定光熱發電電價應突出其可調增益
來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 6130查看 | 2015-02-09 17:46:00
CSPPLAZA光熱發電網報道：如果考慮光熱發電的可調電力特性，光熱發電的電價定價機制應考慮突出其可調價值，可調電力對電力市場的貢獻在于兩個方面，一是向市場提供了實實在在的穩定電能，二是為電力系統的穩定運行提供了可調增益。目前我們在討論電價的時候，過多地把焦點集中于第一個基本面上，而忽略了第二個增益層面。
可調電力的重要價值
當新能源電力在電網中達到一定規模的時候，由于其間歇性的自然缺陷，其將難以再進一步增加其在供電市場的份額。這是由電力需求的特性決定的，社會對電能的需求是持續的，而新能源電力的供應又受制于天氣等原因而無法持續供電，那么，這其中的供電缺口又該由誰來填補？
一個很典型的案例是，德國本應減少的煤炭發電量卻在2013年達到了自1990年以來的最高值。2013年德國總發電量中，燃煤火電比例達45.5%，同比上升了1.5個百分點。21世紀可再生能源政策組織的報告表明，德國可再生能源發電占比已經超過25%，然而，2013年德國的二氧化碳排放卻增長了1.2%。
圖：儲(chu)熱(re)型光(guang)熱(re)發電(dian)(dian)可提供可調電(dian)(dian)力
德國政府于2011年7月制定了雄心勃勃的能源轉型計劃，規劃到2022年徹底停止使用核電，到2050年，實現綠色能源供電比例達到80%的宏偉目標。但現實情況是，德國境內不少煤電廠在某些時候卻被要求滿負荷運轉，以維持整體電網的供電穩定。同時，德國還不得不新建更多傳統電廠以充當可再生能源在無法出力時的備用電源。
這一現象也被稱之為德國的“能源轉型悖論”。德國一度是全球可再生能源產業發展的領頭羊，在可再生能源發電依舊在繼續增加的同時，煤炭發電量和二氧化碳排放量為何不降反升？其根源即在于德國采用了大量的不穩定的可再生能源來滿足電力需求，過度依賴這種不穩定的可再生能源，對電網就會造成較大沖擊，在特定的天氣條件下，德國只能重啟煤電廠來維持電網穩定，滿足電力需求。
德國的案例帶給我們的啟示是，要想更大程度上地推廣利用可再生能源，我們亟需發展可調的、穩定的、可充當基礎負荷的可再生能源技術，我們需要類似于傳統火電那樣可以隨時拿來所用的可再生能源。
儲熱(re)型光熱(re)電站可以(yi)幫助電網實現(xian)靈(ling)活的電力可調性，而(er)不(bu)僅僅是提供一種綠(lv)色電力來源，電網系(xi)統將因(yin)此而(er)整體受益(yi)。
電價應體現增益價值
光熱電站一般有兩種運行方式：一為常規模式。即最大化電力輸出，白天正常工作，額外電力在太陽下山后通過儲熱系統穩定輸出。這是典型的一種運行模式，西班牙等大多數市場的光熱電站均如此運行。二是最大化增益模式：即在非高峰期更多地采用光伏這種更廉價的電力，光熱電站在此期間更多地存儲能量以滿足高峰期的電力需求，一般需要給予高峰期更高的電價，以體現其調峰增益。
在最大化輔助增益模式中，我們目前可以看到一個典型的案例是南非。南非對可再生能源電力獨立生產采購計劃（REIPPPP）第三輪招標的光熱發電項目給予兩種不同的電價支持，分為可調電力電價和常規電價，常規電價為11.88歐分/KWh；可調電價則為更高的18.95歐分/KWh。
南非甚至已經確定采用帶儲熱的光熱發電技術來替代燃氣發電，這種光熱電站發出的可調電力可被用于滿足高峰需求，特別是晚間的用電高峰。其作為一種備用電源，也可以通過彈性的運行模式來適應白天的高峰需求。光熱發電項目開發可以根據南非的電力需求曲線，來配置其儲熱容量。
南非通過兩種互補的發電技術實現了可調電力的生產輸送，一為無儲能的光伏發電，二為儲能型的光熱發電。兩者結合采用提供了一種綜合性能更佳的太陽能供電方案。
南非對光熱電價的這種設定即在一定程度上體現了光熱發電的輔助增益，對光熱發電技術而言也更為公平。
儲能補貼不應僅適用于儲電市場
為解決德國光伏發電市場的發展瓶頸，德國正在大力推進電力存儲技術的商業化應用。與之類似，美國加州也正在加速儲電技術的開發應用，但加州正在推動的1.3GW的強制性(xing)儲(chu)能應用(yong)計劃，其中(zhong)卻并(bing)不包括光熱發電(dian)項目的儲(chu)熱應用(yong)。雖然在大型公共事業領域，電(dian)池儲能技術(shu)還明顯不能與大規模儲熱技術(shu)相競(jing)爭。
德國因本身不具備開發光熱電站的資源條件，這一點可以理解，但美國加州市場的上述做法似乎難以讓人理解。但據DNVGL的消息，DNVGL目前正在受加州能源委員會的委托，對儲熱型光熱發電站對電網的輔助增益進行研究。
當前，電力存儲行業雖然還面臨成本高企，距商業化應用還十分遙遠的困境，但其呼吁增加儲能補貼的力度十分之大，國際市場上也已有德國和美國加州等出臺了相應的政策扶持框架，中國儲能行業也正在極力游說政府出臺儲能電價補貼。但往往他們所說的儲能都不包括儲熱技術，儲熱型光熱發電這一本身就已經擁有成熟儲能技術的發電技術似乎成為了不受重視的旮旯一角。
