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光熱發電與風電混合開發的價值探討

發布者：本網記者Alice | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 1評論 | 4825查看 | 2015-04-08 11:31:00

　　CSPPLAZA光熱發電網報道：將不(bu)同形(xing)式的(de)可(ke)再(zai)(zai)生(sheng)能源(yuan)混合起來進行互(hu)補開發(fa)，充分發(fa)掘不(bu)同可(ke)再(zai)(zai)生(sheng)能源(yuan)技(ji)術的(de)優點，相互(hu)補充不(bu)同技(ji)術的(de)缺陷，使(shi)整體可(ke)再(zai)(zai)生(sheng)能源(yuan)系統(tong)更加(jia)穩(wen)定和強(qiang)大，這(zhe)已成(cheng)為一條(tiao)可(ke)行的(de)具有較(jiao)大價值(zhi)的(de)新能源(yuan)發(fa)展思路。

　　光(guang)(guang)(guang)熱(re)以(yi)其(qi)穩(wen)定(ding)可(ke)調的(de)(de)優勢而成為與其(qi)它(ta)可(ke)再生能源技術進行混(hun)合開(kai)(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)較好選擇，目前，光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)和光(guang)(guang)(guang)熱(re)混(hun)合開(kai)(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)案例正逐漸增多，如SolarReserve在南非開(kai)(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)RedStone塔式項(xiang)目即(ji)為和一(yi)個光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)項(xiang)目互補開(kai)(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)較大(da)案例。光(guang)(guang)(guang)熱(re)與光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)互補開(kai)(kai)發(fa)(fa)可(ke)以(yi)實現(xian)兩(liang)種(zhong)電源的(de)(de)穩(wen)定(ding)并(bing)網，對(dui)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)而言解決了其(qi)不穩(wen)定(ding)的(de)(de)問題，對(dui)光(guang)(guang)(guang)熱(re)而言整體項(xiang)目的(de)(de)度電成本(ben)也將(jiang)比單純建設一(yi)個光(guang)(guang)(guang)熱(re)項(xiang)目更低(di)。

　　光(guang)伏與風電(dian)同(tong)為(wei)兩種(zhong)不穩定(ding)但發(fa)展規模已相當大的(de)可再生(sheng)能源，光(guang)熱(re)可以與光(guang)伏互(hu)補，那么，將光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)與風電(dian)結(jie)合起來開發(fa)的(de)價值(zhi)又如何呢？

　　當前，新能源行業對光伏與光熱互補發電的利用方式已經有所實踐，但光熱與風電結合起來的思路還很少有人提及，事實上，如果認真研究風電的存儲成本，我們會發現光熱與風電混合開發的可行性和價值。

　　SolarReserve公司首席執行官Kevin Smith表示，“與光伏和光熱互補相比，風電與光熱的互補性會更小一些，因為風電有更大的間歇性問題，但風電的優勢在于其LCOE成本又比光伏要低很多。”

　　和光伏一樣，風電與光熱互補方案的提出的主要原因是希望利用光熱的廉價熔鹽儲熱系統來存儲更多電能，來緩解風電的棄風問題。同時在需要利用風電供熱的地區，通過熔鹽儲熱系統換熱也是一條可行的路子。兩者互補后，整體項目的度電成本會比純光熱電站低一些，但在項目發電質量上又獲得了提升。

　　風電(dian)的(de)間歇性比光伏(fu)更為嚴重，電(dian)網(wang)方(fang)(fang)面不得不采用(yong)各種方(fang)(fang)法來解(jie)決(jue)這種間歇性的(de)問題(ti)。在地理位置適宜的(de)(de)情況下，實現風(feng)電平滑輸(shu)出的(de)(de)解(jie)決方案是(shi)采(cai)用低成本的(de)(de)抽水(shui)蓄能系統(tong)，抽水(shui)蓄能是(shi)一種十分成熟的(de)(de)技術，將其與風(feng)電進行配套在西班牙等風(feng)電大國已有成熟的(de)(de)應(ying)用。但(dan)在(zai)適合開(kai)發風電(dian)場的(de)很(hen)多地區，并不具備(bei)建設抽水蓄能電(dian)站的(de)環境(jing)條件。

　　如果采用蓄電池儲能，其又難以具備經濟性。南加州(zhou)愛迪生(sheng)電(dian)力公司的(de)Tehachapi儲(chu)(chu)能(neng)項目(mu)就(jiu)采用了(le)蓄電(dian)池來(lai)存儲(chu)(chu)風(feng)電(dian)，其儲(chu)(chu)能(neng)容量為32MWh，投(tou)資為4990萬(wan)美(mei)元(yuan)，單位(wei)kWh的(de)投(tou)資超(chao)過(guo)1500美(mei)元(yuan)。而SolarReserve的(de)(de)新月沙丘塔式熔鹽(yan)電站的(de)(de)儲能量是上述項目的(de)(de)35倍還多，由此(ci)計算其度電儲能成(cheng)本僅(jin)僅(jin)是Tehachapi項目的(de)(de)約1/10。

