一直以來(lái)，與成本下降迅速且應(yīng)用廣泛的蓄電池相比，熔鹽儲(chǔ)熱在業(yè)界的受關(guān)注度還存在一定差距。但國(guó)際可再生能源局(IREA)最新發(fā)布的一份研究報(bào)告顯示，這一局面已明顯扭轉(zhuǎn)。
這份名為《電力存儲(chǔ)與可再生能源：2030年成本與市場(chǎng)預(yù)測(cè)》的報(bào)告表明，目前，儲(chǔ)熱系統(tǒng)的總?cè)萘繉?shí)際上已超過(guò)所有在運(yùn)行中的蓄電池容量。而如今光熱發(fā)電行業(yè)的再次興起無(wú)疑將助推熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)揮更大優(yōu)勢(shì)。
據(jù)研究報(bào)告稱，在全球所有配備儲(chǔ)熱設(shè)施的電力系統(tǒng)中，采用熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)的占比達(dá)四分之三。而這一儲(chǔ)熱技術(shù)主要應(yīng)用于光熱發(fā)電項(xiàng)目中，以更好滿足電網(wǎng)調(diào)峰的需求。
與此同時(shí)，報(bào)告還援引了美國(guó)能源部發(fā)布的數(shù)據(jù)——截止到2017年年中，并網(wǎng)電力中的熔鹽儲(chǔ)能容量已超越電池儲(chǔ)能。按照電力輸出功率來(lái)統(tǒng)計(jì)，配置熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)的項(xiàng)目裝機(jī)已達(dá)2.5GW，而采用其他形式的化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的項(xiàng)目總裝機(jī)僅1.9 GW。
按照儲(chǔ)能容量來(lái)對(duì)比，這一差距則預(yù)計(jì)會(huì)更大，因?yàn)榇蟛糠值男铍姵亟M在實(shí)際應(yīng)用中的儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)大多在數(shù)秒到數(shù)分鐘的范圍內(nèi)，而熔鹽系統(tǒng)的儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)一般不會(huì)少于30分鐘。
IEA在2017年發(fā)布的一份報(bào)告佐證了這一說(shuō)法，即以2016年進(jìn)入調(diào)試階段的槽式光熱發(fā)電項(xiàng)目為例，其儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)往往長(zhǎng)達(dá)7-9個(gè)小時(shí)。
塔式電站對(duì)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)提出新要求
回顧光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展史，曾經(jīng)一度占據(jù)主流地位的拋物面槽式技術(shù)逐漸被風(fēng)頭更為強(qiáng)勁的塔式技術(shù)所趕超。塔式技術(shù)的發(fā)電特點(diǎn)又對(duì)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)提出了更高的要求。
例如，美國(guó)SolarReserve 裝機(jī)110MW的新月沙丘熔鹽塔式光熱電站配置了儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)為10小時(shí)的儲(chǔ)熱系統(tǒng);SolarReserve與沙特ACWA計(jì)劃開發(fā)的裝機(jī)100MW的RedStone塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目的儲(chǔ)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)為12個(gè)小時(shí);裝機(jī)260MW的智利Copiapo塔式項(xiàng)目的儲(chǔ)能設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)則高達(dá)13小時(shí)。
能夠問(wèn)鼎儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)之首的要屬西班牙Abengoa和美國(guó)資產(chǎn)管理公司EIG Global Energy Partner(簡(jiǎn)稱EIG)共同開發(fā)的Atacama1光熱發(fā)電項(xiàng)目——裝機(jī)110MW的Cerro Dominador塔式熔鹽電站，計(jì)劃配置長(zhǎng)達(dá)17.5小時(shí)的超長(zhǎng)儲(chǔ)熱系統(tǒng)。由于Abengoa此前陷入破產(chǎn)危機(jī)，該項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)程曾被擱置并于2016年宣布重啟。目前EIG正在積極尋求大約8億美元的貸款以推進(jìn)該項(xiàng)目，而隨著多家國(guó)際銀行主動(dòng)問(wèn)詢，業(yè)主方表示有望在今年重新啟動(dòng)項(xiàng)目的建設(shè)工作。(了解詳情請(qǐng)點(diǎn)擊：智利Atacama1光熱發(fā)電項(xiàng)目擬貸款8億美元以重新啟動(dòng)建設(shè)工作)。
