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在今(jin)年2月份美國加利(li)福(fu)尼(ni)亞州舉行(xing)的(de)一(yi)場(chang)名為“光熱發(fa)電在美國西部不斷發(fa)展(zhan)的(de)能(neng)源(yuan)市場(chang)中扮演的(de)角(jiao)色（The Role of Concentrating Solar Power in the Evolving Energy Market in the Western U.S.）”研(yan)討(tao)(tao)會上，與會嘉賓展(zhan)開了激烈的(de)討(tao)(tao)論，紛(fen)紛(fen)認(ren)同光熱發(fa)電可以提供比光伏系統更高的(de)電網穩定性，但需(xu)要獲取更廣泛的(de)行(xing)業(ye)及(ji)社(she)會認(ren)知(zhi)，促進光熱產業(ye)規(gui)模(mo)化(hua)發(fa)展(zhan)，實(shi)現其獨有的(de)商業(ye)價(jia)值。

美(mei)國曾是(shi)最(zui)早發展集中式太陽能(neng)(neng)熱發電（光熱發電，CSP）行業的國家，CSP曾經(jing)一度成為最(zui)受青睞的可再生能(neng)(neng)源技術，而隨著光伏系統的價格暴跌，光熱發電也逐漸淡出。

與(yu)會(hui)代表說(shuo)，與(yu)CSP不同(tong)，即使(shi)使(shi)用(yong)電(dian)(dian)池，PV也(ye)無法提供(gong)高可(ke)再生(sheng)能源電(dian)(dian)力(li)系(xi)統所(suo)需(xu)的長期可(ke)調度發電(dian)(dian)。遺憾的是(shi)，CSP未能在美國市場(chang)得到大力(li)發展，這恰恰是(shi)美國能源轉型步伐放緩的表現之一。

面(mian)對(dui)與(yu)會的(de)(de)監管(guan)機構、公用事業主管(guan)和分析(xi)師，加利福(fu)尼亞能(neng)源委(wei)員會（California Energy Commission，簡稱CEC）主席David Hochschild闡述說：“可再生能(neng)源現(xian)在(zai)已成為主流，而化石(shi)燃料(liao)則應該(gai)只是替代能(neng)源。眼下，我們頒布了新的(de)(de)零排放(fang)指令(ling)，將需(xu)要多樣化的(de)(de)可再生資源來保持電(dian)力系統(tong)的(de)(de)可靠性，光熱發電(dian)具有長時(shi)間存儲能(neng)力，這是我們非常需(xu)要的(de)(de)一(yi)種新能(neng)源。”

公用事業(ye)主管(guan)和(he)監管(guan)機構回應說，“我們制(zhi)定了雄心勃勃的(de)100％可再生能(neng)源計(ji)劃(hua)，盡管(guan)強制(zhi)性要(yao)求無(wu)差別地購(gou)買最低成(cheng)本(ben)的(de)可再生能(neng)源電(dian)(dian)力，但是，即使光熱(re)發電(dian)(dian)系(xi)統每千瓦時價格更高(gao)，但它作為(wei)可靠的(de)可調度(du)能(neng)源擁有更廣闊(kuo)的(de)價值。因此，盡管(guan)資本(ben)支出較高(gao)，但這對(dui)于最終成(cheng)就安全、可靠、低碳的(de)電(dian)(dian)力系(xi)統將是非常必要(yao)的(de)。”

美(mei)國早年間已建(jian)成的知名(ming)光(guang)熱電站(zhan)包(bao)括內華達(da)州(zhou)110MW新月(yue)沙(sha)丘(qiu)（Crescent Dunes）熔鹽塔(ta)式電站(zhan)、加利(li)福尼(ni)亞州(zhou)394MW伊(yi)萬帕(pa)（Ivanpah）塔(ta)式光(guang)熱電站(zhan)、亞利(li)桑那州(zhou)280MW Solana槽式光(guang)熱電站(zhan)等。

據美(mei)國(guo)公(gong)用事業(ye)(ye)(ye)規模太陽能(neng)高級分析師(shi)Colin Smith提(ti)供的(de)數據顯示(shi)：2010年，美(mei)國(guo)的(de)光熱發(fa)電裝(zhuang)機量為(wei)400MW，而公(gong)用事業(ye)(ye)(ye)規模的(de)光伏(fu)電站裝(zhuang)機僅為(wei)100MW。而到(dao)2020年，光熱發(fa)電累計安裝(zhuang)量僅提(ti)升至(zhi)1.7GW，而公(gong)用事業(ye)(ye)(ye)級光伏(fu)安裝(zhuang)了35.4GW。

Smith說，“自(zi)2014年(nian)以來光(guang)(guang)熱(re)發電技術(shu)便一直受到政(zheng)策激勵、性能表(biao)現和高昂投(tou)資的(de)困擾。業內會將(jiang)其與光(guang)(guang)伏或光(guang)(guang)伏+儲能技術(shu)進(jin)行(xing)比較。”部分與會嘉(jia)賓(bin)也對光(guang)(guang)熱(re)發電技術(shu)可行(xing)性以及低成本的(de)光(guang)(guang)伏發電所(suo)帶來的(de)壓力表(biao)示擔憂。

