力支持。
2012年,中控太陽能公司承擔的“基于小面積定日鏡的10兆瓦塔式太陽能熱發(fā)電技術(shù)研究及示范”得到國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)支持,獲得2000萬元科研經(jīng)費資助。
2013年6月,中控太陽能公司德令哈光熱電站被國家發(fā)展改革委列入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)支持項目,獲中央預算內(nèi)投資補助5000萬元。
2013年10月1日,中央電視臺以《日耀戈壁灘,萬家新能源》為題兩次對中控太陽能公司德令哈光熱電站進行直播報道。
2014年9月,國家發(fā)展改革委為中控德令哈10兆瓦光熱電站正式批復1.2元/千瓦時的上網(wǎng)電價,使該電站成為國內(nèi)首個獲批上網(wǎng)電價的光熱電站,被業(yè)內(nèi)認為是中國光熱產(chǎn)業(yè)的里程碑事件,開啟了光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的“政策破冰”。
2015年5月,國家能源局啟動全國太陽能發(fā)展“十三五”規(guī)劃專題研究,中控太陽能公司參與《光熱發(fā)電技術(shù)路線及技術(shù)經(jīng)濟性比較》《光熱發(fā)電配套政策研究》等兩個專題研究,成為所有參與專題研究單位中唯一署名的企業(yè)。
2015年7月底,時任國家能源局副局長的劉琦在中控德令哈10兆瓦光熱電站現(xiàn)場調(diào)研時指出:“中控太陽能公司在中國太陽能熱發(fā)電歷史上留下了重要一筆。”2015年,中控太陽能公司的塔式光熱發(fā)電技術(shù)成果獲青海省科技進步一等獎、杭州市科技進步一等獎。
2016年6月,中控太陽能公司塔式光熱發(fā)電技術(shù)入選“十二五”科技創(chuàng)新成就展。展出期間,受到李克強總理的關(guān)注。
2016年8月28日,中央電視臺《新聞聯(lián)播》欄目以《我國首座規(guī)?;瘍δ芄鉄犭娬就哆\》為題,對中控太陽能公司德令哈10兆瓦塔式儲能光熱電站成功投運進行報道,人民日報等中央媒體也進行了相關(guān)報道。
正是在多方的廣泛關(guān)注與大力支持下,中控太陽能公司才能克服重重困難,不負眾望,使我國成為繼西班牙、美國之后第三個掌握塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電全流程技術(shù)的國家。
全面推廣任重道遠
據(jù)國際能源署(IEA)預測,2050年光熱發(fā)電將可滿足全球11.3%的電力需求。對我國而言,發(fā)展光熱發(fā)電是推動能源供給側(cè)改革、實現(xiàn)高比例可再生能源的重要途徑。
中控太陽能公司通過六年的艱苦工作,完全掌握了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的塔式熔鹽光熱發(fā)電全流程核心技術(shù),共取得授權(quán)及申請專利108項,軟件著作權(quán)20項;建立了塔式熔鹽光熱發(fā)電的完整產(chǎn)業(yè)鏈,裝備國產(chǎn)化率超過95%;其獨創(chuàng)的高海拔、高寒地區(qū)環(huán)境適應性技術(shù)及設備可靠性技術(shù)領(lǐng)先于國際水平。
不僅如此,中控太陽能公司還將目光放得更遠:作為一種有望徹底替代燃煤火力發(fā)電、承擔電網(wǎng)基礎(chǔ)負荷與調(diào)峰負荷的主力電源,光熱發(fā)電必須不斷降低自身的發(fā)電成本。對此,金建祥如此展望:“在首批1吉瓦示范項目建成后,光熱發(fā)電上網(wǎng)電價應下降到1.1元/千瓦時;在完成國家“十三五”規(guī)劃的10吉瓦裝機后,上網(wǎng)電價可下降到1.0元/千瓦時以下;而在年裝機達到目前光伏年裝機15吉瓦的規(guī)模時,上網(wǎng)電價應下降到0.8元/千瓦時以下。此外,還可通過擴大單位裝機規(guī)模、選擇合適儲熱時間、優(yōu)化操作運行以及提升光電轉(zhuǎn)換效率等方式,進一步明顯降低上網(wǎng)電價水平;若再輔以稅收優(yōu)惠、低成本融資、碳排放交易等手段,最終實現(xiàn)光熱發(fā)電平價上網(wǎng)的目標不會太遠。屆時,光熱發(fā)電必將在我國電力系統(tǒng)中扮演主力電源的角色,為我國實現(xiàn)能源革命與能源轉(zhuǎn)型做出重要貢獻?!绷昴ヒ粍?,今朝鋒出鞘。中控太陽能公司已經(jīng)證明了自己的能力。他們堅信:心懷夢想,付諸實踐,就一定會在發(fā)展光熱發(fā)電事業(yè)的道路上走得更遠、更精彩!