【中國化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 技術(shù)前沿】目前，將不同形式的可再生能源混合起來進(jìn)行互補(bǔ)開發(fā)，充分發(fā)掘不同可再生能源技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，相互補(bǔ)充不同技術(shù)的缺陷，使整體可再生能源系統(tǒng)更加穩(wěn)定和強(qiáng)大，這已成為一條可行的具有較大價(jià)值的新能源發(fā)展思路。光熱以其穩(wěn)定可調(diào)的優(yōu)勢而成為與其它可再生能源技術(shù)進(jìn)行混合開發(fā)的較好選擇。

　　
　　目前，光伏和光熱混合開發(fā)的案例正逐漸增多，如SolarReserve在南非開發(fā)的RedStone塔式項(xiàng)目即為和一個光伏項(xiàng)目互補(bǔ)開發(fā)的較大案例。光熱與光伏互補(bǔ)開發(fā)可以實(shí)現(xiàn)兩種電源的穩(wěn)定并網(wǎng)，對光伏而言解決了其不穩(wěn)定的問題，對光熱而言整體項(xiàng)目的度電成本也將比單純建設(shè)一個光熱項(xiàng)目更低。
　　
　　光伏與風(fēng)電同為兩種不穩(wěn)定但發(fā)展規(guī)模已相當(dāng)大的可再生能源，光熱可以與光伏互補(bǔ)，那么，將光熱發(fā)電與風(fēng)電結(jié)合起來開發(fā)的價(jià)值又如何呢？
　　
　　當(dāng)前，新能源行業(yè)對光伏與光熱互補(bǔ)發(fā)電的利用方式已經(jīng)有所實(shí)踐，但光熱與風(fēng)電結(jié)合起來的思路還很少有人提及，事實(shí)上，如果認(rèn)真研究風(fēng)電的存儲成本，我們會發(fā)現(xiàn)光熱與風(fēng)電混合開發(fā)的可行性和價(jià)值。
　　
　　SolarReserve公司執(zhí)行官KevinSmith表示，“與光伏和光熱互補(bǔ)相比，風(fēng)電與光熱的互補(bǔ)性會更小一些，因?yàn)轱L(fēng)電有更大的間歇性問題，但風(fēng)電的優(yōu)勢在于其LCOE成本又比光伏要低很多。”
　　
　　和光伏一樣，風(fēng)電與光熱互補(bǔ)方案的提出的主要原因是希望利用光熱的廉價(jià)熔鹽儲熱系統(tǒng)來存儲更多電能，來緩解風(fēng)電的棄風(fēng)問題。同時在需要利用風(fēng)電供熱的地區(qū)，通過熔鹽儲熱系統(tǒng)換熱也是一條可行的路子。兩者互補(bǔ)后，整體項(xiàng)目的度電成本會比純光熱電站低一些，但在項(xiàng)目發(fā)電質(zhì)量上又獲得了提升。
　　
　　風(fēng)電的間歇性比光伏更為嚴(yán)重，電網(wǎng)方面不得不采用各種方法來解決這種間歇性的問題。在地理位置適宜的情況下，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電平滑輸出的解決方案是采用低成本的抽水蓄能系統(tǒng)，抽水蓄能是一種十分成熟的技術(shù)，將其與風(fēng)電進(jìn)行配套在西班牙等風(fēng)電大國已有成熟的應(yīng)用。但在適合開發(fā)風(fēng)電場的很多地區(qū)，并不具備建設(shè)抽水蓄能電站的環(huán)境條件。
　　
　　如果采用蓄電池儲能，其又難以具備經(jīng)濟(jì)性。南加州愛迪生電力公司的Tehachapi儲能項(xiàng)目就采用了蓄電池來存儲風(fēng)電，其儲能容量為32MWh，投資為4990萬美元，單位千瓦時的投資超過1500美元。而SolarReserve的新月沙丘塔式熔鹽電站的儲能量是上述項(xiàng)目的35倍還多，由此計(jì)算其度電儲能成本僅僅是Tehachapi項(xiàng)目的約1/10。
　　
　　以上數(shù)據(jù)是根據(jù)目前的成本來評估的，在不遠(yuǎn)的未來，光熱電站的成本會更加便宜，SolarReserve預(yù)測，相較已經(jīng)完成建設(shè)的新月沙丘電站，其正在南非開發(fā)的Redstone塔式熔鹽電站的成本還能降低20%，主要通過定日鏡的設(shè)計(jì)改進(jìn)來實(shí)現(xiàn)。
