趕快收藏！誰再把光熱電站當(dāng)成光伏電站，直接推給他
發(fā)布者：admin | 來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評論 | 11503查看 | 2018-08-20 17:53:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道：作為太陽能發(fā)電的兩種主要形式，光伏發(fā)電和光熱發(fā)電目前在中國處于不同的市場發(fā)展階段，導(dǎo)致很多人對兩者傻傻分不清楚，經(jīng)常會有人將光熱發(fā)電誤認(rèn)為光伏。
甚至在前段時間曾霸占光熱界人士朋友圈的電影紀(jì)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(fā)電行業(yè)的小伙伴們是不是已感覺無力吐槽了。
其實(shí)發(fā)生上述現(xiàn)象也不難理解。僅從裝機(jī)量上看，光伏發(fā)電在中國總裝機(jī)量已超130GW【截至2017年12月底】，而根據(jù)CSPPLAZA研究中心數(shù)據(jù)，截至2017年底，全球光熱發(fā)電建成裝機(jī)僅為5.133GW，中國光熱發(fā)電裝機(jī)更是只有可憐的0.04GW，相比光伏發(fā)電幾可忽略不計(jì)。
圖：紀(jì)錄片《厲害了，我的國》截圖
下面小編就從發(fā)電原理、適用領(lǐng)域、儲能方式、發(fā)電可調(diào)度性以及經(jīng)濟(jì)性等方面對兩種發(fā)電方式進(jìn)行簡單對比，誰再把光熱當(dāng)光伏，就把這篇推給他。
首先來看發(fā)電原理。
光伏發(fā)電的原理是當(dāng)太陽光照射到太陽電池上時，電池吸收光能，產(chǎn)生光生伏特效應(yīng)，在電池的兩端出現(xiàn)異號電荷積累，若引出電極并接上負(fù)載，便有功率輸出。
而光熱發(fā)電原理則要復(fù)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(dǎo)熱油等傳熱介質(zhì)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(fā)電機(jī)發(fā)電。
但碟式斯特林光熱發(fā)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(fā)動機(jī)——一種外燃的閉式循環(huán)往復(fù)活塞式熱力發(fā)動機(jī)可直接發(fā)電。但由于碟式斯特林光熱發(fā)電技術(shù)不便配置儲熱系統(tǒng)，該技術(shù)路線推向商業(yè)化應(yīng)用的步伐相對較慢，一些碟式發(fā)電技術(shù)供應(yīng)商也在積極嘗試直接碟式生產(chǎn)蒸汽發(fā)電或?qū)⒌剿固亓謾C(jī)配置儲熱系統(tǒng)。
根據(jù)集熱形式的不同，光熱發(fā)電又可分為槽式、塔式、碟式、菲涅爾式等。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過不斷發(fā)展，又有一些如二次反射塔式、類菲涅爾式等創(chuàng)新型光熱技術(shù)不斷涌現(xiàn)。
簡單來說，光伏發(fā)電可以直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，即光到電的轉(zhuǎn)化；而光熱發(fā)電往往是光到熱，熱再到電的轉(zhuǎn)化。
不同的發(fā)電原理決定了不同的適用領(lǐng)域。
首先是應(yīng)用地域的差別。光伏發(fā)電和光熱發(fā)電對太陽能輻照的要求不同，光熱發(fā)電對太陽輻照的要求更高，尤其是高溫光熱發(fā)電，一般采用DNI(直接輻照強(qiáng)度)來衡量某地區(qū)是否適宜建設(shè)光熱電站，而光伏發(fā)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?yàn)楣夥l(fā)電對光照的要求低，即便是散射光也可用來發(fā)電，而光熱發(fā)電由于對工作溫度要求較高，只有直射光照才可以滿足運(yùn)行要求。所以這就決定了兩者的應(yīng)用地域有所不同。在太陽能輻照不高的地方，可以建設(shè)光伏電站，未必就適合建設(shè)光熱電站。
其次是應(yīng)用領(lǐng)域的差別。從能量轉(zhuǎn)化的過程看，光伏發(fā)電僅需要經(jīng)過光電一次轉(zhuǎn)換即可，而光熱發(fā)電則需要經(jīng)過光到熱再到電的二次轉(zhuǎn)換。這雖增加了系統(tǒng)集成的難度，但熱量發(fā)生作為光熱電站運(yùn)行的一個中間環(huán)節(jié)，也擴(kuò)大了光熱發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。比如可以利用其產(chǎn)生的過熱蒸汽與傳統(tǒng)的燃煤電廠、燃?xì)怆姀S或生物質(zhì)能電廠進(jìn)行混合發(fā)電。另外，其產(chǎn)生的熱也可作為副產(chǎn)品進(jìn)行海水淡化、工業(yè)用熱等領(lǐng)域。
事實(shí)上，在光熱發(fā)電尚未大規(guī)模部署的當(dāng)下，很多光熱企業(yè)都在積極探索將光熱聚光技術(shù)應(yīng)用于供熱、供暖、海水淡化及相關(guān)市場，并已取得了一定成績。
圖：博昱新能開發(fā)的光熱熱利用項(xiàng)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(fā)電優(yōu)勢明顯。光伏發(fā)電一般只能采用蓄電池存儲的方式，光熱發(fā)電有熱量的轉(zhuǎn)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(shù)也比電能的存儲技術(shù)成熟且廉價得多。
