光热发电的前景和弊端
光热的前景非常好,这一点参照光伏现状。光热有着光伏无法比拟的天然优势如 可储能、发电量持续稳定、波动小、电网友好、夜间可发电、效率高、清洁无污染(包括生产加工环节)、带动就业(一个电站的建设工程很庞大)
弊端:现阶段劣势就是造价高。但随着产业规模化发展 降本的空间是非常大的 这一点也可以参照光伏。
延伸阅读
光热发电的基本原理是什么光热发电系统一般由那几部分组成
光热发电的基本原理是利用巨大的凹面镜将光的热量反射聚集到一点用来加热介质,产生蒸汽,推动汽轮机带动发电机发出电来。光热发电系统一般由光源聚焦系统、光热锅炉、汽轮机、发电机等部分组成。光热发电系统就和火力发电厂差不多,只不过它的热量来源不同
太阳能光热发电技术
太阳能光热发电的原理是,通过反射镜将太阳光汇聚到太阳能收集装置,利用太阳能加热收集装置内的传热介质(液体或气体),再加热水形成蒸汽带动或者直接带动发电机发电。
依照聚焦方式及结构的不同,太阳能光热技术可以分为塔式、槽式、碟式、菲涅尔式四种。
熔盐线性菲涅尔式光热发电原理
熔盐线性菲涅尔式光热发电(Linear Fresnel Concentrated Solar Power)是一种利用太阳能发电的技术,其原理如下:
1. 集热器:利用一排镜子将太阳光线反射到一根管道上。通过调节镜子的角度可以有效地控制光线的聚集程度,使其能够高效地集中在管道上。
2. 管道:热能通过管道中的流体(通常是高温熔盐)传导到发电站中。太阳能光线聚集在管道上时,管道中的流体受热膨胀,从而驱动液压系统驱动透镜上下移动,实现对光线的跟踪和控制。
3. 发电站:管道中的高温熔盐通过换热器传导到热能储存中,同时将蒸汽传输到发电机中,发电机产生电能。
总之,线性菲涅尔式光热发电通过利用太阳能将镜子反射的光线集中到管道中的热传导介质上,产生高温然后通过换热器产生电能。由于这种技术不需要特殊的反光镜、聚光镜等设备,因此成本相对较低,能够为发展中国家提供廉价的电力资源,并在很大程度上减少对化石燃料的依赖。
目前典型的四种光热发电系统
1.塔式发电系统
塔式发电系统为点式聚焦系统,其利用大规模的定日镜形成的定日镜场阵列,将太阳辐射反射到置于高塔顶部的吸热器上,加热传热介质,使其直接产生蒸汽或者换热后再产生蒸汽,以此驱动汽轮机发电。塔式系统具有热传递路程短、热损耗小、聚光比和温度较高等优点,但塔式系统必须规模化利用,占地要求高,单次投资较大,采用双轴跟踪系统,镜场的控制系统较为复杂。
2.槽式发电系统
槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统,是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列,加热工质,产生过热蒸汽,驱动汽轮机发电机组发电。
3.碟式发电系统
碟式系统也是点式聚焦系统,它是世界上最早出现的太阳能光热发电系统。碟式系统也称为抛物面反射镜斯特林系统,是由许多抛物面反射镜组成,接收在抛物面的焦点上,接收器内的传热介质被加热后,驱动斯特林发动机进行发电。碟式系统的聚光比非常高,从几百至上千都可达到,聚焦温度甚至可以达到1000℃以上,效率较高,对于地面坡度要求也更为灵活。但成本上还缺少优势,技术上也有待于完善。碟式系统较适用于边远地区独立电站。可以单台使用或多台并联使用,适宜小规模发电。
4.菲涅尔式发电系统
菲涅尔式发电系统的工作原理类似槽式光热发电,只是采用菲涅尔结构的聚光镜来替代抛面镜。这使得它的成本相对来说低廉,但效率也相应降低。
此类系统由于聚光倍数只有数十倍,因此加热的水蒸气质量不高,使整个系统的年发电效率仅能达到10%左右;但由于系统结构简单、直接使用导热介质产生蒸汽等特点,其建设和维护成本也相对较低。
光热发电成本
光热发电的度电成本在0.75元/KWh-0.95元/KWh。
光热发电度电成本和投资成本、运维成本相关;其中投资成本和项目建设地、技术路线、项目地太阳能辐照资源和容量系数相关,其中容量系数涉及到储能系统规模、太阳能镜场规模相关;运维成本和普通火电相同需要考虑增加太阳能镜场维护成本,太阳能镜场维护成本包括补燃系统燃料成本、镜场清洗成本、镜面清理用水成本、冷凝器冷却等成本等。目前国内供热发电度电成本综合测算下来光热发电的度电成本在0.75元/KWh-0.95元/KWh。
国内光热发电度电成本从2016年国内第一示范项目到现在第二批和第三批大基地项目落地,其实度电成本并没有变化多少,从光热电站投资规模来看是减少了20%-40%,同样100MW首航敦煌项目大约28亿,三峡格尔木100MW项目就变成了18亿左右,那是因为风光大基地为了满足国家强制配储要求,采取了“大机组、中储能、小镜场”的模式,其实度电成本并没有变化多少,光热发电目前国内还没有形成规模化效应,