聚光太阳能已经承诺将大大增加可再生能源的生产,并带来储能的额外好处-节省夜间的太阳能-但有一个陷阱。尽管计划在沙漠地区部署,但大多数新发电厂还是大量用水。
随着太阳能光伏价格的迅速下降,集中太阳能仍然有意义吗?
集中太阳能热能使用大镜子聚焦阳光并发电。想想:戴放大镜的孩子,但要有力量而不是炸蚂蚁。聚集的阳光产生热量,热量产生蒸汽,蒸汽为涡轮机提供动力。在“湿冷”聚光太阳能发电厂中,与任何其他种类的发电厂相比,用于发电的水更多。下表说明了通过各种技术发电的水量。
使用“干式冷却”可以大大减少水的消耗,但是这种变化增加了聚光太阳能(CSP)产生的每千瓦时(kWh)的成本。世界资源研究所(Concentrate)在2009年的一份报告《果汁》(Juice)中报告说,用水量的减少使平整成本增加了2-10%,并使电厂的效率降低了5%。
让我们看一下这如何改变ILSR最初在CSP和太阳能PV之间的平均成本比较。这是原始图表,将光伏项目与CSP项目进行了比较,没有讨论用水或储能。
为了使比较更加严格,我们假设将CSP工厂从湿冷改造为干冷,以调整平均的电力成本。
使用浓缩果汁的每项估算值的中点(将成本提高6%至平均成本,而效率降低2.5%),则干冷而不是湿冷的每kWh成本变化很小,但意义重大。例如,图表中列出的所有三个集中式太阳能发电项目都是湿冷发电厂。由于干式冷却的成本增加了6%,效率降低了2.5%,因此,每千瓦时的发电成本将增加约1.7美分。
下面的图表是从以前的帖子中修改而来的,它说明了这种比较。
随着减少用水成本的增加,CSP的价格与PV的竞争力大大降低。南加州爱迪生公司的一项分布式太阳能光伏计划预计,1-2兆瓦太阳能电池阵列的平均成本为每千瓦时17美分,而洛杉矶居民用太阳能的集体购买计划的平均成本仅为每千瓦时20美分。
换句话说,尽管湿冷CSP已经难以与低成本分布式光伏竞争,但使用干冷技术使住宅规模的光伏与CSP竞争。
但是还有另外一件:存储。
存储
内华达州太阳能一号大楼的建造没有存储设施,而PS10和PS20太阳能塔的建造则可存储1小时的热能。让我们看看这如何改变经济。
为了使比较具有可比性,我们将在两个光伏项目中增加1小时的存储成本,每瓦成本约为0.50美元,即每千瓦时2.4美分。下图说明了PV与CSP的比较,其中所有项目都有1小时的存储时间(内华达州太阳能一号因没有存储而被删除)。
当将带储存的CSP(和较低的用水量)与带储存的PV进行比较时,我们的比较与我们的第一个图表非常相似。商业规模(1-2兆瓦)的分布式光伏仍比CSP便宜,但住宅光伏更昂贵。
尽管干冷CSP在价格上具有竞争优势,但它仍然比PV使用更多的水。这个问题可能就是为什么许多太阳能项目开发商将大规模沙漠项目从CSP转换为PV技术的原因。
几年前,集中式太阳能发电具有成本优势,但是太阳能光伏装置的快速发展(以及零用水)已迅速侵蚀了CSP的储能优势。
该帖子最初出现在能源自力更生州,这是地方自力更生研究所新规则项目的资源。
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