趕快收藏!誰再把光熱電站當成光伏電站,直接推給他
發布者:admin | 來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 2948查看 | 2018-08-20 17:53:00    
   CSPPLAZA光熱發電網報道:作為太陽能發電的兩種主要形式,光伏發電和光熱發電目前在中國處于不同的市場發展階段,導致很多人對兩者傻傻分不清楚,經?;嵊腥私餿確⒌縹筧銜夥?。

  甚至在前段時間曾霸占光熱界人士朋友圈的電影紀錄片《厲害了,我的國》中,也把首航敦煌光熱電站的字幕錯配為“塔式光伏電站”,對此,光熱發電行業的小伙伴們是不是已感覺無力吐槽了。

  其實發生上述現象也不難理解。僅從裝機量上看,光伏發電在中國總裝機量已超130GW【截至2017年12月底】,而根據CSPPLAZA研究中心數據,截至2017年底,全球光熱發電建成裝機僅為5.133GW,中國光熱發電裝機更是只有可憐的0.04GW,相比光伏發電幾可忽略不計。

  圖:紀錄片《厲害了,我的國》截圖

  下面小編就從發電原理、適用領域、儲能方式、發電可調度性以及經濟性等方面對兩種發電方式進行簡單對比,誰再把光熱當光伏,就把這篇推給他。

  首先來看發電原理。

  光伏發電的原理是當太陽光照射到太陽電池上時,電池吸收光能,產生光生伏特效應,在電池的兩端出現異號電荷積累,若引出電極并接上負載,便有功率輸出。

 
    而光熱發電原理則要復雜的多,大多是利用聚光太陽能集熱器把太陽輻射能聚集起來,然后通過熔鹽、導熱油等傳熱介質傳儲熱并與水換熱生成水蒸氣,最后利用水蒸氣推動汽輪發電機發電。

  但碟式斯特林光熱發電原理與上述有較大不同,同樣由聚光器收集的太陽輻射能通過斯特林發動機——一種外燃的閉式循環往復活塞式熱力發動機可直接發電。但由于碟式斯特林光熱發電技術不便配置儲熱系統,該技術路線推向商業化應用的步伐相對較慢,一些碟式發電技術供應商也在積極嘗試直接碟式生產蒸汽發電或將碟式斯特林機配置儲熱系統。

  根據集熱形式的不同,光熱發電又可分為槽式、塔式、碟式、菲涅爾式等。在此基礎上,經過不斷發展,又有一些如二次反射塔式、類菲涅爾式等創新型光熱技術不斷涌現。

  簡單來說,光伏發電可以直接將太陽能轉化為電能,即光到電的轉化;而光熱發電往往是光到熱,熱再到電的轉化。

  不同的發電原理決定了不同的適用領域。

  首先是應用地域的差別。光伏發電和光熱發電對太陽能輻照的要求不同,光熱發電對太陽輻照的要求更高,尤其是高溫光熱發電,一般采用DNI(直接輻照強度)來衡量某地區是否適宜建設光熱電站,而光伏發電一般則采用GHI(地表總輻射值)來衡量即可,同樣一個地方,DNI的總量一般為GHI總量的65%~85%。這是因為光伏發電對光照的要求低,即便是散射光也可用來發電,而光熱發電由于對工作溫度要求較高,只有直射光照才可以滿足運行要求。所以這就決定了兩者的應用地域有所不同。在太陽能輻照不高的地方,可以建設光伏電站,未必就適合建設光熱電站。

  其次是應用領域的差別。從能量轉化的過程看,光伏發電僅需要經過光電一次轉換即可,而光熱發電則需要經過光到熱再到電的二次轉換。這雖增加了系統集成的難度,但熱量發生作為光熱電站運行的一個中間環節,也擴大了光熱發電技術的應用領域。比如可以利用其產生的過熱蒸汽與傳統的燃煤電廠、燃氣電廠或生物質能電廠進行混合發電。另外,其產生的熱也可作為副產品進行海水淡化、工業用熱等領域。

  事實上,在光熱發電尚未大規模部署的當下,很多光熱企業都在積極探索將光熱聚光技術應用于供熱、供暖、海水淡化及相關市場,并已取得了一定成績。

  圖:博昱新能開發的光熱熱利用項目

  再來看能量存儲的差別。在能量存儲方面,目前尚為“小弟”的光熱發電優勢明顯。光伏發電一般只能采用蓄電池存儲的方式,光熱發電有熱量的轉換過程,可以采用熱量的存儲方式。而且熱量的存儲要比電能的存儲方便得多,熱量的存儲技術也比電能的存儲技術成熟且廉價得多。

