解读:风口之下的光热产业(一)

来源:中国银河证券发布时间:2015-10-16 09:03:39

光热发电可以搭配廉价的储热系统实现稳定、平滑、可调节的出力特性,改善地区电网的稳定性,是电网友好型的新能源。光热发电具有经过项目验证的超过30年的寿命期,且全生命周期内的污染和排放水平远低于其他类型的电源。世界未来的主导能源必然是可再生能源,而且必须是可调度的可再生能源,因为只有可调稳定的电力才能充当电网的主力电源。光热发电凭借其平滑可调的出力特性未来有望与传统化石能源竞争主力电源供应的角色。
  
  (一)光热发电与光伏发电同为利用太阳光发电但出力更平滑
  
  光热发电与光伏发电都是利用太阳光发电,但发电原理有所不同。光伏发电是用太阳光中的可见光形成光电子,使用半导体吸附并形成电流,实现发电。可见光伏的能量转化过程是从太阳能直接转化为电能。而光热发电的原理是用聚光器将低密度的太阳光转换成高密度的太阳光,再使用高密度的太阳光将集热器中的介质加热到非常高的温度,然后用汽轮机把这部分热能转换为机械能,最后用发电机从机械能转化为电能。光热发电的能量转化过程更类似传统化石能源,都是先将能量来源转化为热能,再通过汽轮机和发电机将热能转化为电能。
  

(一)光热发电与光伏发电同为利用太阳光发电但出力更平滑
(一)光热发电与光伏发电同为利用太阳光发电但出力更平滑
 


     光伏发电具有间歇、不稳定的特点,太阳辐射强度的变化、阴天下雨等突发天气状况都会引起电站出力的剧烈波动。而光热发电可以通过储热和天然气补燃两种手段实现更为平滑的出力特性:
  
  

(一)光热发电与光伏发电同为利用太阳光发电但出力更平滑
 

储热:光热电站可配置蓄热系统,在白天把一部分太阳能转化成热能储存在蓄热系统中,在夜间没有光照或白天阳光被云层遮挡的时候将蓄热系统中储存的热能用于发电来实现连续的电力输出。同时也可以使电力输出更加平滑、出力的波动性更小。

 


天然气补燃:光热电站采用汽轮机等常规热功转化设备进行热功转化驱动发电机发电,易于与燃煤、燃油及天然气等发电系统进行衔接和配合。光热电站可通过补燃或与常规火电联合运行改善出力特性,实现在夜间持续发电。
  
  

(一)光热发电与光伏发电同为利用太阳光发电但出力更平滑
 

通过储热和天然气补燃来实现连续稳定的电力输出是光热发电相比于光伏等可再生能源发电方式的最大优势。这种优势一方面使光热发电成为稳定、平滑、可调的电源,另一方面也使其有能力承担基础负荷,具备了完全替代传统化石能源的能力。
  
  (二)光热的储热功能有利于改善电网的稳定性
  
  近年来,光伏、风电等可再生能源在我国能源结构中所占的比重增长很快。由于光伏、风电本身是不可调的,因此为了保持电网中发电与用电的平衡,其他电源就需要跟随光伏风电出力的波动进行调节。当电网中风电光伏比重越来越大而可调节资源又不足时,弃风、弃光就不可避免。
  
  除了弃风、弃光以外,由于风电和光伏是间歇性电源,因此它们实际上不能替代燃煤机组的装机容量,所以在光伏和风电比重大的电力系统中,必须要同时建设一定规模的燃煤电站作为旋转备用来保证随时可以在间歇性电源不能供电时使用。而当燃煤电站作为旋转备用时,机组的煤耗率会显著增高,发电利用小时数也会大幅减少,经济性严重下降。
  
  风电、光伏不稳定的出力特性降低了电网运行的稳定性,这也正给光热发电带来了机会。光热发电具备成本低、效率高、寿命长的储热功能,一方面光热发电可以为电网提供实实在在的稳定电能;另一方面是可以通过储热为电网提供调频、旋转备用等辅助服务,增加整个电网的可调节资源、改善电网的稳定性,解决弃风、弃光问题,还可以降低电力系统对燃煤电站作为旋转备用的需求。

