可再生能源大規(guī)模發(fā)展下的“剛需”,帶動(dòng)多種儲(chǔ)能儲(chǔ)熱技術(shù)火熱出圈。其中,熔鹽儲(chǔ)能的爆發(fā)式增長(zhǎng)尤為亮眼。
(相關(guān)資料圖)
根據(jù)行業(yè)智庫CSPPLAZA數(shù)據(jù),截至2021年底,國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電裝機(jī)規(guī)模約為590MW,約占全球光熱發(fā)電裝機(jī)總量6.69GW的9%。由于近兩年項(xiàng)目批復(fù)節(jié)奏明顯加快,截至今年年初,國(guó)內(nèi)存量的規(guī)劃、簽約、招標(biāo)、在建光熱發(fā)電項(xiàng)目高達(dá)4.5GW,集中在青海、甘肅、新疆等地。這意味著,目前光熱發(fā)電的發(fā)展空間是存量的近十倍起步。
作為光熱發(fā)電公認(rèn)的“最佳拍檔”,熔鹽儲(chǔ)能亦受到市場(chǎng)的強(qiáng)烈關(guān)注。上述項(xiàng)目中,以熔鹽為傳熱儲(chǔ)熱介質(zhì)的光熱發(fā)電項(xiàng)目占據(jù)了絕對(duì)的主流。目前公認(rèn)的傳熱儲(chǔ)熱介質(zhì)包括水、混凝土、導(dǎo)熱油以及熔鹽等,其中熔鹽因工作溫度高、傳熱性能好、安全性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)成為項(xiàng)目方的首選。這引得多家券商機(jī)構(gòu)紛紛調(diào)高了相關(guān)公司的評(píng)級(jí)和預(yù)期。
盡管市場(chǎng)形勢(shì)良好,但多位行業(yè)資深人士仍對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表達(dá)了擔(dān)憂。一是光熱發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)傳導(dǎo)機(jī)制尚未形成,多能互補(bǔ)項(xiàng)目的打捆方式存在弊端。二是現(xiàn)有的熔鹽原料產(chǎn)能不能滿足項(xiàng)目規(guī)劃需求,亟須協(xié)同廠商和審批部門擴(kuò)大產(chǎn)能規(guī)模。此外,部分人士表示,期待現(xiàn)有的政策能有效銜接推動(dòng)熔鹽儲(chǔ)能的快速發(fā)展,例如園區(qū)中的熔鹽儲(chǔ)能不宜認(rèn)定為大工業(yè)用戶收取費(fèi)用。
光熱發(fā)電,曲折中發(fā)展
國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電的發(fā)展并非一帆風(fēng)順,而是在近一年才駛?cè)肟燔嚨馈?/p>
作為我國(guó)最早的光熱項(xiàng)目,青海中控太陽能德令哈10MW塔式光熱電站于2013年7月成功并網(wǎng),是亞洲首個(gè)投入商業(yè)運(yùn)行的光熱項(xiàng)目、全球第六座實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的塔式光熱電站。
2016年9月,國(guó)家能源局發(fā)布第一批20個(gè)太陽能熱發(fā)電示范項(xiàng)目名單,包括9個(gè)塔式電站、7個(gè)槽式電站和4個(gè)菲涅爾電站,總裝機(jī)134.9萬千瓦,上網(wǎng)電價(jià)1.15元/千瓦時(shí)。但是,這批項(xiàng)目此后真正建成的只有不到一半。
