中國儲能網(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，其用實際行動回應(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親臨項目的人，甚至于僅僅看到過一些圖片的人都對此印象深刻。
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大型光熱電站項目。NRG能源公司CEO David Craneb就在今年年初的一次會議上對研究界和企業(yè)界人士表示，六年之前，該項目在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性論證時看起來是很值得做的，當(dāng)時光伏發(fā)電的價格還相對很高，該項目的度電成本經(jīng)測算是具備經(jīng)濟(jì)可行性的。但自此以后，光伏發(fā)電的價格迅速下跌，這類大型光熱電站的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢相對光伏發(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繼續(xù)發(fā)電，但在價格方面，其確實要比傳統(tǒng)火電甚至光伏發(fā)電高出不少。這一現(xiàn)實使光熱發(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，其中一個重大挑戰(zhàn)在于，帶跟蹤控制系統(tǒng)的光場系統(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)。舊金山的一個創(chuàng)業(yè)型公司Otherlab Chess為此提出了一個改進(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的太陽能項目總監(jiān)Leila Madrone表示，“光場系統(tǒng)的總投資成本占一個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)出的其中一個方法是提高光熱電站的運行溫度，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)能源研究項目計劃署（ARPA-E）支持下的項目之一是將光伏發(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)該項目的項目經(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)的儲熱能力可以使其在任何需要發(fā)電的時候輸出電能，這同時也彌補(bǔ)了光伏發(fā)電難以存儲的缺陷。
