高比例可再生能源系統(tǒng)中，除風電、光伏外，光熱發(fā)電作為集發(fā)電和儲能于一身、調(diào)節(jié)特性良好的可再生能源，其價值體現(xiàn)如何呢？其經(jīng)濟性可行嗎？電力規(guī)劃設(shè)計總院原副院長孫銳對此作了全面介紹，他表示：當前光熱發(fā)電已形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，設(shè)備和材料等國產(chǎn)化率達到90%以上，部分企業(yè)成功走出國門，參與到國際光熱發(fā)電項目的建設(shè)中。聚光儲熱發(fā)電是實現(xiàn)我國能源轉(zhuǎn)型的新途徑，在消化我國煤電產(chǎn)業(yè)的過剩產(chǎn)能、促進經(jīng)濟和社會發(fā)展方面將發(fā)揮重要作用。

（來源：微信公眾號“太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟” ID：nafste）

一、光熱發(fā)電的優(yōu)勢

1、光熱發(fā)電機組的出力特性

通過配置儲熱系統(tǒng)，光熱發(fā)電機組能夠保持穩(wěn)定的電力輸出，如果儲熱系統(tǒng)的容量足夠，機組可實現(xiàn)24小時連續(xù)發(fā)電；光熱發(fā)電機組可以作為電力系統(tǒng)中的主力機組承擔基本負荷；也可以作為電力系統(tǒng)中的調(diào)峰機組承擔高峰負荷；同時，為系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)動慣量，有利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。

2、光熱發(fā)電與燃煤發(fā)電的對比

光熱發(fā)電機組具備良好的調(diào)節(jié)特性，可迅速響應(yīng)電網(wǎng)負荷需求，快速調(diào)節(jié)機組的出力，具備參與電力系統(tǒng)調(diào)峰和調(diào)頻的能力，可參與電網(wǎng)一次調(diào)頻和二次調(diào)頻。

由上表可見：與燃煤發(fā)電相比，光熱發(fā)電機組具有更優(yōu)異的調(diào)節(jié)性能。

3、光熱發(fā)電與光伏發(fā)電的對比

與光伏發(fā)電相比，光熱發(fā)電集發(fā)電和儲能為一身，出力穩(wěn)定、調(diào)節(jié)性能優(yōu)越。

光伏要成為系統(tǒng)中可靠的電力保障，則必須配置至少6h的儲能電站（滿足晚高峰電力需求），而同容量的光熱發(fā)電機組的年發(fā)電量約是光伏發(fā)電的2.5倍，同時，光熱發(fā)電可以提供可靠的電力保障，即100%參與電力平衡，不需要電力系統(tǒng)額外配套建設(shè)儲能電站。

4、光熱發(fā)電調(diào)峰調(diào)頻作用

以目前新疆電網(wǎng)為例進行模擬計算，裝設(shè)光熱發(fā)電機組從100萬千瓦至500萬千瓦，可減少棄風棄光電量10.2%-37.6%。

以目前西北電網(wǎng)為例，如果關(guān)停1200萬千瓦常規(guī)火電機組，采用等容量新能源發(fā)電裝機替代，兩種方案：1）新增1200萬千瓦光熱裝機；2）新增1200萬千瓦風電、光伏裝機。

當某臺35萬千瓦機組故障跳閘后，通過模擬計算可以看出：在光熱發(fā)電機組的轉(zhuǎn)動慣量支撐下，系統(tǒng)能夠維持頻率穩(wěn)定。

5、在電力外送方面的作用

在我國規(guī)劃的光熱發(fā)電基地區(qū)域，已投運和規(guī)劃建設(shè)多個特高壓電力外送通道。有序建設(shè)太陽能發(fā)電基地，可充分利用這些電力外送通道，輸送可再生能源電力。

以±800kV的特高壓直流外送通道為例，選擇新疆哈密地區(qū)外送電力到江蘇，設(shè)計輸電功率800萬千瓦，為保證受電地區(qū)的供電可靠性，可靠電源配置不低于600萬千瓦，年輸電量約440億千瓦時。