　　
　　由此來看，如果風(fēng)電利用光熱的儲熱系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)平滑電力輸出的成本比采用蓄電池技術(shù)更有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，這個方案就是值得嘗試的。
　　
　　現(xiàn)在越來越多的觀點(diǎn)開始意識到光熱發(fā)電和其它新能源發(fā)電技術(shù)是互利共生的關(guān)系，而非競爭關(guān)系。比如風(fēng)電，有些專家就認(rèn)為風(fēng)電和光熱可以進(jìn)行混合利用，實(shí)現(xiàn)熱能和電能的同步輸出。作為兩種不同的新能源技術(shù)，風(fēng)電可以利用光熱發(fā)電系統(tǒng)的熔鹽儲熱系統(tǒng)來存儲一部分剩余電能，并在高峰時間釋放，光熱則可以利用風(fēng)電作為廠用電來源的一部分。
　　
　　對于項(xiàng)目開發(fā)商而言，他們需要找到大化收益的方案，即如何匹配風(fēng)電和光熱的裝機(jī)容量來使兩者混合后的能源利用收益大化。但對這一問題的研究目前還處于十分初級的階段，還沒有足夠令人信服的數(shù)據(jù)可以為實(shí)際的項(xiàng)目開發(fā)提供參考。
　　
　　盡管光熱發(fā)電和風(fēng)電之間存在一定的協(xié)同效應(yīng)，目前還沒有將兩者進(jìn)行混合開發(fā)的成功案例。但很多主要的光熱發(fā)電玩家都同時擁有風(fēng)電項(xiàng)目的業(yè)務(wù)，特別是在西班牙。比如Acciona就是在風(fēng)電和光伏、光熱、生物質(zhì)、水電等方面都有涉足的大型公司，F(xiàn)CC能源公司也有14個風(fēng)電場資產(chǎn)，裝機(jī)421MW，同時擁有2個50MW的光熱電站資產(chǎn)。TSK和Ibereólica以及另外一些西班牙公司在風(fēng)電和光熱發(fā)電業(yè)務(wù)方面也都有所涉及。但目前這些公司都未有將風(fēng)電和光熱進(jìn)行混合開發(fā)的案例。
　　
　　當(dāng)然，風(fēng)電與光熱混合開發(fā)也存在一定的矛盾點(diǎn)和障礙，首先從自然資源條件來看，開發(fā)風(fēng)電場我們希望風(fēng)力資源越豐富越好，但對于光熱電站而言，大風(fēng)是很大的不利因素，對自然資源要求的矛盾是這兩種技術(shù)進(jìn)行混合開發(fā)的基本矛盾點(diǎn)，如果要這樣做，必須找到風(fēng)力和太陽能資源能對整體項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)效益優(yōu)化的選址。
　　
　　另外，從兩者結(jié)合的技術(shù)角度來看，利用光熱電站的熔鹽儲熱系統(tǒng)來存儲風(fēng)電，需要首先將風(fēng)電轉(zhuǎn)為熱能儲存，在需要時再轉(zhuǎn)為電能釋放，這將造成一定的損耗，需要對其經(jīng)濟(jì)性做認(rèn)真評估，找到具經(jīng)濟(jì)效益的配比方案。這對不同的項(xiàng)目會有不同的配置選擇。
　　
　　再者，對風(fēng)電從業(yè)者而言，熔鹽儲熱技術(shù)在風(fēng)電領(lǐng)域的認(rèn)知度并不高，風(fēng)電存儲目前往往會考慮蓄電池技術(shù)，對熱儲能技術(shù)，他們了解和關(guān)注的較少。但要開發(fā)風(fēng)電和光熱混合的新能源項(xiàng)目，需要對光熱和風(fēng)電均有一定了解的開發(fā)商。赤峰天潤鑫能新能源有限公司就是一家風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)商，其于去年宣布擬開發(fā)的200MW太陽能熱發(fā)電綜合能源利用項(xiàng)目就有與風(fēng)電混合開發(fā)的概念。