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CSPPLAZA 光熱發電網訊：6月12日，2023中國國際光熱大會暨CSPPLAZA第十屆年會在浙江杭州盛大召開，水電水利規劃設計總院新能源研究院陸上能源處處長王昊軼出席會議并作《分步有序推動我國光熱發電規模化發展——光熱與風光基地一體化聯營實施路徑》的主題演講。

圖：王昊軼

我國光熱發電發展迎來新契機

王昊軼表(biao)示，光(guang)(guang)熱發(fa)電行業自2006年(nian)至今經(jing)(jing)歷(li)了科技探(tan)索和試(shi)點開發(fa)階(jie)段、規模(mo)化(hua)示范階(jie)段，目前正在走向規模(mo)化(hua)發(fa)展的(de)第三個階(jie)段。歷(li)經(jing)(jing)十多年(nian)的(de)積累，為我國光(guang)(guang)熱發(fa)電的(de)規模(mo)化(hua)發(fa)展奠定(ding)了基礎。

近日，國(guo)家能源局印(yin)發(fa)(fa)《關(guan)于推動光(guang)(guang)熱發(fa)(fa)電規模(mo)化(hua)發(fa)(fa)展有關(guan)事項(xiang)的通知》，提出要促進光(guang)(guang)熱發(fa)(fa)電規模(mo)化(hua)發(fa)(fa)展，充分發(fa)(fa)揮光(guang)(guang)熱發(fa)(fa)電在新能源占比逐(zhu)步提高(gao)的新型電力(li)系統中的作用，助力(li)實現碳達峰、碳中和(he)目標(biao)。

同時，《通(tong)知》明確委托水電水利規劃設(she)計(ji)總(zong)院(yuan)(yuan)牽(qian)頭，會同電力規劃設(she)計(ji)總(zong)院(yuan)(yuan)、中國科學(xue)院(yuan)(yuan)電工(gong)研究(jiu)所開(kai)展一(yi)系(xi)列研究(jiu)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)。目前，各(ge)項研究(jiu)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)按照國家(jia)能源局的工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)要求有(you)序推進，為光熱發電規模(mo)化發展謀好篇、起好步，開(kai)好局。

為推(tui)動光熱(re)規模化(hua)發(fa)展，《通知》提出了具(ju)體措施(shi)，大致可歸納為以下三個方面：

一是要做好前期規(gui)劃研究，引領光熱(re)規(gui)模化發(fa)展。

二是(shi)要結合基地(di)項目建設，推(tui)動光熱規(gui)模(mo)化發展(zhan)。

三是要(yao)提高項目建設(she)質量，促(cu)進光熱(re)規模化發(fa)展(zhan)。

光熱與風光基地一體化聯營實施路徑

王(wang)昊軼指出，經過十多年的發展(zhan)，光熱發電(dian)取(qu)得了一(yi)(yi)些成(cheng)績，但在成(cheng)績面(mian)前，仍然面(mian)臨諸(zhu)多挑戰。光熱發電(dian)需(xu)要通過規模化(hua)來進(jin)一(yi)(yi)步推動，光熱與(yu)風(feng)電(dian)光伏基地(di)一(yi)(yi)體化(hua)聯營是充分發揮光熱發電(dian)系(xi)統調(diao)節支撐作用，實現光熱規模化(hua)發展(zhan)的必由(you)之路。

在規模(mo)化發展的路上，需要綜合考(kao)慮(lv)技經關系，分步有序推動光(guang)熱(re)與(yu)風電光(guang)伏(fu)一體化聯(lian)營，具體可從“十(shi)四(si)五”期間如(ru)何進行聯(lian)營，以及“十(shi)四(si)五”以后如(ru)何進行聯(lian)營兩個階段展開。

“十四五”期間，通過與(yu)風(feng)電(dian)、光(guang)伏經(jing)濟互補一(yi)體化(hua)聯營，推動光(guang)熱發(fa)電(dian)規模化(hua)發(fa)展，積極開展電(dian)力互補一(yi)體化(hua)聯營研究(jiu)。此階段主要考慮光(guang)伏、風(feng)電(dian)的技術進步和(he)成本下降，將(jiang)促進光(guang)熱與(yu)風(feng)光(guang)一(yi)體化(hua)項目(mu)的綜合度電(dian)成本下降。通過風(feng)電(dian)和(he)光(guang)伏發(fa)電(dian)的一(yi)部(bu)分利潤(run)空間，彌補光(guang)熱發(fa)電(dian)的虧(kui)損(sun)，使(shi)一(yi)體化(hua)項目(mu)具備經(jing)濟可行性(xing)。

“十四五”以后，逐步由經濟互補過渡到(dao)電(dian)力互補一體化(hua)聯營，實現(xian)以新能源(yuan)調(diao)節(jie)支撐新能源(yuan)。此階段可分為就地(di)消納(na)和外送基地(di)兩種場景。

在就地消(xiao)納場景中(zhong)，主要通過以下方式實(shi)現光熱與風(feng)電(dian)光伏(fu)的電(dian)力互補一體化聯營(ying)：

1）結合負荷預測，提出區域電力系統對電源發(fa)展的需求規模(mo)；

2）對區(qu)域電力、電量平衡進行(xing)多(duo)年全(quan)場景分(fen)析(xi)，明確負荷特(te)性、各類電源的出力特(te)性；

3）針對電(dian)網(wang)結(jie)構(gou)進行深入分析，明確潮流斷面約束和(he)電(dian)網(wang)薄弱環節；

4）分析區域太(tai)陽(yang)能(neng)、風能(neng)、天(tian)然氣等(deng)(deng)資源情況(kuang)和氣象條件，通過運(yun)行模擬確定光熱電站各子系統的配置(zhi)，以及是否附加外延系統（包括(kuo)電加熱、補燃等(deng)(deng)）；