和其他新能源技術(shù)一樣,經(jīng)濟(jì)性是決定項(xiàng)目發(fā)展前景的重要因素。據(jù)業(yè)內(nèi)人士測(cè)算,新建光熱發(fā)電度電成本每千瓦時(shí)約為0.9~1元,遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)電和光伏發(fā)電。雪上加霜的是,2020年和2021年出臺(tái)的兩份文件明確,2021年以后新增的光熱發(fā)電項(xiàng)目不再納入中央財(cái)政補(bǔ)貼范圍,新核準(zhǔn)的光熱發(fā)電項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)由當(dāng)?shù)厥〖?jí)價(jià)格主管部門制定,上網(wǎng)電價(jià)高于當(dāng)?shù)厝济喊l(fā)電基準(zhǔn)價(jià)的,基準(zhǔn)價(jià)以內(nèi)的部分由電網(wǎng)企業(yè)結(jié)算。
成本高昂的光熱發(fā)電,突然沒有了補(bǔ)貼,必須直面與煤電、風(fēng)光項(xiàng)目的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),這使得產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)感到岌岌可危。曾經(jīng)在光熱發(fā)電領(lǐng)域工作十余年的王洪國(guó)第一次感受到“冬天來了”。轉(zhuǎn)眼兩年過去,王洪國(guó)從光熱發(fā)電轉(zhuǎn)型到了熔鹽儲(chǔ)能賽道,成為山西沃錦新材料股份有限公司營(yíng)銷技術(shù)總監(jiān),而過去看似要“被拋棄”的光熱發(fā)電也“爆發(fā)了”。
王洪國(guó)認(rèn)為,這種出人意料的轉(zhuǎn)變,根本原因是與光伏、風(fēng)力等發(fā)電形式相比,光熱發(fā)電自帶熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng),輸出電力穩(wěn)定,還能為電力系統(tǒng)提供靈活調(diào)節(jié)電源。“風(fēng)光大基地”的規(guī)劃和建設(shè),進(jìn)一步凸顯了光熱發(fā)電自帶儲(chǔ)能等靈活性資源的稀缺。于是,為了鼓勵(lì)光熱發(fā)電,在缺乏光熱發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)傳導(dǎo)機(jī)制的情況下,許多地方采用光伏、風(fēng)電、光熱打捆的多能互補(bǔ)一體化項(xiàng)目方式,通過風(fēng)電和光伏發(fā)電的利潤(rùn)空間來彌補(bǔ)光熱發(fā)電的收益不足。例如,建設(shè)一座規(guī)模為100MW的光熱發(fā)電項(xiàng)目,可獲得600MW或900MW (光熱電站規(guī)模的6~9倍)的新能源配置指標(biāo)。
盡管這種開發(fā)模式緩解了產(chǎn)業(yè)鏈的生存危機(jī),但多位業(yè)界人士認(rèn)為,阻礙光熱發(fā)電發(fā)展的問題并沒有從根本上得到解決。
國(guó)家光熱聯(lián)盟專家委員會(huì)副主任委員孫銳此前公開表示,一些項(xiàng)目投資方為了達(dá)到合理的投資收益,只能大幅削減光熱發(fā)電的投資,集熱系統(tǒng)的容量大幅度縮減,導(dǎo)致光熱發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量和靈活調(diào)節(jié)功能大打折扣,喪失了長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。他認(rèn)為,應(yīng)根據(jù)新能源基地的功能要求,合理配置光熱發(fā)電的各個(gè)系統(tǒng),同時(shí)盡快解決上網(wǎng)電價(jià)的傳導(dǎo)機(jī)制問題。
瓶頸猶在:產(chǎn)能受限、技術(shù)攻關(guān)和推廣難題
與光熱發(fā)電深度綁定的熔鹽儲(chǔ)熱,隨著發(fā)電項(xiàng)目的加速釋放,共同受到市場(chǎng)的青睞。
