BVES最新研究數(shù)據(jù)：熔鹽儲(chǔ)熱與鋰電池儲(chǔ)能成本對(duì)比

具有成本效益的能源儲(chǔ)存方案可以說(shuō)是人類(lèi)逐步過(guò)渡到低碳社會(huì)的關(guān)鍵，而當(dāng)前能量存儲(chǔ)主要有兩種方式，一種為儲(chǔ)熱，一種為儲(chǔ)電。那么，這兩種儲(chǔ)能形式哪種更具經(jīng)濟(jì)性呢?

近日，德國(guó)儲(chǔ)能協(xié)會(huì)(BVES)發(fā)布的一組最新研究數(shù)據(jù)顯示，分別儲(chǔ)存1kWhel和1kWhth的能量時(shí)，鋰離子電池儲(chǔ)電成本約為熔鹽儲(chǔ)熱成本的33倍?！驹敿?xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表】

表：儲(chǔ)能成本對(duì)比(數(shù)據(jù)來(lái)源于多份德語(yǔ)資料，計(jì)算方式為總資本支出除以一個(gè)工作周期內(nèi)的總儲(chǔ)電量或熱量，其中鋰電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的成本還包含了空調(diào)和防火措施等基礎(chǔ)設(shè)施的投資成本。)

如上表，BVES方面表示，需要注意的是，無(wú)論是直接換熱還是間接換熱，根據(jù)溫差和運(yùn)行方式的不同，具體成本也會(huì)有所差別，因此，資料提供的成本數(shù)據(jù)范圍在25-70歐元/kWhth之間。而使用大型鋰電池的六個(gè)示范系統(tǒng)(由能源供應(yīng)商STEAG建造)的儲(chǔ)電成本則高達(dá)833歐元/kWhel。

按照上表數(shù)據(jù)，熔鹽儲(chǔ)能的成本相比鋰電池儲(chǔ)電成本具有明顯優(yōu)勢(shì)。兼任德國(guó)Enolcon和Storasol兩家公司【Enolcon公司是一家工程咨詢(xún)公司，專(zhuān)門(mén)為傳統(tǒng)電站各可再生能源設(shè)施開(kāi)發(fā)商提供項(xiàng)目融資和評(píng)估支持服務(wù);Storasol公司則創(chuàng)建于2013年，依托Enolcon公司開(kāi)發(fā)的技術(shù)設(shè)計(jì)高溫儲(chǔ)熱系統(tǒng)?！靠偨?jīng)理的GünterSchneider博士對(duì)上述數(shù)據(jù)表示贊同。

Schneider認(rèn)為，成本對(duì)比一直是一個(gè)很棘手的問(wèn)題，因?yàn)樗鼈兒艽蟪潭壬先Q于基礎(chǔ)計(jì)算需要涉及哪些設(shè)備，如風(fēng)扇、換熱器、泵等。如果初始成本相同，當(dāng)溫度可以影響儲(chǔ)熱容量的大小時(shí)，每千瓦時(shí)熱的成本還取決于儲(chǔ)存溫度。比如，當(dāng)儲(chǔ)熱溫度達(dá)到550℃時(shí)，儲(chǔ)熱容量約為440℃時(shí)的兩倍，因而每千瓦時(shí)熱的儲(chǔ)能成本可削減一半。

Schneider同時(shí)指出，技術(shù)創(chuàng)新正在使儲(chǔ)熱成本得到進(jìn)一步下降。例如，Storasol公司的新型模塊化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)600℃以上的儲(chǔ)熱溫度，該技術(shù)使用砂礫或碎石儲(chǔ)熱，使用室外空氣傳熱。創(chuàng)新型的固態(tài)儲(chǔ)熱介質(zhì)按床型排列，可實(shí)現(xiàn)快速儲(chǔ)熱和釋熱。巨大的表面積可降低空氣流速，使得整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的壓力損失最小化。通過(guò)測(cè)算，采用該技術(shù)儲(chǔ)熱成本可降低到15~25歐元/kWhth。2015年末，采用該技術(shù)的首個(gè)兆瓦級(jí)系統(tǒng)在德國(guó)拜羅伊特大學(xué)已經(jīng)投入運(yùn)行。

而對(duì)于正處于發(fā)展階段的光熱發(fā)電行業(yè)來(lái)說(shuō)，熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)目前已逐漸成為光熱電站的標(biāo)準(zhǔn)配置，業(yè)界公認(rèn)的是，具備高經(jīng)濟(jì)性的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)無(wú)疑將對(duì)光熱發(fā)電行業(yè)的未來(lái)發(fā)展起到積極作用。

具體來(lái)說(shuō)，熔鹽是目前大型光熱發(fā)電站使用最普遍的儲(chǔ)熱介質(zhì)，高性?xún)r(jià)比的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)則是光熱電站無(wú)需化石燃料輔助系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定發(fā)電的重要保障。此外，除了用于光熱發(fā)電，熔鹽儲(chǔ)熱還可以用于海水淡化和稠油開(kāi)采等多個(gè)領(lǐng)域。