中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：全球最大的光熱電站Ivanpah于今年2月份正式并網(wǎng)發(fā)電，其用實(shí)際行動(dòng)回應(yīng)了一些質(zhì)疑論調(diào)。不可否認(rèn)，該電站是令人印象深刻的，其壯觀景象足以震撼每一個(gè)親臨項(xiàng)目的人，甚至于僅僅看到過一些圖片的人都對(duì)此印象深刻。
但也有很多人，甚至于投資了該電站的投資方都表示這類電站可能是加州最后一個(gè)大型光熱電站項(xiàng)目。NRG能源公司CEO David Craneb就在今年年初的一次會(huì)議上對(duì)研究界和企業(yè)界人士表示，六年之前，該項(xiàng)目在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性論證時(shí)看起來是很值得做的，當(dāng)時(shí)光伏發(fā)電的價(jià)格還相對(duì)很高，該項(xiàng)目的度電成本經(jīng)測(cè)算是具備經(jīng)濟(jì)可行性的。但自此以后，光伏發(fā)電的價(jià)格迅速下跌，這類大型光熱電站的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)相對(duì)光伏發(fā)電嚴(yán)重喪失。
太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的誘惑在于其與一般的光伏發(fā)電不同，其可以在無太陽輻照時(shí)繼續(xù)發(fā)電，但在價(jià)格方面，其確實(shí)要比傳統(tǒng)火電甚至光伏發(fā)電高出不少。這一現(xiàn)實(shí)使光熱發(fā)電行業(yè)不得不積極致力于尋求降低成本的方法和途徑。
定日鏡跟蹤系統(tǒng)的革新
Areva Solar太陽能公司首席技術(shù)官Philip Gleckman表示，其中一個(gè)重大挑戰(zhàn)在于，帶跟蹤控制系統(tǒng)的光場(chǎng)系統(tǒng)的建設(shè)成本過高，為此，行業(yè)人士在積極尋求降低光場(chǎng)系統(tǒng)的投資成本，除了降低反射鏡的成本外，跟蹤控制系統(tǒng)的成本降低也被考慮在內(nèi)。舊金山的一個(gè)創(chuàng)業(yè)型公司Otherlab Chess為此提出了一個(gè)改進(jìn)辦法，其新方案替代了定日鏡跟蹤控制系統(tǒng)中的電機(jī)和氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以采用目前應(yīng)用于塑膠水壺生產(chǎn)的設(shè)備制造出廉價(jià)的新裝置。
圖：Otherlab創(chuàng)新型塔式定日鏡支架系統(tǒng)想象圖
Otherlab的太陽能項(xiàng)目總監(jiān)Leila Madrone表示，“光場(chǎng)系統(tǒng)的總投資成本占一個(gè)光熱電站總投資成本的1/3到1/2之間，采用這種技術(shù)可以削減高達(dá)70%的定日鏡場(chǎng)投資成本，這有望使光熱發(fā)電技術(shù)的成本可以與光伏發(fā)電相競爭。”
傳熱儲(chǔ)熱工質(zhì)的創(chuàng)新
拉低度電成本需要增加太陽能熱發(fā)電站的發(fā)電能力，以實(shí)現(xiàn)在相同的投資額的情況下獲得更大的售電收入。增加電力產(chǎn)出的其中一個(gè)方法是提高光熱電站的運(yùn)行溫度，溫度提升將提高發(fā)電效率，進(jìn)而提高發(fā)電產(chǎn)能。目前的塔式光熱電站的運(yùn)行溫度在650攝氏度以內(nèi)，但一些研究者正在開發(fā)一些新的方法增加這一溫度至800攝氏度~1200攝氏度。如Halotechnics就研發(fā)了一種新型混合型傳熱儲(chǔ)熱工質(zhì)，這是一種將熔鹽和一種新型玻璃材料進(jìn)行混合而制成的新型工質(zhì)，這種工質(zhì)可以在更高的溫度下穩(wěn)定工作。
光伏與光熱發(fā)電系統(tǒng)的混合
美國先進(jìn)能源研究項(xiàng)目計(jì)劃署（ARPA-E）支持下的項(xiàng)目之一是將光伏發(fā)電與光熱發(fā)電進(jìn)行混合利用，基礎(chǔ)理論是光伏發(fā)電可以將特定波長的光線轉(zhuǎn)化為電能，但紅外線和紫外線光這類光波卻不能被光伏電池板吸收利用，而光熱發(fā)電技術(shù)可以利用這種高熱量光波。這種光伏和光熱利用結(jié)合的太陽能系統(tǒng)并不新穎，在太陽能光伏板背后鋪設(shè)水管來同時(shí)加熱水已經(jīng)有多年的應(yīng)用。但這種技術(shù)的特別之處在于實(shí)現(xiàn)更高的集熱溫度以應(yīng)用于熱發(fā)電。
ARPA-E負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的項(xiàng)目經(jīng)理Howard Branz表示，混合型太陽能發(fā)電系統(tǒng)雖然在投資成本上有所增加，但該系統(tǒng)可以更加高效，其潛力可以將超過1/2的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，大大超出純光伏發(fā)電技術(shù)和純光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)電效率。另外，混合型太陽能發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)熱能力可以使其在任何需要發(fā)電的時(shí)候輸出電能，這同時(shí)也彌補(bǔ)了光伏發(fā)電難以存儲(chǔ)的缺陷。
