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光熱發電可以為電網提供靈活穩定的電力
來源：亮源能源 | 0評論 | 5416查看 | 2017-12-04 17:03:00    
       能源需求在隨時波動，電網運營商需要快速作出決策來保持電網穩定。比如，在炎熱的夏天人們開空調或者寒冬中打開電暖氣時，都需要電網運營商想辦法來滿足猛增的用電需求。

　　今天大多數光熱電站都配備了儲能方案，相當于電廠配備了電池，讓設施可以在需要的時候用太陽能發電。這種運營商向電網供電的最佳方式，使電網變得更加靈活，也讓光熱技術在用電需求不斷攀升的大背景下變得越來越有價值。

　　盡管光熱技術在穩步發展，但為了低成本且快捷靈活的滿足用電需求，仍然需要科技創新。在太陽能技術辦公室（SETO）的光熱研究項目的支持下，政府正在積極尋求一種新方式，能讓光熱發電滿足電網需求，增強電網的靈活性。

　　光熱系統利用太陽的熱能產生電力或能量。最先進的光熱系統利用由定日鏡組成的鏡場，把陽光反射到塔頂的吸熱器。當吸熱器中的導熱液體被加熱至565攝氏度時就可以在系統中循環，驅動發電。這種熱能可以被輕易有效地存儲在容器內。所以光熱電站不僅是在陽光照射時，而是在任何需要的時候都可以發電。光熱電站因此擁有了獨立性，而不像傳統電站需要依靠備用燃料。

　　規模很重要：靈活的電廠設計可以滿足不同需求

　　因為用電需求在不斷變化，國家需要光熱技術靈活的按需供應。小容量的裝機可以以較低的前期成本提供用電高峰期所需電力，而擁有幾個小時儲能能力的大容量裝機可以解決基本負荷。比如一個儲能時間少于6小時的50MW的光熱電站可以成為調峰電站，當用電需求突然猛增時，這個電站可以成為基本負荷的補充。如果電廠儲能大于12小時、配備更大鏡場時，就可以用來滿足基本負荷——白天和黑夜無間斷供電。


　　盡管光熱電站可以根據市場需求設計成不同規模，能源部太陽能辦公室仍然積極推動光熱技術的研究和發展來降低成本。


　　旋轉備用和非旋轉備用為電網提供穩定性

　　由于傳統的旋轉汽輪機可以增加對電網的惰性，這一應用可以為光熱電站提供關鍵的電網穩定特性。電力公司和獨立系統運營商可以根據用戶的用電需求來調整，在用電需求發生較大的波動時，電力公司能夠確保電網仍能維持穩定。

　　為了實現電網的穩定，電力公司和獨立系統運營商會調控頻率和電壓，還有短路電流和旋轉備用（指已經上網且頻率同步的電源）。因此維護系統頻率和電力調度變得更加容易，還能夠快速滿足電網調度的要求。光熱電站可以作為旋轉備用來滿足即時需求，還可以作為非旋轉備用來滿足近期需求，讓電網運營商能夠靈活穩定的控制從而保證電網穩定。

　　更準確的為穩定性定價

　　光熱最大的兩個優勢就是穩定和可預測的成本。不像傳統燃料，太陽是充足和源源不斷的。因為“燃料”是免費的，那么電廠運營、維護的成本都是可預測的。另外，超過60%的運營成本都產生在第一年，那么投資者們對資金投入和回報可以有更長遠的了解。


　　為了讓光熱電站的其他成本對項目開發商和投資者更加透明，太陽能技術辦公室正在資助開源建模和仿真工具，以優化光熱電站的設計和運營。這項工具可以分析性能維護，鏡場采光，以及光熱發電的不確定性，從而讓開發商最大限度的開發一個壽命超過30年的光熱電站。

　　太陽能技術辦公室希望通過一系列的工作能夠幫助電網運營商更好的平衡電網，最大化的利用他們的能源資源，找到更好的未來能源解決方案。與日俱增的靈活性讓電網運營商可以做出最佳決策，確保電網保持彈性和穩定。

　　美國的能源需求每天都在演變，光熱技術也是如此。因為創造低成本的系統需要更多創新，太陽能辦公室力圖為研究打造良好土壤，從而讓光熱技術攀上一個新的高峰，例如第三代光熱系統的政府資助基金。光熱的靈活性和可預測性都會讓其成為滿足國家電力需求的有力競爭者，今天如此，明天、甚至100年后依然如此。

注：本文轉自亮源能源，文章觀點不代表本網立場。
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