采用煤電+風電+光伏的電源配置方案，輸送新能源電力的比重僅為44.2%，難以進一步提高。

方案三與方案二對比：在相同的煤電和風電裝機容量條件下，配置光熱發(fā)電機組方案比配置光伏+電儲能方案的經(jīng)濟性更好。雖然光伏發(fā)電的成本低于光熱發(fā)電，但是為保障通道電力供應(yīng)的可靠性，需要配置較大規(guī)模的電儲能，而電儲能的造價高，壽命周期短，使光伏+電儲能方案的經(jīng)濟性下降。

方案四與方案三對比：煤電采用CCS后，燃煤發(fā)電成本大幅增加，采用光熱發(fā)電全部替代燃煤發(fā)電，外送新能源電力比重可達到100%，而且經(jīng)濟性更好。

二、光熱發(fā)電的市場價值

1、工程投資和上網(wǎng)電價

目前工程投資在2.5~3萬元/kW，隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大，工程投資會有較大幅度的下降。預(yù)計到2030年會下降到1.6萬元/kW。

目前，我國執(zhí)行的電源上網(wǎng)電價政策是：根據(jù)不同電源的發(fā)電成本，按照基準的投資收益率確定其上網(wǎng)電價。

隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大，光熱發(fā)電工程投資將會得到顯著的下降，發(fā)電成本會有較大幅度的下降。

按照我國目前非水可再生能源發(fā)電的上網(wǎng)電價政策，電網(wǎng)公司按照當?shù)孛弘姍C組的標桿上網(wǎng)電價收購，超出部分由國家可再生能源電價附加補助資金補貼。

新疆煤電機組標桿上網(wǎng)電價0.25元/kWh（甘肅省0.3元/kWh)，按照此種方式確定上網(wǎng)電價，光熱發(fā)電難以擺脫對電價補貼的依賴。

按照投資收益確定電源的上網(wǎng)電價，僅僅體現(xiàn)了不同電源的發(fā)電的成本，并沒有如實體現(xiàn)電力品質(zhì)在電力市場上的價值。

根據(jù)電網(wǎng)負荷不同時段的需求，分時段上網(wǎng)電價模式可以體現(xiàn)出不同時段的市場供求關(guān)系以及市場對高品質(zhì)電力的需求。隨著我國電力市場機制的不斷完善，按照地區(qū)電力負荷的特性，制定分時段的上網(wǎng)電價是大勢所趨，也是國際上的普遍做法。

2、負荷側(cè)銷售電價情況

目前，很多省份已經(jīng)出臺了分時段的售電電價。江蘇省的普通工業(yè)用戶的低谷、平段、高峰電價為0.3351元、0.7054元、1.1757元，比值為1 : 2.1 : 3.5；廣東省一般工商業(yè)用戶的低谷、平段、高峰電價比值為1: 2 : 3.3。

3、光熱發(fā)電機組發(fā)電時段優(yōu)化

光熱發(fā)電機組可以根據(jù)電網(wǎng)的分時段電價模式，優(yōu)化機組的運行時段和系統(tǒng)配置，更好的發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)并顯著提高其經(jīng)濟性。以江蘇電網(wǎng)的分時段電價模式為例，光熱發(fā)電機組在系統(tǒng)配置不變的情況下，僅僅優(yōu)化運行時段，可將大部分發(fā)電量分配至高峰時段和平峰時段，年發(fā)電量在高峰、平段、低谷時段的占比分別為54.1%、39.7%、6.2%。這樣既滿足了電力系統(tǒng)調(diào)峰的需求，也使光熱發(fā)電機組的收益最大化。

4、外送通道電源上網(wǎng)電價計算結(jié)果

以新疆哈密送電到江蘇±800kV輸電通道為例，設(shè)計輸電功率800萬千瓦，輸送功率按照江蘇的高峰、平段、低谷時間段，高峰時段滿功率輸送，年輸電量約470億千瓦時。按照可靠電源功率不低于600萬千瓦的原則，配置煤電200萬千瓦+光熱發(fā)電400萬千瓦+風電800萬千瓦+光伏150萬千瓦。

以江蘇電網(wǎng)普通工業(yè)用戶銷售電價模式為基礎(chǔ)，按照目前江蘇省內(nèi)電網(wǎng)的輸配電價和±800kV輸電通道的電價，并按照新疆煤電、風電、光伏的標桿上網(wǎng)電價，推算出各時段的上網(wǎng)電價如下表。

