光热发电概念、优势及配套解决方案有哪些?

光热发电概念、优势及配套解决方案有哪些?

最佳答案 匿名用户编辑于2025/09/22 14:24

塔式熔盐储能光热发电因其较高的系统效率、较大的成本下降空间,成为最主 流的光热发电技术。

1.光热发电:提供连续、稳定、可调度的高品质电力供应,可配套多种电力 系统使用

太阳能热发电,也称光热发电,是一种全新的太阳能利用方式,它利用大量反 射镜以聚焦的方式将太阳直射光聚集起来,加热工质并进行储存,再利用高温 工质产生高温高压的蒸汽,驱动汽轮发电机组发电。由于大规模储热系统的存 在,太阳能热发电可以实现连续、稳定、可调度的高品质电力输出,以熔融盐储 能系统为例,既可通过太阳能集热系统给其充热、储热,也可通过电加热系统 将网上的峰值电力转化为热能存储发电,因而具备广阔的发展前景。

2. 光热发电优势:提供更稳定的电力供应,发电量灵活可调

塔式熔盐储能光热发电因其较高的系统效率、较大的成本下降空间,成为最主 流的光热发电技术。太阳能热发电站一般由集热系统、储热换热系统和热-功电转换系统三部分组成,集热系统按结构分一般有塔式、槽式、线性菲涅尔 式、碟式等主流路线;而储热换热系统按材质分类,目前主流技术是第二代熔 盐储能系统(第一代技术采用水/导热油);热-功-电转换系统即发电系统,与 其他发电模式的典型模式没有明显差异,本质都是通过蒸汽驱动产生机械能, 在构型上针对光热发电进行一些适配。

对比目前主流的太阳能光伏发电模式,太阳能热发电与太阳能光伏发电的主要差 别如下: ①发电原理:太阳能热发电利用集热装置将太阳辐射热能转化为热能,驱动汽轮 机发电,是热转电的方式。太阳能光伏发电利用光伏电池板的光生伏打效应, 将光能直接转换为电能,是光转电的方式。 ②技术成熟度:太阳能热发电技术尚处于商业化初期,成本较高。光伏发电技术 成熟,已形成产业化。 ③使用范围:太阳能热发电适合大型化、规模化发展,尤其在光照条件好的地 区。光伏发电装置简单,,对光照要求较低,更适合小型化、分散式利用。 ④并网难易:太阳能热发电输出电力稳定,易于并网。光伏发电受日光照射强度 影响较大,并网难度较大。 由于上述特性,光热发电能提供置信容量 100%的电力供应,而光伏发电的置信 容量为 0,即在电网最关键的尖峰负荷时刻,光伏因自然特性无法提供稳定供电 保障。总体而言,光热发电目前处在初步商业化阶段,初期建设成本较高,需 求土地面积较大/光照环境要求高,但是胜在稳定,可以输出置信容量高的电力 供应。

3. 光热配套解决方案:融合其他新能源发电方式,提供稳定输出

光热发电由于具备较强的稳定性,可以与其他不稳定的发电方式如风电、光电 结合,形成稳定电力供应。

①光热储能电站

光热型储能电站是一种新型储能电站,兼具储能发电和吸收废电的功能。它是 以电制热装置作为储能输入,以高温熔盐作为储能介质,以聚光集热系统作为 能量补充,以汽轮发电机组作为电能输出的安全、高效、低成本的新型储能电 站。电站具有镜场规模小、储能规模大(GW 级)、储能时间长(4-12 小时)、系统 效率高等主要特点,并且通过并联配置多对熔盐储罐,可轻易实现大规模 (10GWh 级)的储能,适宜建设为电网侧、发电侧的大规模储能电站或共享储能电 站。

运行模式上,在用电低谷时段或光伏、风电等出现弃电时,通过电制热加热熔 盐至 565℃,将多余的电能转换为热能并进行存储,同时通过聚光集热系统,利 用太阳能直接辐射能量加热熔盐,以弥补热-电转换过程的能量损失,提高充放 电效率。在用电高峰时段,利用高温熔盐通过蒸汽发生系统与水进行热交换, 产生过热蒸汽并驱动汽轮发电机组发电,在其余时段,光热熔盐储能电站可以 以低负荷运行,提供自身厂用电的同时,为电网提供转动惯量和无功功率支 撑,保障高比例新能源电网的安全稳定运行。

②风光热储多能互补电站

风光热储多能互补电站在运行过程中,光伏、风电机组负责提供主要的低碳电 量,光热机组负责提供低碳调峰电量及长时间储能服务;在光伏、风电高发期 间,光热机组仅储存能量,发电机组停机或低负荷运行;光伏、风电出力不足 时,光热机组利用熔盐储能系统实现满负荷发电,最大程度满足高峰时段的用 电需求;光热机组可利用储能系统将光伏、风电的弃电进行存储,降低光伏、 风电弃电率。风光热储多能互补电站可以联合调度,作为一个完整的系统对外 供电。

③源网荷储一体化电站

源网荷储是指电力系统的电源、电网、负荷和储能,通过四个主体的耦合调 度,可实现能源资源最大化利用。储能型光热发电在源网荷储一体化电站中的 电源侧、电网侧、储能侧均扮演了重要角色,推动低碳、稳定、安全的源网荷 储一体化项目落地。光热发电在电源侧提供清洁低碳电量(热量),在电网侧提 供调峰、调频、安全保障等资源,在储能侧提供低成本、大容量、高安全的熔 盐储能,实现电负荷和热负荷的稳定供应。

参考报告

光热发电专题报告:新型电力系统重要构成,未来光电建设中坚力量.pdf

光热发电专题报告:新型电力系统重要构成,未来光电建设中坚力量。光热发电可以实现连续、稳定、可调度的高品质电力输出,而熔盐储能是弃光弃风应用的重要手段。①光热发电利用大量反射镜以聚焦收集太阳直射光,加热工质并进行储存,再利用高温工质产生高温高压的蒸汽,驱动汽轮发电机组发电。②而熔融盐储能系统具备填峰调谷的作用,既可通过光热系统给其充热、储热,也可将网上峰值电力转化为热能存储发电,建设熔盐储能不仅可以支持光热发电系统,还可以与其他风电/光电/废热系统协同工作。目前光热发电/熔盐储能均在初步商业化阶段,未来前景广阔。塔式熔盐储能光热发电因其较高的系统效率、较大的成本下降空间,成为最主流的光热发电技术...

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