中国建成全球领先光热储能电站 刷新多项世界纪录并实现生态经济双赢

(问题)“双碳”目标持续推进的背景下,我国新能源装机规模不断扩大,但风电、光伏出力受气象影响较大,电力系统对“稳定可控、可调可储”的清洁电源需求更加突出;尤其在沙漠、戈壁、荒漠等资源富集地区,如何把“高强度日照”转化为“可跨昼夜调度”的电力供给,成为新型电力系统建设的重要课题之一。 (原因)乌拉特中旗10万千瓦/100万千瓦时光热储能电站的落地,反映了资源条件与技术路线的匹配。一上,腾格里沙漠边缘日照条件优越、可利用土地较多,为规模化聚光集热提供了适宜场址;另一方面,项目采用槽式光热技术并配置大容量储热系统,实现“发电+储能”一体化运行。值得关注的是,该电站属于国家首批光热示范项目之一,从设计、建设到运行维护实现全链条自主组织实施,为关键装备与工程能力的系统集成提供了实践支撑。 (影响)从电力保供看,光热发电的优势于可通过储热实现稳定出力。该电站储热系统投运后,具备连续24小时满负荷发电能力,单日发电量达到212.8万千瓦时,连续多日累计发电量突破千万千瓦时,年发电量保持在较高水平。按测算,电站每年可向电网输送超过4亿千瓦时清洁电量——可替代标准煤约12万吨——减少二氧化碳排放约30万吨,并同步降低硫氧化物、氮氧化物等污染物排放,对提升区域清洁能源供给比例、增强电网调峰能力具有现实意义。 从技术指标看,工程在关键性能与工程效率上实现提升。第三方检测显示,反映光学性能的重要指标“拦截率”达到98%,在同类项目中处于领先水平;同时,通过工艺优化与系统设计改进,电站设计寿命提升至35年,单位度电造价继续下降。建设组织能力同样具有代表性:项目自2018年6月开工至2020年底全容量并网,用时两年半。在疫情影响与冬季停工等因素叠加情况下,仍按期高效推进,体现了大型清洁能源工程的集成管理与供应链协同能力。 从生态效益看,光热电站不只是“发电设施”,其集热场也可能对地表微环境产生影响。有关评估显示,电站区域林草覆盖率明显高于周边平均水平。聚光集热设施在一定程度上改变局地风速与蒸发条件,有助于形成相对稳定的小气候环境,为耐旱灌木和草本植被生长提供支撑。随着梭梭、沙柳等固沙植物成活并扩展,项目所在区域“治沙—护沙—利用沙”的综合效应逐步显现,为荒漠化防治与新能源开发合力推进提供了可观察样本。 (对策)面向下一步推广应用,业内普遍认为仍需从三上推进:其一,完善“光热+风光”多能互补的电源组合,发挥光热储热调节能力平滑新能源出力,提高外送通道利用率;其二,围绕高温熔盐储热、关键材料耐久性、集热镜场运维等环节持续降本增效,形成可复制的工程标准与运维体系;其三,推动电力市场与调度机制更好体现“可调度清洁电源”的系统价值,通过容量补偿、辅助服务等市场化手段,提升光热储能电网中的经济性与可持续性。 (前景)随着新型电力系统加快构建,“以储促稳、以调促消纳”将成为新能源高比例接入的重要方向。具备长时储能能力的光热发电,有望在沙漠、戈壁、荒漠大型清洁能源基地中承担“稳定电源”“调峰电源”“应急电源”等多重角色。此次项目在同纬度条件下实现持续满负荷发电,并在效率、寿命、建设周期各上取得进展,表明我国已具备推动光热技术规模化工程化、并向更高可靠性与更优经济性提升的能力。未来,随着产业链成熟、标准体系完善与多能互补模式深化,光热储能有望在更大范围内服务电力保供与绿色转型。

从“发得出电”到“稳得住电”,从“单一供能”到“兼顾治理”,光热储能电站的价值正在被重新认识;面向未来,只有以技术进步持续降本、以机制创新释放系统价值、以系统规划提升协同效率,才能让更多清洁电力在关键时刻顶得上、靠得住,为经济社会绿色转型提供更稳固的能源支撑。