中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:光熱發(fā)電對(duì)太陽輻照的要求較高,其基準(zhǔn)DNI要求為大于5kWh/m2/天的輻照強(qiáng)度。在一定的DNI下,solar multiple(太陽倍數(shù))和capacity factor(容量因子)對(duì)一個(gè)光熱電站的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。下圖1對(duì)太陽倍數(shù)與DNI和滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)長(決定了容量因子的大?。┑年P(guān)系進(jìn)行了分析:
圖1(數(shù)據(jù)來源TRIEB, ETAL)
其中選取的參考點(diǎn)為:Andasol-1槽式光熱電站裝機(jī)50MW,當(dāng)?shù)谼NI2136kWh/m2/年,儲(chǔ)熱7.5小時(shí)。Nevada Solar 1槽式光熱電站裝機(jī)64MW,當(dāng)?shù)谼NI2606kWh/m2/年,儲(chǔ)熱0.5小時(shí)。
容量因子是考慮一個(gè)光熱電站年發(fā)電小時(shí)數(shù)的重要數(shù)據(jù),為使容量因子達(dá)到理想值,光熱電站設(shè)計(jì)時(shí)都考慮將太陽倍數(shù)以一定的數(shù)值(大于1)進(jìn)行設(shè)計(jì),無儲(chǔ)熱光熱電站的設(shè)計(jì)一般的太陽倍數(shù)設(shè)定在1.3~1.4之間。
下圖2則展示了在不同的太陽倍數(shù)下,容量因子和儲(chǔ)熱時(shí)長的關(guān)系。圖1和圖2都表明,太陽倍數(shù)越高,則容量因子越大,兩者成正相關(guān)。一定的太陽倍數(shù)下,儲(chǔ)熱時(shí)長也影響到容量因子的大小。
圖2:(數(shù)據(jù)來源TURCHI)
但太陽倍數(shù)提高則會(huì)導(dǎo)致光場系統(tǒng)的投資上漲,從而導(dǎo)致LCOE升高,因此,太陽倍數(shù)絕非越高越好,電站設(shè)計(jì)中需要在太陽倍數(shù)和容量因子、LCOE、儲(chǔ)熱時(shí)長中尋求平衡點(diǎn)。如圖3所示,表明了一個(gè)槽式電站理想的最低的LCOE的實(shí)現(xiàn)環(huán)境為:太陽倍數(shù)為3,儲(chǔ)熱12小時(shí)。但同時(shí)我們也看到,太陽倍數(shù)為1.5的無儲(chǔ)熱電站、太陽倍數(shù)為2儲(chǔ)熱6小時(shí)的電站的LCOE與其相差并不太大,因此應(yīng)根據(jù)其他電站設(shè)計(jì)的實(shí)際要求來衡量儲(chǔ)熱等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
圖3(數(shù)據(jù)來源:ANDERS)
附:solar multiple太陽倍數(shù):對(duì)于特定的設(shè)計(jì)點(diǎn),吸熱器輸出熱功率與透平機(jī)組額定熱功率之比,反映了集熱系統(tǒng)容量與發(fā)電系統(tǒng)容量之間的差別。
capacity factor容量因子:太陽能熱發(fā)電站在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)實(shí)際輸出的電量與滿負(fù)荷條件下輸出電量之比,時(shí)間段一般為年。