100%可再生能源供电目标,为储热型光热发电开启一扇大门
发布者:admin | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 649查看 | 2024-06-11 11:23:14    

近日,一家由国际光热发电行业知名专家为骨干的美国公司——SolStor Energy正式成立,该公司旨在美国部署储热型光热发电项目,以在夜间利用储热系统提供电力,并实现为光伏发电提供补充。


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据悉,该公司的三名成员Fred Morse、David Kearney以及Xavier Lara因在光热发电领域的成就分别于2013年、2018年和2022年获得了由国际太阳能热发电和化学组织SolarPACES颁发的终身成就奖。


瞄准长时储能,拟开发第三代光热发电项目


谈到为何要成立该公司,SolStor energy创始首席执行官Fred Morse表示:“我们注意到有几个大型且不断增长的夜间能源市场,需求是现实存在的。目前,针对长时储能领域加州和联邦政府都有相关激励措施,我们知道市场需要什么,也很清楚如何建造光热发电项目,最终我们决定成立一家光热发电开发公司。”


回顾历史,美国光热发电行业已经历了两轮发展高潮,而前两轮发展背后则是不同的市场条件。


据David Kearney介绍,20世纪80年代-90年代,面对石油禁运,美国开始为实现能源多样性和能源独立而努力,光热发电迎来第一次发展机遇。


注:第一次石油危机——在20世纪70年代,全球发生了一场前所未有的石油危机,其起因是阿拉伯石油输出国组织(欧佩克)为了支持阿拉伯国家与以色列的赎罪日战争(第四次中东战争),而对美国等亲以色列国家采取了石油禁运和减产的措施。这导致了全球石油供应的急剧缩减和价格的急剧上涨。


彼时,光热发电比光伏发电更加便宜,因此,位于美国加州的Kramer Junction和Daggett当地第一个太阳能项目均是光热发电项目。


时间来到2000-2010年,在美国颁布的可再生能源组合标准(RPS)(该标准要求一定比例的能源来自可再生能源)的驱动下,美国迎来了第二轮光热发电项目建设潮。


SolStor energy首席运营官Hank price表示:“待第二轮光热项目建设完毕,国际范围内光伏发电价格已经暴跌,此后美国再没有新建光热发电项目。”


总体来看,美国第一代光热发电和第二代光热发电项目是在可再生能源需求约为10%时建造的,当时的公用事业公司只是寻求最便宜的可再生能源来实现最初的目标。只有在能够证明存储可以降低能源的总体成本的情况下,存储才被视为增值,因此很少有项目包含存储,而那些包含存储的项目通常在如何操作存储进行调节方面几乎没有灵活性。


随着太阳能光伏发电现在被广泛接受为人类有史以来成本最低的电力形式,公用事业公司理所当然地部署了更多的光伏发电项目。


而光热发电度电成本原本就更贵,在一天中光伏发电可以以每千瓦时几美分的价格直接供电的时候,光热发电试图与光伏直接竞争是没有意义的。但在光伏资源(即使配置电池)也无法适合需求的时候,光热发电就可以一显身手了。


100%可再生能源供电目标,为储热型光热发电开启一扇大门


电池目前被广泛用于4小时或更短时间的短时能量存储。然而,许多研究表明,我们越接近完全脱碳,就越需要增加长期储能。


由于现在光伏的成本非常低,光伏+蓄电池的组合在仅储能几个小时的情况下综合成本可以低至8至10美分/kWh。然而,在需要更长时间储能的情况下,所增加的电池成本可能导致每千瓦时高达15美分的综合价格。


Hank price对此表示:“随着公用事业公司开始大量增加电池,他们意识到仅靠电池可能是不够的,这便为储热型光热发电技术打开了一扇大门,因为它可以提供更长的储能时间和公用事业公司所看重的更类似于天然气发电厂的其他特性。”


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图:SolStor Energy提议在加州等鸭子曲线(Duck Curve)地区利用光热发电取代天然气

【注:“鸭子曲线”产生的主要因素是光伏发电量在中午时达到最大,在傍晚没有太阳能时消失,但此时的电力需求却急剧上升,而此时光伏发电无法满足这种需求。“鸭子曲线”源自美国加州电力系统模型,是指加州电网内热电厂一天的净负荷曲线,因曲线形似一只鸭子而得名。】


在此背景下,Solstor Energy应运而生,并致力于在天黑之后利用储热型光热发电系统来输送电力以为光伏发电提供补充。


此前,Hank price曾与Fred Morse一起参与了为亚利桑那州公共服务公司开发的280MW的Solana光热项目和为PG&E开发的250MW的Mojave光热项目,并已经证明了利用光热电站像天然气发电厂那样提供电力以满足晚高峰用电需求的可能性。


Solstor Energy首席技术官Xavier Lara表示:“我们已经在向西南部的RFP提交投标书,所以一些公用事业公司已经知道我们的存在。目前加利福尼亚州已制定到2045年实现100%无碳发电的目标,如果真的要实现该目标,你需要能够在任何需要电能的时候发电。加州的可再生资源主要是太阳能,这就是光热发电的机会所在,光热电站有机会在白天收集能量,在晚上发电,主要为夜间发电服务。”


根据电网运营商CAISO的一项研究,到2050年,仅加利福尼亚州就需要43吉瓦的储能。100%的可再生能源目标将改变这一局面。


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虽然促进第一批大型光热发电项目部署的早期可再生能源目标从10%到20%不等,但立法现在着眼于完全淘汰化石燃料的最终目标。内华达州要求在六年内可再生能源发电占比要达到50%,到2050年达到100%;新墨西哥州要求到2040年达到80%;亚利桑那州公共服务局的目标则是到2050年达到100%。


Fred Morse表示:“一系列政策的颁布,使光热发电再次迎来发展机会,人们越来越需要光热电站在随时需要能源时提供能源。去年,加州公用事业委员会预留了1吉瓦指标用于长期存储——任何可以运行超过8小时的储能技术,而储热型光热发电技术完全可以满足;另一吉瓦用于可调度电力,光热发电项目也可以参与竞争。”


附英文报道原文链接:https://www.solarpaces.org/csp-experts-launch-solstor-energy-long-duration-storage-for-the-us/

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