燃汽轮机

储能行业专题报告兼具清洁性与灵活性,政策

发布时间:2023/11/28 17:55:58   
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(报告出品方/作者:中信证券,华鹏伟、华夏、张志强)

光热发电及熔盐储能:集发电与储能于一体

太阳能发电技术主要由太阳能光伏发电和太阳能光热发电两类技术构成:光伏发电利用光伏电池板将光能直接转化为电能,而光热发电则通过的途径,可实现发电、储能的双重功效。

光热电站一般由聚光(集热)系统、吸热系统、储换热系统和发电系统这四个核心环节组成。聚光集热系统将光能汇聚到集热装置上加热工质实现光能到热能的转换,通过吸热系统收集热能并加热高温工质输送至储换热系统中的储能罐进行存储,在需要发电时通过高温工质产生的高温蒸汽驱动汽轮发电机组发电实现从热能经机械能到电能的转化。由于光热发电集发电与储能于一体,且可提供转动惯量,具备可储热、可调峰、可连续发电等优点,同时兼顾提供工业蒸汽、供暖等功能,综合来看在“双碳”目标推进落地的过程中具备较好的发展前景。

聚光(集热)系统:主要由聚光装置、接收器、支架、跟踪装置等元件构成

聚光装置在中央控制系统操纵下追踪太阳位置并将阳光反射至接收器,是光热发电的核心环节。根据聚光环节采用技术的不同,聚光型光热发电技术可分为槽式、塔式、碟式和线性菲涅尔式,其中槽式光热发电和塔式光热发电已实现商业化,其他形式光热发电目前处于示范项目试点及研发阶段。

吸热装置:主要由吸热管、管道、导热工质等部分构成

在光热电站中,吸热装置主要作为中间环节收集聚光系统产生的热能,并利用导热工质将热能转送至蓄热系统。

储换热系统:主要由熔融盐、熔盐储罐、熔盐阀、换热器、加热器、绝热材料等部分构成

在太阳光充足时将产生的热能通过比热容高的储热工质进行存储,在需要电能时利用热交换系统将热能释放至发电系统转化为电能。一般可采用熔盐、混凝土、导热油等材料作为储热工质。由于塔式光热发电站中高温介质的温度较高,而混凝土、水/水蒸气和导热油都存在使用温度低的不足,因而具备传热性能好、温度高等优点的熔盐工质成为目前主流塔式光热电站的主要储热介质选择。

发电系统:主要由发电机、汽轮机等部分构成

与火力发电技术及元件基本相同,均通过加热水产生热蒸汽推动汽轮机做功实现机械能到电能的转化。光热发电同样具备热电机组的转动惯量属性,相较于其他需要电力电子变换设备的新型储能而言光热发电机组可以为电网提供惯量支撑、减少谐波注入,而与传统热电机组相比其驱动能源更绿色、调峰调频能力相对更强。

国内发展近况:新型电力系统建设升级,“十四五”规模化开启

光热发电:政策支持持续加码,能源局发布重要文件

我国光热发电行业尚处于发展上升期,面临新一轮发展机遇。年以来,由于可再生能源高比例接入电网后电网面临调峰能力不足、电源支撑能力弱等难题,光热发电可以作为调峰电源和储能的优势凸显,在国务院《年前碳达峰行动方案》中明确将积极发展太阳能光热发电,推动建立光热发电与光伏发电、风电互补调节的风光热综合可再生能源发电基地,各部门相继出台了一系列促进光热发电的政策。

进入年,国家政策进一步从产业长期发展层面推进长期规划和利好政策,着重强调对产业发展培育,特别是发挥光热在新型电力系统建设发展过程中,发挥多能互补、调峰调频的作用,配套沙漠、戈壁、荒漠地区的大型风电光伏基地建设,突出其灵活性调节能力。

年4月6日,据CSPPLAZA报道,近日国家能源局发布《国家能源局综合司关于推动光热发电规模化发展有关事项的通知》——一、充分认识光热发电规模化发展的重要意义。光热发电兼具调峰电源和储能的双重功能,可以实现用新能源调节、支撑新能源,可以为电力系统提供更好的长周期调峰能力和转动惯量,具备在部分区域作为调峰和基础性电源的潜力,是新能源安全可靠替代传统能源的有效手段。二、积极开展光热规模化发展研究工作。内蒙古、甘肃、青海、新疆等光热发电重点省份能源主管部门要积极推进光热发电项目规划建设,在本地新能源基地建设中同步推动光热发电项目规模化、产业化发展,力争“十四五”期间,全国光热发电每年新增开工规模达到万千瓦左右。三、结合沙漠、戈壁、荒漠地区新能源基地建设,尽快落地一批光热发电项目。在第一、二批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设项目清单中已明确了约万千瓦光热发电项目,已上报沙戈荒风光大基地实施方案中提出的光热发电项目,相关省区能源主管部门要尽快组织开展项目可行性研究。并与基地内风电光伏项目同步开工(光热发电规模暂按内蒙古80万千瓦,甘肃70万千瓦,青海万千瓦,宁夏10万千瓦,新疆20万千瓦配置)。四、提高光热发电项目技术水平。充分发挥光热发电调峰特性,科学合理确定基地项目电源配比;优化光热电站单机规模和镜储等配置,原则上每10万千瓦电站的镜场面积不应少于80万平方米。提前规划百万千瓦、千万千瓦级光热发电基地,率先打造光热产业集群。

结合本次发布的文件来看,我们认为重点

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