CSPPLAZA光熱發電網報道:目前,近30個、光熱總裝機達3GW左右的一批“光熱+”多能互補發電項目正在國內多地推進建設,其中大部分均選擇“以光伏作為發電主力,儲熱型光熱發電系統扮演調峰角色”的一體化開發模式。
放眼全球市場來看,光熱光伏混合發電項目也正成為一種主流的太陽能開發模式,已投運的摩洛哥NOOR太陽能發電園區、即將全面投運的迪拜700MW光熱和250MW光伏太陽能電站項目也采用了光熱+光伏的組合。
近日,海外相關研究人員發文對光熱光伏混合發電項目的技術優勢和開發模式進行了全面介紹,具體如下:
光熱發電、光伏發電的各自技術特點
聚光太陽能熱發電技術(CSP)一般利用鏡子或透鏡將陽光引導到專用接收器上,然后利用收集的太陽熱能加熱流體(通常是水或熔鹽),并為渦輪機提供動力進行發電。光熱發電系統的特點是能夠儲存熱能,通過配置熔鹽儲熱系統等儲能系統后,即使在沒有陽光的情況下也能發電。這種可調度的電力保證了電網的穩定性,適合大規模發電和并網。
光伏發電技術(PV)一般利用半導體材料將陽光轉化為電能,陽光激發光伏電池內的電子形成電流。由于其靈活性和可擴展性,光伏技術可以針對各種應用場景進行定制,從小型屋頂安裝到龐大的太陽能發電場均可應用。
研究人員認為,在混合太陽能發電廠中將光熱發電技術和光伏發電技術相結合是實現發電最大化的一個革命性進步,光熱發電的熱能存儲和光伏直接發電的集成使混合發電系統可實現更可靠和持續性地電力輸出。
光熱光伏混合太陽能發電的五大優勢
(1)平衡發電,提升整體發電量
自帶儲能屬性的光熱發電系統可以實現持續發電,即使太陽落山也不受影響,光伏發電系統則在陽光照射期間達到發電峰值。兩種技術的結合使混合太陽能發電廠的電力輸出更加平衡和可持續,從而最大限度地提高全天的發電量。
(2)優化土地利用
光熱發電系統需要廣闊的土地面積來收集陽光,而光伏系統可以安裝在緊湊的空間中。混合太陽能發電廠可以在開闊空間布置光熱發電,同時在可用土地有限或非常規的區域布置光伏發電,從而最大限度地提高項目地的整體能源生產潛力。
(3)提升能量存儲能力和靈活性
光熱發電系統可以在太陽輻射較低的時間段利用儲存的熱量來發電,光伏發電系統則在陽光照射高峰時段發電。同時,光伏發電的剩余電力還可用于為光熱發電系統中的蓄熱裝置補充能量,這可使混合太陽能發電項目能夠更有效地平衡和管理能源。
(4)維持電網穩定
通過提供穩定、可調度的電力,即使在需求波動期間,光熱發電系統也能保障電網的整體穩定性;光伏發電系統則可憑借瞬時功率輸出幫助滿足峰值電力需求并減輕電網壓力。
(5)高度環保
混合太陽能發電廠可大幅減少溫室氣體排放,減少對化石燃料的依賴并促進環境保護。
三種常見的光熱光伏融合開發模式
(1)共址混合動力系統
指在同一位置或相鄰土地上安裝光熱發電和光伏發電系統,各自獨立運行,共同提高系統整體能源產量。
(2)混合收集器系統
將光熱發電和光伏發電集成在一個太陽能收集器中,光熱系統捕獲太陽熱能的同時光伏系統可直接將一部分陽光轉化為電能。
(3)集成儲能
合并儲能機制可確保整體項目電力輸出更加持續高效。在此模式下,光熱發電系統主要負責存儲多余的熱能供需要時使用,而光伏發電系統在電力輸出的同時也可為光熱的熱能存儲系統供能。
總的來看,光熱光伏混合太陽能發電項目可更加有效地利用太陽能,兩種技術可通過平衡彼此的優勢和局限性來實現持續發電。隨著兩種技術的不斷發展進步,混合太陽能發電項目有望在塑造世界可持續和清潔能源的未來方面發揮關鍵作用。