国际太阳能发电产业的新进展

新能源的快速发展以及相关产业的进步已经成为全球经济和能源利用的重要支柱,很多国家和地区都在大力倡导利用新能源,特别是可再生能源。重点阐述了太阳能电力的最近进展情况,包括欧洲光伏产业发展新进展、美国太阳能电力发展现状、澳大利亚太阳能补贴计划实施进展、日本与突尼斯的撒哈拉太阳能孵化项目等5个内容,通过比较分析并结合国内光伏电力的发展情况,总结出了3点针对我国光伏产业发展的借鉴意义。     

化石燃料＋太阳能=未来发电

太阳能热发电对人类环境的改善及电力行业的可持续发展,具有重要的战略意义,也是21世纪的一种重要能源产业。文章介绍可再生能源发展与应用的推广瓶颈,重点分析了3种聚焦型太阳热能（CSP）的集热技术及应用情况,提出了将可再生能源技术与传统发电技术相结合,取长补短,是一种切实可行的解决办法。可以预见,未来发电的趋势是将传统的火力发电技术与太阳能热发电技术相结合。     

2030年欧盟的集中式太阳能发电将达170TWh

集中式太阳能发电技术(Concentrated Solar Power,CSP)是将太阳能聚集在一个点上,通过加热水或液体产生水蒸气带动汽轮机发电的技术。通常利用抛物形状槽、抛物形状圆盘或塔状功率系统收集太阳能以生产电力,CSP技术更适合应用于太阳光相对充足、广袤的荒漠戈壁地区,如欧盟地中海沿岸国家。     

企业之窗

ABB先进技术支持中国太阳能发电事业 电力和自动化技术集团ABB积极参与中国太阳能开发利用,为提升国家可再生能源占电力消费比例、改善能源结构做出积极贡献。迄今为止,ABB凭借领先技术与产品已经先后参与了国内多个大型太阳能发电项目建设,包括亚洲最大的太阳能光伏电站——昆明石林166MW大型并网光伏电站、敦煌10MW并网光伏电站等。     

我国太阳能光伏发电技术应用综述

0前言太阳能作为一种可持续利用的清洁能源,是理想的可再生能源选择。太阳能光伏发电技术的开发始于二十世纪五十年代,为了实现能源和环境的可持续发展,世界各国都将光伏发电作为发展的重点,光伏产业发展迅速,并首先在太阳能资源丰富的国家如德国、日本、美国等国家得到了大面积的推广和应用。我国的太阳能资源丰富且分布范围广,太阳能光伏发电的发展潜力巨大。     

太阳能在灯具产品上的应用

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能，广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。太阳能作为可再生能源的一种。则是指太阳能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于这一技术领域；通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术[编者按]     

太阳能烟囱式热力发电技术进展

太阳能烟囱式热力发电是一项可利用太阳热能进行大规模发电的、非常有前景的清洁能源技术,在费用与性能上已经显示出了很大的优势,对人类环境的改善和电力行业可持续发展具有重要的战略意义,必将成为21世纪一种重要能源产业。为此,介绍了太阳能烟囱式热力发电技术产生的背景、原理与特点,世界各国太阳能烟囱式热力发电技术的研究进展及应用前景,以及主要相关技术,同时提出了发展中国太阳能烟囱式热力发电技术研究的建议。     

未来十大新能源

（1）太阳能。人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在2000多年前的战国时期,就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火;利用太阳能干燥农副产品。发展到现代,太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电是一种新兴的可再生能源利用方式。     

清洁能源之太阳能

从1615年法国工程师所罗门·德·考克期发明了第一台利用太阳能加热空气膨胀做功而抽水的机器开始,人类将太阳能作为一种能源和动力直接加以利用,已有300多年的历史了。在我国,太阳能作为一种新兴的清洁能源,对它的研究利用起步较晚。但由于太阳能具有的多种优势,加上国家的扶持政策,在我国已经形成了初步的太阳能产业链,并呈现出良好的发展前景。     

