专家解读:光热发电与风光联营如何提升电力系统调节能力
专家解读:光热发电与风光联营如何提升电力系统调节能力
随着光热发电技术的不断进步和电力市场机制的完善,光热发电与风电、光伏发电的联营模式正逐步从经济互补转向物理实质性联营。这种转变不仅能够提升光热发电对电力系统的支撑调节能力,还能更好地实现新能源的自我调节。
4月25日,在内蒙古呼和浩特召开的2024第十一届中国国际光热大会暨CSPPLAZA年会上,水电水利规划设计总院新能源研究院陆上能源部主任王昊轶作了主题报告《光热发电与风电光伏联营提升保供支撑调节能力》。他指出,光热打捆项目的开发模式将随着风光成本的进一步下降和电力市场机制的完善,逐步由经济互补联营进入物理实质性联营。
图:王昊轶
光热发电的特点与定位
光热发电具有顶峰、调频调压、长时储能、转动惯量、黑启动等技术特性,是绿色低碳电网友好型电源。水规总院通过仿真工具和实际电网模型研究发现,配置光热系统在电网出现严重故障时能有效提升调频调压能力。在某些关键时段,光热还能发挥顶峰调节作用。
与火电相比,光热发电在调频调峰、转动惯量及黑启动方面具有相似性,但其调峰深度可达80%,爬坡速率更快,冷态启动时间仅需1小时左右。然而,光热发电也面临一些挑战,如受连续阴雨天影响较大,且目前尚不具备独立、平价上网能力。
光热与风光联营总体思路
光热与风光联营将经历两个阶段:首先是经济互补联营推动规模化发展,其次是多能互补物理实质性联营提供系统调节与支撑。应用场景包括本地自用和跨省区外送两大类。本地自用场景下,光热可以与新能源结合,实现独立稳定供电或与制氢等柔性负荷互调。跨省区外送则可通过补充调节、部分替代或支撑调节等方式发挥作用。
多能互补提升保供能力方案
在光热联营系统中,应重点考虑电源组织和光热本体配置两个方面。首批光热示范项目主要追求最大化发电,而在联营系统中,光热电站更关注其调节能力。水规总院的研究表明,通过“长时储能光热+风电+光伏+(电加热器)+(补燃)”的一体化设计,可以实现100%的负荷保障率,且补燃发电量占比小于10%,风光弃电率小于5%。
发展建议
王昊轶建议,应加强物理实质性联营系统中光热、风电、光伏的协同运行和统一调度研究,提升系统调度响应和电网支撑能力。同时,探索将物理实质性联营系统作为独立市场主体参与电力市场,推动光热发电具备市场化开发建设条件。