摘要：將風電、光伏、光熱和儲能結(jié)合起來，形成風、光、熱、儲多種能源的優(yōu)化組合，以有效解決用電高峰期和低谷期電力輸出的不平衡問題，提高能源利用效率，優(yōu)化新能源電力品質(zhì)，增強電力輸出功率的穩(wěn)定性，提升電力系統(tǒng)消納風電、光伏發(fā)電等間歇性可再生能源的能力和綜合效益。

（來源：微信公眾號“CSPPLAZA光熱發(fā)電平臺” ID：icspplaza 作者：CSPPLAZA）

一個綠色、穩(wěn)定、靈活的新型電網(wǎng)，何時才能實現(xiàn)？一個完全依賴可再生能源的新時代，何時才會到來？

瓶 頸

可再生能源的從業(yè)者們寄希望于大規(guī)模開發(fā)風電、光伏，以實現(xiàn)這一人類共同愿景，但事實是，即便風電光伏開始全面平價，甚至在看得見的未來低于燃煤發(fā)電的成本，如果沒有靈活的可調(diào)電源予以支撐，新能源全面取代化石能源仍將遠不可及。

當前，我國的能源“十四五”發(fā)展規(guī)劃正在前期編制中，在風電光伏全面平價的后補貼時代，并不意味著其將因此迎來無上限的增長，風電光伏的波動性決定了，其必須依靠可調(diào)機組才能為用戶提供穩(wěn)定的電能，敞口發(fā)展將帶來極大的電力系統(tǒng)風險。

國家發(fā)改委能源研究所研究員時璟麗認為，在后補貼時代，新建項目需要具備并網(wǎng)消納條件，或者說，電網(wǎng)的消納能力是光伏新增項目的前置條件。如何提升電網(wǎng)消納可再生能源的能力？從技術(shù)層面來講，需要依賴特高壓輸電等電網(wǎng)技術(shù)以及發(fā)展電網(wǎng)友好型的可再生能源。

再進一步，在“十四五”期間，電力體制改革將快速走向深水區(qū)，風電光伏將逐步開始參與電力市場化交易。整個電力市場的形態(tài)將發(fā)生極大變化，對于風電光伏這類波動性電源如何參與電力市場，如何適應(yīng)新時代的要求，是當前風電和光伏行業(yè)從業(yè)者必須開始考慮的現(xiàn)實問題。

這在很大程度上意味著，電網(wǎng)友好型可再生能源的時代將同步來臨。通過智能電網(wǎng)、儲能技術(shù)、可調(diào)電源等形成互補性的、可持續(xù)性的綜合能源系統(tǒng)，在未來的電力市場才真正具備市場化交易的競爭力。這是解決未來可再生能源高比例發(fā)展面臨的瓶頸問題的可行方案。

實 踐

多能互補正是這種綜合性能源系統(tǒng)的一個很好例證。已經(jīng)建成的魯能海西格爾木多能互補集成優(yōu)化示范工程即是一個集成了200MW光伏項目、400MW風電項目、50MW光熱項目及50MW電池儲能系統(tǒng)的混合電站，2019年9月19日，其中的50MW塔式光熱發(fā)電項目一次并網(wǎng)成功，標志著這一多能互補集成優(yōu)化示范工程全部建成并網(wǎng)。

該電站的示范效益對未來新能源的開發(fā)規(guī)劃具有很大的現(xiàn)實指導意義。

2016年7月，國家發(fā)改委和國家能源局聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于推進多能互補集成優(yōu)化示范工程建設(shè)的實施意見》就指出，建設(shè)多能互補集成優(yōu)化示范工程對于建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系具有重要的現(xiàn)實意義和深遠的戰(zhàn)略意義。

2017年，國家能源局公布了首批23個多能互補集成優(yōu)化示范工程名單，其中魯能海西格爾木多能互補集成優(yōu)化示范工程是其中集合能源種類最豐富的工程之一，在電價不明的不利條件下，這也是目前唯一一個建成的集合了風、光、熱、儲的多能互補示范工程。

該項目將風電、光伏、光熱和儲能結(jié)合起來，形成風、光、熱、儲多種能源的優(yōu)化組合，以有效解決用電高峰期和低谷期電力輸出的不平衡問題，提高能源利用效率，優(yōu)化新能源電力品質(zhì)，增強電力輸出功率的穩(wěn)定性，提升電力系統(tǒng)消納風電、光伏發(fā)電等間歇性可再生能源的能力和綜合效益。通過采用聯(lián)合調(diào)度技術(shù)，可有效減輕電網(wǎng)調(diào)峰壓力，大幅提高上網(wǎng)比例。

雖然多能互補當前仍面臨諸多問題亟待解決，亟需建立配套的電力調(diào)度及市場交易機制，提高風光水火儲多能互補系統(tǒng)的運行水平，以及明確多能互補項目的電價政策等。但這些都是機制上的問題，從技術(shù)和經(jīng)濟角度來看，推動多能互補的綜合性可再生能源項目開發(fā)仍是未來的一大趨勢。

合 作

一個綜合性能源系統(tǒng)的開發(fā)，相較于開發(fā)一個單獨的風電場、光伏電站，在未來的電力市場中都更具競爭優(yōu)勢。

在認同了這一理念的基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)的光伏項目開發(fā)商，需要考慮將何種能源品類進行多能互補開發(fā)，才更具經(jīng)濟性和競爭力。

魯能海西多能互補示范項目集合了風電、光伏、電池儲能、光熱發(fā)電四種技術(shù)路線，其實際運行效果將為此提供重要參考。

光熱發(fā)電電力輸出穩(wěn)定、可靠、調(diào)節(jié)靈活的特點在當前尚未引起國內(nèi)光伏行業(yè)的關(guān)注和重視，而在海外的迪拜、摩洛哥、智利等國，光伏和光熱配套規(guī)劃開發(fā)已經(jīng)成為一種普遍的開發(fā)模式。

那么，問題來了。

同樣的10億元投資，是建設(shè)光伏電站+一定比例的電池儲能系統(tǒng)？還是建設(shè)光伏電站+光熱電站的混合電站？抑或是建設(shè)光伏+光熱+電池儲能的多元系統(tǒng)？

哪種配比能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的綜合能源系統(tǒng)效益？實現(xiàn)更大比例的上網(wǎng)、更穩(wěn)定可靠的電能輸出、更經(jīng)濟的成本？

電力規(guī)劃設(shè)計總院的研究表明，光熱發(fā)電與光伏發(fā)電相比，在同容量裝機規(guī)模下，光熱發(fā)電的年發(fā)電量約是光伏發(fā)電的2.5倍；光伏發(fā)電要提供可靠的電力，必須配置儲能6小時以上的儲能電站；在年發(fā)電量相同的情況下，光伏發(fā)電+電池儲能電站的上網(wǎng)電價是光熱上網(wǎng)電價的1.18倍。

但這只是證明光熱發(fā)電價值的一個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

可以確定的是，在未來的電力市場競爭中，光伏與光熱的合作是極為值得探討的一個高價值話題。