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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 | 4872查看 | 2015-04-08 11:31:00

　　CSPPLAZA光熱發電網報道：將不同(tong)形式的可再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)混(hun)合(he)起來進行互補開發(fa)，充分發(fa)掘不同(tong)可再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)技術的優點，相互補充不同(tong)技術的缺陷，使整體可再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)系統更加穩定和強大，這已成為一條可行的具有較大價值(zhi)的新能(neng)(neng)源(yuan)發(fa)展思路。

　　光熱(re)(re)以其(qi)穩定(ding)可(ke)調的(de)優勢而(er)成(cheng)為與其(qi)它可(ke)再生能源(yuan)技術(shu)進(jin)行混合開(kai)發的(de)較好選(xuan)擇(ze)，目(mu)前，光伏(fu)(fu)和光熱(re)(re)混合開(kai)發的(de)案例正逐漸增多，如SolarReserve在南非開(kai)發的(de)RedStone塔式項(xiang)目(mu)即為和一個光伏(fu)(fu)項(xiang)目(mu)互(hu)補開(kai)發的(de)較大案例。光熱(re)(re)與光伏(fu)(fu)互(hu)補開(kai)發可(ke)以實現兩(liang)種電(dian)源(yuan)的(de)穩定(ding)并網，對光伏(fu)(fu)而(er)言解決(jue)了其(qi)不(bu)穩定(ding)的(de)問題，對光熱(re)(re)而(er)言整體(ti)項(xiang)目(mu)的(de)度電(dian)成(cheng)本也將比(bi)單純建(jian)設一個光熱(re)(re)項(xiang)目(mu)更低。

　　光伏與風(feng)電(dian)同為兩種不穩定(ding)但發(fa)展規模(mo)已(yi)相當大的(de)可再(zai)生能源(yuan)，光熱可以與光伏互補，那么，將光熱發(fa)電(dian)與風(feng)電(dian)結合起來開發(fa)的(de)價值又如何呢？

　　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。

　　風電的間歇性(xing)比光伏更(geng)為(wei)嚴重(zhong)，電網(wang)方(fang)面不(bu)得不(bu)采(cai)用各種方(fang)法來解(jie)決這種間歇性(xing)的問(wen)題(ti)。在(zai)地理位(wei)置適宜的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，實現風(feng)電平滑輸出的(de)解決方案是采用低(di)成本(ben)的(de)抽(chou)水蓄(xu)(xu)能(neng)系統，抽(chou)水蓄(xu)(xu)能(neng)是一(yi)種十分成熟的(de)技術，將(jiang)其與風(feng)電進行配(pei)套(tao)在(zai)西班(ban)牙(ya)等(deng)風(feng)電大(da)國(guo)已有成熟的(de)應用。但在適(shi)合(he)開發風電場的(de)很多地區，并(bing)不具(ju)備建(jian)設抽水蓄能電站的(de)環境條件。

　　如果采用蓄電(dian)池儲能，其又難以(yi)具備經(jing)濟性。南(nan)加州愛迪生電(dian)力公司的Tehachapi儲能(neng)項(xiang)目就采用了蓄電(dian)池來存儲風電(dian)，其儲能(neng)容量為(wei)32MWh，投(tou)資為(wei)4990萬美元，單位kWh的投(tou)資超過1500美元。而(er)SolarReserve的新月(yue)沙(sha)丘塔式熔鹽電(dian)站(zhan)的儲(chu)能(neng)量是上述項(xiang)目(mu)的35倍(bei)還多，由此計算其度電(dian)儲(chu)能(neng)成本僅僅是Tehachapi項(xiang)目(mu)的約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)電和光伏、光熱(re)、生物質、水電等方面(mian)都有(you)涉足的(de)(de)大(da)型(xing)公司，FCC能源公司也有(you)14個(ge)風(feng)電場資(zi)產，裝機421MW，同時擁有(you)2個(ge)50MW的(de)(de)光熱(re)電站資(zi)產。TSK和Ibereólica以及另外一(yi)些西(xi)班牙(ya)公司在風(feng)電和光熱(re)發(fa)電業務方面(mian)也都有(you)所涉及。但目前這些公司都未有(you)將(jiang)風(feng)電和光熱(re)進行混(hun)合開發(fa)的(de)(de)案例。

　　當然(ran)(ran)，風(feng)電與光熱(re)混合開發也存在一定的(de)(de)矛盾點和障(zhang)礙(ai)，首先從自(zi)然(ran)(ran)資(zi)源(yuan)條件來(lai)看，開發風(feng)電場我們希望風(feng)力資(zi)源(yuan)越豐富越好，但對(dui)于(yu)光熱(re)電站而言，大風(feng)是很大的(de)(de)不利因素(su)，對(dui)自(zi)然(ran)(ran)資(zi)源(yuan)要求的(de)(de)矛盾是這(zhe)兩種技(ji)術進行混合開發的(de)(de)基本(ben)矛盾點，如果要這(zhe)樣做，必須找到風(feng)力和太陽能(neng)資(zi)源(yuan)能(neng)對(dui)整體(ti)項目實現效(xiao)益最優化(hua)的(de)(de)選(xuan)址。

　　另外，從兩(liang)者結合(he)的(de)(de)(de)(de)技術角(jiao)度來看，利(li)用(yong)光(guang)熱電(dian)站(zhan)的(de)(de)(de)(de)熔鹽儲熱系(xi)統來存儲風電(dian)，需(xu)要(yao)首先將風電(dian)轉為(wei)熱能儲存，在需(xu)要(yao)時再轉為(wei)電(dian)能釋(shi)放，這將造成一定的(de)(de)(de)(de)損耗，需(xu)要(yao)對其經濟(ji)性做認真評估，找到最(zui)具經濟(ji)效益的(de)(de)(de)(de)配比方案。這對不同(tong)的(de)(de)(de)(de)項(xiang)目會有不同(tong)的(de)(de)(de)(de)配置選擇。

　　再者(zhe)，對(dui)風(feng)電(dian)從業(ye)者(zhe)而言，熔鹽儲(chu)熱技術(shu)在風(feng)電(dian)領域的認知度(du)并不(bu)高(gao)，風(feng)電(dian)存儲(chu)目前往(wang)往(wang)會考(kao)慮(lv)蓄電(dian)池(chi)技術(shu)，對(dui)熱儲(chu)能(neng)技術(shu)，他們了解和關(guan)注(zhu)的較少。但要(yao)開發(fa)(fa)風(feng)電(dian)和光(guang)熱混合的新(xin)能(neng)源項目，需要(yao)對(dui)光(guang)熱和風(feng)電(dian)均有一定了解的開發(fa)(fa)商。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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