(二)光热的储热功能有利于改善电网的稳定性
 

中国电科院新能源研究所曾经做过计算,以西北某地区2020年光伏规划装机1000万千瓦为测算背景。如果在此基础上再增加200万千瓦的光伏装机,则弃光率将高达13.02%,但如果新增的200万千瓦是带2小时储热的光热电站,弃光率可下降到10.17%。如再将光热电站的储热时长增加到10小时,弃光率可进一步下降到5.82%。可见光伏和光热互补开发的模式借助光热的储热功能改善了电网的稳定性,提高了电网的光伏发电消纳能力。同时,这种模式下的度电成本也将比单纯建设一个光热项目更低。沙特国际电力公司预测光伏光热互补发电技术在未来20年内可以满足中东和北非地区新增电力需求中的一半。(目前,光伏和光热互补开发的案例正逐渐增多,如Solar Reserve在南非开发的RedStone塔式项目即是一个较大的案例。装机100MW的Redstone塔式光热项目紧邻Solar Reserve已开发的75MW的Lesedi光伏电站和96MW的Jasper光伏电站。这三个电站在一起成为全球第一个混合了光伏和光热发电的大型太阳能园区,总装机已达到271MW)
  
  (三)光热电站具有经过项目验证的超长寿命期

  
  光热电站的老化速度慢,具有经过实际项目验证的超过30年的寿命期。世界第一座光热电站是1984年于美国加利福尼亚莫哈维维沙漠建成的SEGS电站,至今已连续运行30余年,目前仍在稳定运行。根据运行现状推断其寿命将可能达到40年甚至50年。除了日常的运营维护以及对破损的反射镜、集热管等设备进行过一些更换外,SEGS电站并未产生太多设备更新和维修方面的投资。

(三)光热电站具有经过项目验证的超长寿命期
 

在所有的发电方式中,光热发电的寿命期仅低于核电,与火电和水电持平,明显高于光伏和风电,是寿命期最长的可再生能源。

 


(三)光热电站具有经过项目验证的超长寿命期
 

(四)光热发电在全生命周期内产生的污染和排放少
  
  光热发电从生产到应用到维护的整个生命周期内都几乎没有污染源存在。除了槽式光热发电导热油的泄露会造成一定环境影响外,其它所有组件、原材料的生产和应用过程均是安全、无污染的,是真正的绿色能源。而另一种太阳能利用方式光伏发电虽然在后端的发电环节是绿色的,但在前端的电池板生产过程中存在高耗能、高污染。

(四)光热发电在全生命周期内产生的污染和排放少
 

从二氧化碳排放的角度来看,光热电站全生命周期二氧化碳排放仅为12g/kWh,远远低于其他发电方式。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201510/16/89621.html

责任编辑:solarbeyingying
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
三成亏损收窄、二成盈利,超半数光伏企业回暖!来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-15 17:05:24

近日,共有29家光伏企业发布了2025年半年度业绩预告,其中,8家企业实现盈利,占比达到27.59%;10家企业亏损收窄,占比达到34.48%;5家企业由盈转亏,占比为17.24%;6家企业亏损扩大,占比为20.69%。盈利:辅材龙头

重磅!2025年可再生能源电力消纳责任权重下发,五大行业设置绿电消费比例来源:正泰安能 发布时间:2025-07-11 09:44:38

近日,国家发改委办公厅、国家能源局综合司联合印发《关于2025年可再生能源电力消纳责任权重及有关事项的通知》(以下简称《通知》),下达2025年、2026年可再生能源电力消纳责任权重和重点用能行业绿色电力消费比例。《通知》的下发,将有效调动地方政府发展新能源的积极性,拉动全国绿电绿证消费需求,利好可再生能源高质量发展。

58亿资金,抢筹光伏来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-10 18:19:49

10个交易日主力资金疯狂涌入58亿,光伏板块的“春天”似乎来了。58亿资金抢筹光伏权重股全线大涨6月27日至今,中证光伏产业指数(CSI:931151)在10个交易日内大涨11.90%,大幅跑赢A股市场。期间,上证指数、深证成指