目前,國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電的主流熔鹽是二元混合硝酸鹽,由60%硝酸鉀和40%硝酸鈉組成。根據(jù)太陽能光熱聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)的2021年底我國(guó)已并網(wǎng)發(fā)電的8個(gè)光熱電站材料用量推算,當(dāng)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)為10小時(shí),線性菲涅爾式、槽式、塔式光熱電站對(duì)儲(chǔ)能熔鹽的需求量分別約為32萬噸/GW、73萬噸/GW、28萬噸/GW。
王洪國(guó)告訴第一財(cái)經(jīng)記者,從近期開展招標(biāo)的九個(gè)光熱發(fā)電項(xiàng)目推算,熔鹽級(jí)硝酸鈉需求已經(jīng)達(dá)到約15.2萬噸的需求總量,按照目前國(guó)內(nèi)最大專業(yè)熔鹽級(jí)硝酸鈉制造商年產(chǎn)能力估算,從現(xiàn)在開始滿產(chǎn)不停歇,訂單已經(jīng)排到2025年3月。同時(shí),近期招標(biāo)的九個(gè)光熱發(fā)電項(xiàng)目?jī)H占到目前已開展的光熱發(fā)電項(xiàng)目五分之一左右,“十四五”期間熔鹽級(jí)硝酸鈉產(chǎn)能不足已經(jīng)凸顯,或?qū)⒊蔀槌钢夤鉄岚l(fā)電熔鹽儲(chǔ)能項(xiàng)目順利開展的最大因素。
不同于一般工業(yè)等級(jí)的硝酸鈉,熔鹽級(jí)硝酸鈉受制于超過550℃高溫使用的特性,對(duì)于核心產(chǎn)品影響腐蝕性的氯離子、鎂離子和亞硝酸根離子以及其他雜質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)要求較高。王洪國(guó)表示,由于熔鹽級(jí)硝酸鈉生產(chǎn)受環(huán)保、安全、排污等多重政策影響較大,產(chǎn)能擴(kuò)建立項(xiàng)建設(shè)投運(yùn)需要一定的時(shí)間周期,亟須上下游化工產(chǎn)業(yè)鏈配套配合。他呼吁,更多的國(guó)內(nèi)工業(yè)硝酸鈉制造企業(yè)加速產(chǎn)品研發(fā)提純能力,快速彌補(bǔ)產(chǎn)能缺口難題,避免因產(chǎn)能不足帶來熔鹽級(jí)硝酸鈉價(jià)格飛漲,給熔鹽儲(chǔ)能市場(chǎng)帶來新的成本增加風(fēng)險(xiǎn)。
國(guó)內(nèi)主流熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)解決方案提供商、浙江可勝技術(shù)股份有限公司系統(tǒng)技術(shù)部經(jīng)理?xiàng)盍x告訴第一財(cái)經(jīng),熔鹽的供給和價(jià)格波動(dòng)是影響項(xiàng)目成本和進(jìn)度的關(guān)鍵因素之一。經(jīng)過公司前期的調(diào)研,對(duì)比國(guó)內(nèi)硝酸鈉和硝酸鉀的供需關(guān)系,公司對(duì)于后者的擔(dān)憂更多。因?yàn)橄跛徕浀闹饕ハ蛑皇腔噬a(chǎn),因此幾乎每年3、4月價(jià)格都會(huì)出現(xiàn)一輪上漲。去年俄烏沖突致使全球鉀肥市場(chǎng)出現(xiàn)較大缺口,原料價(jià)格一度飆升,今年又降下來了。
“雖然很多化肥的硝酸鉀純度不高,但是經(jīng)過兩到三度的提純也能達(dá)到光熱的需求,因此我們期待相關(guān)廠商能夠在熔鹽儲(chǔ)能市場(chǎng)逐漸培育起來時(shí),同步轉(zhuǎn)型升級(jí),穩(wěn)定熔鹽級(jí)硝酸鉀的長(zhǎng)期供給。”楊義說。
除了供給不足的隱憂,熔鹽儲(chǔ)能的技術(shù)方面仍然存在亟待攻克的難題。