一般來說，由于儲存難度較大，在接入電網(wǎng)友好性方面光伏發(fā)電并不能實(shí)現(xiàn)削峰填谷的作用。而光熱發(fā)電不同，熱量發(fā)生作為光熱電站運(yùn)行的一個中間環(huán)節(jié)，可以方便地實(shí)現(xiàn)存儲以及重復(fù)利用，使其可以像抽水蓄能電站一樣充當(dāng)電網(wǎng)的調(diào)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(fā)電，從而達(dá)到削峰填谷的作用，有利于電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，并且也節(jié)能環(huán)保。
同時，由于光伏電池自身的特性，光伏發(fā)電具有較大的不穩(wěn)定性，目前儲能技術(shù)不能保證大規(guī)模地存儲電能，無法平滑地輸送給電網(wǎng)，這就造成電網(wǎng)不可能無限制地接納光伏發(fā)電。反之，得益于熱量存儲的便捷性，光熱發(fā)電可以像常規(guī)火力發(fā)電機(jī)組一樣，在電網(wǎng)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(fā)電比光伏發(fā)電有更廣闊的應(yīng)用前景。
但在經(jīng)濟(jì)性方面，在中國尚處于起步階段的光熱發(fā)電相比光伏發(fā)電處于劣勢。
單從發(fā)電側(cè)成本角度來說，受領(lǐng)跑者基地建設(shè)的帶動，光伏發(fā)電成本實(shí)現(xiàn)了大幅下降，甚至出現(xiàn)了0.31元/kWh的最低投標(biāo)電價。
這從政府給予的電價補(bǔ)貼方面也可見一斑。按照2017年底國家發(fā)改委發(fā)布的關(guān)于2018年光伏發(fā)電項(xiàng)目價格政策的通知，2018年1月1日之后投運(yùn)的光伏電站標(biāo)桿上網(wǎng)電價，1類、2類、3類資源區(qū)標(biāo)桿上網(wǎng)電價分別調(diào)整為每千瓦時0.55元、0.65元和0.75元（含稅）。
而按照國家發(fā)改委2016年9月份發(fā)布的《關(guān)于太陽能熱發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價政策的通知》要求，全國統(tǒng)一的太陽能熱發(fā)電（含4小時以上儲熱功能）標(biāo)桿上網(wǎng)電價為每千瓦時1.15元（含稅），但僅適用于國家能源局發(fā)布的首批光熱示范項(xiàng)目，且首批光熱示范項(xiàng)目需在2018年12月31日以前全部投運(yùn)才可享受上述標(biāo)桿上網(wǎng)電價。
由上可見，光熱發(fā)電比光伏發(fā)電似乎要貴的多。但是，以上電價的計(jì)算過程中并未考慮光伏儲能的成本，光熱發(fā)電可以利用500℃以上熔融鹽作為蓄熱介質(zhì)，儲存的能量在1x10ekW·h以上，比利用蓄電池的光伏發(fā)電的能量存儲成本低一個數(shù)量級。而從電網(wǎng)的需求看，若要大規(guī)模接入新能源發(fā)電，必須要求有相應(yīng)的儲存，以滿足電網(wǎng)調(diào)度。所以光伏發(fā)電的經(jīng)濟(jì)成本還需考慮這方面的費(fèi)用，綜合計(jì)算，光伏發(fā)電電價成本還要提高一個等級，而這其實(shí)也是光熱發(fā)電為何仍得以發(fā)展的重要原因。
而且，光熱發(fā)電技術(shù)現(xiàn)在還處在工業(yè)應(yīng)用的初級階段，還沒有進(jìn)人大規(guī)模應(yīng)用階段，在光熱發(fā)電技術(shù)日趨成熟，工業(yè)規(guī)?；б娉浞煮w現(xiàn)后，光熱發(fā)電成本理應(yīng)還有很大的下降空間。
此外，對于看似存在一定競爭關(guān)系的光伏發(fā)電和光熱發(fā)電來說，最終兩者通過互補(bǔ)或許才能發(fā)揮最大的價值。
根據(jù)德國航空航天中心（DLR）發(fā)布的研究結(jié)果顯示，在現(xiàn)有條件下，光熱和光伏相結(jié)合是目前最具前景的太陽能發(fā)電技術(shù)路線。光伏發(fā)電廠直接向電網(wǎng)供電，光熱則可在夜晚通過儲熱發(fā)揮其優(yōu)勢。即使增加化石燃料補(bǔ)燃也將相對容易可行，成本不會過高。
目前，中國的光熱發(fā)電和光伏發(fā)電行業(yè)都處于非常關(guān)鍵的發(fā)展時期。
受531新政的影響，中國光伏行業(yè)迎來巨震。補(bǔ)貼資金缺口的巨大壓力導(dǎo)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(yè)盡快實(shí)現(xiàn)“平價上網(wǎng)”。
而首批光熱示范項(xiàng)目則折損一半左右，原本20個首批光熱示范項(xiàng)目連同3個多能互補(bǔ)光熱項(xiàng)目可享受電價補(bǔ)貼政策，但目前進(jìn)入實(shí)質(zhì)性建設(shè)階段的項(xiàng)目只有10個左右，有望獲得1.15元/kWh全額標(biāo)桿電價的項(xiàng)目屈指可數(shù)，更多項(xiàng)目將被執(zhí)行電價退坡機(jī)制。
目前，中國光熱與光伏行業(yè)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(jìn)可再生能源發(fā)展的大環(huán)境下，可再生能源逐步替代化石能源應(yīng)只是時間問題。
而對于目前尚需依靠政府補(bǔ)貼才能存活和發(fā)展的光伏發(fā)電、光熱發(fā)電以及其它可再生能源發(fā)電形式來說，通過不斷創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步、早日徹底擺脫政府補(bǔ)貼實(shí)現(xiàn)平價上網(wǎng)無疑是終極目標(biāo)。尤其是對于起步相對較晚的光熱發(fā)電來說更需要加油，至少先擺脫總是被誤認(rèn)為是光伏的尷尬吧?！?/div>
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