西班牙3亿欧元计划 支持可再生能源技术设备及零部件生产来源:西西弗斯的哲思 发布时间:2025-07-10 16:00:53

2025年6月27日 - 西班牙生态转型与人口挑战部(MITECO)已批准“可再生能源价值链强化项目”(RENOVAL)的援助拨款决议,将向33个项目授予2.96亿欧元。这些项目旨在生产对西班牙可再生能源技术和产业发展至关重要的设备及零部件。

有机双自由基分子:钙钛矿太阳能电池的新“界面魔术师”!来源:新能源与能效 发布时间:2025-07-08 16:39:59

近年来,钙钛矿太阳能电池(PSC)在光电转换效率(PCE)上频频突破,成为下一代光伏技术的热门方向。界面层材料——特别是自组装单分子层(SAM)——在提高电池性能方面扮演了至关重要的角色。然而,目前常规SAM存在电荷传输效率低、稳定性差和大面积可加工性差等瓶颈,限制了其商业化应用。

湖南分时电价:12:00-14:00高峰变低谷来源:湖南发改委 发布时间:2025-07-08 11:01:53

近日,湖南发改委解读《关于优化我省分时电价政策有关事项的通知》政策主要优化内容为:一是优化峰谷时段。午间11:00-12:00由高峰调整为平段12:00-14:00由高峰调整为低谷,预计可释放电力需求300万千瓦;低谷和平段时间连续执行,16:00-24:00为高峰(尖峰)时段,0:00-16:00连续16个小时为低谷时段或平时段;减少尖峰小时数,取消9月尖峰时段,全年尖峰电价小时数减少120小时。二是扩大执行范围。一是100千伏(千瓦)以下工商业用户可选择执行分时电价。

一夜变天!光伏减产大潮将至 上半年超3800亿制造项目何去何从?来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-07 08:27:41

晶科能源董事长李仙德曾称要“重新定义产能过剩”:“无论你组件多便宜,效率功率多高,未来不被需要的产能就是过剩。那未来需要什么样的产能呢?本地制造的、绿电制造的、有当地服务团队支持的、有光储一站式方案的,这种产能才是被需要的。”

载誉前行!麦田能源斩获“储能贡献”大奖,共话东南亚能源转型来源:麦田能源 发布时间:2025-07-03 09:40:13

7月1日,FUTURE ASIA 2025能源峰会于泰国曼谷隆重启幕。作为东南亚地区清洁能源领域的重要盛会,本次活动汇聚了政界领导、行业先锋与专家学者,共同擘画区域能源转型的未来蓝图。

爱旭独创铜互联,引领光伏场景价值新时代来源:爱旭股份 发布时间:2025-07-02 15:08:13

随着136号文正式落地,近十年来借着行业成长趋势“策马狂奔”的众多光伏企业不得不考虑握紧缰绳:新能源发电全面入市,宣告着光伏行业正式告别“扶一把,送一程”的成长阶段。在供应端,随着快速增长的潮水逐渐褪去,以往不重视技术积累、产品质量的“裸泳者”将很快被淘汰出局;而在需求端,光伏用户也需要从以往放任式的粗放投资,转而像购房、购车一样作为“刚需”精打细算,选择能够满足自身使用场景需求下收益最高、最可靠的光伏方案。

山西发布分布式光伏管理办法:工商业自用比例50%,余电上网需参与电力交易来源:山西省能源局 发布时间:2025-07-02 14:41:19

近日,山西省能源局、国家能源局、山西监管办公室正式下发《分布式光伏发电开发建设管理实施细则(试行)》的通知,于2025年8月1日起施行,有效期两年。文件指出,分布式光伏发电上网模式包括全额上网、全部自发自用、自发自用余电上网三种。

浙江嘉兴:推动非统调煤电和风、光等新能源发电参与市场来源:嘉兴市发展和改革委员会 发布时间:2025-07-02 11:39:28

文件提出,推动工商业电价进一步下降。坚持以市场竞争促进各类电源降价,推动非统调煤电和风电、光伏等新能源发电参与市场,进一步降低控制线损和系统运行费。加强电力市场用户交易培训,督促售电公司落实售电合同封顶条款,持续扩大电力交易市场规模。积极参与电力现货市场,探索新型储能、虚拟电厂、V2G等新型主体参与现货市场。全年市场交易电量500亿千瓦时左右,工商业平均电价下降3.0分/千瓦时以上。