據CSPPLAZA數據，目前已經有(you)(you)大量實際(ji)應用的(de)大規(gui)模熔鹽儲(chu)熱系統(tong)（整(zheng)個儲(chu)熱系統(tong)）的(de)單位kWh投資(zi)成本(ben)約在(zai)300元/kWhth（熱能），按35%的(de)熱電轉化比例和一(yi)定(ding)的(de)換(huan)熱損失粗略換(huan)算為(wei)電能存儲(chu)投資(zi)，其單位kWh的(de)儲(chu)電成本(ben)也不過約900元/kWh。同時，依托技術革(ge)新(xin)和相(xiang)關設備材料成本(ben)的(de)削減(jian)，這(zhe)一(yi)成本(ben)仍有(you)(you)巨大下(xia)降(jiang)空間，美(mei)國能源部(bu)SunShot計劃設定(ding)的(de)2020年儲(chu)熱成本(ben)目標(biao)為(wei)15美(mei)元/kWhth。
相對的是，以目前應用較多技術較成熟的磷酸鐵鋰儲能電池為例，其(qi)成本仍高達4000~7000元/kWh，遠遠高出熔鹽(yan)儲熱技術的(de)(de)(de)成本。另外(wai)，鋰(li)電池的(de)(de)(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)仍(reng)難有保證，25年(nian)的(de)(de)(de)光伏電站壽(shou)命(ming)期內(nei)可能需(xu)要多(duo)次更換(huan)鋰(li)電池組(zu)，同(tong)時，廢(fei)棄鋰(li)電池以及更多(duo)基于化(hua)學反應的(de)(de)(de)化(hua)學電池巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)處理(li)成本如果(guo)被考慮在內(nei)的(de)(de)(de)話，其(qi)總體成本將(jiang)更加驚人，如果(guo)不予處理(li)，其(qi)對環境帶來的(de)(de)(de)污染(ran)將(jiang)不可想(xiang)象。
無論是從經濟性還是環保、壽(shou)命等角(jiao)度(du)考量，儲熱(re)都是值得優(you)先發展的儲能(neng)技術，儲熱(re)型光熱(re)發電是應給予大力(li)推動(dong)的新能(neng)源(yuan)技術。因此，在考慮對(dui)儲電進行電價(jia)補貼的時候(hou)，應將儲熱(re)納入其中。
儲熱型光熱發電的電價構成
南(nan)非對可調綠色電(dian)(dian)力給予更(geng)高的電(dian)(dian)價支(zhi)持，我們可以將之理解為(wei)這種電(dian)(dian)價由“基礎(chu)電(dian)(dian)價”和“可調增益(yi)補貼”兩(liang)方(fang)面(mian)構成。
對(dui)于(yu)無明確電(dian)價支持框架的(de)市場(chang)，在為項目爭取電(dian)價的(de)時(shi)候，我們(men)可以分拆電(dian)價構成(cheng)，這樣對政府或電力承購方來說可能會更具說服力。
以美(mei)(mei)國新月沙丘光熱(re)電(dian)(dian)站13.5美(mei)(mei)分(fen)/kWh（該電(dian)(dian)價(jia)是(shi)在投資補(bu)貼和優(you)惠貸款支持下(xia)形成的(de)電(dian)(dian)價(jia)）的(de)承購電(dian)(dian)價(jia)為例，我們可(ke)(ke)以將其(qi)(qi)中的(de)10美(mei)(mei)分(fen)作(zuo)為可(ke)(ke)以與光伏發電(dian)(dian)相競爭的(de)發電(dian)(dian)基礎價(jia)格(ge)構成列出，另(ling)外3.5美(mei)(mei)分(fen)則作(zuo)為其(qi)(qi)對電(dian)(dian)力系(xi)統帶來(lai)的(de)增(zeng)益或(huo)調峰(feng)電(dian)(dian)價(jia)來(lai)予以強調。
比如說，對于某一光熱電站，可在PPA協議中約定在高峰時間段穩定輸出多少電能，如果達到要求，則給予更高的可調電價，如果沒有，電站方則需要支付(fu)罰款或補償金。這樣，對光熱發電項目開發商(shang)而言(yan)，你就需要設法提(ti)高高峰期(qi)的(de)供電能(neng)力。
SolarReserve公司CEO Kevin Smith曾以上述新月沙丘光熱電站為例表示，“在電力高峰需求時段，我們可以使該電站的容量因子保持在90%~95%左右，電力承購商NV Energy希望我們能在電力需求高峰時供應更多電能，我們有能力最大程度上滿足這一要求。”該電站的總儲電規模為1100MWh。
SolarReserve的新月沙丘電站讓NV Energy有更多可行的選擇來調節其購電需求曲線，滿足其高峰電力期的需
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