光热发电可以搭配廉价的储热系统实现稳定、平滑、可调节的出力特性,改善地区电网的稳定性,是电网友好型的新能源。光热发电具有经过项目验证的超过30年的寿命期,且全生命周期内的污染和排放水平远低于其他类型的电源。世界未来的主导能源必然是可再生能源,而且必须是可调度的可再生能源,因为只有可调稳定的电力才能充当电网的主力
(二)光热的储热功能有利于改善电网的稳定性
近年来,光伏、风电等可再生能源在我国能源结构中所占的比重增长很快。由于光伏、风电本身是不可调的,因此为了保持电网中发电与用电的平衡,其他电源就需要跟随光伏风电出力的波动进行调节。当电网中风电光伏比重越来越大而可调节资源又不足时,弃风、弃光就不可避免。
除了弃风、弃光以外,由于风电和光伏是间歇性电源,因此它们实际上不能替代燃煤机组的装机容量,所以在光伏和风电比重大的电力系统中,必须要同时建设一定规模的燃煤电站作为旋转备用来保证随时可以在间歇性电源不能供电时使用。而当燃煤电站作为旋转备用时,机组的煤耗率会显著增高,发电利用小时数也会大幅减少,经济性严重下降。
风电、光伏不稳定的出力特性降低了电网运行的稳定性,这也正给光热发电带来了机会。光热发电具备成本低、效率高、寿命长的储热功能,一方面光热发电可以为电网提供实实在在的稳定电能;另一方面是可以通过储热为电网提供调频、旋转备用等辅助服务,增加整个电网的可调节资源、改善电网的稳定性,解决弃风、弃光问题,还可以降低电力系统对燃煤电站作为旋转备用的需求。
中国电科院新能源研究所曾经做过计算,以西北某地区2020年光伏规划装机1000万千瓦为测算背景。如果在此基础上再增加200万千瓦的光伏装机,则弃光率将高达13.02%,但如果新增的200万千瓦是带2小时储热的光热电站,弃光率可下降到10.17%。如再将光热电站的储热时长增加到10小时,弃光率可进一步下降到5.82%。可见光伏和光热互补开发的模式借助光热的储热功能改善了电网的稳定性,提高了电网的光伏发电消纳能力。同时,这种模式下的度电成本也将比单纯建设一个光热项目更低。沙特国际电力公司预测光伏光热互补发电技术在未来20年内可以满足中东和北非地区新增电力需求中的一半。(目前,光伏和光热互补开发的案例正逐渐增多,如Solar Reserve在南非开发的RedStone塔式项目即是一个较大的案例。装机100MW的Redstone塔式光热项目紧邻Solar Reserve已开发的75MW的Lesedi光伏电站和96MW的Jasper光伏电站。这三个电站在一起成为全球第一个混合了光伏和光热发电的大型太阳能园区,总装机已达到271MW)
作者: 来源:中国银河证券
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