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在今年2月份美(mei)國加利福尼亞州舉行的一場名為(wei)“光(guang)熱(re)發電在美(mei)國西部不(bu)斷發展的能(neng)源市場中扮(ban)演的角色（The Role of Concentrating Solar Power in the Evolving Energy Market in the Western U.S.）”研討會上(shang)，與會嘉(jia)賓展開了激烈(lie)的討論，紛(fen)紛(fen)認(ren)同(tong)光(guang)熱(re)發電可以(yi)提供比光(guang)伏系(xi)統更(geng)高的電網穩定性(xing)，但需要獲取更(geng)廣泛的行業及社會認(ren)知，促進光(guang)熱(re)產業規(gui)模(mo)化(hua)發展，實現(xian)其(qi)獨有的商業價值。

美國曾是最(zui)早發(fa)展集中式(shi)太陽能熱(re)發(fa)電（光(guang)熱(re)發(fa)電，CSP）行業的(de)國家，CSP曾經一度成為最(zui)受青睞的(de)可(ke)再生能源技術，而隨著光(guang)伏系統的(de)價格暴跌(die)，光(guang)熱(re)發(fa)電也逐漸淡出(chu)。

與(yu)會代表(biao)說，與(yu)CSP不同，即使使用電(dian)池，PV也無(wu)法提供(gong)高可再生(sheng)能(neng)源電(dian)力(li)系統所需的長期可調度發(fa)電(dian)。遺憾的是(shi)，CSP未能(neng)在美國市場得到大力(li)發(fa)展，這恰恰是(shi)美國能(neng)源轉(zhuan)型步伐(fa)放緩的表(biao)現之一。

面對與會(hui)的監管機構、公用(yong)事業主管和分(fen)析師，加利福尼(ni)亞能(neng)源委員會(hui)（California Energy Commission，簡稱CEC）主席David Hochschild闡述說：“可(ke)再(zai)生能(neng)源現在已(yi)成(cheng)為主流，而(er)化石燃料則(ze)應(ying)該只(zhi)是(shi)(shi)替(ti)代能(neng)源。眼下，我們頒布了新的零排放指令，將需要多樣化的可(ke)再(zai)生資源來保持(chi)電(dian)力系統的可(ke)靠性，光熱發電(dian)具有長時間(jian)存(cun)儲能(neng)力，這是(shi)(shi)我們非常需要的一種(zhong)新能(neng)源。”

公用事業主(zhu)管(guan)和監管(guan)機構回(hui)應說，“我(wo)們制定(ding)了雄心勃(bo)勃(bo)的(de)(de)100％可再生能源計劃(hua)，盡管(guan)強制性要求無(wu)差別地購買最(zui)低成本(ben)(ben)的(de)(de)可再生能源電力，但(dan)是(shi)，即使光熱發電系(xi)統每千瓦時(shi)價格更(geng)高(gao)，但(dan)它作為可靠的(de)(de)可調(diao)度能源擁(yong)有(you)更(geng)廣闊(kuo)的(de)(de)價值。因此，盡管(guan)資本(ben)(ben)支出較高(gao)，但(dan)這對于最(zui)終成就安全、可靠、低碳的(de)(de)電力系(xi)統將是(shi)非常必要的(de)(de)。”

美(mei)國早年間已建成的知(zhi)名光(guang)熱電(dian)站(zhan)包括內華達(da)州110MW新月(yue)沙丘(qiu)（Crescent Dunes）熔鹽塔式電(dian)站(zhan)、加利(li)福尼亞州394MW伊萬帕(pa)（Ivanpah）塔式光(guang)熱電(dian)站(zhan)、亞利(li)桑那(nei)州280MW Solana槽式光(guang)熱電(dian)站(zhan)等(deng)。

據美國(guo)公(gong)(gong)用事(shi)(shi)業(ye)規(gui)模(mo)太陽能(neng)高級(ji)分析師Colin Smith提供的數據顯示：2010年，美國(guo)的光(guang)熱發電裝(zhuang)機(ji)量為(wei)(wei)400MW，而公(gong)(gong)用事(shi)(shi)業(ye)規(gui)模(mo)的光(guang)伏電站(zhan)裝(zhuang)機(ji)僅(jin)為(wei)(wei)100MW。而到2020年，光(guang)熱發電累(lei)計安裝(zhuang)量僅(jin)提升(sheng)至(zhi)1.7GW，而公(gong)(gong)用事(shi)(shi)業(ye)級(ji)光(guang)伏安裝(zhuang)了35.4GW。

Smith說，“自2014年以來(lai)(lai)光(guang)(guang)熱(re)發電(dian)技術(shu)便(bian)一(yi)直受(shou)到(dao)政策激勵、性(xing)能表現和(he)高(gao)昂投資的(de)困擾(rao)。業內會將其(qi)與光(guang)(guang)伏(fu)(fu)或光(guang)(guang)伏(fu)(fu)+儲能技術(shu)進(jin)行(xing)比較(jiao)。”部分(fen)與會嘉賓也對光(guang)(guang)熱(re)發電(dian)技術(shu)可行(xing)性(xing)以及低成本(ben)的(de)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)所帶(dai)來(lai)(lai)的(de)壓力表示擔憂。

