太陽能光熱發(fā)電是一種利用太陽能將光能轉(zhuǎn)換為熱能,再利用熱能產(chǎn)生電力的技術(shù)。具有結(jié)合熱能儲存(TES)的太陽能光熱發(fā)電(CSP)技術(shù)是未來可再生能源系統(tǒng)中最具應(yīng)用前景的發(fā)電技術(shù)之一,其可高效利用資源豐富但具間歇性的太陽能,為人們提供穩(wěn)定可調(diào)度且低成本的電力。
目前最先進(jìn)也最具代表性的第二代 CSP 電站,即配備熔融硝酸鹽直接儲熱系統(tǒng)(direct TES system)的商業(yè)化塔式電站。
下一代 CSP 電站或?qū)⒒谛滦腿埯}儲熱材料,具有超過 50% 的熱電轉(zhuǎn)化效率和更低的資本支出。
近幾年,包括美國、澳大利亞、歐洲和亞洲在內(nèi)的國家和地區(qū)都在開發(fā)具有更高發(fā)電效率和更低發(fā)電成本的下一代 CSP 技術(shù)。
可用于下一代 CSP 電站的儲熱 / 導(dǎo)熱技術(shù)(溫度高于 565 ℃)主要包括以下幾種:
以新型熔鹽作為儲熱 / 導(dǎo)熱材料,如熔融碳酸鹽和氯鹽,由于低廉的成本目前主要將后者作為研究對象;
以固體顆粒作為儲熱 / 導(dǎo)熱材料,該技術(shù)已在美國、歐洲和中國進(jìn)行了一些示范;
利用氣體(如氦氣)進(jìn)行導(dǎo)熱,使用其他材料(如固體材料,PCM)間接儲熱,科研人員計劃在美國、歐洲和中國進(jìn)行示范;
將液態(tài)金屬作為導(dǎo)熱材料,使用其他材料(如液態(tài)金屬本身、固體材料或 PCM)間接儲熱,在澳大利亞和歐洲對該技術(shù)進(jìn)行示范。
太陽能發(fā)電的主要應(yīng)用形式
太陽能利用基本方式可以分為光熱利用、光電轉(zhuǎn)化、光化轉(zhuǎn)換三大類。目前,太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是我國主要的應(yīng)用。
中國光熱發(fā)電行業(yè)分析
我國具有十分豐富的太陽能資源,主要用以太陽能熱發(fā)電 ( 能源產(chǎn)出 ) 和建筑用能終端直接用能,包括光伏發(fā)電、光熱發(fā)電、太陽能熱水器和太陽能空調(diào)。目前,我國已成為全球最大的太陽能光熱應(yīng)用市場。根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的數(shù)據(jù):2019 年我國并網(wǎng)太陽能發(fā)電裝機容量 20468 萬千瓦,增長 17.4%。
在國家相關(guān)政策的指導(dǎo)和支持下,我國光熱發(fā)電裝機規(guī)模穩(wěn)步增長。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2022 年我國太陽能熱發(fā)電累計裝機容量為 588MW,在全球太陽能熱發(fā)電累計裝機容量中占比 8.3%。
青海海西州格爾木多能互補集成優(yōu)化示范工程是國際領(lǐng)先的 " 風(fēng)、光、熱、蓄 " 多能互補、智能調(diào)度的純清潔能源綜合利用創(chuàng)新項目。項目總投資約 63.7 億元,總裝機容量 70 萬千瓦,其中,投資 32 億元建設(shè) 20 萬千瓦光伏發(fā)電項目,投資 16 億元建設(shè) 40 萬千瓦風(fēng)電項目,投資 12 億元建設(shè) 5 萬千瓦光熱發(fā)電項目,投資 3.7 億元建設(shè) 5 萬千瓦蓄電池儲能電站。
何雅玲院士表示:在新能源領(lǐng)域,西北具有獨特的優(yōu)勢。經(jīng)過十幾年發(fā)展,我國太陽光熱儲能發(fā)電核心技術(shù)已經(jīng)成熟,形成了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)鏈,關(guān)鍵設(shè)備部件已全部國產(chǎn)化,光熱機組可全天候連續(xù) 24 小時發(fā)電,電力品質(zhì)優(yōu)異,進(jìn)入到商業(yè)電站運營階段。當(dāng)前太陽光熱儲能發(fā)電還需進(jìn)一步降低成本,希望國家加大支持力度,使這種優(yōu)質(zhì)可再生能電力迅速發(fā)展起來,為構(gòu)建清潔安全高效的新型能源體系、確保我國能源安全做出貢獻(xiàn)。
原標(biāo)題:下一代太陽能光熱電站,發(fā)展如何了?