От политики к практике: как китайская солнечно-тепловая отрасль достигла «от нуля до сильного положения»?

Когда в древних пещерах зажгся первый пламень человеческой цивилизации, стремление к энергии было запечатлено в самой ДНК цивилизации.

Клиент информационного агентства «Синьхуа» запустил масштабную серию диалоговых программ под названием «Новая эра хранения энергии», сосредоточив внимание на новых ответах на вопросы использования энергии человечеством. Это не только визуальная запись популяризации технологий, но и эпохальный рассказ об энергетическом переходе Китая. Используя «энергию» в качестве кисти и «источник» в качестве холста, мы рисуем величественный путь технологии хранения солнечной тепловой энергии от лаборатории до масштабного применения.

Под влиянием двойных целей глобального «пика углерода и углеродной нейтральности» и трансформации энергетической структуры внутренние периодичность, нестабильность и случайность новых источников энергии стали препятствиями на пути к зеленому будущему. Хотя такие чистые источники энергии, как ветер и фотоэлектрика, достигли масштабного развития, их «зависимость от погоды» затрудняет удовлетворение спроса людей на стабильное и надежное электроснабжение, не говоря уже о поддержании безопасной и стабильной работы электросети. Когда наступает ночь или ветер резко прекращается, заполнение пробелов в электроэнергии все еще в основном зависит от традиционной тепловой электроэнергии, что резко противоречит конечной цели «углеродной нейтральности».

Электросети выдвигают новые требования к гибким ресурсам. Хранение энергии становится ключевым элементом, способствующим переходу от традиционных к новым электроэнергетическим системам, характеризующимся «источником-сетью-нагрузкой-хранением».

Новые технологии хранения энергии разнообразны, гибки в плане размещения и многофункциональны. Они могут применяться в комбинациях из двух или более технологий или встраиваться в системы электроснабжения, электросетей и потребления электроэнергии энергетической и электроэнергетической отрасли для совместного применения. Они являются ключевыми технологиями для преодоления «невозможной троицы» энергетической безопасности, экологичности и экономичности. Солнечная тепловая электростанция является типичной совмещенной технологией хранения энергии, предоставляя эффективный путь для решения проблемы случайности, нестабильности и периодичности солнечной электростанции, которая сильно зависит от погодных условий.

Гуй Сяоян, заместитель директора Департамента новой и возобновляемой энергии Национального энергетического управления, заявил, что отрасль солнечной тепловой электростанции Китая началась относительно поздно, но под руководством и при поддержке национальной политики она достигла скачка от «ничего к чему-то».

С момента принятия «12-го пятилетнего плана» страна начала продвигать проекты по производству электроэнергии с использованием солнечной тепловой энергии. В 2016 году Национальное управление по энергетике выпустило «Уведомление о строительстве демонстрационных проектов по производству электроэнергии с использованием солнечной тепловой энергии», официально начав строительство первой партии из 20 демонстрационных проектов с конкурентными тарифами на электроэнергию, подаваемую в сеть. Это сыграло важную роль в продвижении инженерного применения солнечной тепловой электроэнергии в Китае.

Вступив в период «14-го пятилетнего плана», страна последовательно выпустила такие документы, как «Уведомление об улучшении ценовой политики для производства электроэнергии с использованием солнечной тепловой энергии» и «Уведомление о продвижении широкомасштабного развития производства электроэнергии с использованием солнечной тепловой энергии», и поощряет включение определенной доли проектов по производству электроэнергии с использованием солнечной тепловой энергии в крупные ветро- и солнечноэнергетические базы, эффективно продвигая прорывы в отрасли и ее широкомасштабное развитие.

Цинхай стал основной площадкой для демонстрации индустриализации технологии производства электроэнергии с использованием солнечной тепловой энергии, используя свои «внутренние преимущества + стратегическое планирование».

Как «столица солнечной тепловой энергии» Китая, Дэлинха обладает обильным солнечным светом, в среднем 3200 часов в год, и обширными пустынями Гоби, обеспечивая естественную среду для солнечных тепловых электростанций.

Хэ Вэй, заместитель директора Управления по энергетике провинции Цинхай, рассказал, что в период «13-го пятилетнего плана» провинция Цинхай первой продвигала и завершила строительство четырех национальных проектов по производству электроэнергии с использованием солнечной тепловой энергии. Благодаря непрерывным инновациям, итерациям и оптимизации операционных стратегий уровень работы проектов входит в число лучших в стране.

Эти четыре проекта обеспечили основу для долгосрочного развития производства электроэнергии с использованием солнечной тепловой энергии. С момента их ввода в эксплуатацию они продемонстрировали: во-первых, стабильную работу с непрерывным увеличением годового объема производства электроэнергии; во-вторых, зрелую технологию, повышающую эффективность производства электроэнергии; и, в-третьих, интегрированное развитие, создавшее новую взаимовыгодную и беспроигрышную бизнес-модель.

