近日，水电水利规划设计总院新能源研究院陆上能源处处长王昊轶出席会议并作《分步有序推动我国光热发电规模化发展——光热与风光基地一体化联营实施路径》的主题演讲。

我国光热发电发展迎来新契机

王昊轶表示，光热发电行业自2006年至今经历了科技探索和试点开发阶段、规模化示范阶段，目前正在走向规模化发展的第三个阶段。历经十多年的积累，为我国光热发电的规模化发展奠定了基础。

近日，国家能源局印发《关于推动光热发电规模化发展有关事项的通知》，提出要促进光热发电规模化发展，充分发挥光热发电在新能源占比逐步提高的新型电力系统中的作用，助力实现碳达峰、碳中和目标。

同时，《通知》明确委托水电水利规划设计总院牵头，会同电力规划设计总院、中国科学院电工研究所开展一系列研究工作。目前，各项研究工作按照国家能源局的工作要求有序推进，为光热发电规模化发展谋好篇、起好步，开好局。

为推动光热规模化发展，《通知》提出了具体措施，大致可归纳为以下三个方面：

一是要做好前期规划研究，引领光热规模化发展。

二是要结合基地项目建设，推动光热规模化发展。

三是要提高项目建设质量，促进光热规模化发展。

光热与风光基地一体化联营实施路径

王昊轶指出，经过十多年的发展，光热发电取得了一些成绩，但在成绩面前，仍然面临诸多挑战。光热发电需要通过规模化来进一步推动，光热与风电光伏基地一体化联营是充分发挥光热发电系统调节支撑作用，实现光热规模化发展的必由之路。

在规模化发展的路上，需要综合考虑技经关系，分步有序推动光热与风电光伏一体化联营，具体可从“十四五”期间如何进行联营，以及“十四五”以后如何进行联营两个阶段展开。

“十四五”期间，通过与风电、光伏经济互补一体化联营，推动光热发电规模化发展，积极开展电力互补一体化联营研究。此阶段主要考虑光伏、风电的技术进步和成本下降，将促进光热与风光一体化项目的综合度电成本下降。通过风电和光伏发电的一部分利润空间，弥补光热发电的亏损，使一体化项目具备经济可行性。

“十四五”以后，逐步由经济互补过渡到电力互补一体化联营，实现以新能源调节支撑新能源。此阶段可分为就地消纳和外送基地两种场景。

在就地消纳场景中，主要通过以下方式实现光热与风电光伏的电力互补一体化联营：

1）结合负荷预测，提出区域电力系统对电源发展的需求规模；

2）对区域电力、电量平衡进行多年全场景分析，明确负荷特性、各类电源的出力特性；

3）针对电网结构进行深入分析，明确潮流断面约束和电网薄弱环节；

4）分析区域太阳能、风能、天然气等资源情况和气象条件，通过运行模拟确定光热电站各子系统的配置，以及是否附加外延系统（包括电加热、补燃等）；

5）以经济最优为目标，以负荷曲线、电源技术参数、电源出力特性、电力电量平衡、系统安全可靠、开发建设条件、投资经济条件等为约束条件，通过时序生产模拟决策电源配比和电源出力曲线；

6）结合电网条件和土地条件，优化光热、风电、光伏的场址布局；

7）结合电源出力曲线，研究明确光热与风光的一体化调度策略、一体化运行策略以及电价电量的计量原则。

在外送基地场景中，主要通过以下方式开展光热与风电光伏的电力互补一体化联营：

1）综合考虑送端新能源出力特性和受端负荷特性，拟定特高压运行规划曲线；

2）分析区域太阳能、风能、天然气等资源情况和气象条件，通过运行模拟确定光热电站各子系统的配置，以及是否附加外延系统（包括电加热、补燃等）；

3）以经济最优为目标，以负荷曲线、电源技术参数、电源出力特性、电力电量平衡、系统安全可靠、开发建设条件、投资经济条件等为约束条件，通过时序生产模拟决策电源及各种储能的配比和运行出力曲线；

4）结合电网条件和土地条件，优化光热、风电、光伏等各类电源及储能的场址布局；

5）结合电源出力曲线，研究明确光热与风光的一体化调度策略和一体化运行策略，以及电价电量的计量原则。

基于市场环境的光热与风电光伏一体化联营生产模拟平台

王昊轶透露，目前，水电水利规划设计总院初步完成了“基于市场环境的光热与风电光伏一体化联营生产模拟平台”的开发，依托此平台可以根据各种市场环境，开展光热与风电光伏一体化联营的仿真分析、规划设计以及政策研究。

通过此平台，水电水利规划设计总院构建了一个涵盖光热、风电、光伏、火电、水电以及各种储能设施的省级电网数据环境，进行了算例分析。

经过8760小时的就地消纳运行模拟后，截取了以下3个时间片段：

如上图所示，光伏大发时，光热存在一定次数的启停，低负荷运行；光伏小发时，光热发挥了顶峰调节作用。

经过8760小时的外送基地运行模拟后，截取了以下3个时间片段：

由上图可知，外送基地中部署了光热、风电、光伏以及各种储能，光热对特高压外送通道起到了调节支撑作用。同时，光热在整个特高压外送通道的运行中出现了频繁的启停现象。面对这种系统问题，需要优化光热机组组合和光热电站各子系统以及外延系统（电加热、补燃）的设计，解决相应的系统问题。

最后，王昊轶再次强调：光热发电是优质的调节性电源，要分步有序推动光热与风光基地的一体化联营，推动我国光热发电的规模化发展。

相关线下活动：

第十三届光热发电中国聚焦大会2023（2023年11月，中国）

第四届光热发电创新大会2023（时间待定，西班牙马德里）

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