德国的太阳能—氢气技术示范工程

太阳能是可再生能源中重要的一种,而氢气是一种具有多项优点的能源载体元素。为此,德国巴伐利亚太阳能－氢气联合公司进行了太阳能利用和使用氢气为能源载体的能源利用的太阳能－氢气技术的综合研究。文中介绍了该项示范工程的主要目的和任务,示范工程的项目、实施安排以及进展情况。     

计及置信容量的光热电站储热容量优化配置

为探索光热电站的容量价值,文中基于光热电站的容量置信度和度电成本,提出一种光热电站集热面积和储热容量优化方法。文中建立光热电站发电效率模型和经济性模型,基于序贯蒙特卡洛方法计算发电系统可靠性,使用粒子群算法计算光热电站置信容量,研究太阳倍数和储热时长分别对光热电站容量置信度和度电成本的影响;并以容量置信度和度电成本作为优化目标,使用加权理想点法建立目标优化函数、熵权法确定指标权重值,对太阳倍数和储热时长进行优化。以西北某地区光热规划为例,使用该地区实际太阳辐照资源数据建立模型,发现随着太阳倍数和储热时长的增加,容量置信度单调递增,而度电成本呈先降后升的趋势,可优化得到约束条件下最佳太阳倍数和储热时长。     

考虑启动热量约束的光热机组优化运行模型

光热发电系统能够有效应对光照资源的随机性与间歇性,为大规模可再生能源开发提供了新途径。针对已有模型未计及机组启动约束,导致运行计划不可行的问题,文中详细分析了光热机组启动中的热量累积过程,建立了考虑启动热量约束的运行模型,更精细地刻画了机组运行特性,并基于上述模型开展了光热机组运行优化研究。以改编的IEEE-RTS79为例进行了算例分析,结果表明所提出的模型正确有效,能避免机组启动方案不可行的问题。同时,通过灵敏度分析进一步说明了光热发电作为一种可再生能源降低系统生产成本、促进风电等其他形式可再生能源电力消纳的效益和影响因素。     

聚光型太阳能电站与风电场联合优化运行及竞价策略

聚光型太阳能热发电(concentrating solar power,CSP)技术被认为是最具发展前景的可再生能源利用技术之一,其在不增加系统不确定性的前提下,利用蓄热系统(thermal energy storage,TES)使太阳能成为可调度资源。同时,CSP电站具有灵活的调节特性,将其与风电相结合,可以降低系统出力的不确定性并提高可再生能源的消纳能力。该文分析CSP电站的储能特性,建立CSP电站与风电场联合优化运行及竞价模型。该模型对CSP电站各组成部分进行较为详细的建模,计及可再生能源出力和市场价格不确定性的影响。为了提高电力系统的灵活性并增加联合系统的经济收益,考虑CSP电站在参与辅助服务市场竞价的同时为风电场提供平抑出力波动的备用容量。最后,通过算例对模型的有效性进行验证,并分析说明联合竞价策略相较于单独竞价策略的优势。     

含大规模储热的光热电站—风电联合系统多日自调度方法

含储热的光热电站具有良好的可调度性,其可调度能力与实时光照功率和储热装置内存储的能量有关。当光热电站与风电组成联合系统发电时,光热电站可以削减风电的不确定性,但由于风、光功率情况在不同调度日间具有波动性,因此联合系统需要的光热电站的可调度能力和光热电站的实际可调度能力每天均不相同。文中建立了基于场景方法的光热电站与风电联合系统的多日随机调度模型。该模型充分考虑多日风、光功率预测的不确定性,进行联合系统日前自调度。最后,通过算例分析,讨论了不同预测时间尺度、储能参数取值对自调度结果的影响。     

