對我國首批光熱示范項目來說，儲熱時長達(dá)到4小時以上是申報的必要條件，而最終入選的20個項目設(shè)計儲熱時長大多在6小時以上，最長可達(dá)16小時。
通過增加儲能時長可以增加發(fā)電量。但儲能時長增加到一定程度，將導(dǎo)致項目發(fā)電成本增加，所以合理選擇儲能時長至關(guān)重要。那么，光熱電站儲熱時長應(yīng)如何確定?儲熱時長是否越長越好?儲熱時長的選擇應(yīng)該考慮哪些因素?
固定電價機(jī)制下應(yīng)以度電成本最優(yōu)為原則
圖1模擬的是一座位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯地區(qū)裝機(jī)50MW的槽式光熱電站不同儲熱時長下度電成本(LCOE)的變化。
圖1：儲熱時間與LCOE之間的關(guān)系
(注：來自《中國太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)政策研究報告》，供參考)
從圖1可以看出，隨著儲熱時間的增加，該電站的LCOE在下降，其儲熱時長為10小時時電價可以達(dá)到最低。這個最低點(diǎn)的計算主要取決于電站容量、儲熱單元一次投資以及當(dāng)?shù)氐奶栞椪召Y源。
在我國當(dāng)前的示范項目框架下，上網(wǎng)電價不分時段為統(tǒng)一電價，此時，配置儲能時長以度電成本最低為原則，在上述案例的計算模型下，項目選擇10小時儲能最優(yōu)。
分時電價機(jī)制下還應(yīng)考慮整體售電收入最大化
而在分時/峰谷電價機(jī)制下，除了度電成本外，還需要考慮整體的售電收入最優(yōu)來配置。
簡單來說，儲熱時長設(shè)計既要滿足電網(wǎng)對于調(diào)峰所需的電力需要，又要確保光熱電站在高售電價格時段充分輸出以保證電站經(jīng)濟(jì)性。
在計算儲熱時長時，首先應(yīng)根據(jù)上網(wǎng)電價和太陽落山的時間差初步確定儲熱時間。
如下圖2顯示了太陽落山后高電價的時段有6小時左右，因此可初步設(shè)定儲熱時長為6小時。
圖2：儲熱時間的確定(來自太陽能熱發(fā)電站設(shè)計)
此時，通過對某電站儲熱時長與LCOE的對應(yīng)關(guān)系計算，假定如圖1數(shù)據(jù)顯示，10小時儲能時LCOE最低。但在該分時電價機(jī)制下，從22:00開始到第二天8點(diǎn)，電價均低至0.3元，因此應(yīng)綜合考慮，電站維持9點(diǎn)~22點(diǎn)共計14個小時的輸出即可。因此配置儲熱時長應(yīng)選擇6~8小時為宜。
光熱電站儲熱的主要目的是保障電站的穩(wěn)定和連續(xù)運(yùn)行，從而滿足電網(wǎng)的需求并獲得最高的經(jīng)濟(jì)性。儲熱量的確定除了要考慮經(jīng)濟(jì)性，還應(yīng)考慮電網(wǎng)對調(diào)峰的要求。
對此，國家應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略研究和國際合作中心原主任李俊峰曾表示：“儲熱本身是一個成熟的技術(shù)，儲多少、儲多長時間、其本身是一個經(jīng)濟(jì)性問題，而非一個技術(shù)性問題。儲能時長必須與電網(wǎng)的調(diào)度要求相適應(yīng)，而非儲能時間越長越好。電網(wǎng)需要一個小時的調(diào)峰，儲一個小時就是好的。”
