光熱發電的儲熱競爭優勢正在相對縮小？
發布者：CSPPLAZA | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 5941查看 | 2015-02-03 15:48:00
CSPPLAZA光熱發電網報道：光熱發電的起源比光伏要早，在人類想到利用太陽能發電的時候，最先想到的是基于已經成熟的火電技術，利用太陽能來取代煤炭這種傳統燃料，于是產生了各種收集陽光獲取熱能的方法，基于火電原理的光熱發電技術由此誕生。
時至今日，在多種新能源技術的競爭壓力下，光熱發電被成本迅速下跌的光伏和風電遠遠趕超，截至2014年底，光熱發電全球并網裝機容量僅超4.5GW，遠遠低于風電近400GW和光伏超45GW的并網裝機容量。
在可再生能源業界試圖將更大規模的風電和光伏并入電網的時候，他們發現這種不穩定的電源擺脫不了“靠天吃飯”的弊病，更對電網安全運行造成了諸多影響，在棄風棄光問題愈加嚴峻之時，電力存儲技術的發展似乎順應天命，正得其時。
市(shi)場追求的(de)是(shi)回報，在(zai)中國(guo)大力開發光伏和(he)風電資源(yuan)的(de)時(shi)候，人們更多地關注的(de)是(shi)光伏和(he)風電是(shi)否能賺錢，而并(bing)未去(qu)過(guo)多思(si)考可再生(sheng)能源(yuan)間歇性(xing)的(de)弊病(bing)，并(bing)在(zai)當(dang)時(shi)同樣(yang)重(zhong)點培育(yu)支持光熱發電產業的(de)發展。
事實上，帶電力存儲能力的(de)光熱發電技術早已(yi)發展成熟，但在過去幾年間(jian)被埋沒(mei)于極速(su)增(zeng)長的光(guang)伏和風電產(chan)業中，并未獲得(de)政(zheng)府(fu)的支持，一直蹣(man)跚前行。
當(dang)人們(men)開始尋求解決(jue)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源間(jian)歇性問題之時，光熱(re)發(fa)電才(cai)依(yi)靠其低(di)成本儲(chu)熱(re)技術和(he)優(you)良的電力品質(zhi)回到了人們(men)的視線中來，但此(ci)時，光伏和風電的(de)“盤(pan)子(zi)”已(yi)經(jing)足夠(gou)大，人們開始尋求解決這一"大盤(pan)子(zi)"的(de)問題，光熱發電即便是現成的(de)成熟的(de)方案(an)，由于(yu)“盤(pan)子(zi)”太小(xiao)，對社會經(jing)濟的(de)影響(xiang)過小(xiao)，仍然未能很快(kuai)獲得政府的(de)大力支持。
圖：電池儲能系統
光熱(re)(re)發電(dian)(dian)(dian)不(bu)是中國(guo)市場的“幸運兒”，其錯失了(le)中國(guo)第一(yi)波新能源(yuan)(yuan)的發展熱(re)(re)潮，而眼(yan)下(xia)，在可調穩定(ding)的新能源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)力市場競爭(zheng)中，光熱(re)(re)發電(dian)(dian)(dian)也開始(shi)面臨(lin)越來(lai)越大的競爭(zheng)壓力。當下(xia)，補齊光伏和(he)風電(dian)(dian)(dian)不(bu)穩定(ding)電(dian)(dian)(dian)力輸(shu)出短(duan)板(ban)的儲電(dian)(dian)(dian)技(ji)術(shu)正在快速發展，光伏或風電(dian)(dian)(dian)和(he)儲電(dian)(dian)(dian)技(ji)術(shu)結合后(hou)，必然(ran)將對光熱(re)(re)發電(dian)(dian)(dian)帶來(lai)更為嚴峻(jun)的挑戰(zhan)。
據美國獨立融資咨詢和資產管理公司Lazard于2014年9月發布的報告，光伏發電的LCOE目前約為72美元~86美元/MWh，預計到2017年將可達到60美元/MWh，陸上風電屆時則可低至31美元/MWh。
而儲熱型光熱發電的LCOE目前在118美元~176美元/MWh之間，依托其優良的電力輸出品質，即便成本要高出光伏和風電不少，在現階段依然獲得了一定的發展空間。
目前，光伏和風電配置電池儲能后的成本較為高昂，約在265美元~324美元/MWh之間，而柴油發電的成本也不過297美元~332美元/MWh。但電池儲能技術的發展預計將會很快，Lazard預測到2017年，新一代電池儲能技術將使光伏加儲電的LCOE達到168美元/MWh，這將能與當前的儲熱型光熱發電的LCOE成本相抗衡。
