科普 | 什么是并网光热发电？

随着生态环境部公布通过的第一批温室气体自愿减排方法学，相信近期圈内大家或多多少都有所了解。新能在这里简单介绍其中的并网光热发电方法学和涉及的相关项目。

到今年，我国提出“双碳“目标即将满”三周年，随着本次生态环境部的公布，全国统一的温室气体自愿减排交易市场正式启动了。其实早在今年7月，气候变化司原司长李高接受21世纪经济报道专访时透露，第一批项目方法学公开征集工作已经结束，共收集方法学建议300余项，涉及能源产业、林业、废物处理及处置等多个方法学领域，遴选评估工作正在有序开展，将按照“成熟一个发布一个”的原则，择优发布减排效果明显、社会期待高、技术争议小、数据质量可靠、社会和生态效益兼具的方法学，逐步扩大自愿减排市场支持领域。

本次公布的四大方法学中，较为受到关注的方法学是并网海上发电、并网光热发电两个方法学，两者均属于能源产业领域方法学。其中，并网海上风力发电项目可以通过替代所在区域电网的并网发电厂及其新增并网发电厂的化石燃料燃烧，减少二氧化碳排放。

并网光热发电项目兼具绿色发电、储能和调峰电源的多重功能，能够安全、高效、长时储存能量并稳定供能，可为电力系统提供长周期调峰能力和转动惯量，是新能源安全可靠替代传统化石能源的有效手段。对推动实现碳达峰碳中和目标具有积极作用。并网光热发电项目将太阳能转换为热能以替代化石能源发电，避免了项目所在区域电网的其他并网发电厂（包括可能的新建发电厂）发电产生的温室气体排放。本方法学属于能源产业领域方法学。符合条件的并网光热发电项目可按照公布的方法学要求，设计和审定温室气体自愿减排项目，以及核算和核查温室气体自愿减排项目的减排量。

光热发电由哪些组成？

1.“光热发电solar thermal power”具体是指太阳能发电，也就是将太阳能转换为热能，通过热工转换过程发电的系统，一般包括了集热器、储热器和发电等几部分。其工作流程，简单来讲就是聚光器跟踪太阳将直射幅射光聚焦并反射至吸热器上，加热吸热器内的传热流体，将太阳能转化为热能；热能或直接与水换热产生高温高压的蒸汽驱动汽轮机发电，也可以被储存在储罐中，在需要发电时释放热能进行发电。看完以上介绍，不禁让人感叹一声“能源的本质是烧热水”这一说法。

远景俯瞰图

我国第一家工业化运行的太阳能光热发电项目在柴达木盆地建成，项目已具备发电能力。

这个总投资9.96亿元的50兆瓦光热项目位于青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市西出口，由青海中控太阳能发电有限公司建设。据公司副总经理陈武忠介绍。

陈武忠介绍说，项目的核心技术是“追日”，用关键技术控制安装在地面的上万块玻璃镜子像向日葵一样追着太阳光将其反射到吸热塔上的吸热器中，将吸热器内的水转化成高温蒸汽，再通过管道传输推动汽轮发电机发电。

45度俯瞰图

2.“光热+”一体化项目integrated project of solar thermal power generation，指的是光热与风电、光伏等多能源组合的多能互补发电项目，包括了“光热+风电”、“光热+光伏”、“光热+风电+光伏”等组合形式。

3.集热场collector field指将太阳能聚集并转化为热能的系统，在聚光型太阳能热发电系统中一般由聚光场和吸热器组成。

4.储热系统thermal energy storage system指将吸热器输出的热量进行存储和利用的系统，通常由储热容器、储热介质、动力系统、压力保护系统、辅助加热器和保温系统等组成。

5.蒸汽发生器steam generator指太阳能热发电厂中的熔融盐、空气、导热油、液态金属、固体球等非水传热介质与水进行热交换产生蒸汽的装置。

一般来讲，太阳能光热发电形式有槽式、塔式、碟式（盘式）、菲涅尔式四种系统。在我国，塔式的占比是最高的。那么其存在哪些优缺点？

先来说说优点，光热发电是利用太阳光的热量进行发电，在发电的同时可以将多余的热能存储在储能容器中，在晚间或者阴雨天进行释放，能保证24小时连续稳定发电。其优点在于自带储能，与光伏发电相比，光热发电在连续发电、储能容量、储能成本、稳定性、安全性、环保性以及寿命等方面具有优势。另外，光热发电也更绿色，根据测算，塔式光热电站的全生命周期，度电的碳排放仅为15.3克二氧化碳每千瓦时，约为火电的五十分之一，光伏发电的五分之一。因此光热发电也被称为真正的“清洁能源”。

而光热发电的缺电也非常明显，主要有两个。第一个就是用地要求高，光热电站主要以大规模的集中式发电为主，用地要求极高，集中在无人空旷、光照时间长、强度大的西北地区；二是成本高，从初始投资成本看，光热发电每千瓦时投资成本在2.5万-3.5万，是传统煤电站和陆上风电的4-5倍、光伏电站的5-7倍，并且储热时间越长，投资成本越高。从度电成本看，根据行业内的测算，塔式电站的度电成本在1块多每千瓦时左右。相当于煤电的3-4倍、陆上风电和光伏发电的2-3倍。从以上数据可以看出，其并不容易被投资者所青睐，光热电站的建设和发展任重而道远。