Solar Dynamics公司董事(shi)總經理Hank Price說，截止到2019年(nian)底，全球有90座光熱電(dian)站(zhan)，總裝機(ji)約(yue)6,000MW在運行。新月(yue)沙丘項目因熔鹽(yan)系(xi)統故(gu)障影響(xiang)了電(dian)站(zhan)運行，內華(hua)達州NV能源公司于(yu)2019年(nian)與其解約(yue)，這對光熱發電(dian)在美國的發展(zhan)造成了不(bu)良影響(xiang)。

然而，這只是個別現象(xiang)，如今全球(qiu)多個國(guo)家和地區范圍內(nei)有6座(zuo)塔式電(dian)(dian)站和30多座(zuo)槽式電(dian)(dian)站均配置了熔鹽儲熱(re)系統，且運行良好(hao)。目前，新(xin)月(yue)沙丘項(xiang)目正在維修中，將來可能會尋求新(xin)的購電(dian)(dian)方。

光熱發電發展的第一個障礙：一味追求回報

根據(ju)美(mei)國能源(yuan)部發(fa)布(bu)的(de)數據(ju)顯示(shi)，2010年光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)項目的(de)資(zi)金(jin)成本高達數十億美(mei)元，平(ping)準化(hua)度電(dian)成本（LCOE）為21美(mei)分(fen)/kWh，2018年LCOE（12小時儲(chu)熱(re)）可降至(zhi)9.8美(mei)分(fen)/kWh。

圖：美國能源部：光熱發電LCOE成本（單位：美分/kWh），2030年目標降(jiang)到5美分/kWh，約合人民(min)幣0.3543元/kWh。

2019年(nian)，由我國上海電氣EPC總包(bao)的迪(di)拜950MW光(guang)熱(re)光(guang)伏太(tai)陽能發電項(xiang)目中光(guang)熱(re)發電（共(gong)700MW）合同價格為(wei)8.3美(mei)分(fen)/kWh，這個數字遠低于天然氣峰(feng)化裝置(zhi)LCOE的15美(mei)分(fen)/kWh。

內華達州前公(gong)用(yong)事(shi)業專員Rebecca Wagner和(he)能源效率和(he)可(ke)再生技(ji)術中心（CEERT）高(gao)級技(ji)術顧問Jim Caldwell等(deng)與會嘉(jia)賓(bin)提到，光(guang)熱(re)發電若能獲得更好的商業發展，需要政府予以新的激勵措(cuo)施，不能僅憑“資源成本最低”這(zhe)個標(biao)準進行(xing)評(ping)判(pan)，而是(shi)要評(ping)估其獨(du)特的系統收益(yi)。

光熱(re)行業人士需(xu)要向監管(guan)機(ji)構證明盡管(guan)CSP的(de)(de)成本可能(neng)更高(gao)，但其特有的(de)(de)儲熱(re)系統可滿(man)足用電(dian)高(gao)峰需(xu)求，填補風能(neng)或(huo)光伏(fu)發(fa)電(dian)的(de)(de)缺口。在這種主張(zhang)下，監管(guan)機(ji)構將需(xu)要重(zhong)新(xin)(xin)考(kao)慮(lv)現有的(de)(de)市場規則和監管(guan)機(ji)制，以支持像光熱(re)發(fa)電(dian)這種具(ju)備多重(zhong)功能(neng)的(de)(de)高(gao)價值新(xin)(xin)能(neng)源電(dian)力發(fa)展。

Caldwell說，現有的市場規(gui)則(ze)是按照(zhao)能源、裝機/發電量和輔(fu)助(zhu)服務分別(bie)規(gui)定了采購標準，CSP在(zai)單(dan)獨(du)的招標中很難(nan)獲勝，但是若將(jiang)這(zhe)三者結合起來進(jin)行(xing)評估，光熱發電將(jiang)成為最具成本(ben)優勢的解決(jue)方案(an)，尤(you)其是在(zai)現階段(duan)，發電量和輔(fu)助(zhu)服務變得越加有價(jia)值。

電力(li)系統(tong)(tong)顧(gu)問（前(qian)NREL工程(cheng)師(shi)兼GE技(ji)術總監(jian)）DebraLew表示，風(feng)能和光伏通過逆變器(qi)與(yu)電網(wang)互連會(hui)導致(zhi)電壓和頻率(lv)波(bo)動(dong)，從(cong)而(er)為保(bao)護系統(tong)(tong)穩定性帶來挑戰。但(dan)是，未來風(feng)能和光伏太陽能裝機會(hui)不斷增(zeng)長，而(er)對于這一未來，電力(li)系統(tong)(tong)卻還沒(mei)有足夠好的(de)應對方案。

