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储能调峰—聚光热电站战略性创新

北极星太阳能光伏网  来源:张承建    2011/7/22 11:27:23  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:当前,国内外在地面太阳能(本合作不涉及空间太阳能开发)开发利用领域,创新层出不穷,但战略性前沿创新相当乏力,因此三四十年来地面太阳能产业化进程非常缓慢,远远比不上风电、水能、天然气等新兴能源的增长速度。

光伏是一种分布式能源,目前被标定为“与柴油发电相竞争”的能源开发利用方式,具有电量效益,三五年后其发电成本也很低(仅指光伏发电板端),可能只有每度电三四毛钱(仅指投资分摊后),但由于不能直接运作电网动态服务等相关效益(调峰调频调相等),发电出力相当不稳定,中国国家电网公司在很长时间都称光伏发电为“垃圾电能”,其实并非完全不无其理。光伏理论上可以达到95%的理论发电效率,目前出现了理论发电效率75%的聚光光伏等前沿设计,实际上电池效率已达到了43.5%。薄膜电池39%的理论最高效率,目前销售产品达到了15%左右(美国第一太阳能公司),实验室内达到25%(普尼公司)。光伏发电适合就地使用(“并网而不上网”),却不适合电力上网长距离输送电能,如考虑到双重性电能损耗(自身电能上网损耗与电网配套容量的电能损耗分摊),真正到用户端的最终出力不到光伏发电板设计值的1/2,实际运行只有光伏发电板设计值的1/3上下,因此光伏发电的“阳光三峡”作为电网级发电方式,由于需要电网做长距离输送,在未来的很长时间里去跟其他清洁电能竞争还只是一个伪命题.“并网不上网”的光伏发电方式,才具有跟其他清洁电能竞争的可能性。电网企业对光伏发电没有积极性是可以理解的。作为低碳公交能源,城市建筑屋顶光伏发电项目具有广阔的应用发展前景。

光热发电——地面聚光太阳能热电联产,被标定为“与柴油发电相竞争”或“与煤电相竞争”的能源开发利用方式,采用与电网友好的发电机组(蒸汽轮机、外燃式燃气透平机、斯特林机等),发电出力稳定,电网愿意接纳其电能。但,光热发电的实际效率实在不算高,目前只有10%上下(蒸汽轮机)到30%上下(外燃式燃气轮机、斯特林机),很难再进一步提高。

(3) 遇到阴天或日光不足等状况,可以采用天然气等能源做替补能源,不影响系统运行与效益发挥;

(4) 在高效率开发能源的同时,可以做低成本海水淡化等淡水资源的开发新方式;可以实现高效益低能耗的海盐生产;

(5) 还可以开发空气能,替代二氧化碳高温热泵,实现建筑节能与城市低碳(可以在地球任意一地极端零下100度的气候状态下产生90 度的热水甚至是低压蒸汽),其“空气能锅炉”可以不需要燃料就能产生低压蒸汽;可以产生蒸汽、热水、冷气与制冰、深冷循环(零下70度)等供能收益;

(6) 可以低成本地实现天然气的低温液化,变成液化天然气(目前液化能源成本是消耗30%的天然气);

(7) 可以廉价制造纯氧,分离氮气,具有气体提纯等经济收益;

(8) 总能利用与节能效果(指COP值)优越于“燃气分布式能源冷热电三联供等精准供能”与“二氧化碳热泵节能”,且在考虑总能利用与节能效果(指COP值)的能源投入分摊之后,其最高热力发电效率可以达到并超过40%(200千瓦级/第一阶段目标)与55%(2兆瓦级/第二阶段目标)与75%(20兆瓦级/第三阶段目标),在我们合作的三五年内完成第一阶段目标,在我们合作的五/十年内完成第二阶段目标,让我们的合作公司——国家电网公司新型能源团队继续完成第三阶段的目标。

(9) 现有国内外装备体系现实水平能满足项目需要;项目度电生产成本处于调峰电站可以接受的良好水平;

(10) 本地面太阳能发电供能低碳循环经济项目能持续经营可以稳定运行100年。国家电网公司对此种储能调峰项目,正是梦寐以求的“如来佛”和风而临,可以解决当前中国国家电网公司应对的各种疑难杂症问题——关键就是储能与调峰两大难题。  


本人已经找到这样一种地面聚光太阳能发电与低碳能源高效开发利用方式:

(1)不但发电出力稳定具有电量效益,而且可以灵活调节其出力特性,可以替代“抽水蓄能电站”的电网动态服务特性(调峰调频调相事故备用等),按照美国抽水蓄能电站经验而言其电量效益只占其能源服务效益的三分之一,其电网动态服务的容量效益占总效益的三分之二。

(2)具有总能开发效益,能够实现冷热电三联供等精准供能,互补性替代“燃气分布式能源冷热电三联供等精准供能”。

投稿联系:陈女士 13693626116   QQ: 1831213786
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