  一般來說,由于儲存難度較大,在接入電網友好性方面光伏發電并不能實現削峰填谷的作用。而光熱發電不同,熱量發生作為光熱電站運行的一個中間環節,可以方便地實現存儲以及重復利用,使其可以像抽水蓄能電站一樣充當電網的調度電力來源。利用峰谷電價的差異,在谷電價時加熱儲能,在峰電價時放熱發電,從而達到削峰填谷的作用,有利于電網的穩定運行,并且也節能環保。

  同時,由于光伏電池自身的特性,光伏發電具有較大的不穩定性,目前儲能技術不能保證大規模地存儲電能,無法平滑地輸送給電網,這就造成電網不可能無限制地接納光伏發電。反之,得益于熱量存儲的便捷性,光熱發電可以像常規火力發電機組一樣,在電網需求的前提下,可以無限制地接納。從這一層面上考慮,光熱發電比光伏發電有更廣闊的應用前景。

  但在經濟性方面,在中國尚處于起步階段的光熱發電相比光伏發電處于劣勢。

  單從發電側成本角度來說,受領跑者基地建設的帶動,光伏發電成本實現了大幅下降,甚至出現了0.31元/kWh的最低投標電價。

  這從政府給予的電價補貼方面也可見一斑。按照2017年底國家發改委發布的關于2018年光伏發電項目價格政策的通知,2018年1月1日之后投運的光伏電站標桿上網電價,1類、2類、3類資源區標桿上網電價分別調整為每千瓦時0.55元、0.65元和0.75元(含稅)。

  而按照國家發改委2016年9月份發布的《關于太陽能熱發電標桿上網電價政策的通知》要求,全國統一的太陽能熱發電(含4小時以上儲熱功能)標桿上網電價為每千瓦時1.15元(含稅),但僅適用于國家能源局發布的首批光熱示范項目,且首批光熱示范項目需在2018年12月31日以前全部投運才可享受上述標桿上網電價。

  由上可見,光熱發電比光伏發電似乎要貴的多。但是,以上電價的計算過程中并未考慮光伏儲能的成本,光熱發電可以利用500℃以上熔融鹽作為蓄熱介質,儲存的能量在1x10ekW·h以上,比利用蓄電池的光伏發電的能量存儲成本低一個數量級。而從電網的需求看,若要大規模接入新能源發電,必須要求有相應的儲存,以滿足電網調度。所以光伏發電的經濟成本還需考慮這方面的費用,綜合計算,光伏發電電價成本還要提高一個等級,而這其實也是光熱發電為何仍得以發展的重要原因。

  而且,光熱發電技術現在還處在工業應用的初級階段,還沒有進人大規模應用階段,在光熱發電技術日趨成熟,工業規?;б娉浞痔逑趾?,光熱發電成本理應還有很大的下降空間。

  此外,對于看似存在一定競爭關系的光伏發電和光熱發電來說,最終兩者通過互補或許才能發揮最大的價值。

  根據德國航空航天中心(DLR)發布的研究結果顯示,在現有條件下,光熱和光伏相結合是目前最具前景的太陽能發電技術路線。光伏發電廠直接向電網供電,光熱則可在夜晚通過儲熱發揮其優勢。即使增加化石燃料補燃也將相對容易可行,成本不會過高。

  目前,中國的光熱發電和光伏發電行業都處于非常關鍵的發展時期。

  受531新政的影響,中國光伏行業迎來巨震。補貼資金缺口的巨大壓力導致政府自中央到地方一系列限制政策的出臺,倒逼中國光伏行業盡快實現“平價上網”。

  而首批光熱示范項目則折損一半左右,原本20個首批光熱示范項目連同3個多能互補光熱項目可享受電價補貼政策,但目前進入實質性建設階段的項目只有10個左右,有望獲得1.15元/kWh全額標桿電價的項目屈指可數,更多項目將被執行電價退坡機制。

  目前,中國光熱與光伏行業是否能走出上述困境并有所突破尚屬未知,但在全球大力推進可再生能源發展的大環境下,可再生能源逐步替代化石能源應只是時間問題。

  而對于目前尚需依靠政府補貼才能存活和發展的光伏發電、光熱發電以及其它可再生能源發電形式來說,通過不斷創新和技術進步、早日徹底擺脫政府補貼實現平價上網無疑是終極目標。尤其是對于起步相對較晚的光熱發電來說更需要加油,至少先擺脫總是被誤認為是光伏的尷尬吧?!?/div>
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