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建設中的太陽能集熱塔。(自《紐約時報》)
長久以來,人們都在尋找新的存儲太陽能的方式,以便在無太陽照射的情況下利用。而太陽能熱發(fā)電技術可以利用太陽將水燒開,推動渦輪機發(fā)電。據(jù)《紐約時報》報道,美國加利福尼亞州的兩家公司正準備利用熔鹽技術,將太陽能存儲起來,在夜間電力需求高峰時依靠熱能發(fā)電。
加州的SolarReserve公司目前正在內(nèi)華達沙漠建造發(fā)電廠,計劃于明年開始運行。BrightSource公司也在加州規(guī)劃了3座發(fā)電廠,預計將在2016年和2017年投入運營。
然而,熔鹽儲能技術是否能在業(yè)內(nèi)廣泛采用則有待觀察,但谷歌、雪佛龍等企業(yè)已經(jīng)投資于該技術,南加州愛迪生電力公司等公用事業(yè)公司也已經(jīng)與采用熔鹽儲能技術的發(fā)電廠簽訂了長期購電合同。
熔鹽儲能技術的一個重要作用就是為太陽能面板提供補充。面板在夜間或陰天的發(fā)電量會下降,而如果啟動太陽能熱發(fā)電裝置,就可以充分利用其存儲的熱量發(fā)電。目前太陽能面板價格日益下降,且應用安裝范圍越來越廣,熔鹽儲能技術的作用有望進一步提升。
《紐約時報》表示,隨著電網(wǎng)中太陽能發(fā)電或風力發(fā)電比例的提高,一種能夠快速入網(wǎng)并對其加以平衡的能量來源顯得非常必要,而這種來源最好也能是可再生能源。采用熔鹽儲能發(fā)電技術在其中可以發(fā)揮重要作用。
為了滿足美國各州可再生電力目標,大多數(shù)公用事業(yè)公司想方設法利用增加可再生能源電力使用。SolarReserve公司總裁凱文?史密斯(Kevin B. Smith)表示,隨著熔鹽儲能技術的進步,他的公司所能提供的發(fā)電能力也將越來越高。
事實上,美國能源部對熔鹽儲能技術表示了認可。2011年9月份,SolarReserve公司在內(nèi)華達沙漠的發(fā)電廠獲得了能源部7.37億美元的貸款擔保。該發(fā)電廠的峰值發(fā)電能力為110兆瓦,在傍晚和夜間,其存儲的熱能足以讓發(fā)電裝置繼續(xù)運行8到10個小時。(1美元約合6.31元人民幣)
在技術上,SolarReserve公司和BrightSource公司略有不同,但兩家都使用了由計算機控制的反射鏡,將太陽熱能聚集到集熱塔上。SolarReserve公司首先利用熔鹽吸收熱量,然后將熱量存儲起來以備后用,或者用熔鹽吸收的熱量將水燒開,推動渦輪機發(fā)電。而BrightSource公司則是直接用熱能將水燒開,進行發(fā)電或熔化鹽儲能。
就熔鹽儲能技術本身而言,難度并不復雜,但其涉及的經(jīng)濟問題卻較為繁瑣。太陽熱能最簡單、最便宜的利用方式是直接將熱量轉(zhuǎn)化為電能,而熔鹽儲能企業(yè)則希望利用電力峰值時刻的變動,從中賺取更多的利潤。
在炎熱的夏季,電力需求峰值一般出現(xiàn)在下午或傍晚,此時的電價通常最高。隨著太陽能面板的廣泛使用,電力峰值時間逐漸向后推遲。太陽下山后,面板無法發(fā)電,此時又恰逢電力需求高峰,采用熔鹽儲能技術的發(fā)電廠正好可以派上用場。
BrightSource公司總裁約翰?伍拉德(John Woolard)表示,其電廠的主要目標就是要在公用事業(yè)公司最需要電力的時候生產(chǎn)電力。
不僅如此,一旦太陽能面板無法工作,熔鹽儲能技術還可以協(xié)助供電,此外,渦輪機是太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中最昂貴的部分,如果與熔鹽儲能技術配合使用,其工作時間將是非儲能系統(tǒng)時的兩倍,這意味著電力的單位成本也隨之下降。
熔鹽儲能技術還有助于提高電力的經(jīng)濟性?!都~約時報》指出,發(fā)電量和發(fā)電能力是評價公用事業(yè)公司電力供應的兩個重要指標,隨著可再生能源在電力生產(chǎn)中的份額日益增加,確??煽康陌l(fā)電能力變得日益重要。風電和太陽能發(fā)電可以提供大量電力,但發(fā)電可靠性有待提高,必須利用昂貴的燃氣發(fā)電機作為備用電力來源,而備用電源大部分時間只能處于閑置狀態(tài)。電力零售價格大約為每千瓦時0.11美元,由于無需配備昂貴的備用電源,熔鹽儲能技術可以將每千瓦時電力成本削減0.04美元。
文章最后表示,任何項目的成功可能取決于特定的細節(jié),不少專家也認為,具備太陽熱能存儲能力的發(fā)電廠將逐漸走向市場。