美國(guó)知名
電動(dòng)車及能源公司特斯拉(Tesla)此前曾表示，將通過(guò)為南澳大利亞的
光伏項(xiàng)目配備儲(chǔ)電容量達(dá)129MWh的蓄電池，來(lái)打造全球最大的鋰離子電池系統(tǒng)。而已建成的新月沙丘光熱電站的儲(chǔ)能容量則已達(dá)到1.1GWh，更不必提那些即將建成的裝機(jī)規(guī)模更大的光熱發(fā)電項(xiàng)目了。
“光熱發(fā)電項(xiàng)目對(duì)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)的要求在不斷增加”， SolarReserve首席執(zhí)行官Kevin Smith表示，“如今10-15分鐘的短時(shí)間儲(chǔ)能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，8-12小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)能將逐漸成為可再生能源項(xiàng)目的標(biāo)配。智利、澳大利亞、中東、南非等多個(gè)國(guó)家的光熱發(fā)電項(xiàng)目都對(duì)儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)提出了類似的要求。”
此外，Kevin Smith補(bǔ)充道，“美國(guó)加利福尼亞州也意識(shí)到了大容量?jī)?chǔ)能對(duì)實(shí)現(xiàn)其2030年50%的能源來(lái)自可再生能源的目標(biāo)有著重要意義，而僅依靠發(fā)展間歇性的
風(fēng)電和光伏的話則很難實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。事實(shí)上，目前加州在一年之中的某些時(shí)段正在經(jīng)歷這種周期，那就是：在非用電高峰期的電力輸出價(jià)值可能為零，而在用電高峰時(shí)刻的用電價(jià)格則不斷攀升。”
中國(guó)有望開啟最大的熔鹽儲(chǔ)能市場(chǎng)
中國(guó)在去年9月發(fā)布了首批20個(gè)光熱示范項(xiàng)目名單，裝機(jī)規(guī)�？傆�(jì)1.35GW。
IEA可再生能源部高級(jí)能源分析師Cedric Philibert對(duì)此表示，“中國(guó)這些示范項(xiàng)目的開展將為2020年前完成光熱發(fā)電裝機(jī)量5GW的發(fā)展目標(biāo)積累經(jīng)驗(yàn)，并且這些項(xiàng)目全部配置了儲(chǔ)能系統(tǒng)，這就意味著未來(lái)最大的熔鹽儲(chǔ)能市場(chǎng)或在中國(guó)開啟。”
Philibert認(rèn)為，5GW的裝機(jī)目標(biāo)充滿野心，無(wú)論這一目標(biāo)能否最終達(dá)成，可以肯定的一點(diǎn)是，中國(guó)企業(yè)的參與將為光熱發(fā)電行業(yè)成本下降帶來(lái)更多希望。而熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本已處于相對(duì)較低的水平，因此成本再度下降的空間或許有限，可能無(wú)法像鋰離子電池一樣，通過(guò)規(guī)模化生產(chǎn)使成本顯著下降。
智利熔鹽產(chǎn)品供應(yīng)商SQM銷售總監(jiān)Giuseppe Casubolo表示，“在熔鹽產(chǎn)品主要的市場(chǎng)——化肥領(lǐng)域，熔鹽產(chǎn)品的價(jià)格會(huì)受市場(chǎng)供求情況影響而出現(xiàn)波動(dòng)，而在光熱發(fā)電市場(chǎng)中，熔鹽產(chǎn)品價(jià)格受供求關(guān)系影響較小。”
另外，有觀點(diǎn)表示，光熱發(fā)電站的開發(fā)成本雖然比光伏、風(fēng)電高出許多，但目前很多項(xiàng)目的中標(biāo)結(jié)果，都顯示了光熱發(fā)電項(xiàng)目成本正在逐漸下降，而這些項(xiàng)目的順利開展或?qū)⒋偈构鉄岚l(fā)電更加平價(jià)。
進(jìn)一步講，如果這些項(xiàng)目得到成功開發(fā)，同時(shí)中國(guó)能夠在繼推動(dòng)光伏快速發(fā)展后，再次助力光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)，那么熔鹽儲(chǔ)能在太陽(yáng)能并網(wǎng)電力中發(fā)揮的調(diào)峰作用或?qū)⑦h(yuǎn)超預(yù)期。
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