集中太阳能热发电(CSP)技术概述
基本原理
集中太阳能热发电(CSP)通过将阳光转化为电能,是一种新兴的可再生能源技术。
资源分布
CSP 技术最适合在光照充足、天空晴朗的地区应用,这些地区包括美国西南部、墨西哥、北非、中东、中亚、南非和澳大利亚的部分地区,以及中国和印度的部分地区。尤其适合在15°到40°纬度之间,如北非、中东、南部非洲、西部印度、美国西南部、墨西哥、南美部分地区和澳大利亚等地。
技术与市场
- 市场现状:CSP 市场正在重新兴起。西班牙和美国是主要市场,占全球市场的90%。其他如阿尔及利亚、埃及、摩洛哥、澳大利亚、中国、印度、伊朗、以色列、意大利、约旦、墨西哥、南非和阿联酋也在积极开发或考虑项目。
- 技术进步:自2007年至2009年,出现了多个重要创新,如商业化的太阳能塔、具有多小时存储能力的商业电站和线性菲涅耳反射器电站。
- 成本与效益
- 投资成本:投资成本范围从每瓦4.2美元到8.4美元不等,取决于太阳能资源的质量和储能规模。
- 发电成本:目前水平化电价成本范围为每千瓦时17至25美分,随着市场供应增加和技术改进,预计到2050年,某些优质地区发电成本有望降至每千瓦时10美分以下。
- 长期预测:根据IEA《能源技术展望》2008年蓝本预测,到2050年,CSP 将提供全球5%的电力;初步结果表明,到2050年,CSP 的贡献可能达到12%。
经济与环境影响
- 就业:建设CSP电站可创造每兆瓦相当于8至10个就业岗位。
- 成本降低:随着累计容量增加,投资成本和发电成本预计将在2015年至2020年间降至每兆瓦时97至130美元。
- 环境效益:仅依靠太阳能的CSP电站的生命周期二氧化碳排放量为每千瓦时17克,远低于煤电厂和天然气联合循环电厂。
- 政策支持:西班牙和美国通过上网电价补贴、可再生能源配额标准和赠款计划支持CSP项目。其他国家和地区也已建立类似的政策框架。
结论
CSP 技术具有巨大的发展潜力和环境优势,有望在未来几十年内成为重要的可再生能源来源。随着技术进步和政策支持的增强,CSP 在全球能源结构中的比重将进一步提高。