系統操作員正(zheng)在購(gou)買硬件，以糾(jiu)正(zheng)當前電壓和頻(pin)率波動并對之(zhi)做出(chu)反應(ying)。在獲(huo)得清潔能源的(de)(de)同時，不得不在系統穩定性方(fang)面付出(chu)很(hen)(hen)高的(de)(de)成本。而現在很(hen)(hen)少有激勵措施或市場機制對這方(fang)面的(de)(de)投(tou)資進(jin)行補(bu)償。

諸如光熱發電、儲水、地熱在內的零排放可調度能源可為系統提(ti)供穩定性，這個比公用事(shi)業(ye)部門對硬(ying)件(jian)的投資更有價值。

美國(guo)國(guo)家可(ke)再生能源實驗室（NREL）高(gao)(gao)級(ji)分(fen)析師TrieuMai表示(shi)，我們已經(jing)為整合(he)資源計劃做(zuo)了(le)建(jian)模，可(ke)以識別CSP和(he)其他低碳技術的(de)更高(gao)(gao)價值(zhi)，從而抵消其較高(gao)(gao)的(de)成(cheng)本。然(ran)后可(ke)以在迭代(dai)過程中使(shi)用(yong)生產成(cheng)本模型重新(xin)評估投(tou)資組合(he)的(de)可(ke)靠性(xing)(xing)和(he)資源充足(zu)性(xing)(xing)。

通過(guo)建模可以將CSP項(xiang)(xiang)目(mu)（尤其是結合(he)了光(guang)伏或天然氣的光(guang)熱(re)發電混合(he)項(xiang)(xiang)目(mu)）與傳(chuan)統的峰(feng)值電廠進(jin)行比較(jiao)，并(bing)確定(ding)哪(na)種電廠設(she)計最適(shi)合(he)含較(jiao)高新能(neng)源比例的電網。

光熱發電發展的第二個障礙：短期思維模式作祟

Lew說，當下使用(yong)的模型通常只(zhi)會導出短(duan)期解(jie)決方案，并(bing)沒有長期的規劃。在將來，能(neng)(neng)源規劃者(zhe)可能(neng)(neng)會使用(yong)“超級模型”來識別高資本支出中的長期價值。

亞(ya)利桑那(nei)州公(gong)(gong)共服務（APS）公(gong)(gong)共政策副總裁Barbara Lockwood說(shuo)，光熱發電項目(mu)(mu)往往投資規模巨大，且開(kai)發周期較(jiao)(jiao)長(chang)，而(er)現在的(de)環境下，例如小型光伏(fu)+儲能裝置這種需要較(jiao)(jiao)低資本支(zhi)出和較(jiao)(jiao)短開(kai)發時(shi)間的(de)項目(mu)(mu)似乎更受歡(huan)迎。

內華(hua)達州前局長Wagner說，公用事業公司(si)似(si)乎更喜歡“50MW或100MW級別的投資項目方案”，因(yin)為風險似(si)乎較小。但這完(wan)全是短期(qi)思(si)維(wei)模式作(zuo)祟，要(yao)實現100％的清潔能源目標，我(wo)們需要(yao)跳脫思(si)維(wei)定式，發掘所(suo)有可能的機會。

加利福(fu)尼亞獨立系(xi)統(tong)運營(ying)商(shang)首席執行官Steve Berberich說，如今，電氣化和零排放規(gui)定可能(neng)會使加利福(fu)尼亞電力系(xi)統(tong)的負荷增加75％以(yi)上，這將需要對新(xin)一代系(xi)統(tong)進行“大筆投(tou)資”。而這筆投(tou)資中(zhong)必須包含諸如光熱發電在(zai)內容的可再(zai)生能(neng)源服務(wu)。

加(jia)州(zhou)公共事業委(wei)員會（CPUC）能源部(bu)負責人Edward Randolph表示，價值正在(zai)成(cheng)為“計(ji)劃的關鍵部(bu)分”。

在CPUC 2019年的(de)一項規定中，未配(pei)置(zhi)(zhi)儲能的(de)光伏(fu)的(de)有效負載能力設(she)置(zhi)(zhi)為17％，這意味著(zhu)100MW光伏(fu)太陽能采購中只有17MW來滿(man)足(zu)峰(feng)值需求(qiu)。我們需要(yao)增(zeng)加能源(yuan)采購以(yi)更好地滿(man)足(zu)電力系(xi)統高(gao)峰(feng)時段的(de)需求(qiu)。

我們需(xu)要根本性(xing)的(de)(de)重新(xin)思考到底什(shen)么樣的(de)(de)新(xin)能(neng)源系統配置是(shi)最(zui)有(you)長(chang)遠(yuan)發展意(yi)義(yi)的(de)(de)。我們要尋求一種具(ju)有(you)遠(yuan)見的(de)(de)新(xin)方法，改變現有(you)市場機制(zhi)，使所有(you)資源在平等的(de)(de)基礎上進行(xing)競爭，綜合評估在能(neng)源電(dian)力(li)供應、靈(ling)活(huo)性(xing)、電(dian)網服務(wu)等方面(mian)的(de)(de)價(jia)值，以建立合理的(de)(de)補貼機制(zhi)。