Благодаря движущей силе первой партии демонстрационных проектов к концу 2024 года Китай завершил и подключил к сети в общей сложности 19 проектов по производству электроэнергии с использованием солнечной тепловой энергии с общей установленной мощностью 838,2 мегаватта (МВт), что ставит его в число лидеров в мире. Строительство и эксплуатация демонстрационных проектов солнечной тепловой электростанции в Китае внесли значительный вклад в проверку технологий, накопление опыта и снижение затрат.

50-мегаваттный проект солнечной тепловой электростанции с башенной конструкцией и расплавленными солями в Делинхе, провинция Цинхай, достиг высокого уровня локализации основного оборудования и отличных эксплуатационных характеристик, став первой в мире башенной солнечной тепловой электростанцией с расплавленными солями, выработка которой превышает проектную мощность.

«Высокий уровень эксплуатации пилотного проекта имеет важное руководящее значение для достижения масштабного развития новой энергетики и построения новой электроэнергетической системы в Цинхае, где преобладает новая энергия», — подчеркнул Хэ Вэй.

Лю Яфан, приглашенный профессор Чжэцзянского университета, предложила концепции композитного и связанного энергохранения. Она считает, что технология энергохранения должна быть глубоко связана с системами электроснабжения, электросетей или потребления электроэнергии для достижения функциональной взаимодополняемости. Например, теплохранение в солнечных тепловых электростанциях может оптимизировать работу высококолебательной солнечной электростанции, делая ее такой же удобной для диспетчеризации электроэнергии, как и тепловая электростанция, тем самым открывая новые сценарии применения технологии энергохранения. Она отметила, что применение композитного и связанного энергохранения помогает удовлетворить сложные и разнообразные потребности электроэнергетической системы.

Лю Цинбяо, старший инженер и директор диспетчерского и управляющего центра Государственной электросетевой компании Цинхай, рассказал, что технология солнечной тепловой электростанции является «трех-в-одном» технологией электрогенерации, объединяющей технологию электрогенерации новой энергии, технологию электрогенерации традиционной тепловой электростанции и технологию теплохранения, выполняя тройную роль.

Цзинь Цзяньсян, председатель и главный ученый компании Zhejiang Kesheng Technology Co., Ltd., рассказал, что солнечная тепловая электростанция с встроенной функцией энергохранения сочетает в себе низкоуглеродные свойства с дружественностью к электросети, делая ее всеобъемлющим новым технологическим маршрутом в области новой энергии, который отвечает потребностям новой электроэнергетической системы и имеет значительную рыночную ценность для достижения «углеродной нейтральности». Он упомянул, что Делинха, известная как «столица солнечной тепловой электроэнергии Китая», обладает природной средой, очень подходящей для развития солнечной тепловой электроэнергии. Солнечная тепловая электростанция Qinghai Supcon Delingha мощностью 50 МВт, один из первых демонстрационных проектов в стране, достигла и превысила проектные значения электрогенерации в течение последних трех лет подряд. Эти электростанции используют синхронные генераторы, которые способствуют стабильности частоты и напряжения в электросети, поддерживая передачу большего объема ветровой и солнечной энергии. Долгосрочное хранение энергии (LDES) также может снизить нагрузку на пиковые часы потребления электроэнергии. По сравнению с отдельными технологиями хранения энергии, солнечно-тепловые системы с хранением энергии демонстрируют более значительные преимущества в стоимости при крупномасштабном применении. Поэтому будущая новая энергосистема требует таких технологических подходов, как солнечно-тепловая энергия, чтобы обеспечить важную поддержку для трансформации энергетической структуры.

Когда гелиостаты в Делинха снова поворачиваются к восходящему солнцу, они отражают не только яркий свет на пустыне Гоби, но и непоколебимую веру в путь энергетического перехода Китая. От первоначального «создания из ничего» во время прорыва в политике до последующего «роста из силы» после реализации демонстрационных проектов, солнечно-тепловая энергия Китая с ключевой технологией хранения энергии раскрывает код баланса «безопасности — экологичности — экономичности» в энергетике.

Преследуя свет, растущие в сторону экологичности. Руководствуясь целями «двойного углерода», история солнечно-тепловой энергии Китая является не только историей первопроходцев в технологических прорывах и инновациях, но и новой главой в гармоничном сосуществовании цивилизации и энергии. Будущее уже здесь. По мере того, как все больше «моделей Делинха» пускают корни и растут на огромной территории, вечные стремления человечества к чистой энергии в конечном итоге будут ярче сиять на земле Востока.