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。
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:
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。