從富蘭克林發(fā)現(xiàn)電這一物質(zhì)后,被人類加以利用才有了現(xiàn)在的萬家燈火明。但對于一些比較偏遠的地區(qū)在用電方面還是受到了局限性,需要通過額外的設(shè)備工程進行發(fā)電來維持人們生活。隨著科技的發(fā)展出現(xiàn)了兩種發(fā)電方式:新疆光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。今天小編就為大家細細講解一下這兩類之間的區(qū)別與聯(lián)系。
光熱發(fā)電的概念
太陽能光熱發(fā)電是指利用大規(guī)模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽熱能,通過換熱裝置提供蒸汽,結(jié)合傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機的工藝,從而達到發(fā)電的目的。
采用太陽能光熱發(fā)電技術(shù),避免了昂貴的硅晶光電轉(zhuǎn)換工藝,可以大大降低太陽能發(fā)電的成本。而且,這種形式的太陽能利用還有一個其他形式的太陽能轉(zhuǎn)換所無法比擬的優(yōu)勢,即太陽能所燒熱的水可以儲存在巨大的容器中,在太陽落山后幾個小時仍然能夠帶動汽輪發(fā)電。
光熱發(fā)電原理
太陽能光熱發(fā)電的原理是,通過反射鏡將太陽光匯聚到太陽能收集裝置,利用太陽能加熱收集裝置內(nèi)的傳熱介質(zhì)(液體或氣體),再加熱水形成蒸汽帶動或者直接帶動發(fā)電機發(fā)電。
光熱發(fā)電和光伏發(fā)電的區(qū)別
1、發(fā)電原理的不同
常規(guī)光伏電站是利用太陽能電池板吸收太陽光中的可見光形成光電子,產(chǎn)生電流。光熱發(fā)電利用熔鹽或者油等介質(zhì)吸收太陽光中的熱能,使用汽輪機將其轉(zhuǎn)化為電能。
2、并網(wǎng)難易不同
目前太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)可以通過增加儲熱單元或通過補燃或與常規(guī)火電聯(lián)合運行改善出力特性,輸出電力穩(wěn)定,電力具有可調(diào)節(jié)性。而光伏發(fā)電受日光照射強度影響較大,上網(wǎng)后給電網(wǎng)帶來較大壓力,其發(fā)電形式獨特,和傳統(tǒng)電廠合并難度大。就并網(wǎng)難易程度來看,光熱發(fā)電比常規(guī)的光伏發(fā)電更具有優(yōu)勢。通過儲熱改善光熱發(fā)電出力特性(槽式和塔式光熱發(fā)電)。白天將多余熱量儲存,晚間再用儲存的熱量釋放發(fā)電,這樣可以實現(xiàn)光熱發(fā)電連續(xù)供電,**電流穩(wěn)定,避免了光伏發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電難以解決的入網(wǎng)調(diào)峰問題。根據(jù)不同的儲熱模式,可一定程度上提高電站利用小時數(shù)和發(fā)電量,提高電站調(diào)節(jié)性能。
通過補燃或與常規(guī)火電聯(lián)合運行改善光熱發(fā)電出力特性。太陽能熱發(fā)電站可利用化石燃料補燃或與常規(guī)火電聯(lián)合運行,使其可以在晚上或連續(xù)陰天時持續(xù)發(fā)電,甚至可以以穩(wěn)定出力承擔(dān)基荷運行,從而使年發(fā)電利用達到7000小時左右。
3、對環(huán)境的污染程度的不同
光熱發(fā)電是清潔生產(chǎn)過程,基本采用物理手段進行光電能量轉(zhuǎn)換,對環(huán)境危害極小,太陽能光熱發(fā)電站全生命周期的CO2排放僅為13~19g/kWh。而光伏發(fā)電技術(shù)存在致命弱點為太陽能電池在生產(chǎn)過程中對環(huán)境的損耗較大,是高能耗、高污染的生產(chǎn)流程。