5）以經濟(ji)最優為目標(biao)，以負荷曲線、電(dian)(dian)源技術(shu)參數、電(dian)(dian)源出力特性、電(dian)(dian)力電(dian)(dian)量平(ping)衡(heng)、系統安(an)全可靠、開發建(jian)設條件(jian)、投資(zi)經濟(ji)條件(jian)等為約束條件(jian)，通(tong)過時(shi)序(xu)生產模擬決策電(dian)(dian)源配比和電(dian)(dian)源出力曲線；

6）結(jie)合(he)電網條(tiao)件和土(tu)地條(tiao)件，優化光(guang)熱、風電、光(guang)伏的場址布(bu)局；

7）結合電(dian)(dian)源出(chu)力曲線，研究明確光(guang)熱與(yu)風光(guang)的一體化調度策略、一體化運行策略以及電(dian)(dian)價電(dian)(dian)量的計量原則(ze)。

在外(wai)送基地(di)場景中(zhong)，主(zhu)要通過(guo)以(yi)下(xia)方式開展(zhan)光熱與風電光伏的(de)電力互補一體化聯營：

1）綜合考慮送端新能源出力特(te)(te)性(xing)和受端負(fu)荷(he)特(te)(te)性(xing)，擬(ni)定特(te)(te)高壓運行規劃曲線；

2）分(fen)析區域太陽能、風能、天然氣等(deng)資(zi)源情況和氣象條件，通過運行模擬確定(ding)光熱電(dian)站各子系(xi)統的配置，以及是否(fou)附加外延系(xi)統（包括電(dian)加熱、補燃等(deng)）；

3）以經濟最優為目(mu)標，以負荷(he)曲線(xian)、電(dian)(dian)源技(ji)術參數、電(dian)(dian)源出力特性(xing)、電(dian)(dian)力電(dian)(dian)量平衡(heng)、系統安(an)全可靠、開發建設條(tiao)件、投(tou)資(zi)經濟條(tiao)件等為約束條(tiao)件，通(tong)過(guo)時(shi)序生產(chan)模擬決策電(dian)(dian)源及各種儲(chu)能(neng)的(de)配比和運行出力曲線(xian)；

4）結合電網條件和(he)土地條件，優化(hua)光(guang)熱(re)、風電、光(guang)伏等各(ge)類電源(yuan)及儲能(neng)的場址布局；

5）結合電源(yuan)出力(li)曲線，研究明確光熱與(yu)風光的一(yi)體化調度策(ce)(ce)略和一(yi)體化運行策(ce)(ce)略，以及(ji)電價電量的計量原則(ze)。

基于市場環境的光熱與風電光伏一體化聯營生產模擬平臺

王昊軼透(tou)露，目(mu)前，水(shui)電(dian)(dian)水(shui)利規劃設計總院初步完成了“基于市場(chang)環境的光(guang)熱與風電(dian)(dian)光(guang)伏一體化聯營生產模擬(ni)平臺(tai)”的開(kai)發，依(yi)托此平臺(tai)可以(yi)(yi)根據各種(zhong)市場(chang)環境，開(kai)展光(guang)熱與風電(dian)(dian)光(guang)伏一體化聯營的仿真分(fen)析、規劃設計以(yi)(yi)及政策研究。

通過此平臺(tai)，水電(dian)水利規(gui)劃設計總院構建了一個涵(han)蓋光(guang)熱、風電(dian)、光(guang)伏、火電(dian)、水電(dian)以及各種儲能設施的省級電(dian)網(wang)數據環境(jing)，進行了算(suan)例(li)分析。

經過8760小時的就地消(xiao)納運行(xing)模擬(ni)后，截取(qu)了以下3個時間片(pian)段(duan)：

如上圖(tu)所示(shi)，光伏大發時，光熱(re)存在一定(ding)次(ci)數(shu)的啟停，低(di)負(fu)荷運行；光伏小發時，光熱(re)發揮了頂峰調節作用。

經過8760小時(shi)的外送基(ji)地運行(xing)模擬后，截取了以下3個時(shi)間片段：

由上圖(tu)可知(zhi)，外(wai)送(song)(song)基地中(zhong)部署了(le)光(guang)(guang)熱、風電(dian)、光(guang)(guang)伏以及各(ge)種(zhong)儲能(neng)，光(guang)(guang)熱對(dui)特高(gao)壓外(wai)送(song)(song)通道(dao)起到了(le)調節支(zhi)撐作用。同(tong)時，光(guang)(guang)熱在整個特高(gao)壓外(wai)送(song)(song)通道(dao)的(de)(de)(de)運行(xing)中(zhong)出現(xian)了(le)頻繁的(de)(de)(de)啟停(ting)現(xian)象。面對(dui)這(zhe)種(zhong)系(xi)統問(wen)題(ti)(ti)，需要優化(hua)光(guang)(guang)熱機組(zu)組(zu)合和光(guang)(guang)熱電(dian)站各(ge)子系(xi)統以及外(wai)延系(xi)統（電(dian)加熱、補燃）的(de)(de)(de)設(she)計，解決相應(ying)的(de)(de)(de)系(xi)統問(wen)題(ti)(ti)。

最后，王昊軼再次強調(diao)：光(guang)熱(re)(re)發(fa)(fa)電是優質的(de)調(diao)節性電源，要分步有序推動光(guang)熱(re)(re)與風光(guang)基地的(de)一體化聯營，推動我國光(guang)熱(re)(re)發(fa)(fa)電的(de)規模化發(fa)(fa)展。