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2024年12月底，新疆哈密的百萬千瓦“光熱+光伏”綜合能源示范項(xiàng)目，成功并網(wǎng)發(fā)電了。更為關(guān)鍵的是，該項(xiàng)目是目前“全國最大”的“線性菲涅爾”光熱綜合能源示范項(xiàng)目。

我們首先來了解一下，什么是“線性菲涅爾”呢？

“線性菲涅爾”是基于法國物理學(xué)家菲涅爾提出的光的反射與折射原理，簡單來說，它能夠?qū)�白天�?span id="jfj5p5bvbzp" class='hrefStyle'>太陽能高效轉(zhuǎn)化為熱能并儲存起來，在夜晚實(shí)現(xiàn)長達(dá)8小時(shí)的穩(wěn)定發(fā)電，是當(dāng)下前沿的光熱技術(shù)路徑之一。

擅長于白天在充足陽光下勤奮工作的太陽能光伏，這下迎來以夜班為主場的可靠伙伴了。

此次建設(shè)的示范項(xiàng)目，包括10萬千瓦的“線性菲涅爾”光熱儲能電站，與90萬千瓦的光伏電站，總裝機(jī)容量達(dá)到100萬千瓦。白天主要依靠光伏發(fā)電，夜晚則切換至光熱發(fā)電模式，儲能電站與光伏發(fā)電協(xié)同運(yùn)作，“光伏+光熱”強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)不間斷發(fā)電。

項(xiàng)目全面投產(chǎn)后，光熱儲能電站將作為基礎(chǔ)調(diào)節(jié)電源，與配套的光伏形成多能互補(bǔ)清潔能源基地，每年可為當(dāng)?shù)靥峁┘s18.6億千瓦時(shí)清潔電能，減排二氧化碳超過150萬噸。

我國最大的“線性菲涅爾”，是如何將散射的太陽光，有效集聚起來的呢？

在項(xiàng)目的建設(shè)現(xiàn)場，共安裝了26萬塊能夠精準(zhǔn)追蹤太陽的反射鏡，采用了曲面設(shè)計(jì)的高透鏡技術(shù)，集熱面積達(dá)到80萬平方米，反射率可達(dá)93%以上；而且它能夠自主地跟蹤太陽，自由轉(zhuǎn)換方向。

太陽光經(jīng)高清的反射鏡匯聚后，集中于頂部的集熱管上，而集熱管被呈弧形的二次反射鏡籠罩，可有效降低熱量散失。集熱管內(nèi)的熔鹽被加熱至550攝氏度，到了夜晚，利用這些高溫熔鹽加熱水產(chǎn)生高溫蒸汽，進(jìn)而驅(qū)動汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。

值得一提的是，與傳統(tǒng)的塔式光熱電站不同，“線性菲涅爾”光熱電站的成本更低，對場地要求也較低，建設(shè)周期更短，且可分布式控制；但是，就目前的傳統(tǒng)塔式光熱電站而言，尚面臨一些自身限制需要突破。

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傳統(tǒng)塔式光熱電站，限制與挑戰(zhàn)   

一方面，“貴”成為傳統(tǒng)塔式光熱電站發(fā)展的一大阻礙。

根據(jù)近期國際可再生能源署發(fā)布的報(bào)告，光熱發(fā)電路線的度電成本高達(dá)0.108美元/千瓦時(shí)，同期的光伏度電成本僅為0.056美元/千瓦時(shí)，海上風(fēng)電和水電為0.084美元/千瓦時(shí)和0.044美元/千瓦時(shí)。

興業(yè)研究近日發(fā)布的研報(bào)也指出，光熱發(fā)電度電成本雖然已從2010年的2.74元/度下降至目前的0.85元/度，但度電成本依然較高，使得其前期發(fā)展較為緩慢，甚至高價(jià)的光熱發(fā)電成本需要通過低價(jià)的光伏、風(fēng)電等的利潤空間來彌補(bǔ)。

