在聯合國氣候變化大會召開之際,中國啟動“十四五”能源規劃的準備工作,時間節點的巧合也提供了一個思考的視角:在全球能源轉型提速的大背景下,中國“十四五”期間應如何戰略優化能源結構以及抓住機遇發展相關產業?
近年來,隨著我國光伏、風電等電源的大規模并網,運行中替代了大量常規電源,其在電力系統中的定位已發生變化,正逐步向主力電源過渡,這對電網安全穩定性的影響日益突出。如何通過可再生能源發電的多元化發展,依靠相對成熟和經濟可行的技術手段和方式,與已形成巨大資產的現有電力系統銜接,保障電力系統安全穩定運行,降低系統風險與成本,應成為”十四五“期間以及中長期能源發展戰略的關鍵課題。
光熱發電技術可與儲熱協同運行或者采用天然氣補燃方式,實現系統發電出力穩定可調,并向電網提供有效的轉動慣量,具有較好的電網友好性,而且具有開發規模較集中、系統效率較高等特點。聚光系統也可與傳統火電機組聯合運行,提供熱源,替代部分煤炭的消費量,同時不需要電站機組的靈活性改造。中國火電裝機容量已達11.4億千瓦,具有全球最大的火力發電裝備制造能力,形成了覆蓋汽輪機、發電機、電站鍋爐、電站輔機等產品的完備制造體系。但是,在一片“去煤化”呼聲中,以汽輪機制造業為主的相關產業面臨巨大沖擊,亟待轉型發展。由于光熱發電在熱-電轉換環節與常規火電一樣,因此,發展光熱發電可以充分利用我國成熟的汽輪機產業優勢,盡可能地降低“去煤化”對相關產業的沖擊。
從經濟性上來看,由于光熱發電市場尚處于起步階段,度電成本仍遠高于已發展近百年的火電,但其降本空間十分巨大。根據國際可再生能源署可再生能源電力成本分析的相關研究,2018年全球新增約50萬千瓦光熱裝機,其全球平均加權平準電價為18.5美分,預計到2022年可下降60%,約為7.4美分,與2010-2018期間46%的成本下降幅度相比,成本下降趨勢隨著市場規模的擴大和技術的進步將明顯加快。
相對美國、西班牙等國而言,中國光熱發電市場起步較晚,2011年國家能源局啟動的內蒙古鄂爾多斯5萬千瓦光熱發電特許權項目。2016年又選出20個中國首批光熱發電示范項目,總裝機為135萬千瓦,規定于2018年12月31日前建成并網發電的項目按度電1.15元的標桿電價來結算。然而,在項目實施過程中,遇到諸多困難,進展緩慢,許多項目未能按期完成,而建成的項目國家財政補貼也未能及時到位,給中國光熱產業的未來發展增添了許多不確定性。
“十四五”是中國光熱發電產業發展的關鍵階段,能源規劃如何對其定位、發展規模設置、政策如何支持,將決定著中國光熱產業未來將何去何從,也必將對全球光熱發電產業產生深遠的影響。
“十三五”期間啟動的首批光熱發電示范項目,是進行技術創新、健全產業鏈并實現國產化的關鍵一環。既然為示范項目,難免遇到各種問題。技術創新有風險,光熱發電也不例外,但是鑒于在歐美其技術已非常成熟,總體技術方向明確,風險完全可控。只是需要一段時間完成國內的消化吸收,并充分發揮我國火電產業鏈的領先優勢,進一步完善光熱發電產業鏈體系,并在此基礎上結合應用各種場景進行技術以及系統設計的創新,提出光熱發電技術的“中國方案”。
要實現這樣一個戰略步驟,需要政府明確而連續的政策支持,尤其是在光熱發電初步啟動后的“十四五“期間非常關鍵。如果缺乏持續的支持,中國光熱發電產業鏈的發展將受到重創甚至消亡。因此,國家應在“十四五”期間繼續扶持光熱發電產業的發展,并且,應盡快解決首批已上網發電的光熱示范項目的補貼資金拖欠問題,為延期的示范項目制定電價。既然定為示范項目,就應該與其它較成熟的可再生能源技術區別對待,在國家補貼資金緊張的情況下,應給予優先支付,以保障達到其示范意義的戰略目標。另外,在政策上對后期價格退坡機制,包括稅收機制的制定和調整也是必要的。
截至2019年11月,全世界已有約700萬千瓦光熱發電裝機。據國際能源署可再生能源市場分析與預測2019-2024報告顯示,全球光熱發電裝機將在在今后五年增長60%,即2024年將達到900萬千瓦,市場開發潛力巨大。縱觀全球光熱發電裝備與基礎產業鏈,中國是最具有進一步完善其全產業鏈能力的國家。這要取決于光熱發電能否在中國繼續穩步擴大其應用,能否吸引更多的相關企業參與,共同推動產業鏈的完善、提升與優化。同時,在光熱發電系統集成、優化、運維管理以及智能化等創新方面,中國也將扮演著舉足輕重的角色。因此,“十四五”能源規劃如何繼續支持光熱發電產業的健康發展也將對全球光熱市場產生重要與深遠的影響。
(王志峰系中國科學院電工研究所研究員、國際能源署太陽能熱發電和化學組織副主席;陳勇系國際可再生能源署項目主管;蔣莉萍系國網能源研究院副院長)