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成本是光伏发电3-4倍 光热发电靠谱吗?

2019-01-03 16:50:36 来源:网络

当然,光伏发电的劣势也很明显:

(1)阴天、晚上没有功率输出;

(2)因为没有中间环节导致电能储存成本高,限制了接入电网的规模;

(3)目前和火电相比效率还是比较低,光伏转换效率不足20%。

再来看光热发电,它最大的优势就是有中间环节,因为有热能作为中间能源,就具有了三大优势:

(1)能源存储成本大大降低,热能存储技术成熟度远高于电能存储;

(2)随之带来的发电可调度性很高,这一点就很类似火电站了,可以随时根据负荷调整发电量,平滑地输出功率;

(3)因为可以平滑输出,就具备了作为电网旋转备用和消峰填谷出力的可能,可相当于“快速火电机组+抽水蓄能机组”。

但是劣势也很明显:

(1)地域性是硬伤,光热发电对工作温度要求高,需要直射光照,所以一般都建在沙漠里;

(2)成本高昂,光热发电的成本是常规能源发电成本的一倍以上,电站投资成本是光伏的4倍,太阳能流留密度低,需要大面积的光学反射装置和昂贵的接收装置将太阳能直接转换为热能,这一过程的投资成本占整个电站投资的一半左右,这是导致光热发电成本居高不下的最大原因;

(3)技术上仍旧不成熟,这点看商业化程度就可以知道了。

(四)光热发电虽好,但投入实际使用仍任重道远

光热发电技术自上世纪50年代诞生至今,经历了多个发展阶段,截至2015年12月底,全球已建成投运的光热电站接近5GW。

2006-2015年,全球太阳能热发电累计装机容量,数据来源:IRENA

这其中,西班牙在运光热电站总装机容量为2300MW,占全球总装机容量近一半,位居世界第一,美国总装机量为1777MW,位列世界第二,两者合计约占全球光热装机的88%。

除这两大光热大国外,印度、南非、阿联酋、阿尔及利亚、摩洛哥等国也在大力发展光热太阳能技术,中国是世界上第8个掌握大规模光热技术的国家。

截至2015年12月,各国在运太阳能光热发电站装机容量,数据来源:IRENA

光热发电尽管原理简单,其能量转换环节却比光伏发电复杂很多,涉及光学、热学、电学、材料学、热能工程等多个学科的交叉融合,对于不同技术路线,效率提升的障碍和路径也有所不同,可以说推广应用仍是任重道远。

但是我们应该看到其发展的巨大前景:

1、与光伏电站、火电厂联合发电,形成互补效应。在同一个发电区域内平衡光热和光伏之间的电力生产和输送,可消除光伏的间歇性问题,这两大技术的结合从总体上可有效降低整体系统的发电成本。

2、建立分布式发电系统,解决偏远山区供电问题,碟式系统最适合,但由于其发电技术还不成熟,目前多采用槽式发电系统。

有专业人士指出,国内企业进军光热发电市场,整体产业链已初步形成:五大电力公司先后跟进太阳能光热发电。国内企业在光热产业链上下游元件生产方面高速成长,如大型塔式电站用定日镜的能力和产能,兆瓦级太阳能塔式热发电站已经试运行;槽式太阳能热发电方面,已有300°C真空管,目前正在向450°C真空管迈进。

结语

与光伏发电相比,光热发电能够将太阳的热量保存在工质中进行存储,在阴天和晚上释放出来,以实现连续发电,一年将有超过5000小时的满发运行时间,可以在电网中作为一个基础电源来承担调节作用,可以说光热发电的前景比光伏发电更好。

不过,前路漫漫,提高关键部件的性能、解决相关技术难题、降低商业成本,以及国家政策施行与法律法规的完善都是不容回避的问题。

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