“在全球安装了500GW风电和400GW光伏后，是时候面对一个基本事实了，那就是即使是化石能源充足的国家也在发展可再生能源。然而，随着可变的可再生能源体量的增大，我们越来越需要增加可调度的发电技术。未来电力系统的设计，不仅是需要以最少的发电成本满足供需匹配，而是需要在一天中任何时间满足需求，同时保持电网电压和频率的稳定。太阳能热发电当前的价格和对电力系统的独特服务将导致太阳能热发电站数量呈指数增长。全球太阳能热发电正处于起飞的态势。” 欧洲太阳能热发电协会主席Luis Crespo在近日由CSP Focus主办的第八届光热发电中国聚焦大会上这样表述。
他说，可再生能源有两种类型，一种是更便宜一些，但不能调度的；另外一种目前更贵一些，但可调度的，例如太阳能热发电。不可调度的能源对储电技术和产业充满期待，但是为什么要去找到治愈影响的方法，却不试图阻止问题产生的原因？
事实和前景
“带有大规模储热的太阳能热发电系统，其发电成本是比带电池的光伏电站、带抽水蓄能的风电场，以及联合循环电站都低很多，而且未来太阳能热发电系统还将保持较低水平。”Luis向大家展示了美国国家可再生能源实验室NREL在2016年发布的一个图表。下图中是带储能的太阳能热发电和光伏电站的成本对比，其中，蓝色的柱体代表太阳能热发电，红色和绿色柱体代表带不同使用年限蓄电池的光伏发电。
太阳能热发电中，储热系统的热损失几乎可以忽略不计，但电池和抽水蓄能站的能量损失都在25%左右。在电网补偿设备方面的投资将进一步强化对太阳能热发电的选择。
图：太阳能热发电和带6小时储能光伏发电的LCOE对比
“太阳能（光伏+太阳能热发电）将是满足人类未来大部分电力需求的能源，这是迟早的事情”，Luis自信的说，带储热的太阳能热发电站是实现太阳能电力可调度的最有效的解决方案。
图： 太阳能热发电站中的储热罐
据介绍，双罐熔盐储热系统自2008年以来就在商业化应用，已经证明了其可靠性和性能。熔盐储热系统的成本，国外目前在50美元/kWhe，但电池组+ BoS的价格在500美元/kWhe。
太阳能热发电站允许和生物质或燃气、燃煤电站智能混合，提供稳定的蒸汽和太阳能保证率。
太阳能热发电站也可以对电网提供储能服务，在40%的效率，以廉价的“电-热”概念。
图：西班牙2014-2017年太阳能热发电累计发电曲线
从上图西班牙2014-2017年的运行曲线来看，太阳能热发电“舰队”非常可靠。西班牙共有50座电站，总装机容量2GW多。这些电站的性能就像用了10年的“瑞士钟表”一样，根本没有退化的迹象。目前，在夏季的时候，太阳能热发电可以满足西班牙8%的电力需求，在一些特殊时候，甚至可以达到10%。
尽管西班牙电站并不是为了提供基础负荷而设计的，但是目前事实证明这些电站是可以持续发电的，比如五月和九月期间有连续晴天的时候。从下图中可以看出，带储热的18个电站（总容量870MW）在日落后发电出力下降了约30%，提供大约650MW的电力，一直到第二天早上5点。还有一些电站（6-8个），成功以基础负荷实现不间断运行达3周。
西班牙太阳能热发电站持续运行：2015年7月18日早上9点至2015年8月8日晚上11点
下图是La Africana电站（TSK）七月份的具体运行实例，其中绿线代表La Africana电站在夏季的典型净调度配置策略。
稳健的供应是超越可调度的一步
Luis表示，当风吹的时候，风电场发电；当有太阳能的时候，光伏电站发电；带储热的太阳能热发电站可以在需要的时候产生电力，当然前提是太阳一直在亮着，储热系统没有空着。然而，对于备份容量在减少的地方，这可能不够。因此确保稳健的按需供应将对整个电力系统意义重大。
太阳能热发电站+其他可用资源（生物质、燃煤、天然气….）将是按需稳健供应的解决方案或者基础负荷。
最后，Luis先生对于中国的太阳能热发电部署也提出了自己的建议。他认为，太阳能热发电站必须要带储热系统，而且储热系统设计应在一个比较宽的配置范围内（高峰负荷、中等负荷或基础负荷）。电站在设计的时候就必须是充分可调度的，也就是，不是被迫在有太阳的时候就发电，而忽视储能系统的存在；电站应该一直能够或者发电，或者储能。