另一方面，光熱發(fā)電項(xiàng)目對地理環(huán)境的要求也較為苛刻。

一般來說，光熱發(fā)電系統(tǒng)更適合在年輻射量超過200千瓦時(shí)/平方米的地區(qū)建設(shè)，需要較大的場地來布置聚光反射鏡，且土地坡度不能超過3%。更為關(guān)鍵的是，光熱發(fā)電還需要大量水源用于冷卻。通常情況下，50兆瓦的光熱發(fā)電系統(tǒng)年用水量在15萬方左右，與火電基本相當(dāng)。

然而，能夠同時(shí)符合日照和用地條件的地區(qū)大多位于西北、西南的沙漠、戈壁、荒漠等水源相對匱乏的區(qū)域，雖然光熱發(fā)電也可以采用空冷方式進(jìn)行冷卻，但成本會大幅增加。

不可忽略的是，這些地區(qū)通常是大規(guī)模發(fā)展光伏等新能源發(fā)電項(xiàng)目的重要區(qū)域。

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“光熱+光伏”，前景與機(jī)遇 

目前光熱電站發(fā)展的新趨勢，是伴隨著光伏、風(fēng)電等新能源項(xiàng)目，發(fā)揮出優(yōu)勢互補(bǔ)的作用。

光熱電站的建設(shè)條件決定了其主要應(yīng)用于大規(guī)模的發(fā)電站建設(shè)，而光伏發(fā)電的規(guī)模限制相對較少，應(yīng)用場景更多樣、更靈活，無論是各種體量需求的分布式企業(yè)電站，抑或是規(guī)模龐大的光熱電站等，都能針對當(dāng)?shù)貤l件優(yōu)化建設(shè)，有機(jī)搭配，從而有效降低電站成本，輸出清潔電力。同時(shí)，光熱發(fā)電系統(tǒng)還能夠充分發(fā)揮儲能和調(diào)峰優(yōu)勢，有效解決新能源大規(guī)模開發(fā)后面臨的棄電問題，對于構(gòu)建新型電力系統(tǒng)具有重要的示范意義。

配套政策的支持，也為光熱發(fā)電與光伏、風(fēng)電一體化發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

2023年4月，國家能源局發(fā)布的《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》提出，結(jié)合沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)新能源基地建設(shè)，盡快落地一批光熱發(fā)電項(xiàng)目。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。

截至目前，我國已有30余座光熱發(fā)電站正在建設(shè)，在建裝機(jī)容量約300萬千瓦。在這其中，需要同步配套多少分布式光伏電站的建設(shè)投入，我們拭目以待。

03

“光熱+光伏”，激發(fā)新質(zhì)生產(chǎn)力  

立足于各地獨(dú)特的資源條件，因地制宜、多點(diǎn)開花的多種光熱技術(shù)，不僅讓能源利用效率得到顯著提升，也持續(xù)激發(fā)出蓬勃發(fā)展的新質(zhì)生產(chǎn)力，推動著我國的產(chǎn)業(yè)升級之路。

當(dāng)前，我國光熱發(fā)電相關(guān)的配套企業(yè)已超過600家，主要設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)全面國產(chǎn)化，關(guān)鍵設(shè)備產(chǎn)能大幅提升，可以支撐光熱發(fā)電的規(guī)模化發(fā)展。光熱發(fā)電與光伏、風(fēng)電等一體化產(chǎn)業(yè)鏈，可提升特種玻璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還可帶動新材料、智能控制等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

未來的中國電力結(jié)構(gòu)，也會向著多種可再生能源綜合互補(bǔ)的方向來平衡發(fā)展。“光熱+光伏”的協(xié)同配合，不僅體現(xiàn)了我國在能源領(lǐng)域探索多種可再生能源協(xié)同發(fā)展的趨勢，更在光熱與光伏發(fā)電的“晝夜互補(bǔ)”中，促使能源結(jié)構(gòu)朝著更加多元、優(yōu)化的方向發(fā)展，為我國能源的綠色低碳轉(zhuǎn)型注入澎湃動力，加速推動這一轉(zhuǎn)型進(jìn)程邁向新的高度。

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       原文標(biāo)題 : 光伏可靠的夜班小伙伴來啦！我國最大“光熱+光伏”綜合能源項(xiàng)目并網(wǎng)發(fā)電！