閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
能源環(huán)境新聞

光伏和光熱組合優(yōu)勢大于單打獨斗 攜手合作

星之球科技 來源:經濟學人2016-10-26 我要評論(0 )   

太陽能發(fā)電技術通常指光伏發(fā)電技術和光熱發(fā)電技術,前者是根據(jù)光生伏特效應原理,利用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能,而光熱

        太陽能發(fā)電技術通常指光伏發(fā)電技術和光熱發(fā)電技術,前者是根據(jù)光生伏特效應原理,利用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能,而光熱發(fā)電則是指利用大規(guī)模反射鏡陣列收集太陽熱能,經過換熱裝置產生蒸汽,通過蒸汽帶動汽輪產生電能。因為同屬太陽能發(fā)電,兩者經常被放在一起比較,究竟是光伏前景廣闊還是光熱會后來居上,各方也一直爭論不休。

  光伏光熱短期內競爭之勢無可避免
  這項研究從對比光伏發(fā)電與光熱發(fā)電的系統(tǒng)、技術要求、經濟效益和環(huán)境效益等幾方面入手。這項名為THERMVOLT的研究項目主要分析太陽能發(fā)電如何在沒有陽光的情況下產生經濟可靠的高質量電能。
  光熱發(fā)電產生的電能既可以用于直接發(fā)電也可以以熱量的形式儲存起來,它的應用領域不只限于發(fā)電,也可用于制氫或者工業(yè)熱利用等領域。事實上,光熱發(fā)電的最大優(yōu)勢便是可利用熱量存儲以削弱太陽光輻射不穩(wěn)定對其發(fā)電質量的影響,同時光熱發(fā)電與傳統(tǒng)發(fā)電方式及現(xiàn)有電網能夠更好契合。由于其后端配備蒸汽發(fā)生器、汽輪機等設備使其可通過化石燃料補燃等方式進行組合發(fā)電,在未來,光熱發(fā)電還可能與生物質燃料等進行混合發(fā)電。如此一來,光熱發(fā)電就可以承擔電網的基礎負荷,在電力系統(tǒng)中具備可以取代大型傳統(tǒng)能源發(fā)電廠的可能性。
  光伏系統(tǒng)則直接將太陽光轉化為電能,因此在占地面積、投入成本、技術難度上都優(yōu)于光熱發(fā)電,但光伏本身不具備儲能能力,只能通過將電能儲存在電池的方式進行儲能。因此,在成本、技術要求、環(huán)保效益方面不具備明顯優(yōu)勢。近年來,光伏發(fā)電成本顯著降低,而電池成本也被認為將在未來幾年大幅度下降。從商業(yè)運作的角度上來講,兩者同樣依靠太陽能發(fā)電、在資源要求上的類似性,造成短期內兩者之間的被比較與相互競爭關系不可避免。
  前瞻產業(yè)研究院發(fā)布的《再生資源行業(yè)分析報告》表明,目前全球可再生能源發(fā)電的比例已接近電網接納能力上限,如若不解決儲能問題,可再生能源的消納將成為一個日益棘手的難題。
 
  通過模擬電站模型來確定光伏光熱最佳容量配比
  在研究過程中,研究人員模擬了各種光伏和光熱發(fā)電模型的成本計算,并研究了在相同規(guī)模的情況下若采用光伏與光熱組合發(fā)電的形式,應怎樣配比各系統(tǒng)容量才能實現(xiàn)最低的碳排放量與最低的發(fā)電成本。在模型中,光熱電站配備了儲能系統(tǒng)以及化石燃料補燃系統(tǒng),光伏聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠則配備電池存儲系統(tǒng),系統(tǒng)之間可以實現(xiàn)協(xié)同運作。
  太陽能發(fā)電廠預設容量為100兆瓦,測試地點選在陽光充足的地區(qū)如摩洛哥和沙特阿拉伯等地,將選取2015年,2020年以及2030年作為年度計算分析模型。
  計算將選取一個完整年度并按小時進行詳盡分析,其中太陽能電池陣列規(guī)模和儲能大小已確定。然后通過建立一個效率模型,再考慮到一些影響因素(例如磨損)和各種成本估算的情況下,計算出優(yōu)化系統(tǒng)后的度電成本。
 
  光伏光熱組合優(yōu)勢大于單打獨斗
  先期研究結果表明,在現(xiàn)有條件下,光熱和光伏相結合是目前最具前景的太陽能發(fā)電技術路線。光伏發(fā)電廠直接向電網供電,在用電高峰期,比如夜間,光熱將在夜晚通過儲熱發(fā)揮其優(yōu)勢。即使增加化石燃料補燃也將相對容易可行,成本不會過高。
  據(jù)悉,該研究得到了德國聯(lián)邦經濟和技術部約50萬歐元的資金支持。由航天學院太陽能研究和工程熱力學院、芬蘭拉普蘭塔理工大學(LUT)共同參與。FichtnerGmbH和M+W集團公司也作為行業(yè)合作伙伴參與其中,最終的研究報告將在2016年底提交。

轉載請注明出處。

光伏發(fā)電光熱發(fā)電
免責聲明

① 凡本網未注明其他出處的作品,版權均屬于激光制造網,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。獲本網授權使用作品的,應在授權范圍內使 用,并注明"來源:激光制造網”。違反上述聲明者,本網將追究其相關責任。
② 凡本網注明其他來源的作品及圖片,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點和對其真實性負責,版權歸原作者所有,如有侵權請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個人認為本網內容可能涉嫌侵犯其合法權益,請及時向本網提出書面權利通知,并提供身份證明、權屬證明、具體鏈接(URL)及詳細侵權情況證明。本網在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關涉嫌侵權的內容。

網友點評
0相關評論
精彩導讀