國內光熱發電的碳足跡因子優于國際
【谷騰環保網訊】近日，生態環境部等三(san)部門組織(zhi)中國電(dian)力企業(ye)聯合會等單位(wei)計算并(bing)發(fa)布2023年(nian)全國光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)電(dian)力碳足跡(ji)因子(zi)。經過測算，2023年(nian)全國光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)的碳足跡(ji)因子(zi)為0.0313kgCO2e/kWh。
據(ju)了解，全球太陽(yang)能光熱(re)發電(dian)項(xiang)目技(ji)術路線為槽式(shi)、塔(ta)式(shi)、碟式(shi)及線性菲涅爾式(shi)。不同(tong)技(ji)術路線的碳足(zu)跡因子(zi)不同(tong)，與國際數據(ju)相比，我國的碳足(zu)跡因子(zi)數據(ju)均優于(yu)國際數據(ju)。
選取塔式和槽式技術類型進行核算
“光(guang)熱(re)發(fa)電主要涉及塔式(shi)(shi)、槽式(shi)(shi)、線性(xing)菲涅爾式(shi)(shi)和(he)蝶式(shi)(shi)等(deng)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。由于光(guang)熱(re)發(fa)電碳足(zu)跡因子(zi)需要代(dai)表行(xing)業屬性(xing)，所以(yi)(yi)，計(ji)算國(guo)內光(guang)熱(re)發(fa)電的(de)(de)碳足(zu)跡因子(zi)收(shou)集的(de)(de)項目數據需要有典型(xing)性(xing)、技(ji)(ji)術(shu)(shu)代(dai)表性(xing)等(deng)。”中(zhong)國(guo)廣核新能源控股有限公司副總工程師成和(he)祥說，“根據公開數據，截至2023年(nian)，我國(guo)光(guang)熱(re)機(ji)組(zu)的(de)(de)并網發(fa)電項目以(yi)(yi)塔式(shi)(shi)和(he)槽式(shi)(shi)為(wei)主，占總發(fa)電量的(de)(de)90%以(yi)(yi)上，因此，本次核算的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)類型(xing)為(wei)塔式(shi)(shi)和(he)槽式(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。”
成和(he)祥坦言(yan)，在典(dian)型項(xiang)目(mu)選取上(shang)，由于小型光(guang)熱(re)項(xiang)目(mu)投運(yun)較(jiao)少，選取案例均為50MW及以上(shang)的分(fen)屬于不同電力集團的大型光(guang)熱(re)電站(zhan)項(xiang)目(mu)，位于青海(hai)省、內蒙古自治區、甘肅省、新疆(jiang)維吾(wu)爾(er)自治區等光(guang)熱(re)資源豐富(fu)區域(yu)，案例的總裝機容量占到已(yi)投運(yun)裝機容量的50%以上(shang)。
收集的(de)數據(ju)(ju)(ju)(ju)主(zhu)(zhu)要包括(kuo)光熱發電所需(xu)的(de)設備獲(huo)取(qu)階段、設施(shi)建設階段、運(yun)營維(wei)護階段等各個環節的(de)數據(ju)(ju)(ju)(ju)，來自于企業提供的(de)實測值或(huo)相關項目的(de)初(chu)設/可研文件。主(zhu)(zhu)要包括(kuo)能源消(xiao)耗數據(ju)(ju)(ju)(ju)、材料消(xiao)耗數據(ju)(ju)(ju)(ju)等。
“國(guo)內光(guang)熱發(fa)電的碳足(zu)跡因(yin)(yin)子根據不同技(ji)術類型(xing)的發(fa)電量加權計(ji)算(suan)得到全國(guo)光(guang)熱發(fa)電的平均電力(li)(li)碳足(zu)跡因(yin)(yin)子，即為(wei)(wei)光(guang)熱發(fa)電的電力(li)(li)碳足(zu)跡因(yin)(yin)子。本次測算(suan)的典型(xing)案例(li)的光(guang)熱發(fa)電碳足(zu)跡因(yin)(yin)子區間值為(wei)(wei)0.0253-0.0457kgCO2e/kWh，全國(guo)光(guang)熱發(fa)電的平均電力(li)(li)碳足(zu)跡因(yin)(yin)子為(wei)(wei)0.0313kgCO2e/kWh。”成和祥說。
