肖剛 雙碳目標下耦合大規模儲熱發電的風光大基地建設與發展趨勢1.pdf

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1、雙碳目標下太陽能高溫儲熱發電雙碳目標下太陽能高溫儲熱發電技術研究與發展趨勢技術研究與發展趨勢報告人：肖剛Email:浙江大學能源工程學院能源清潔利用國家重點實驗室2020年，“雙碳目標”：二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。2021年，實現碳達峰、碳中和的基本思路和主要舉措:構建以新能源為主體的新型電力系統。實現“雙碳目標”的核心支撐之一：大力發展新能源2022年，把促進新能源和清潔能源發展放在更加突出的位置新能源的發展機遇與戰略布局 2006-2020年特高壓投資 6512億，25條 習近平在聯合國“2020氣候雄心峰會”上表態，到2030年，風電和太陽能

2、達到12億千瓦。2050年預計30-50億千瓦。我國光伏、風電裝機分別達到2.5億和2.8億千瓦，近10年的年均增長率20%?！笆奈濉碧馗邏杭铀伲骸笆奈濉碧馗邏杭铀伲骸?424交交1414直”直”發展的勢頭推動發展的通道：特高壓+大型電源基地基于光熱發電的“新能源一體化”項目摩洛哥510+70MW光熱光伏摩洛哥190+610MW光熱光伏光熱電價光熱電價7.3美分，美分，高峰高峰9.2美美分分迪拜700+250MW光熱光伏光伏光伏2.4美分美分/kWh南非100+171MW光熱光伏 光熱電價光熱電價12.5 美分美分/kWh高峰時段（下午高峰時段（下午16:30 to 21:30）電價為基礎

3、電價的）電價為基礎電價的2.7倍倍2021年4月國家發改委支持光伏發電、風電、太陽能熱發電等新能源產業持續健康發展。2021年11月國家能源局關于推進2021年度電力源網荷儲一體化和多能互補發展工作的通知，優先考慮含光熱發電等新型儲能示范的“一體化”項目中國的新能源發展的推動舉措耦合儲熱系統，突然降負荷時，轉速重新穩定所需時間約為80s，突然升負荷時，轉速重新穩定所需時間約為140s。太陽能高溫熱化學儲能布雷頓循環發電：非常適合調峰 超臨界點超臨界點CO2:31、7.38MPaH2O:374、22MPa 功率密度大，設備體積??；功率密度大，設備體積??；壓縮耗功小，效率高（循環效率壓縮耗功小，效

4、率高（循環效率50%）CO2無毒性、無毒性、熱穩定性好，熱穩定性好，腐蝕性小腐蝕性小進一步的發展：超臨界CO2循環發電8美國SunShot2018年發電成本9.8/kWh美國Gen 3 CSP 2030 目標：5/kWh（12h儲熱）美國能源部已經投資5億美元用于推進太陽能sCO2高溫發電系統的研發美國能源部2021年報告Department of Energys Solar Futures Study：2040年39GW儲熱型光熱發電美國已經投入5億美元研發，目標5美分/kWh溫度高、安全性高、能量密度高高溫熱化學儲能技術（溫度800、能量密度3-10倍）該文章作為Small雜志的封面發表復

5、合配方1復合配方2在1000次循環，還原/氧化轉化率仍能保持在98.5%。600次循環后，還原/氧化反應轉化率達到93.9%高溫熱化學儲能材料配方：優秀的循環性能（壽命30年）發電效率發電效率27%（50MW機組）：比塔式熔鹽發電高機組）：比塔式熔鹽發電高10個百分點個百分點浙大方案：太陽能高溫集熱儲熱的sCO2循環效率27%吸收器最大功率吸收器最大功率1MWth最大能流最大能流1300kW/m2浙江大學建立的MWth級太陽能發電綜合試驗平臺sCO2布雷頓循環示范平臺：布雷頓循環示范平臺：1）壓力壓力20MPa、1000kg/h2）集熱儲熱溫度）集熱儲熱溫度800 3）印刷版式回熱器）印刷版式回熱器2030年，中國的新型電力系統市場規模約合5萬億元萬億元。預計2050年達到50億千瓦，約合20萬億元萬億元。中國和全球市場潛力：50100萬億元美國能源部的Renewable Electricity Futures Study計劃2035年實現電力行業的完全脫碳。美國太陽能每年裝機60-70GW/年，2050年前的市場規模約8萬億元萬億元。14謝謝大家！謝謝大家！