储能促进了太阳能的发展

聚光太阳能技术系统使用带有跟踪系统的镜子或透镜，将大面积的阳光聚焦到一个小区域。然而，这些创新并不新鲜。事实上，传说在公元前213年，希腊工程师阿基米德用一面巨大的镜子将太阳光聚焦在入侵者身上，点燃了攻击他家乡的罗马船只。

今天，它们被用于提供工业过程的加热或冷却，将多余的热能储存起来以按需发电。到目前为止，这与将船只烧成灰烬完全相反。

集中式太阳能发电(CSP)可能不是一项新技术，但它的现代发展在一定程度上受到了最初的高资本成本的阻碍，然后是2008年之后全球经济放缓导致资金缺乏。与化石燃料相比，CSP仍然昂贵。这实际上意味着，可再生能源领域的重点在金融、政府支持和结构方面都转向了其他领域。

尽管如此，一些国家已经努力创建可持续的CSP产业;尤其是西班牙和美国，还有摩洛哥和一些海湾国家，尤其是沙特阿拉伯。在所有这些国家，都有政府支持的补贴计划，以确保CSP电厂运营商拥有生存所需的资金。2005年至2012年期间建成了70多个集中太阳能热电厂项目。此外，根据GlobalData Power Database的数据，全球CSP的累计装机容量从2010年的1092兆瓦增加到2018年的5597兆瓦，CAGR为22.5%。

事实上，正是在过去的几年里，筹集资金建设和维护工厂的成本大幅降低，并产生了规模经济，进一步降低了成本。此外，在实际的太阳能领域也有持续的研发和技术进步。这意味着镜子、反射器和收集器等设备的成本下降了;工程、采购和建设(EPC)也下降了。

第三个因素是CSP产生的能量无法储存和储存以供以后使用，这也阻碍了该行业的初步发展。但随着研究和开发，可靠和长寿命的存储能力现在是可行的，CSP作为一种可靠、稳定和具有成本竞争力的能源看起来越来越突出。

能够储存产生的能量的重要性在于，它将CSP从一个即时的电源转变为稳定、可扩展和可靠的电源。这种方法是蓄热，它有效地帮助保留白天产生的太阳能热量，然后在需要时将其转换为电能。一旦转换成电能，这些电能就可以接入电网，并被输送到任何需要的地方。

它的工作原理主要是太阳加热液体，然后将其储存在一个巨大的金属罐中。能量可以储存在熔盐中(温度约为565℃)或传热流体中(温度约为400℃)。一旦需要储存热能，液体就可以被送到热交换器，在那里热量被提取出来，然后用来烧水。这反过来又会产生蒸汽来运行蒸汽轮机，就像早期的发电厂一样，使用天然气、煤炭或核能等燃料来旋转大型涡轮机以产生能量。

一旦熔盐吸收了热量，就可以储存在其他地方，然后再送回塔中，由阳光再次加热。而且由于熔盐在保温方面非常有效，每天只损失1%的热量，因此可以储存这些热能，然后将其装满几个月。

在实际应用中，更可行的方法是在日落后利用每日储存的能量，创造稳定可靠的每日能量流，以满足每日高峰需求。简单地说，储能需要储存足够的能量，然后在日落后发电，并能够在高峰使用时间扩大规模;例如，当人们做饭的时候。

熔盐热能存储可以每天这样加热和冷却至少30年。

所有这些的重要性都体现在数据上;截至2018年底，在5.6吉瓦的有源CSP容量中，约2.6吉瓦为储能，约3吉瓦为无储能。相比之下，在不同发展阶段的CSP项目中，95.8%的即将到来的容量具有存储功能。根据GlobalData Power Database的数据，在未开发的CSP容量中，只有4.2%没有存储。

大多数活跃的CSP项目都具有6-10小时的蓄热能力。根据GlobalData Power数据库的记录，在“未开发”容量的情况下，62.8%的存储时间为10-13小时，14%的存储时间超过13小时。

这些数字令人鼓舞，因为CSP计划不仅能够全天候提供稳定可靠的电力，而且还可以利用CSP更长的存储能力来降低整体发电成本。

摩洛哥是持久和可持续的CSP产业的一个很好的例子。它最初启动了两个突破性的独立CSP项目:Noor I和Noor II和III。150MW的Noor III CSP塔在运行的头几个月就超过了其在输出和存储集成方面的性能目标。现在，摩洛哥计划在Noor Midelt开发两个混合CSP/PV太阳能发电厂，每个发电厂的CSP总容量(含存储)为150-190MW。

南非也很积极。2016年，bokport CSP工厂24小时供电14天。在此期间，该电厂的发电能力为66%。这证明了CSP可以取代煤炭用于夜间发电，减少对燃煤发电的依赖，避免停电。在满负荷运行时，工厂被判定能够连续运行9.3小时。

与此同时，迪拜电力和水务局最近发布了一份资质申请，要求开发商建造和运营穆罕默德·本·拉希德·阿勒马克图姆太阳能公园的900MW第五期，这是世界上最大的基于独立发电模式的单站点太阳能项目。这一阶段将使用光伏太阳能电池板。第四阶段项目由中国上海电气(Shanghai Electric)和沙特阿拉伯ACWA电力(ACWA Power)组成的财团承建，将采用三种技术:600MW的抛物面盆综合体、100MW的聚光太阳能塔和250MW的光伏板。到2030年，该太阳能公园的计划总产能将达到5000兆瓦。

在澳大利亚，一些公司正在为CSP提供蓄热服务，以填补该国高峰时期的电力缺口;15-16吉瓦的煤炭产能将在15-20年内退役。

在可持续能源被优先考虑的时代，具有存储功能的CSP很可能对世界整体能源结构做出重大贡献。下一个挑战将是如何最好地将其整合到整个电网中。