光热发电的储热竞争优势正在相对缩小?
发布者:CSPPLAZA | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 4885查看 | 2015-02-03 15:48:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道:光热发电的起源比光伏要早,在人类想到利用太阳能发电的时候,最先想到的是基于已经成熟的火电技术,利用太阳能来取代煤炭这种传统燃料,于是产生了各种收集阳光获取热能的方法,基于火电原理的光热发电技术由此诞生。

  时至今日,在多种新能源技术的竞争压力下,光热发电被成本迅速下跌的光伏和风电远远赶超,截至2014年底,光热发电全球并网装机容量仅超4.5GW,远远低于风电近400GW和光伏超45GW的并网装机容量。

  在可再生能源业界试图将更大规模的风电和光伏并入电网的时候,他们发现这种不稳定的电源摆脱不了“靠天吃饭”的弊病,更对电网安全运行造成了诸多影响,在弃风弃光问题愈加严峻之时,电力存储技术的发展似乎顺应天命,正得其时。

  市场追求的是回报,在中国大力开发光伏和风电资源的时候,人们更多地关注的是光伏和风电是否能赚钱,而并未去过多思考可再生能源间歇性的弊病,并在当时同样重点培育支持光热发电产业的发展。

  事实上,带电力存储能力的光热发电技术早已发展成熟,但在过去几年间被埋没于极速增长的光伏和风电产业中,并未获得政府的支持,一直蹒跚前行。

  当人们开始寻求解决可再生能源间歇性问题之时,光热发电才依靠其低成本储热技术和优良的电力品质回到了人们的视线中来,但此时,光伏和风电的“盘子”已经足够大,人们开始寻求解决这一"大盘子"的问题,光热发电即便是现成的成熟的方案,由于“盘子”太小,对社会经济的影响过小,仍然未能很快获得政府的大力支持。

图:电池储能系统


  光热发电不是中国市场的“幸运儿”,其错失了中国第一波新能源的发展热潮,而眼下,在可调稳定的新能源电力市场竞争中,光热发电也开始面临越来越大的竞争压力。当下,补齐光伏和风电不稳定电力输出短板的储电技术正在快速发展,光伏或风电和储电技术结合后,必然将对光热发电带来更为严峻的挑战。

  据美国独立融资咨询和资产管理公司Lazard于2014年9月发布的报告,光伏发电的LCOE目前约为72美元~86美元/MWh,预计到2017年将可达到60美元/MWh,陆上风电届时则可低至31美元/MWh。

  而储热型光热发电的LCOE目前在118美元~176美元/MWh之间,依托其优良的电力输出品质,即便成本要高出光伏和风电不少,在现阶段依然获得了一定的发展空间。

  目前,光伏和风电配置电池储能后的成本较为高昂,约在265美元~324美元/MWh之间,而柴油发电的成本也不过297美元~332美元/MWh。但电池储能技术的发展预计将会很快,Lazard预测到2017年,新一代电池储能技术将使光伏加储电的LCOE达到168美元/MWh,这将能与当前的储热型光热发电的LCOE成本相抗衡。

  更值得关注的是,燃料电池电力存储技术应用于风电领域,其LCOE已经可以达到115美元~176美元/MWh。这已经可以与目前的储热型光热发电相持平。这意味着风电在配置燃料电池或新一代低成本电力存储系统后,其LCOE将低于储热型光热发电。而光伏也有望在某一天达到这种水平。

  不仅仅是LCOE,据Lazard数据,风电加储能的投资成本也远远低于光热发电,Lazard估算风电的投资成本目前在1400美元~1800美元/kW,电池存储系统的投资成本为500美元~800美元/kW,二者合计也不过1900美元~2600美元/kW。

  与之相对的是,储热型光热发电的投资成本高达7000美元/kW左右。大规模光伏发电的单位kW投资成本为1500~1750美元/kW,预计到2017年带单轴跟踪系统的光伏发电投资成本将降至1250美元/kW,加上储电的成本,依然要远低于储热型光热发电。

  当然,单纯地对比单位kW的投资成本没有太多参考价值,上述对LCOE的分析也仅仅是基于理论的一种预测,但其依然反应了宏观上的发展趋势。

  光热发电行业常常将光伏视为竞争对手,而没有将风电列为竞争对手,但从以上数据来看,风电在配置储电系统后可以实现低成本的平滑电力输出,可能会成为光热发电的有力竞争者。同时,光伏也在向这一趋势发展。

  未来的绿色电力市场是可调优质电力的市场,能参与这一市场竞争的不仅仅是光热发电,光伏和风电将随后“杀到”。

  CSPPLAZA此前已经多次撰文探究了储电型光伏和储热型光热未来的发展和竞争。在储电技术逐步成熟并具备商业化应用的市场条件后,光伏加储电以及风电加储电必然会对可调新能源电力市场带来竞争,而此前在可调稳定的新能源电力市场中,光热发电是唯一的玩家,现在新的玩家的杀入将挤压光热发电的生存空间。
  但从另一个角度来看,储热型光热发电相对于搭配了电力存储系统的风电和光伏,仍具有差异化的竞争优势,这主要体现在两个方面,一是在地域方面,光热发电是适合集中大规模开发的太阳能发电技术,光伏则更适宜于分散性应用;光热发电可以在拥有更高DNI资源更为炎热的地区进行开发,过热的环境温度会降低光伏电池的转化效率,反而并不太适合开发光伏电站。二是光热发电的储热技术更加环保,寿命更长。无论是哪种化学储电技术,其一般都面临难以解决的污染问题,虽然污染问题一般会在电池储能系统废弃后才集中爆发,但仍值得事先给予重视。如废弃锂电池的处理将带来高昂的处理成本。同时,储热系统的寿命会更长,目前常见的电力存储技术一般都难以保证其使用寿命达到25年以上,但储热系统完全可以。

  电力存储领域正涌入越来越多的玩家,GE此前已经将其储能业务从原先的交通运输业务单元剥离并入其可再生能源业务;德国最大风机制造商Enercon也在和德国Energiequelle合作建设德国最大的电池储能项目。在中国,各类新能源电力储能示范项目也正在快速推进中。

  瑞典皇家理工学院太阳能热发电研发工程师Rafael Guédez认为,电池储能技术目前还无法与光热储能技术相抗衡,电池储能系统在运营维护方面会有很多问题,不适合满足大规模电力存储的需求。

  TRMancini太阳能咨询公司的Thomas Mancini博士表示,“是否对光热发电构成威胁还是取决于储能的成本,当前,这还不是一个问题,但未来,风电和光伏或许可以有一种廉价的储能选择。”

  威海金太阳光热发电设备有限公司总经理康曼在此前给CSPPLAZA撰写的文章中表示,“CSP虽然有储能的优势,但如果认为其它新能源形式不可储能是不明智的。在其它新能源领域,比如风能,一些厂家已经在研究储能技术。不久的将来这项技术可能将发展成熟。想完全靠储能的优势来赢得市场不容易,CSP零部件价格必须下降。”

  这也道出了新能源市场竞争的核心最终依然是成本,在电力存储技术正在快速发展的当下,光热发电产业应意识到,光热储能的竞争优势正在逐渐缩小,我们必须以更快的速度来降低光热发电的成本,才能为这个产业赢得未来更大的发展空间!
最新评论
0人参与
马上参与
最新资讯