北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與生命學(xué)部教授吳玉庭長(zhǎng)期從事熔鹽傳熱儲(chǔ)熱的研發(fā)工作,他對(duì)第一財(cái)經(jīng)表示,研發(fā)更低熔點(diǎn)、更寬液體溫域、低腐蝕性的熔鹽是學(xué)術(shù)界的研究重點(diǎn)。目前二元混合硝酸鹽的熔點(diǎn)約在220攝氏度,在系統(tǒng)中作為液體循環(huán)。但是這個(gè)熔點(diǎn)相對(duì)較高,在熔鹽循環(huán)過程中容易發(fā)生“凍管”,導(dǎo)致系統(tǒng)失效,低熔點(diǎn)熔鹽可以降低系統(tǒng)預(yù)熱能耗。目前北工大實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出來的低熔點(diǎn)熔鹽,熔點(diǎn)已經(jīng)降到100攝氏度左右,未來還需進(jìn)一步研發(fā)熔點(diǎn)更低的混合熔鹽。
今年5月7日,河南豫能控股所屬鶴壁豐鶴發(fā)電公司與華潤(rùn)電力所屬潤(rùn)電能源科技公司合作的熔鹽儲(chǔ)熱項(xiàng)目發(fā)生熔鹽高溫爆裂事故,造成1人死亡,13人受傷。隨后,國(guó)家能源局綜合司發(fā)布《關(guān)于開展熔鹽儲(chǔ)熱等能源綜合利用項(xiàng)目安全排查的通知》,要求各省級(jí)電力管理部門、各派出機(jī)構(gòu)要立即組織轄區(qū)內(nèi)電力企業(yè)開展熔鹽儲(chǔ)熱等能源綜合利用項(xiàng)目安全排查工作,并督促企業(yè)加強(qiáng)安全生產(chǎn)管理。
此事一度引發(fā)外界對(duì)于熔鹽儲(chǔ)能安全性的質(zhì)疑,并影響到對(duì)其發(fā)展前景的預(yù)期。吳玉庭表示,該起事件實(shí)際上與相變儲(chǔ)熱有關(guān),是區(qū)別于熔鹽儲(chǔ)熱的另一種儲(chǔ)熱技術(shù),而且還有違規(guī)操作等因素,因此不能將其簡(jiǎn)單認(rèn)為是熔鹽儲(chǔ)熱不安全。如果混合熔鹽組分選用得當(dāng),是一種安全性很高的儲(chǔ)熱方式。不過,此事也給熔鹽配方的研發(fā)工作敲響了警鐘,降低成本的同時(shí)要兼顧其安全、穩(wěn)定的特性。
另據(jù)第一財(cái)經(jīng)記者了解,除了光熱發(fā)電以外,熔鹽儲(chǔ)能還應(yīng)用于火電高溫熔鹽改造、工業(yè)園區(qū)蒸汽需求等場(chǎng)景。但是推廣方面,缺乏與現(xiàn)有電價(jià)等機(jī)制的有效銜接。
以園區(qū)應(yīng)用為例,熔鹽儲(chǔ)能的密度高、供熱品位高、供熱工況穩(wěn)定可調(diào)、占地面積小,可滿足大規(guī)模高品位工業(yè)蒸汽供應(yīng)、熱電聯(lián)產(chǎn)需求以及大規(guī)模工業(yè)園區(qū)清潔用能。但在發(fā)展初期,電網(wǎng)一般將熔鹽儲(chǔ)能認(rèn)定為大工業(yè)用電的用戶,收取流量費(fèi)、電費(fèi)、過網(wǎng)費(fèi)等。多家受訪企業(yè)認(rèn)為,熔鹽儲(chǔ)能實(shí)際上是低谷時(shí)期充電、高峰時(shí)期放電(供熱)的曲線,而當(dāng)前這種認(rèn)定和收費(fèi)方式帶來了較大的經(jīng)濟(jì)壓力,希望有關(guān)部門和企業(yè)能夠予以協(xié)調(diào)支持。
最新資訊
關(guān)于我們| 聯(lián)系方式| 版權(quán)聲明| 供稿服務(wù)| 友情鏈接
咕嚕網(wǎng) www.ulq4xuwux.cn 版權(quán)所有,未經(jīng)書面授權(quán)禁止使用
Copyright©2008-2023 By All Rights Reserved 皖I(lǐng)CP備2022009963號(hào)-10
聯(lián)系我們: 39 60 29 14 2@qq.com