更值得關注的是，燃料電池電力存儲技術應用于風電領域，其LCOE已經可以達到115美元~176美元/MWh。這已經可以與目前的儲熱型光熱發電相持平。這意味著風電在配置燃料電池或新一代低成本電力存儲系統后，其LCOE將低于儲熱型光熱發電。而光伏也有望在某一天達到這種水平。
不僅僅是LCOE，據Lazard數據，風電加儲能的投資成本也遠遠低于光熱發電，Lazard估算風電的投資成本目前在1400美元~1800美元/kW，電池存儲系統的投資成本為500美元~800美元/kW，二者合計也不過1900美元~2600美元/kW。
與之相對的是，儲熱型光熱發電的投資成本高達7000美元/kW左右。大規模光伏發電的單位kW投資成本為1500~1750美元/kW，預計到2017年帶單軸跟蹤系統的光伏發電投資成本將降至1250美元/kW，加上儲電的成本，依然要遠低于儲熱型光熱發電。
當然，單純地對比單位kW的投資成本沒有太多參考價值，上述對LCOE的分析也僅僅是基于理論的一種預測，但其依然反應了宏觀上的發展趨勢。
光熱發電行業常常將光伏視為競爭對手，而沒有將風電列為競爭對手，但從以上數據來看，風電在配置儲電系統后可以實現低成本的平滑電力輸出，可能會成為光熱發電的有力競爭者。同時，光伏也在向這一趨勢發展。
未來的綠色電力市場是可調優質電力的市場，能參與這一市場競爭的不僅僅是光熱發電，光伏和風電將隨后“殺到”。
CSPPLAZA此前已經多次撰文探(tan)究了儲電(dian)型(xing)光(guang)(guang)伏(fu)和儲熱(re)(re)型(xing)光(guang)(guang)熱(re)(re)未(wei)來(lai)的(de)(de)發(fa)展和競爭(zheng)。在儲電(dian)技術(shu)逐(zhu)步成熟并具備商業化應用(yong)的(de)(de)市場條件(jian)后，光(guang)(guang)伏(fu)加儲電(dian)以(yi)及(ji)風電(dian)加儲電(dian)必(bi)然會(hui)對可調新能源電(dian)力(li)市場帶來(lai)競爭(zheng)，而此前在可調穩定的(de)(de)新能源電(dian)力(li)市場中，光(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)電(dian)是唯一的(de)(de)玩家(jia)，現在新的(de)(de)玩家(jia)的(de)(de)殺入(ru)將擠壓光(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)電(dian)的(de)(de)生存空(kong)間(jian)。
但從另一個角度來看，儲熱型光熱發電相對于搭配了電力存儲系統的風電和光伏，仍具有差異化的競爭優勢，這主要體現在兩個方面，一是在地域方面，光熱發電是適合集中大規模開發的太陽能發電技術，光伏則更適宜于分散性應用；光熱發電可以在擁有更高DNI資源更為炎熱的地區進行開發，過熱的環境溫度會降低光伏電池的轉化效率，反而并不太適合開發光伏電站。二是光熱發電的儲熱技術更加環保，壽命更長。無論是哪種化學儲電技術，其一般都面臨難以解決的污染問題，雖然污染問題一般會在電池儲能系統廢棄后才集中爆發，但仍值得事先給予重視。如廢棄鋰電池的處理將帶來高昂的處理成本。同時，儲熱系統的壽命會更長，目前常見的電力存儲技術一般都難以保證其使用壽命達到25年以上，但儲熱系統完全可以。
電力存儲領域正涌入越來越多的玩家，GE此前已經將其儲能業務從原先的交通運輸業務單元剝離并入其可再生能源業務；德國最大風機制造商Enercon也在和德國Energiequelle合作建設德國最大的電池儲能項目。在中國，各類新能源電力儲能示范項目也正在快速推進中。
瑞典皇家理工學院太陽能熱發電研發工程師Rafael Guédez認為，電池儲能技術目前還無法與光熱儲能技術相抗衡，電池儲能系統在運營維護方面會有很多問題，不適合滿足大規模電力存儲的需求。
TRMancini太陽能咨詢公司的Thomas Mancini博士表示，“是否對光熱發電構成威脅還是取決于儲能的成本，當前，這還不是一個問題，但未來，風電和光伏或許可以有一種廉價的儲能選擇。”
威海金太陽光熱發電設備有限公司總經理康曼在此前給CSPPLAZA撰寫的文章中表示，“CSP雖然有儲能的優勢，但如果認為其它新能源形式不可儲能是不明智的。在其它新能源領域，比如風能，一些廠家已經在研究儲能技術。不久的將來這項技術可能將發展成熟。想完全靠儲能的優勢來贏得市場不容易，CSP零部件價格必須下降。”
這也道出了新能源市場競爭的核心最終依然是成本，在電力存儲技術正在快速發展的當下，光熱發電產業應意識到，光熱儲能的競爭優勢正在逐漸縮小，我們必須以更快的速度來降低光熱發電的成本，才能為這個產業贏得未來更大的發展空間！
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