與國際數據庫相比，數據偏小
據(ju)了解(jie)，國內(nei)(nei)光熱(re)發(fa)電的碳足跡因子計(ji)算參照了國內(nei)(nei)外有關標準(zhun)，將光熱(re)發(fa)電電力碳足跡因子系統邊界劃(hua)分為設(she)備獲(huo)取階(jie)段(duan)、施工建設(she)階(jie)段(duan)、運營維護階(jie)段(duan)和退(tui)役處置(zhi)階(jie)段(duan)共計(ji)4個(ge)階(jie)段(duan)。
其中，設(she)備(bei)獲(huo)取(qu)階(jie)段包括(kuo)聚光系(xi)(xi)(xi)統、吸熱系(xi)(xi)(xi)統、儲換(huan)熱系(xi)(xi)(xi)統、發電(dian)系(xi)(xi)(xi)統等對應設(she)備(bei)的(de)(de)原材(cai)料獲(huo)取(qu)、加工、運(yun)(yun)(yun)輸和(he)制造；設(she)備(bei)建設(she)階(jie)段包括(kuo)設(she)備(bei)運(yun)(yun)(yun)輸至項(xiang)目(mu)地點的(de)(de)能(neng)源消耗(hao)(hao)、建筑(zhu)(zhu)材(cai)料隱含的(de)(de)排放以及建筑(zhu)(zhu)建設(she)和(he)設(she)備(bei)安裝的(de)(de)能(neng)源消耗(hao)(hao)等；運(yun)(yun)(yun)營(ying)(ying)維護階(jie)段包括(kuo)輔助能(neng)源消耗(hao)(hao)（如電(dian)力、天然氣(qi)等）和(he)運(yun)(yun)(yun)營(ying)(ying)維護期(qi)的(de)(de)物料消耗(hao)(hao)等；退役(yi)處置(zhi)階(jie)段包括(kuo)設(she)備(bei)設(she)施拆解、廢物運(yun)(yun)(yun)輸的(de)(de)能(neng)源消耗(hao)(hao)和(he)廢物處理處置(zhi)等。
“設備(bei)獲(huo)取階段(duan)和運營維護階段(duan)占(zhan)碳足跡因子總(zong)量(liang)的比例(li)(li)較大，超過80%。”成和祥說，“本次測算(suan)選(xuan)取光(guang)熱發電(dian)的主流技術類型(xing)下的典型(xing)案(an)例(li)(li)，加權(quan)得到(dao)全國(guo)光(guang)熱發電(dian)電(dian)力(li)(li)碳足跡因子。案(an)例(li)(li)具有較好的代表性，能充分(fen)反映我國(guo)光(guang)熱發電(dian)項(xiang)目的平(ping)均(jun)電(dian)力(li)(li)碳足跡因子水平(ping)。”
據(ju)了解，綜合文獻和各數(shu)據(ju)庫的調研，目前，國(guo)際上(shang)的光熱碳足(zu)跡(ji)因子(zi)區間(jian)值為0.02kgCO2e/kWh—0.06kgCO2e/kWh。本次測算(suan)的全(quan)國(guo)光熱發電(dian)的平均電(dian)力碳足(zu)跡(ji)因子(zi)為0.0313kgCO2e/kWh，結果與國(guo)際數(shu)據(ju)庫相比，數(shu)據(ju)偏小。
以國際常用(yong)的(de)(de)Ecoinvent數(shu)據(ju)(ju)(ju)庫為例，根據(ju)(ju)(ju)調研結果來看，Ecoinvent3.11數(shu)據(ju)(ju)(ju)庫中，光(guang)熱(re)50MW槽式電站碳(tan)足(zu)跡(ji)因(yin)子為0.0536kgCO2e/kWh，國內光(guang)熱(re)槽式平均碳(tan)足(zu)跡(ji)因(yin)子為0.0424 kgCO2e/kWh，比(bi)Ecoinvent的(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)(ju)小(xiao)20%。Ecoinvent3.11中的(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)(ju)，光(guang)熱(re)20MW的(de)(de)塔式電站碳(tan)足(zu)跡(ji)因(yin)子為0.0472kgCO2e/kWh，國內塔式光(guang)熱(re)平均碳(tan)足(zu)跡(ji)因(yin)子為0.0268kgCO2e/kWh，比(bi)Ecoinvent的(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)(ju)小(xiao)43%。
