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儲電技術應用提速光熱發電的契機還是災難?

發布者：CSPPLAZA | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 4評論 | 8221查看 | 2014-04-18 16:02:00

　　CSPPLAZA光熱發電網報道：新能源產業和電動汽車產業發展所面臨的共同技術瓶頸的解決方案都指向了電力存儲技術，儲電也因之成為清潔能源領域當前的投資熱點。光熱發電作為應用能源存儲技術最成功的新能源技術，在儲電技術發展趨好的未來，將贏得發展良機還是走向衰落？

新能源電力存儲技術

　　電力存儲技術可分為物理、化學和電磁儲能三大技術類別，抽水蓄能和壓縮空氣儲能即屬于物理儲能技術，其也可以視為間接的儲電方式，雖然成本較低，但因對地理環境因素要求過高而較難在新能源領域得到廣泛應用，空氣壓縮儲能相對抽水蓄能的地理限制要小一些，但技術成熟度要遠遜于抽水蓄能。對于可靈活布置的，應用前景較為廣闊的化學電池和電磁儲電技術，無論是鈉硫電池、釩電池、鋰電池還是其它細分類別，抑或是物理儲電領域的飛輪儲能，目前大都尚在技術研發和示范階段。在分布式光伏領域有廣泛應用的是低成本但污染嚴重的鉛酸電池，在電動汽車領域應用廣泛的是成本依然較高的鋰電池。

　　儲電業界普遍關注的焦點在于光伏、風電這類不平穩電力的存儲應用，以及電動汽車充電電池的研發，世界上如美國、德國等新能源產業較發達的國家對電力存儲技術的產業化應用都正在給予各種程度上的支持，國內該領域的發展最近兩年來也取得了一些進步，政府方面對該技術的發展也持鼓勵支持態度。

　　相較于儲熱技術的應用，儲電技術在風電和光伏領域的應用在國內呈較快的增長態勢，這主要是因為其市場驅動力足夠大，新能源和電動汽車產業都是其潛在的市場，對于風電和光伏項目開發商而言，可以通過儲電示范項目的開發積累項目經驗。儲電系統大多屬于模塊化可擴展的應用系統，做幾個小型的新能源儲電項目在投資上對其構不成決策障礙，這與光熱電站動輒十億級別的投資相比不值一提。這就可以理解雖然儲電的成本依然高企，但投資不大的小型示范項目的開發依然能夠得到項目方的認可。分布式光伏發電市場和電動汽車市場的啟動也推動了儲電技術的快速應用。

新能源電力存儲技術的鼻祖

　　但事實上，應用于光熱發電的儲熱技術才是新能源電力存儲技術應用的鼻祖，其在近十年來獲得了較為廣泛的商業化應用。2008年西班牙Andasol1槽式光熱電站建成投運，該電站是世界上第一個商業化運行的大規模的帶儲熱的光熱電站。這個50MW的槽式電站采用了28500噸熔鹽進行7.5小時儲熱，年發電小時數高達3600小時。到今天，儲熱幾乎已經成為新興光熱發電市場對項目開發的普遍性要求。

圖：Andasol儲熱型光熱電站

　　但實際上，類似于熔鹽儲熱這種成熟的電力存儲技術在儲電業界反倒成了不受關注的旮旯，其低成本優勢也并未獲得電力存儲行業的重點關注。儲熱技術作為間接的電力存儲方式，應用于風電和光伏儲電在理論上也存在可行性，如先將風電輸出的電能轉化為熱能存儲入熔鹽罐中，待需要時再將熱能轉化為電能釋放。但在實際應用中，這種理論上類似于抽水蓄能的間接儲電方式，在成本上又與抽水蓄能相差甚遠，又比直接的電力存儲方式多了兩道能量轉化程序，導致其成本無法與一些化學儲電方式競爭。

　　儲熱技術毫無疑問更適合直接應用于光熱電站，但礙于光熱發電市場的沉寂，這一技術的市場空間沒有得到釋放。一些原本致力于光熱發電儲熱市場拓展的企業如江蘇太陽寶新能源有限公司也將熔鹽儲熱技術在電網和新能源電力存儲領域的應用作為發展方向之一。

誰更有優勢？

　　雖然光伏和風電的發電成本已經快速下跌，但其不平穩的電能質量是導致并網危機的最大技術性問題。以當前常用的化學儲電技術為例，如果將光伏和風電項目加上電力存儲系統，其度電成本將超出帶儲熱的光熱發電一大截。這一點也是光熱發電業界引以為傲的最大優勢，假定光伏+儲電的電能質量與光熱+儲熱的電能質量是相當的（實際上可能會存在少許差異），以這種可調穩定電力來衡量光熱和光伏發電兩種技術，光熱發電的成本優勢要強得多。

　　儲電技術與成熟的熔鹽儲熱技術相比，其還存在兩個很難克服的弊病，即壽命和污染問題。如果采用化學儲能方式，其可能每隔幾年就得換一次電池，如果以此計算整個光伏電站壽命周期的成本，其想在LCOE成本上取勝不太現實。化學儲電還必然面臨高污染問題，如鋰電池、釩電池等多種化學儲電方式都是如此，而熔鹽儲熱基本不存在這些問題，這一點也應該引起政策制定者的重視。

契機還是災難？

　　為了適應未來靈活、安全可調度的電網部署需求，可調穩定的綠色電力將是未來清潔電力生產方式的主要特點，光熱發電當前在此方面有很大的競爭優勢，但卻受制于政策因素而無法發展。儲電技術當前的成本普遍過于高昂，通過政策補貼手段扶持尚不具備可行性，未來在其成本下降到一定合理范圍內后，通過電價補貼來進一步推進其規?；瘧檬怯锌赡艿?。儲熱型光熱發電技術目前已經具有了這樣的條件，政策方面應及早出臺以促進行業發展。

　　客觀事實是，儲電技術當前正在以比儲熱技術更快的速度發展，好的一面是，儲電技術的發展可以讓政府層對光熱發電技術的優勢有更深入的對比性理解，政府通過對比儲電型光伏和儲熱型光熱的成本，可以從中明顯看出兩者之間的差距，這對儲熱型光熱發電的發展是有益的。壞的一面是，儲電技術的成本下跌對儲熱型光熱發電將帶來競爭壓力。

　　如果政府對新能源儲電給予電價補貼，其就沒有理由不給于儲熱型光熱發電以電價補貼，這可以歸為對可調新能源電力的補貼范疇，否則整個光熱發電行業是不能接受的。當前儲熱型光熱的技術成熟度和度電成本要遠低于儲電型光伏，儲熱型光熱發電的商業化應用僅差政策支持的臨門一腳。

　　但必須意識到的是，光伏和光熱兩種技術的競爭是必然存在的，當前我們力推光熱發電產業發展的主要理由即其可通過廉價儲熱實現穩定可調的電力生產的優勢，我們必須在保證這種優勢的前提下進一步地削減度電成本才能獲得生存空間。如果儲電型光伏在成本上能夠與儲熱型光熱相競爭，光熱發電的生存空間可能就更小了。

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