太阳能聚光集热发电相比太阳能光伏发电,哪个
一种是传统的发电原理,能量加热水变为蒸汽,蒸汽动能推动叶轮机运转发电;另一种是直接的光电转换。哪一种的单位成本更低或是说效率更高呢? 相关问题:(1) 从碳当量的角度来说,光伏发电的产业功耗比是否还是太高,比不上水力风力? (2) 建设 Ivanpah 镜子聚群太阳能发电塔的难点在哪,为什么少见这种类型?
光伏与光热的PK至少可以从下面几个方面来考量,单说效率与成本是很片面的。
1. 全厂光电转换效率。注意我们在谈的是整个电厂,必须用全厂效率来衡量,用光伏组件光电效率和光热的全厂转换效率来比是不对等的。光伏组件效率alamo已经说了,17~18.7%,光伏电厂全厂效率会因为各种系统损失在此基础上打折,比如电缆线损、逆变转换损失等;光热的全厂转换效率现阶段大约14%左右(参考:火力发电中的煤电转换效率约35-40%左右)。因此光伏与光热转换效率基本差不多。
2. 单位投资成本。光伏单位投资成本约在8-9元/W,光热单位投资成本相对较高,国内基本无可参考数据,一般50MW带储热投资约20亿,约25元/W。必须指出,比较两者的单位投资成本意义不大,单位投资成本=总投资/总装机功率,光伏装机规模=单片组件*组件数量,光热装机规模=发电机最大出口功率,也就是说配置50MW的发电机的光热电站功率就可以说是50MW,与此同时,50MW发电机可以配规模200MW的光场,也可以配350MW光场,只要满足阳光最佳时满功率输出达到50MW即可。因此,简单的单位投资成本对比是不科学的,个人觉得更恰当的对比参数应该是:总投资年/发电量(同等光照条件下),当然,结果依然会是光热高于光伏,但是差距不会那么大。
3. 电能质量。总所周知,各类新能源因电能质量差一直被诟病,光伏也有此类问题,发电输出不稳定,夜间不发电,导致电网必须配备大量备用容量。光热对光伏的最大优势就是电能质量高,原因即在于光热以热能为中介消除了一部分不稳定因子,配置储热的光热的稳定性更高,相当于光伏配储能电池,但储热成本远低于储能电池成本。西北地区大型并网光伏电站目前的限电情况非常严重,而目前能源局对光热电站的政策是全额收购。
4. 应用形式。光伏应用宜大宜小,小到几百W,大到百MW,但光热中比较成熟的槽式、塔式目前只适合MW级的电站,碟式是几十KW级应用。因此,两者比较只能在MW级大型电站中,光热大型电站前景广阔,未来会超越光伏,同时光伏在小规模和城市应用中保持优势。
总之,简单比较两者技术是不科学的。
光热技术先进而复杂,国内暂时还在探索中,5年后不排除会像光伏那样爆发式增长。
已经商业化的发电效率,热发电比光伏发电稍微高一点,也就20%左右。我指的是系统效率。光伏发电有很多效率,电池效率比系统效率通常要高,系统的话,目前,我个人觉得在中国安装的系统,能够超过14%就很满意了。不过,仅仅比效率过于片面。两种技术和产品各有优势,适用于不同场合。在以太阳能为主的新一轮能源结构转型中,他们兄弟俩是主力军。