光熱發(fā)電的起源比光伏要早，在人類想到利用太陽能發(fā)電的時候，最先想到的是基于已經(jīng)成熟的火電技術，利用太陽能來取代煤炭這種傳統(tǒng)燃料，于是產(chǎn)生了各種收集陽光獲取熱能的方法，基于火電原理的光熱發(fā)電技術由此誕生。
時至今日，在多種新能源技術的競爭壓力下，光熱發(fā)電被成本迅速下跌的光伏和風電遠遠趕超，截至2014年底，光熱發(fā)電全球并網(wǎng)裝機容量僅超4.5GW，遠遠低于風電近400GW和光伏超45GW的并網(wǎng)裝機容量。
在可再生能源業(yè)界試圖將更大規(guī)模的風電和光伏并入電網(wǎng)的時候，他們發(fā)現(xiàn)這種不穩(wěn)定的電源擺脫不了“靠天吃飯”的弊病，更對電網(wǎng)安全運行造成了諸多影響，在棄風棄光問題愈加嚴峻之時，電力存儲技術的發(fā)展似乎順應天命，正得其時。
市場追求的是回報，在中國大力開發(fā)光伏和風電資源的時候，人們更多地關注的是光伏和風電是否能賺錢，而并未去過多思考可再生能源間歇性的弊病，并在當時同樣重點培育支持光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
事實上，帶電力存儲能力的光熱發(fā)電技術早已發(fā)展成熟，但在過去幾年間被埋沒于極速增長的光伏和風電產(chǎn)業(yè)中，并未獲得政府的支持，一直蹣跚前行。
當人們開始尋求解決可再生能源間歇性問題之時，光熱發(fā)電才依靠其低成本儲熱技術和優(yōu)良的電力品質(zhì)回到了人們的視線中來，但此時，光伏和風電的“盤子”已經(jīng)足夠大，人們開始尋求解決這一"大盤子"的問題，光熱發(fā)電即便是現(xiàn)成的成熟的方案，由于“盤子”太小，對社會經(jīng)濟的影響過小，仍然未能很快獲得政府的大力支持。
光熱發(fā)電不是中國市場的“幸運兒”，其錯失了中國第一波新能源的發(fā)展熱潮，而眼下，在可調(diào)穩(wěn)定的新能源電力市場競爭中，光熱發(fā)電也開始面臨越來越大的競爭壓力。當下，補齊光伏和風電不穩(wěn)定電力輸出短板的儲電技術正在快速發(fā)展，光伏或風電和儲電技術結(jié)合后，必然將對光熱發(fā)電帶來更為嚴峻的挑戰(zhàn)。
據(jù)美國獨立融資咨詢和資產(chǎn)管理公司Lazard于2014年9月發(fā)布的報告，光伏發(fā)電的LCOE目前約為72美元~86美元/MWh，預計到2017年將可達到60美元/MWh，陸上風電屆時則可低至31美元/MWh。
而儲熱型光熱發(fā)電的LCOE目前在118美元~176美元/MWh之間，依托其優(yōu)良的電力輸出品質(zhì)，即便成本要高出光伏和風電不少，在現(xiàn)階段依然獲得了一定的發(fā)展空間。
目前，光伏和風電配置電池儲能后的成本較為高昂，約在265美元~324美元/MWh之間，而柴油發(fā)電的成本也不過297美元~332美元/MWh。但電池儲能技術的發(fā)展預計將會很快，Lazard預測到2017年，新一代電池儲能技術將使光伏加儲電的LCOE達到168美元/MWh，這將能與當前的儲熱型光熱發(fā)電的LCOE成本相抗衡。
更值得關注的是，燃料電池電力存儲技術應用于風電領域，其LCOE已經(jīng)可以達到115美元~176美元/MWh。這已經(jīng)可以與目前的儲熱型光熱發(fā)電相持平。這意味著風電在配置燃料電池或新一代低成本電力存儲系統(tǒng)后，其LCOE將低于儲熱型光熱發(fā)電。而光伏也有望在某一天達到這種水平。
不僅僅是LCOE，據(jù)Lazard數(shù)據(jù)，風電加儲能的投資成本也遠遠低于光熱發(fā)電，Lazard估算風電的投資成本目前在1400美元~1800美元/kW，電池存儲系統(tǒng)的投資成本為500美元~800美元/kW，二者合計也不過1900美元~2600美元/kW。
