南京磐能電力科技股份有限公司、河海大學能源與電氣學院的研究人員毛維宙、陸華軍等，在2018年第11期《電氣技術》雜志上撰文指出，儲熱系統是塔式光熱電站的重要組成部件，其容量大小一般用儲熱時間來描述。儲熱時間是儲熱系統所能儲存的熱量可以供汽輪發電機組在額定工況下運行的最大時間。

目前已建的塔式光熱電站的儲熱時間取值比較隨意，未考慮其對電站經濟效益的影響，本文提出了一種考慮綜合經濟效益對電站儲熱時間進行優化的方法，以在我國西部某地區建設50MW塔式光熱電站為例，使用該地區的實際地理氣象數據,建立了塔式光熱電站的能量轉換效率模型及經濟性評價模型，以平準化度電成本最低為優化目標，分別得到了太陽倍數分別為1.8和2.4時電站的最優儲熱時間取值，分析了在一定太陽倍數下，儲熱系統容量對電站經濟效益的影響，并分析了儲熱系統容量對電站年容量因子的影響。

目前，光熱電站的形式主要包括槽式、塔式、線性菲涅爾式和碟式四種[1]。其中，塔式光熱發電的聚光比較高，太陽能轉化率高，發電效率提升空間更大，因此是最具有開發潛力的光熱發電形式，也是大規模太陽能發電的最理想方式[2]。

目前國內外對于塔式光熱電站儲熱系統的研究主要集中在儲熱系統結構設計、儲熱系統仿真等方面，而對儲熱系統容量優化的研究較少。

文獻[3]分析了目前儲熱系統的發展概況，比較了油鹽和熔鹽作為太陽能熱電站的儲熱介質的經濟性，得到了用來判斷兩者經濟性優劣的比例曲線，并以50MW容量的太陽能熱電站為例，建立了儲熱系統的經濟性評價模型，通過模擬計算分析，對50MW電站的儲熱系統進行了優化設計，最終得出了儲熱系統的最佳結構。

文獻[4]介紹了儲熱系統設計方法的概況以及太陽能熱電站儲熱系統設計時在不同層次上需要考慮的因素，討論了儲熱系統設計以及應用到太陽能熱電站中的各種儲熱系統的熱能和效率分析。

文獻[5]開發了一種新的溫躍層儲熱罐仿真模型，解決了以往文獻中模型的不足，并將新的模型并入了一個100MW塔式太陽能熱發電系統模型中，研究了溫躍層儲熱罐長期運行期間的儲熱性能。

本文在建立塔式光熱電站的能量轉換效率模型及經濟性評價模型的基礎上，以平準化度電成本最低為優化目標，分別得到了太陽倍數分別為1.8和2.4時電站的最優儲熱時間取值。

圖1 塔式光熱電站實物圖

結論

本文以在我國西部某地區建設50MW塔式光熱電站為例，建立了電站的能量轉換效率模型和經濟性評價模型，研究了定太陽倍數下儲熱系統容量對電站運行性能及綜合經濟效益的影響，得到以下結論。

1）太陽倍數一定時，電站LCOE隨太陽倍數的增大先下降后上升。

2）太陽倍數為1.8時，當儲熱時間取6h時電站的LCOE最低，經濟效益最好。

3）太陽倍數為2.4時，當儲熱時間取8h時電站的LCOE最低，經濟效益最好。

4）太陽倍數一定時，年容量因子隨儲熱時間的增加而增大，但增長趨勢會逐漸減緩，最終趨于一個最大值。