Solar Dynamics公(gong)司(si)董事總經理(li)Hank Price說，截止到2019年底(di)，全球有90座光(guang)熱電(dian)站(zhan)，總裝機約(yue)6,000MW在運行。新月沙丘項目因(yin)熔鹽系統故障影(ying)響了電(dian)站(zhan)運行，內華達(da)州NV能源公(gong)司(si)于2019年與其(qi)解約(yue)，這(zhe)對光(guang)熱發電(dian)在美(mei)國的發展(zhan)造成了不良(liang)影(ying)響。

然而(er)，這只是個(ge)別現象(xiang)，如今全球多個(ge)國家和(he)地區(qu)范(fan)圍內有6座塔式(shi)電(dian)站(zhan)和(he)30多座槽式(shi)電(dian)站(zhan)均配置了熔鹽儲熱系(xi)統(tong)，且運行良好(hao)。目前，新月沙(sha)丘項(xiang)目正在維(wei)修中，將來可能會尋求新的購電(dian)方。

光熱發電發展的第一個障礙：一味追求回報

根據(ju)美(mei)國(guo)能源部發(fa)布的數(shu)據(ju)顯示，2010年光(guang)熱發(fa)電項目的資金(jin)成(cheng)本(ben)高達數(shu)十億美(mei)元，平準化度電成(cheng)本(ben)（LCOE）為21美(mei)分/kWh，2018年LCOE（12小時儲(chu)熱）可降至9.8美(mei)分/kWh。

圖：美國(guo)能源(yuan)部：光(guang)熱發電LCOE成本（單位：美分/kWh），2030年目標降到(dao)5美分/kWh，約合人民幣0.3543元/kWh。

2019年，由我國上海電氣(qi)EPC總(zong)包的(de)迪拜950MW光(guang)熱光(guang)伏(fu)太陽能發電項目(mu)中光(guang)熱發電（共700MW）合同價格為8.3美分/kWh，這個(ge)數字遠低于天然氣(qi)峰化裝置LCOE的(de)15美分/kWh。

內華達州前(qian)公用事業專員Rebecca Wagner和(he)能源效(xiao)率和(he)可再(zai)生技術(shu)中心（CEERT）高級技術(shu)顧問(wen)Jim Caldwell等與會(hui)嘉賓提(ti)到，光熱發電若能獲得更好的商業發展，需要政(zheng)府予以新的激勵措施，不能僅(jin)憑“資源成(cheng)本最低”這(zhe)個標準進行評判(pan)，而是要評估其(qi)獨(du)特的系統收(shou)益。

光熱行業人士需(xu)要向監管機(ji)構證明(ming)盡管CSP的(de)成本可能更高，但其特有的(de)儲熱系統可滿足用電高峰需(xu)求，填補風能或光伏發(fa)電的(de)缺口。在這種(zhong)主張下(xia)，監管機(ji)構將需(xu)要重(zhong)新考慮(lv)現有的(de)市場(chang)規則和監管機(ji)制，以支持像光熱發(fa)電這種(zhong)具備多重(zhong)功能的(de)高價值(zhi)新能源電力發(fa)展。

Caldwell說，現(xian)(xian)有的市場規(gui)(gui)則是按照能源、裝機/發電(dian)量(liang)和輔助(zhu)服務(wu)(wu)分別規(gui)(gui)定了采購(gou)標準(zhun)，CSP在(zai)單獨(du)的招標中很難獲勝，但是若(ruo)將這(zhe)三(san)者結合(he)起來進行評估(gu)，光熱發電(dian)將成(cheng)為最具(ju)成(cheng)本優勢(shi)的解(jie)決(jue)方案，尤其(qi)是在(zai)現(xian)(xian)階段(duan)，發電(dian)量(liang)和輔助(zhu)服務(wu)(wu)變(bian)得越加有價值(zhi)。

電力系(xi)統(tong)顧(gu)問（前NREL工程(cheng)師兼GE技(ji)術總監）DebraLew表示，風能(neng)和(he)光伏(fu)通過(guo)逆變器與電網互連會導致電壓(ya)和(he)頻(pin)率波動(dong)，從而(er)為保護系(xi)統(tong)穩定(ding)性(xing)帶來(lai)挑戰。但(dan)是，未來(lai)風能(neng)和(he)光伏(fu)太陽(yang)能(neng)裝(zhuang)機會不斷增長，而(er)對于這一未來(lai)，電力系(xi)統(tong)卻還沒有(you)足(zu)夠好的應對方案。

