德研究人员表示光热电力在电网中占比超30%将更具竞争力
近年来，德国在不遗余力地尝试着能源转型。2011年，德国制定了一项清洁能源计划，按照计划到2050年德国清洁能源并网发电量占比将从目前的30%提升至90％。目前，德国正在寻求一种最具成本效益的方式为其电网提供电力，并期望到2050年基本实现零排放。
鉴于德国本土DNI指数较低，光热发电似乎不可能
近年来，德国在不遗余力地尝试着能源转型。2011年，德国制定了一项清洁能源计划，按照计划到2050年德国清洁能源并网发电量占比将从目前的30%提升至90％。目前，德国正在寻求一种最具成本效益的方式为其电网提供电力，并期望到2050年基本实现零排放。
鉴于德国本土DNI指数较低，光热发电似乎不可能在该国能源转型和构筑低碳电网过程中扮演重要角色。然而，2016年发布的几篇论文所涉及的研究结果表明，储热型光热发电技术（CSP-TES）或将在这一过程中发挥重要作用。
为验证上述分析结果的合理性，同时也为了响应德国科学院的未来能源系统项目ESYS（EnergiesystemederZukunft：FutureEnergySystems）的要求，德国亚琛工业大学开发了一种新的计算工具，并利用该工具来研究哪种灵活可调的电力最适合于承担低碳排放电网中的辅助电力负载。
众所周知，储热型光热发电技术可生产灵活可调度的电力，但它对法向直接辐射（DNI）的要求较高，因此光热电站大多建在太阳能资源较为丰富的荒漠地带。
德国研究人员经过分析，得出了一个结果：德国若从DNI指数较高的西班牙和摩洛哥进口电力，配置储能的光热发电将是一种极具经济竞争力的选择。
当然，从上述两国进口光热电力将需要建设高压直流输电线路，这也是远距离运输大额电力最经济的选择。因此，电力成本的计算应该包括光热发电的成本以及新建输电线路的成本。
光热发电是弥补间歇发电缺陷的可行选择
然而，研发人员的研究焦点并不仅限于储热型光热发电，而是更关注未来能源系统的整体发展。
据亚琛工业大学电力电子与电力驱动研究所电化学能量转换及储能系统研究室副研究员PhilippStöcker介绍，由于风电和光伏发电等具有间歇性且波动较大，因此，在未来的电网中，可控和可调度的电力必须发挥更大的作用以弥补前者的缺陷。
Stöcker专注于计算工具的设计，以帮助优化和分析能源系统。此外，他还参与撰写了几篇论文，其中包括：评估光热发电在波动的能源电力系统中的价值。
Stöcker解释说：“我们采用的计算工具的关键点在于你无法过多地调整电网中的基础电力负荷占比。因为可再生能源电网中已经有很多波动的电力来源，如光伏和风电，这些电力具有不可控制的特点。剩余需承担基础电力负荷的电力来源若来自配置储能系统的发电系统，那么整个电力系统就可以实现平衡。
大规模电池储能系统不具经济性
与此同时，来自亚琛工业大学的研究人员发现，在大型电网系统中，如果用电池储能系统来存储风电或光伏发电并不经济。相比之下，储热型光热发电电站本身由于可配置性价比较高的储能系统，这一优势使其成为更可控的太阳能发电形式。
光热电站之所以具备储能优势，主要在于其发电原理与光伏发电完全不同。光热发电利用镜场收集热量，然后将热量储存在巨大的熔盐罐中，在有需要时随时可以通过释放能量来驱动与常规化石能源电站类似的发电装置进行发电。由于光热电站生产的电力可实现随时调度，因此在供电稳定性方面其完全媲美传统的化石燃料电站。
鉴于德国本土DNI指数较低，光热发电似乎不可能在该国能源转型和构筑低碳电网过程中扮演重要角色。然而，2016年发布的几篇论文所涉及的研究结果表明，储热型光热发电技术（CSP-TES）或将在这一过程中发挥重要作用。
为验证上述分析结果的合理性，同时也为了响应德国科学院的未来能源系统项目ESYS（EnergiesystemederZukunft：FutureEnergySystems）的要求，德国亚琛工业大学开发了一种新的计算工具，并利用该工具来研究哪种灵活可调的电力最适合于承担低碳排放电网中的辅助电力负载。
众所周知，储热型光热发电技术可生产灵活可调度的电力，但它对法向直接辐射（DNI）的要求较高，因此光热电站大多建在太阳能资源较为丰富的荒漠地带。
德国研究人员经过分析，得出了一个结果：德国若从DNI指数较高的西班牙和摩洛哥进口电力，配置储能的光热发电将是一种极具经济竞争力的选择。
当然，从上述两国进口光热电力将需要建设高压直流输电线路，这也是远距离运输大额电力最经济的选择。因此，电力成本的计算应该包括光热发电的成本以及新建输电线路的成本。
光热发电是弥补间歇发电缺陷的可行选择
然而，研发人员的研究焦点并不仅限于储热型光热发电，而是更关注未来能源系统的整体发展。
据亚琛工业大学电力电子与电力驱动研究所电化学能量转换及储能系统研究室副研究员PhilippStöcker介绍，由于风电和光伏发电等具有间歇性且波动较大，因此，在未来的电网中，可控和可调度的电力必须发挥更大的作用以弥补前者的缺陷。
Stöcker专注于计算工具的设计，以帮助优化和分析能源系统。此外，他还参与撰写了几篇论文，其中包括：评估光热发电在波动的能源电力系统中的价值。
Stöcker解释说：“我们采用的计算工具的关键点在于你无法过多地调整电网中的基础电力负荷占比。因为可再生能源电网中已经有很多波动的电力来源，如光伏和风电，这些电力具有不可控制的特点。剩余需承担基础电力负荷的电力来源若来自配置储能系统的发电系统，那么整个电力系统就可以实现平衡。
大规模电池储能系统不具经济性
与此同时，来自亚琛工业大学的研究人员发现，在大型电网系统中，如果用电池储能系统来存储风电或光伏发电并不经济。相比之下，储热型光热发电电站本身由于可配置性价比较高的储能系统，这一优势使其成为更可控的太阳能发电形式。
光热电站之所以具备储能优势，主要在于其发电原理与光伏发电完全不同。光热发电利用镜场收集热量，然后将热量储存在巨大的熔盐罐中，在有需要时随时可以通过释放能量来驱动与常规化石能源电站类似的发电装置进行发电。由于光热电站生产的电力可实现随时调度，因此在供电稳定性方面其完全媲美传统的化石燃料电站。
作者： 来源：CSPPLAZA 责任编辑：wutongyufg
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