含多类型电源的电力系统光热发电效益评估方法

光热发电(CSP)在电力系统中发挥的效益与CSP的运行方式、储热时长等密切相关,合理评估CSP效益对CSP的发展具有重要影响。文中提出一种全面评估CSP容量效益、电量效益的等值年费用法,并计及了机组启停、储能电源跨日调节。对含有CSP的系统进行8760 h生产仿真模拟,比较CSP投运前后系统火电装机需求和煤耗的变化,评估CSP的容量效益和电量效益,进而评估CSP的国民经济性。对西北地区实际电网进行仿真,仿真结果验证了所提方法的有效性。研究结果表明:CSP的国民经济效益与CSP的投资、调峰方式、储热时长和新能源发电规模相关。相较于以光热发电量最大为目标的CSP不参与调峰运行,CSP参与调峰运行时其国民经济性更优。     

光热发电商参与下的电力现货市场均衡分析

针对当前国内光热电站(concentrating solar power,CSP)参与电力市场交易程度低,市场相关运营研究尚属空白。文章考虑光热发电商作为市场承载主体,面向电力现货市场交易,在解析其内部“光、热、电”能流特征基础上,构建了以热能为能量中枢的光热电站运行模型;然后,以光热发电商售电收益最大为目标,建立了基于多寡头古诺模型的市场交易决策模型,并给出了其非线性互补方法求解过程;最后,以国内某实际光热电站为参考,在3类典型日场景中对其参与电力市场交易进行了实例模拟。结果表明:因其优良的出力稳定特性,光热发电较传统光伏发电,市场竞争能力有显著提升,很大程度上可以弥补其在容量成本上的不足;光热发电的富余热量,能更好地满足电热耦合系统的需求,替代热电联产环节,降低了运行成本,满足了未来综合能源系统发展需求。     

德国分布式能源系统的最新进展与实践经验

分布式能源系统的发展及其带动的新能源产业发展已经成为各国经济发展的重要组成部分。详细分析了德国在分布式能源系统方面的最新进展,在政府的政策框架条件下,德国可再生能源法案中规定的税收补贴政策给其新能源市场带来积极信号,促进了德国风电、太阳能等产业的迅猛发展。同时讨论了德国新能源行业发展的优势与劣势,通过分析指出,新能源产业的发展还有待市场经济的考验,高渗透率的可再生能源发展还需要更加完善的法规制度。     

光热电站容量效益评估及影响因素研究

光热发电作为一种清洁能源,配置储热后具有良好的调节性能,近年得到大力发展。依据自身经济性,光热电站往往配备较大的储热装置,能够平移所吸收的光热能,且具有跨日调节能力,使得光热机组有一定替代常规机组带负荷的能力,即容量效益。本文提出一种基于等可靠性的光热电站容量效益评估方法,考虑了调峰方式、储热时长、新能源规模、光热电站规模对光热电站容量效益发挥的影响,采用基于数学优化的生产模拟仿真程序,以周为尺度,计算全年8760 h的系统运行状态,计及了机组启停、水电跨日调节、抽蓄跨日调节、光热电站的跨日调节等因素。最后通过对西北地区实际电网的仿真,验证了所提方法的有效性。     

基于静态模型的光热储能电站发电量优化策略

目前国内的光热储能电站处于起步阶段,对提高其运行效率或提升发电量的研究多数是从储热介质或储热方式出发,从内部能量流入手的优化方式却鲜有研究。针对以上问题,文章提出了一种基于静态模型的光热储能电站发电量优化策略,以提高其发电量与电站运行效率。首先从光热储能电站的运行机理出发,对各子系统自身及之间的能量流进行合理简化,得到静态能量流数学模型;然后提出一种以光热储能电站发电量最大为目标函数,以上述静态能量流数学模型为约束条件的优化策略,针对控制过程中时滞环节产生的不利影响,利用Smith预估补偿予以克服;最后采用MATLAB对该优化策略进行仿真验证,结果表明该优化策略可以有效提高光热储能电站的发电量与运行效率。     

考虑分时电价及光热电站参与的多能源虚拟电厂优化调度

针对分布式风电、光伏并网对电网调度运行的影响,利用光热电站(concentrating solar power plant,CSP)出力可调的特点,联合储能电池构建包含风电、光伏、光热及储能电池的多能源虚拟电厂(virtual power plant,VPP).根据光热及储能电池特性,基于分时电价制定运行策略,以各时段...