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為何光熱光伏混合發(fā)電漸成主流?來看其五大技術(shù)優(yōu)勢(shì)和三種融合開發(fā)模式
發(fā)布者:xylona | 來源:CSPPLAZA | 0評(píng)論 | 6792查看 | 2023-11-24 09:36:40    

CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道目前,近30個(gè)、光熱總裝機(jī)達(dá)3GW左右的一批“光熱+”多能互補(bǔ)發(fā)電項(xiàng)目正在國(guó)內(nèi)多地推進(jìn)建設(shè),其中大部分均選擇“以光伏作為發(fā)電主力,儲(chǔ)熱型光熱發(fā)電系統(tǒng)扮演調(diào)峰角色”的一體化開發(fā)模式。


放眼全球市場(chǎng)來看,光熱光伏混合發(fā)電項(xiàng)目也正成為一種主流的太陽(yáng)能開發(fā)模式,已投運(yùn)的摩洛哥NOOR太陽(yáng)能發(fā)電園區(qū)、即將全面投運(yùn)的迪拜700MW光熱和250MW光伏太陽(yáng)能電站項(xiàng)目也采用了光熱+光伏的組合。


近日,海外相關(guān)研究人員發(fā)文對(duì)光熱光伏混合發(fā)電項(xiàng)目的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和開發(fā)模式進(jìn)行了全面介紹,具體如下:


光熱發(fā)電、光伏發(fā)電的各自技術(shù)特點(diǎn)


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聚光太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)(CSP)一般利用鏡子或透鏡將陽(yáng)光引導(dǎo)到專用接收器上,然后利用收集的太陽(yáng)熱能加熱流體(通常是水或熔鹽),并為渦輪機(jī)提供動(dòng)力進(jìn)行發(fā)電。光熱發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)是能夠儲(chǔ)存熱能,通過配置熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)等儲(chǔ)能系統(tǒng)后,即使在沒有陽(yáng)光的情況下也能發(fā)電。這種可調(diào)度的電力保證了電網(wǎng)的穩(wěn)定性,適合大規(guī)模發(fā)電和并網(wǎng)。


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光伏發(fā)電技術(shù)(PV)一般利用半導(dǎo)體材料將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能,陽(yáng)光激發(fā)光伏電池內(nèi)的電子形成電流。由于其靈活性和可擴(kuò)展性,光伏技術(shù)可以針對(duì)各種應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行定制,從小型屋頂安裝到龐大的太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)均可應(yīng)用。


研究人員認(rèn)為,在混合太陽(yáng)能發(fā)電廠中將光熱發(fā)電技術(shù)和光伏發(fā)電技術(shù)相結(jié)合是實(shí)現(xiàn)發(fā)電最大化的一個(gè)革命性進(jìn)步,光熱發(fā)電的熱能存儲(chǔ)和光伏直接發(fā)電的集成使混合發(fā)電系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)更可靠和持續(xù)性地電力輸出。


光熱光伏混合太陽(yáng)能發(fā)電的五大優(yōu)勢(shì)


(1)平衡發(fā)電,提升整體發(fā)電量


自帶儲(chǔ)能屬性的光熱發(fā)電系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)電,即使太陽(yáng)落山也不受影響,光伏發(fā)電系統(tǒng)則在陽(yáng)光照射期間達(dá)到發(fā)電峰值。兩種技術(shù)的結(jié)合使混合太陽(yáng)能發(fā)電廠的電力輸出更加平衡和可持續(xù),從而最大限度地提高全天的發(fā)電量。


(2)優(yōu)化土地利用


光熱發(fā)電系統(tǒng)需要廣闊的土地面積來收集陽(yáng)光,而光伏系統(tǒng)可以安裝在緊湊的空間中。混合太陽(yáng)能發(fā)電廠可以在開闊空間布置光熱發(fā)電,同時(shí)在可用土地有限或非常規(guī)的區(qū)域布置光伏發(fā)電,從而最大限度地提高項(xiàng)目地的整體能源生產(chǎn)潛力。


(3)提升能量存儲(chǔ)能力和靈活性


光熱發(fā)電系統(tǒng)可以在太陽(yáng)輻射較低的時(shí)間段利用儲(chǔ)存的熱量來發(fā)電,光伏發(fā)電系統(tǒng)則在陽(yáng)光照射高峰時(shí)段發(fā)電。同時(shí),光伏發(fā)電的剩余電力還可用于為光熱發(fā)電系統(tǒng)中的蓄熱裝置補(bǔ)充能量,這可使混合太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目能夠更有效地平衡和管理能源。


(4)維持電網(wǎng)穩(wěn)定


通過提供穩(wěn)定、可調(diào)度的電力,即使在需求波動(dòng)期間,光熱發(fā)電系統(tǒng)也能保障電網(wǎng)的整體穩(wěn)定性;光伏發(fā)電系統(tǒng)則可憑借瞬時(shí)功率輸出幫助滿足峰值電力需求并減輕電網(wǎng)壓力。


(5)高度環(huán)保


混合太陽(yáng)能發(fā)電廠可大幅減少溫室氣體排放,減少對(duì)化石燃料的依賴并促進(jìn)環(huán)境保護(hù)。


三種常見的光熱光伏融合開發(fā)模式


(1)共址混合動(dòng)力系統(tǒng)


指在同一位置或相鄰?fù)恋厣习惭b光熱發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng),各自獨(dú)立運(yùn)行,共同提高系統(tǒng)整體能源產(chǎn)量。


(2)混合收集器系統(tǒng)


將光熱發(fā)電和光伏發(fā)電集成在一個(gè)太陽(yáng)能收集器中,光熱系統(tǒng)捕獲太陽(yáng)熱能的同時(shí)光伏系統(tǒng)可直接將一部分陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能。


(3)集成儲(chǔ)能


合并儲(chǔ)能機(jī)制可確保整體項(xiàng)目電力輸出更加持續(xù)高效。在此模式下,光熱發(fā)電系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)存儲(chǔ)多余的熱能供需要時(shí)使用,而光伏發(fā)電系統(tǒng)在電力輸出的同時(shí)也可為光熱的熱能存儲(chǔ)系統(tǒng)供能。


總的來看,光熱光伏混合太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目可更加有效地利用太陽(yáng)能,兩種技術(shù)可通過平衡彼此的優(yōu)勢(shì)和局限性來實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)電。隨著兩種技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,混合太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目有望在塑造世界可持續(xù)和清潔能源的未來方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

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