　　以上數據是根據目前的成本來評估的，在不遠的未來，光熱電站的成本會更加便宜，SolarReserve預測，相較已經完成建設的新月沙丘電站，其正在南非開發的Redstone塔式熔鹽電站的成本還能降低20%，主要通過定日鏡的設計改進來實現。

　　由此來看，如果風電利用光熱的儲熱系統可以實現平滑電力輸出的成本比采用蓄電池技術更有經濟價值，這個方案就是值得嘗試的。

　　現在越來越多的觀點開始意識到光熱發電和其它新能源發電技術是互利共生的關系，而非競爭關系。比如風電，有些專家就認為風電和光熱可以進行混合利用，實現熱能和電能的同步輸出。作為兩種不同的新能源技術，風電可以利用光熱發電系統的熔鹽儲熱系統來存儲一部分剩余電能，并在高峰時間釋放，光熱則可以利用風電作為廠用電來源的一部分。

　　對于項目開發商而言，他們需要找到最大化收益的方案，即如何匹配風電和光熱的裝機容量來使兩者混合后的能源利用收益最大化。但對這一問題的研究目前還處于十分初級的階段，還沒有足夠令人信服的數據可以為實際的項目開發提供參考。

　　盡管光熱發電和風電之間存在一定的協同效應，目前還沒有將兩者進行混合開發的成功案例。但很多主要的光熱發電玩家都同時擁有風電項目的業務，特別是在西班牙。比如Acciona就是在風(feng)(feng)電和(he)光(guang)(guang)伏、光(guang)(guang)熱(re)、生物質、水電等方面(mian)都有(you)涉(she)(she)足的大型公司(si)，FCC能(neng)源公司(si)也(ye)有(you)14個風(feng)(feng)電場資(zi)產，裝機421MW，同時擁有(you)2個50MW的光(guang)(guang)熱(re)電站資(zi)產。TSK和(he)Ibereólica以及另(ling)外(wai)一些西(xi)班牙公司(si)在風(feng)(feng)電和(he)光(guang)(guang)熱(re)發電業務方面(mian)也(ye)都有(you)所涉(she)(she)及。但目前這些公司(si)都未有(you)將(jiang)風(feng)(feng)電和(he)光(guang)(guang)熱(re)進行混合開發的案例。

　　當然，風電與光(guang)熱(re)混合(he)開(kai)發(fa)也存在一定的(de)(de)矛盾(dun)點和(he)障礙，首先從自(zi)然資(zi)(zi)源條(tiao)件來看(kan)，開(kai)發(fa)風電場(chang)我們希(xi)望風力資(zi)(zi)源越豐富越好(hao)，但對(dui)于光(guang)熱(re)電站(zhan)而言，大(da)風是很大(da)的(de)(de)不利因素，對(dui)自(zi)然資(zi)(zi)源要求(qiu)的(de)(de)矛盾(dun)是這(zhe)兩種技術進行混合(he)開(kai)發(fa)的(de)(de)基本矛盾(dun)點，如果(guo)要這(zhe)樣做，必(bi)須找到風力和(he)太陽能(neng)資(zi)(zi)源能(neng)對(dui)整體項目實現效(xiao)益(yi)最優化的(de)(de)選(xuan)址(zhi)。

　　另外，從(cong)兩者結合的技(ji)術角度來看，利用光熱電站的熔鹽儲(chu)熱系統來存儲(chu)風(feng)電，需要首先將風(feng)電轉為熱能儲(chu)存，在(zai)需要時再轉為電能釋放(fang)，這將造成一定的損耗，需要對其(qi)經濟性做認真評估，找(zhao)到最具(ju)經濟效益的配比(bi)方案。這對不同(tong)的項目會有不同(tong)的配置選(xuan)擇。

　　再(zai)者(zhe)，對風(feng)(feng)電(dian)從(cong)業者(zhe)而言，熔鹽(yan)儲熱技(ji)術(shu)在風(feng)(feng)電(dian)領域(yu)的認(ren)知度并不高，風(feng)(feng)電(dian)存儲目(mu)前往(wang)(wang)往(wang)(wang)會考慮(lv)蓄電(dian)池技(ji)術(shu)，對熱儲能技(ji)術(shu)，他們了解和(he)關注(zhu)的較少(shao)。但要開發風(feng)(feng)電(dian)和(he)光熱混(hun)合的新能源項目(mu)，需要對光熱和(he)風(feng)(feng)電(dian)均有一定(ding)了解的開發商(shang)。赤峰天潤鑫能新能源有限公司就是一家風電項目開發商，其于去年宣布擬開發的200MW太陽能熱發電綜合能源利用項目就有與風電混合開發的概念。

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