技術及應用：光伏和光熱發電的對比分析
發布者：本網記者Jason | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 1評論 | 9226查看 | 2012-11-06 16:27:00
CSPPLAZA光熱發電網報道：在經濟層面上，我們此前已經對光熱發電和光伏發電的LCOE、未來成本趨勢等進行過相關分析和對比。從技術和應用層面來講，光熱發電和光伏發電這兩種不同的太陽能發電技術也有著諸多不同之處，主要表現在項目土地利用率、應用領域、關聯組件、環境影響、相對溫室氣體減排量等多個方面。本網將對上述幾個層面作簡要分析。
土地利用
太陽能輻射到地球上的低能量密度使得單位土地面積的太陽能利用率成為衡量光熱發電和光伏發電的重要參數。特別是在部分國家和地區，土地價格的攀升對電站建設成本的影響也越來越大。因此，土地利用率成為衡量一個太陽能電站投資可行性的重要指標。
在一些已發表的研究報告中，有數據指出：大規模光伏電站的單位土地電力輸出可達33MW/k㎡到40MW/k㎡，而太陽能光熱電站則可以達40MW/k㎡到50MW/k㎡，其他一些數據則指出光伏電站為25MW/k㎡到50 MW/k㎡，光熱電站為30MW/k㎡到50MW/k㎡。上述研究提供了一個參考數據，但在實際電站中，這些數據將受到電站建設的地理位置、電站設計方案等多方面因素的影響。
為規避電站所在地不同造成的影響，有人作了如下測算：根據對美國加州12個5MW到500MW的光熱電站項目（除一個為菲涅爾電站外其余均為槽式或塔式）的評估計算，其平均的單位土地電力輸出為39.47MW/k㎡，對5個同樣位于加州的光伏電站進行測算其平均的單位土地電力輸出為32.53MW/k㎡。這表明光熱發電的單位土地利用率更高。
考慮土建投資和土地利用率的另外一個方面是項目對土地形狀、傾斜度和預備場地的要求，光伏電站對項目用地的幾何形狀沒有過多要求，但光熱電站對項目用地的要求則較為嚴格，比如，光熱電站對土地斜率和平整度的要求就較高，這是因為不論是槽式和菲涅爾的反光鏡還是塔式的定日鏡、都對聚焦精度要求較高，土地如果不夠平整則對聚焦精度影響較大，而光伏電站對此的要求則低很多。另外，光熱電站對項目建設期間的預備場地（用來運輸相關設備、組件及辦公用場地）的要求也較高，而光伏則要求較低。
應用領域
光伏發電和光熱發電的基本原理完全不同，這使其對太陽能輻照的要求也不同，光熱發電對太陽輻照的要求更高，一般采用DNI（直接輻照強度）來衡量某地區是否適宜建設光熱電站，而光伏發電一般則采用GHI（地表總輻射值）來衡量即可，同樣一個地方，DNI的總量一般為GHI總量的65%~85%。這是因為光伏發電對光照的要求低，即便是散射光也可用來發電，而光熱發電對工作溫度要求較高，只有直射光照才可以滿足運行需求。
但在能量的存儲方面，光熱發電優勢明顯，這是因為熱量的存儲技術比電能的存儲技術成熟且廉價的多。這使得當前光伏電站依然無法滿足全天候發電的愿望，而光熱發電已經實現這一目標。
另外，在電網接入方面，光伏發電的不穩定性對電網運行造成了較大的挑戰，而光熱發電則可以像常規火電一樣并入電網而不會對電網產生任何有害影響。這使得光熱發電有希望成為基礎負荷的綠色電力來源。
同時，在電力調度方面，光熱發電的這一特性也可使其像抽水蓄能電站一樣充當電網的調度電力來源，在較好的峰谷電價機制下，這將產生更大的經濟收益，從另一個方面來講，也將加快電站的成本回收。
在環境溫度影響方面，環境氣溫升高可導致光伏電池的輸出功率下降，而環境溫度越高，光熱的集熱效率則越高。從這一點來看，光熱發電更適合于建于氣溫較高的地區，光伏發電則更適合建于氣溫較低的地區。
從能量轉化的過程來看，光伏發電僅需經過光電一次轉換即可，而光熱發電則需要經過光到熱再到電的二次轉換。這雖然增加了系統集成的難度，但熱量發生作為光熱電站運行的一個中間環節，也擴大了光熱發電技術的應用領域。比如可以利用其產生的過熱蒸汽與傳統的燃煤電站、燃氣電站或生物質發電廠進行混合發電。另外，其產生的熱也可當做副產品用來進行海水淡化、工業用熱、空調等領域。（未完待續）
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最新評論
1人參與
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實際客觀的數據；<br />
更應該把目前國內、外光伏電站和光熱電站的實際輸出做些對比；<br />
特別是國內的項目，也能夠真實反映出品質的體現。
2012-11-07 11:43:44
0
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