從表中的計算結(jié)果可以看出，光熱發(fā)電的平均上網(wǎng)電價為0.77元/kWh，高于按照投資收益預(yù)測的2025年光熱發(fā)電上網(wǎng)電價0.759元/kWh，介時光熱發(fā)電不需要電價補貼，完全可以在市場中體現(xiàn)它的價值。

三、光熱發(fā)電發(fā)展前景

1、國內(nèi)資源條件

光資源：內(nèi)蒙古自治區(qū)西部的巴彥淖爾市西部及阿拉善盟、甘肅省酒泉市、青海省海西州和新疆自治區(qū)的哈密地區(qū)等區(qū)域年太陽直接輻射量超過1800kWh/m2，非常適宜進行光熱發(fā)電項目的建設(shè)。

土地資源：內(nèi)蒙古自治區(qū)西部、甘肅省、青海省和新疆維吾爾自治區(qū)適宜建設(shè)規(guī)?；鉄岚l(fā)電基地的國土面積合計約78萬km2，可支撐光熱發(fā)電裝機約7800GW。

水資源：水資源是限制光熱開發(fā)的重要因素。

我國西北地區(qū)水資源短缺，汽輪機均采用空冷技術(shù)，國內(nèi)空冷機組技術(shù)十分成熟。

2030年及以后，考慮采用超臨界CO2循環(huán)光熱發(fā)電技。經(jīng)測算可以支撐光熱發(fā)電基地發(fā)展的水資源情況如下表：

2、我國光熱發(fā)電裝機規(guī)模設(shè)想

根據(jù)光資源、土地資源和水資源情況，我國光熱發(fā)電裝機容量在2030、2035和2050年的可以分別實現(xiàn)1.2億千萬、2.2億千瓦、5.2億千瓦。

3、目前我國地方政府已編制的光熱發(fā)電基地規(guī)劃情況

四、總結(jié)

伴隨著我國能源轉(zhuǎn)型步伐，風電和光伏發(fā)電所占的比重會逐漸加大，煤電的比重會逐漸降低，電力系統(tǒng)迫切需要出力可靠、調(diào)節(jié)靈活的可再生能源電源和儲能電站。

聚光儲熱發(fā)電是集發(fā)電和儲能為一身的可再生能源發(fā)電方式，電力輸出穩(wěn)定可靠、調(diào)節(jié)性能優(yōu)越?？梢宰鳛殡娏ο到y(tǒng)中的主力機組承擔基本負荷，也可以承擔高峰負荷，可參與電力系統(tǒng)的一次調(diào)頻和二次調(diào)頻，并能夠減少電力系統(tǒng)對儲能電站容量的需求。

結(jié)合我國西電東送戰(zhàn)略，在西北的電力外送通道送出端配置聚光儲熱發(fā)電機組，替代煤電機組，可顯著提升輸電通道的可再生能源電力比重，與配置光伏+電池儲能電站相比，具有更好的可靠性和經(jīng)濟性。

根據(jù)電網(wǎng)負荷的需求，采用峰谷分時銷售電價模式確定發(fā)電側(cè)的上網(wǎng)電價，聚光儲熱發(fā)電的價值將在市場中得到體現(xiàn)。采用此種方式，電網(wǎng)公司與發(fā)電項目公司簽訂具有法律約束力的長期購電協(xié)議，明確分時段的上網(wǎng)電價，是保障聚光儲熱發(fā)電項目投資收益的關(guān)鍵。

聚光儲熱發(fā)電是實現(xiàn)我國能源轉(zhuǎn)型的新途徑，也是西部的大開發(fā)的新動能，同時，還是“一帶一路”走出去的一個優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)；它在消化我國煤電產(chǎn)業(yè)的過剩產(chǎn)能、促進經(jīng)濟和社會發(fā)展方面也將發(fā)揮重要的作用。因此，在光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期階段，繼續(xù)由國家可再生能源電價附加補助資金支持是一舉多得的政策保障措施。

原標題:電規(guī)總院孫銳：光熱發(fā)電為何需要國家電價政策支持？