4、技術(shù)成熟程度的不同
常規(guī)的光伏發(fā)電技術(shù),在我國已經(jīng)發(fā)展穩(wěn)定,技術(shù)相對成熟,而光熱發(fā)電,雖然很早就在國外興起,但是在我國來說,依然處于技術(shù)不斷的創(chuàng)新與改進的階段。
5、使用方向不同
光伏--適合分散式、小規(guī)模、高檔城市;小局域供電
光熱--適合集中式、大規(guī)模、一般性地區(qū);整個地區(qū)、省、甚至全國大范圍供電,僅僅利用新疆沙漠100平方公里的太陽熱能,就夠我們整個中國的用電;新疆沙漠是42.48萬平方公里;
6、相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈不同
光伏--硅礦生產(chǎn)、提純、切片、產(chǎn)品,相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈專業(yè)單一;
光熱--鋼鐵、玻璃、水泥等等,涉及到多個行業(yè),類似房地產(chǎn),相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈長,非常豐富;
光熱發(fā)電和光伏發(fā)電的優(yōu)劣勢對比
投資成本方面
光熱發(fā)電投資成本遠高于光伏電站。目前我國建設(shè)的大型光伏電站單位造價約為8000元/千瓦,光熱約為22000元/千瓦,美國的光伏電站則為2400-3000美元/千瓦,光熱約為5100-6200美元/千瓦,光熱造價基本上是光伏的2-3倍。此外,光熱電站對規(guī)模的敏感度較高,只有在規(guī)模足夠大的前提下,才能有效實現(xiàn)經(jīng)濟效益。同時,其整體投資門檻較高,百兆瓦電站投資需要近5億美元。正是由于光熱電站的投資大、風(fēng)險高,即使達到平價上網(wǎng)水平,與光伏電站相比,其投資者還是非常少,這在客觀上也會相應(yīng)延緩其成本下降。
建設(shè)條件方面
光熱電站對建設(shè)條件要求較高,光伏的安裝彈性則相對較大。太陽能熱發(fā)電主要安裝在太陽能直接輻射(DNI)較好的地方,沙漠地區(qū)是.好的選擇,但這些地方往往較為偏遠,電力需求較弱,需要為其建設(shè)輸電通道將電力送出,這不僅會增加成本,并且也只能享受發(fā)電側(cè)電價。同時,由于光熱電站屬于跟蹤系統(tǒng),對當(dāng)?shù)貧夂驐l件要求也比較高。
光伏電站則可同時利用直射光和散射光,安裝區(qū)域選擇較大,比如可安裝在負荷中心、屋頂或工業(yè)廠房上,享受用戶側(cè)電價。因此,相對于光熱電站,它以發(fā)電側(cè)電價出售會更具競爭力。
環(huán)境保護方面
光熱電站需要大量的土地和水,對環(huán)保的要求也較高。根據(jù)美國現(xiàn)在光熱電站的建設(shè)情況,每MW大概需要40-50畝土地,幾乎是光伏電站的兩倍,并且要求土地十分平坦。在用水方面,雖然光伏和光熱都需要水對組件或鏡面清洗,但光熱電站還需要額外的水用于冷卻,耗水量約為2.9-3.2升/kwh,幾乎是天然氣發(fā)電的4倍。雖然現(xiàn)在也在開發(fā)干法冷卻技術(shù),比如,用空氣冷卻可以解決水的問題,但一方面是技術(shù)尚未成熟,另一方面可能降低發(fā)電量,并增加大約3%-8%的發(fā)電成本。此外,由于光熱電站占用空間較大,會對當(dāng)?shù)氐囊吧鷦游铩⑸锒鄻有缘仍斐捎绊?,也容易引發(fā)環(huán)保爭端。
今天給大家從多個方面分析了兩種發(fā)電方式之間的區(qū)別,相信大家也對此有了一定的了解。成都博昱新能源有限公司為光熱太陽島提供產(chǎn)品、集成和服務(wù)的全套解決方案。國內(nèi)掌握槽式集熱器支架全套設(shè)計、生產(chǎn)、安裝、調(diào)試的企業(yè)之一。如有需要,可聯(lián)系我司。