光熱電站鏡場系統突遇廠用電中斷供應，定日鏡跟蹤系統將失效，輕則可能造成聚光失效，重則可能造成吸熱器過熱損毀，因此為鏡場系統配備后備電源，以應對臨時斷電情況，是電站前期規劃不可忽視的課題。因名噪一時的美國Ivanpah塔式光熱電站采用超級電容作為光熱電站定日鏡系統的備用電源，全球光熱市場對超級電容作為備用電源的認知度有所提升。與傳統備用電源方式——鉛酸電池UPS和柴油發電機組相較，超級電容以快速響應、寬溫度范圍、免維護等特性脫穎而出，成為光熱電站備用電源的新選擇。

 

分布式備用電源快速釋放電能

超級電容與鉛酸電池UPS電源系統及柴油發電機組均為光熱電站可選擇的備用供電方式。相比于采用后兩種集中式后備電源控制整個塔式電站所有定日鏡的UPS電源系統，超級電容有著獨特的優勢，其安裝在鏡場中的每一臺定日鏡上，利用廠用電對自身進行充電，充滿之后，其將一直處于帶電狀態，以備不時之需。這種分布式備用電源系統能夠在電廠斷電瞬間快速釋放電能，并可在幾秒內迅速將定日鏡驅動至水平安全位置。由于這些備用電源的容量較小且數目眾多，彼此之間具有獨立性，同時發生故障的概率非常小，所以不易發生大規模的斷電事故，供電的可靠性較強。

投資成本與電池持平且免維護

在本月中旬CSPPLAZA會員單位巡回調研活動中，自動化設備公司、電力工程公司以及投資管理公司等多家單位代表饒有興趣聽取了超級電容領軍企業集星科技行業銷售總監謝月興的介紹：以裝機50MW并配置20㎡規格的定日鏡的塔式光熱電站為例，每個定日鏡需安裝一組由6-9個單體串聯而成的超級電容模組，所需的投資約為700萬人民幣，與鉛酸電池UPS電源系統的投資成本基本持平；而配備超級電容的分布式后備電源系統的使用年限達15年，遠遠超出鉛酸電池的使用壽命；同時，由于超級電容器采用全密封結構，沒有水分等液體揮發，使用過程中全生周期無需維護，即后續維修費用為零。

 

CSPPLAZA會員單位巡回調研之走進集星科技

高效儲能環境友好性佳

相對鉛酸電池UPS系統，超級電容具有耐低溫、壽命長以及免維護等優點。一般來說，超級電容循環壽命達1百萬次，可正常應用15年以上，其可在零下40度的超低溫條件下運行且不需要任何電伴熱的輔助，而其容量變化率可在-40~65攝氏度的溫差范圍內控制在≤5%。除此之外，由于采用活性炭材料電極、鋁金屬以及可降解的有機體系電解液作為材料，超級電容具有極佳的環境友好性。

謝月興稱，就目前來說，超級電容在國內光熱發電行業尚未實現大規模化應用。究其原因，主要是由于光熱發電在中國尚處于起步階段，且國內尚無足夠的案例證實其實際可行性，這使得國內項目商仍比較傾向于選擇傳統的鉛酸電池UPS電源系統或柴油發電機組來作為備用電源。不過他對國內光熱行業的發展與超級電容未來在光熱發電領域的應用前景持樂觀態度，他表示，超級電容在剛進入風力發電領域時也經歷了類似情況，但較終憑借自身優勢得到了業內認可，未來隨著中國光熱市場的進一步發展壯大，超級電容的應用情況也有望得到改善。

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超級電容是一種介于電容器和電池之間的新型儲能器件，兼備快速充放電與儲能的特點，但其儲能過程中并不發生化學反應，在這點上與電池有著本質區別。雖然電池的能量密度高于超級電容，單位體積下儲存的能量也更多，但超級電容的功率特性更好，可實現大電流快速充放電，適宜用作光熱發電、風力發電等電力能源系統的備用電源。

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