系統操作員正在購買(mai)硬件，以糾正當前電壓和頻率(lv)波動并對(dui)(dui)之做出反(fan)應。在獲得(de)清潔能源的同時，不(bu)得(de)不(bu)在系統穩定(ding)性方面(mian)付出很高的成本。而現在很少有激勵(li)措(cuo)施或市場機制對(dui)(dui)這方面(mian)的投資(zi)進行補償。

諸如光熱(re)發(fa)電、儲水(shui)、地(di)熱(re)在內的(de)零排(pai)放可調度(du)能源可為系統提供(gong)穩定(ding)性，這個(ge)比公用事業(ye)部(bu)門對硬件的(de)投(tou)資(zi)更(geng)有價值。

美國國家可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源實驗室（NREL）高級分析師(shi)TrieuMai表示(shi)，我(wo)們已(yi)經為(wei)整合資源計劃做了建模，可(ke)(ke)以識別CSP和其(qi)他低碳技術(shu)的更高價值，從而抵消其(qi)較高的成本(ben)。然后可(ke)(ke)以在(zai)迭代過程中使用生(sheng)產(chan)成本(ben)模型重新(xin)評估投資組合的可(ke)(ke)靠性和資源充足性。

通過建模可以將CSP項(xiang)目(mu)（尤其是結合了光(guang)伏或天(tian)然(ran)氣的(de)光(guang)熱發電混(hun)合項(xiang)目(mu)）與傳統的(de)峰值電廠進行(xing)比(bi)(bi)較，并確定哪種電廠設(she)計最適合含較高(gao)新能源比(bi)(bi)例的(de)電網。

光熱發電發展的第二個障礙：短期思維模式作祟

Lew說(shuo)，當下(xia)使用的模(mo)型通常只會(hui)導出(chu)短期解決(jue)方(fang)案，并沒(mei)有長(chang)期的規劃(hua)。在將(jiang)來，能源規劃(hua)者可(ke)能會(hui)使用“超級模(mo)型”來識別(bie)高資(zi)本支出(chu)中的長(chang)期價值。

亞(ya)利桑那州公(gong)共(gong)服務（APS）公(gong)共(gong)政策(ce)副(fu)總裁(cai)Barbara Lockwood說，光熱(re)發電項(xiang)目往往投資規模巨大，且開發周期較(jiao)長，而現在的(de)環境下，例(li)如(ru)小(xiao)型光伏(fu)+儲能裝置這種需要(yao)較(jiao)低資本支出和(he)較(jiao)短開發時間的(de)項(xiang)目似乎(hu)更受歡迎。

內華達州(zhou)前(qian)局長Wagner說，公(gong)用事業公(gong)司似乎更喜歡“50MW或(huo)100MW級別的(de)投資(zi)項目(mu)方案”，因為風險似乎較(jiao)小。但這完全是短期思維模式(shi)作祟，要實(shi)現100％的(de)清潔能源(yuan)目(mu)標，我(wo)們需要跳(tiao)脫思維定(ding)式(shi)，發(fa)掘所有(you)可能的(de)機(ji)會。

加利福尼亞(ya)獨立(li)系統(tong)運營商首(shou)席執行(xing)官Steve Berberich說，如今，電(dian)氣化和零排放規(gui)定可能(neng)會使(shi)加利福尼亞(ya)電(dian)力系統(tong)的負荷增加75％以(yi)上，這將需要對(dui)新一代系統(tong)進行(xing)“大筆投(tou)資(zi)”。而這筆投(tou)資(zi)中必(bi)須包含諸如光熱發電(dian)在內容的可再生(sheng)能(neng)源服務。

加州公共(gong)事業(ye)委員會（CPUC）能源部負責人Edward Randolph表(biao)示，價(jia)值正在成為“計劃的關(guan)鍵部分(fen)”。

在CPUC 2019年的(de)(de)一項規定中，未(wei)配置儲能(neng)的(de)(de)光伏(fu)的(de)(de)有效(xiao)負載能(neng)力設置為17％，這意味著100MW光伏(fu)太陽能(neng)采購(gou)中只(zhi)有17MW來滿足峰值需(xu)求(qiu)。我們需(xu)要增加能(neng)源采購(gou)以更好(hao)地滿足電力系統高峰時(shi)段的(de)(de)需(xu)求(qiu)。

我們需要根本性的(de)(de)(de)(de)(de)重新(xin)思(si)考到底(di)什么樣的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)能源系(xi)統配(pei)置是最有長遠發展意義的(de)(de)(de)(de)(de)。我們要尋求(qiu)一種具有遠見的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)方法，改(gai)變(bian)現(xian)有市場機制，使所有資(zi)源在平等的(de)(de)(de)(de)(de)基礎上進(jin)行(xing)競爭，綜(zong)合(he)評估在能源電(dian)力供應、靈活(huo)性、電(dian)網服務等方面的(de)(de)(de)(de)(de)價值，以(yi)建(jian)立(li)合(he)理的(de)(de)(de)(de)(de)補貼機制。