“我國(guo)光熱(re)(re)發電(dian)的(de)碳足(zu)跡因(yin)子偏低，主要原因(yin)是國(guo)內光熱(re)(re)項目(mu)的(de)建設投(tou)產(chan)時間比國(guo)際晚，項目(mu)的(de)平均(jun)裝機容量(liang)較國(guo)際大，具有(you)更好的(de)技術經濟性。因(yin)此，國(guo)內光熱(re)(re)發電(dian)的(de)碳足(zu)跡因(yin)子優于國(guo)際數據(ju)庫(ku)。”成和(he)祥說。
圖1 光(guang)熱發電項(xiang)目統計(ji)圖
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中國光熱發電發展最迅速
近年來，隨著全球(qiu)對清潔(jie)能源的(de)關(guan)注度不斷提升，光熱發(fa)電行業也迎(ying)來了快(kuai)速(su)發(fa)展。但由于技(ji)術和成本等原因，其(qi)市場(chang)規模和份額相較(jiao)于光伏和風能仍然處于劣勢。
不(bu)過(guo)，隨(sui)著技術發展的和成本的逐步(bu)降低，光(guang)熱發電的競爭力(li)正(zheng)在逐漸增強，建設規模逐漸擴大。據CSPPLAZA統計，2024年全球光(guang)熱發電建成裝機容量新增350MW，總裝機增至約7807MW。到2030年，全球光(guang)熱發電市場的總裝機容量預計將達到687GW級(ji)別。
全球范圍(wei)來看(kan)，西班牙仍然是光(guang)熱(re)發電的(de)領先(xian)國家，無論是技術還是項(xiang)目數(shu)量都處于領先(xian)地位(wei)。美國也是是光(guang)熱(re)發電市(shi)場(chang)的(de)重要成員，加利福尼亞州、內(nei)華達州和亞利桑那州等(deng)地光(guang)照充足，光(guang)熱(re)發電項(xiang)目多且規(gui)模大、技術先(xian)進，涵蓋槽式、塔式以及碟式等(deng)多種(zhong)類型。
中國(guo)是光(guang)熱(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電發(fa)(fa)(fa)(fa)展最(zui)迅速的(de)國(guo)家，2024年建成投運的(de)商業(ye)化光(guang)熱(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電項目(mu)總(zong)(zong)裝機量達到800MW，僅次于西班(ban)牙(ya)和美(mei)國(guo)。中國(guo)光(guang)熱(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電技術不斷取得突破，形成了具有自主知(zhi)識產權的(de)核(he)心技術，并成功研制出多種(zhong)類型(xing)的(de)光(guang)熱(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電系統(tong)。目(mu)前，中國(guo)有近30個、總(zong)(zong)裝機約3GW的(de)在建光(guang)熱(re)項目(mu)正(zheng)穩步推進，預計(ji)到2026年，光(guang)熱(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電總(zong)(zong)建成裝機量將躍居(ju)全球(qiu)第一。
其(qi)中，槽式技(ji)術(shu)(shu)(shu)因(yin)成(cheng)本較低、技(ji)術(shu)(shu)(shu)成(cheng)熟而(er)占(zhan)據(ju)市場主導(dao)地位。塔式技(ji)術(shu)(shu)(shu)的光電(dian)(dian)轉換(huan)效率較高，儲能優勢明顯，適合大規模集中式發電(dian)(dian)，也占(zhan)有較高的市場份額。
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