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熔鹽儲熱技術(shù)在儲電市場具有競爭力嗎？

發(fā)布者：CSPPLAZA | 來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評論 | 8444查看 | 2015-06-08 18:59:00

　　CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道：電力存儲市場正在快速發(fā)展，但儲電市場對儲熱技術(shù)的關(guān)注卻并不大，而利用熔鹽儲熱技術(shù)來存儲電能，是否是一條可行的方案呢？

　　創(chuàng)新型儲熱系統(tǒng)公司Halotechnics正在推進熔鹽儲熱技術(shù)的電網(wǎng)級儲電應(yīng)用，該公司的CEO Justin Raade認為，利用電能直接加熱熔鹽的可擴展式儲能技術(shù)在電力存儲市場的廣泛應(yīng)用，也將有利于CSP項目成本的降低。

　　Raade表示，“熔鹽儲熱系統(tǒng)在更廣的電力領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用將增加儲熱型光熱發(fā)電的融資可行性?！边@是因為電力存儲市場的應(yīng)用范圍更為廣闊，熔鹽儲熱技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以讓人們更多地認識到這種技術(shù)的價值，其大規(guī)模應(yīng)用也同時能夠降低其成本、提升其技術(shù)成熟度。

　　Halotechnics就計劃利用熱能存儲作為一種獨立的電力存儲技術(shù)，把廉價的富余的夜間風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍诟叻骞╇娖诶玫碾娔?。實現(xiàn)谷電峰用。

　　傳統(tǒng)的光熱發(fā)電廠將儲熱系統(tǒng)集合在內(nèi)，而利用熔鹽儲電的技術(shù)則直接利用電力將熔鹽加熱后存儲，在需要時通過熔鹽放熱，由汽輪機將其重新轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，這使得利用富余電能的電網(wǎng)級儲能成為一種可能。當(dāng)然，這僅僅是其中一種儲電技術(shù)，而且是目前并不太受關(guān)注的一種儲電技術(shù)。

　　Raade表示，“如果我們可以建設(shè)更多的利用熔鹽儲熱技術(shù)的電網(wǎng)級儲能應(yīng)用項目，人們對這種技術(shù)就會更為熟悉。更多的應(yīng)用也會推動系統(tǒng)設(shè)計方面的改善，進而驅(qū)動成本降低，從而也可以使帶熔鹽儲熱系統(tǒng)的光熱電站獲得更多的利潤?！?/div>

　　在全球都有光熱業(yè)務(wù)部署的阿本戈公司的發(fā)言人表示，“其他制造業(yè)的學(xué)習(xí)曲線證明了在產(chǎn)量增加到一定的規(guī)模時，組件生產(chǎn)成本將處于下降趨勢。我們希望這些曲線也適用于儲能產(chǎn)品或其它光熱組件和產(chǎn)品?！?/div>

　　Terrafore公司的Anoop Mathur在以前就提出了使用熔鹽儲熱作為一個獨立的電力存儲系統(tǒng)的概念。Mathur在2013年曾建議，“可以把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽缓罄闷啓C或其它熱電轉(zhuǎn)換裝置再把存儲的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。雖然這個方案的轉(zhuǎn)化效率很低，只能得到你收集能量的40%。但是它在經(jīng)濟上依然是可行的，因為當(dāng)前電池儲電的成本很高……，并且電池儲能的壽命周期還不到十年?！?/span>Raade還表示，“汽輪機的效率是一個較大的障礙，但現(xiàn)在，這種方案的價格相對電池而言仍具有更好的經(jīng)濟性?！?/span>

　　一個傳統(tǒng)的50MW光熱項目的儲熱系統(tǒng)包含有熱罐和冷罐兩個直徑70英尺、高約30英尺的罐子。在直接的儲電應(yīng)用市場，可以利用現(xiàn)成的工業(yè)電加熱裝置將罐子中約5000噸的熔鹽加熱，在另一端，汽輪機提取罐子中的能量來進行發(fā)電。

　　在一個天然氣聯(lián)合循環(huán)電站中，這種系統(tǒng)也可以用于取代風(fēng)道燃燒器。在加利福尼亞的天然氣聯(lián)合循環(huán)(NGCC)電站平均裝機大約600MW，能適用Halotechnics的50MW的儲熱系統(tǒng)，它可以與低到150MW裝機規(guī)模的電站匹配。

　　電站一般都要消耗電網(wǎng)中的部分電能作為寄生性消耗，在加利福尼亞州的非高峰用電期，儲熱系統(tǒng)的電力輸入將從午夜以后富余的風(fēng)力發(fā)電中獲取。Raade表示，“理論上上我們可以在風(fēng)力發(fā)電場建造儲熱系統(tǒng)和汽輪機組，但是由于汽輪機的成本太高，整體儲能成本將會大幅度提升?！?/span>正是由于這個原因，更現(xiàn)實的想法是把儲能系統(tǒng)附加到NGCC電站上，因為它已經(jīng)安裝有需要從存儲系統(tǒng)提取電能的汽輪機。

　　加利福尼亞午夜以后的風(fēng)能將會被轉(zhuǎn)化為熱能保存約一天，來供應(yīng)第二天傍晚上升的用電負荷。而熔鹽在超過12小時的時間后僅流失近0.5%的熱量，其熱損是相當(dāng)小的，這也保證了其具有可觀的經(jīng)濟性。

　　美國加州是對儲能產(chǎn)業(yè)支持力度最大的地區(qū)，根據(jù)相關(guān)政策條例，加州公共事業(yè)有義務(wù)在2020年完成購買安裝1.3GW的儲能裝機。Raade表示，電站業(yè)主可以通過增加儲能裝置來獲得額外的政策補貼，獲得更大的經(jīng)濟利益。

　　加州公共事業(yè)已經(jīng)開始測試并示范電網(wǎng)級儲能技術(shù)的可應(yīng)用性和商業(yè)化價值，來解決裝機日益增長的可再生能源愈加嚴峻的間歇性問題。2014年，加州的可再生能源發(fā)電裝機增長到21GW，包括水力發(fā)電，占加州總發(fā)電量的24%，這一比例在2020年計劃將達到33%。

　　電池成本相當(dāng)于光熱發(fā)電總體能量存儲成本的10倍以上。SolarReserve 的CEO Kevin Smith此前曾以110MW的配10小時熔鹽儲熱系統(tǒng)Crescent Dunes光熱電站為例估算，該項目的總存儲能量為1100MWh，成本大約為8000萬美元。而相對應(yīng)的是，南加州愛迪生電力公司（SCE）的8MW鋰電池儲能示范項目Tecachapi項目，儲能時長4小時，成本為5000萬美元，儲能量僅32MWh，存儲成本約1500美元/kWh。

　　Halotechnics的熔鹽熱儲能電池如果單純地應(yīng)用于儲電市場，為50MW電站滿足4小時的儲能需求，總計200MWh的儲能量的成本約為4000萬美元。Raade表示，“我們已經(jīng)有了一些基礎(chǔ)設(shè)計方案，在這種規(guī)模下其成本大約是200美元/kWh，經(jīng)濟性超過儲能電池。在當(dāng)前，利用熔鹽儲熱系統(tǒng)直接存儲電能的成本要低于電網(wǎng)級電池儲能的成本，熔鹽儲熱是有競爭力的?！?/span>

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