與之相對的是，儲熱型光熱發(fā)電的投資成本高達7000美元/kW左右。大規(guī)模光伏發(fā)電的單位kW投資成本為1500~1750美元/kW，預計到2017年帶單軸跟蹤系統(tǒng)的光伏發(fā)電投資成本將降至1250美元/kW，加上儲電的成本，依然要遠低于儲熱型光熱發(fā)電。
當然，單純地對比單位kW的投資成本沒有太多參考價值，上述對LCOE的分析也僅僅是基于理論的一種預測，但其依然反應了宏觀上的發(fā)展趨勢。
光熱發(fā)電行業(yè)常常將光伏視為競爭對手，而沒有將風電列為競爭對手，但從以上數(shù)據(jù)來看，風電在配置儲電系統(tǒng)后可以實現(xiàn)低成本的平滑電力輸出，可能會成為光熱發(fā)電的有力競爭者。同時，光伏也在向這一趨勢發(fā)展。
未來的綠色電力市場是可調(diào)優(yōu)質(zhì)電力的市場，能參與這一市場競爭的不僅僅是光熱發(fā)電，光伏和風電將隨后“殺到”。
CSPPLAZA此前已經(jīng)多次撰文探究了儲電型光伏和儲熱型光熱未來的發(fā)展和競爭。在儲電技術逐步成熟并具備商業(yè)化應用的市場條件后，光伏加儲電以及風電加儲電必然會對可調(diào)新能源電力市場帶來競爭，而此前在可調(diào)穩(wěn)定的新能源電力市場中，光熱發(fā)電是唯一的玩家，現(xiàn)在新的玩家的殺入將擠壓光熱發(fā)電的生存空間。
但從另一個角度來看，儲熱型光熱發(fā)電相對于搭配了電力存儲系統(tǒng)的風電和光伏，仍具有差異化的競爭優(yōu)勢，這主要體現(xiàn)在兩個方面，一是在地域方面，光熱發(fā)電是適合集中大規(guī)模開發(fā)的太陽能發(fā)電技術，光伏則更適宜于分散性應用;光熱發(fā)電可以在擁有更高DNI資源更為炎熱的地區(qū)進行開發(fā)，過熱的環(huán)境溫度會降低光伏電池的轉(zhuǎn)化效率，反而并不太適合開發(fā)光伏電站。二是光熱發(fā)電的儲熱技術更加環(huán)保，壽命更長。無論是哪種化學儲電技術，其一般都面臨難以解決的污染問題，雖然污染問題一般會在電池儲能系統(tǒng)廢棄后才集中爆發(fā)，但仍值得事先給予重視。如廢棄鋰電池的處理將帶來高昂的處理成本。同時，儲熱系統(tǒng)的壽命會更長，目前常見的電力存儲技術一般都難以保證其使用壽命達到25年以上，但儲熱系統(tǒng)完全可以。
電力存儲領域正涌入越來越多的玩家，GE此前已經(jīng)將其儲能業(yè)務從原先的交通運輸業(yè)務單元剝離并入其可再生能源業(yè)務;德國最大風機制造商Enercon也在和德國Energiequelle合作建設德國最大的電池儲能項目。在中國，各類新能源電力儲能示范項目也正在快速推進中。
瑞典皇家理工學院太陽能熱發(fā)電研發(fā)工程師RafaelGuédez認為，電池儲能技術目前還無法與光熱儲能技術相抗衡，電池儲能系統(tǒng)在運營維護方面會有很多問題，不適合滿足大規(guī)模電力存儲的需求。
TRMancini太陽能咨詢公司的ThomasMancini博士表示，“是否對光熱發(fā)電構成威脅還是取決于儲能的成本，當前，這還不是一個問題，但未來，風電和光伏或許可以有一種廉價的儲能選擇。”
威海金太陽光熱發(fā)電設備有限公司總經(jīng)理康曼在此前給CSPPLAZA撰寫的文章中表示，“CSP雖然有儲能的優(yōu)勢，但如果認為其它新能源形式不可儲能是不明智的。在其它新能源領域，比如風能，一些廠家已經(jīng)在研究儲能技術。不久的將來這項技術可能將發(fā)展成熟。想完全靠儲能的優(yōu)勢來贏得市場不容易，CSP零部件價格必須下降。”
這也道出了新能源市場競爭的核心最終依然是成本，在電力存儲技術正在快速發(fā)展的當下，光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)應意識到，光熱儲能的競爭優(yōu)勢正在逐漸縮小，我們必須以更快的速度來降低光熱發(fā)電的成本，才能為這個產(chǎn)業(yè)贏得未來更大的發(fā)展空間!
