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光热巨头谈光热发电技术发展

2020-01-09 16:39:30 来源: 中国能源网 浏览量:0

  9月16日,在美国加利福利亚阿纳海姆市召开的“太阳能发电国际大会”上,全球三家光热发电巨头SolarReserve、Abengoa和BrightSource的高管纷纷表示,虽然因为成本较高和技术不确定等原因而饱受一些观察家诟病,但光热发电技术并没有停止发展,而是一直保持着稳定而又高速的市场增长,并凭借着其优异的储热与可调峰能力在电力结构中扮演着愈发关键的角色。

  三巨头谈储热的竞争优势

  在会议中,SolarReserve首席执行官KevinSmith向与会者解释了“为什么说储热系统是光热发电技术相比其它可再生能源技术最大的优势”的原因。他认为“美国人还没有完全意识到到储热技术的价值”,而这就是“光热发电技术在美国市场遇到的最大挑战之一”。

  图:从左至右依次为Dave Ramm(BrightSource董事长兼首席执行官)、Kevin Smith(SolarReserve首席执行官)、Fred Redell(Abengoa美国公司总经理)

  Kevin Smith表示:“我们需要比较和评估可再生能源解决方案的可调度性及其满足峰电需求的能力,而不是仅仅只关注每度电的成本。”

  光伏发电的持续大规模增长将迫使其进入基荷电供应行列,但由于其缺乏可调度性而无法满足峰电需求。加州还颁布了对于可再生能源项目发展非常利好的支持政策(本月加州制定了到2030年实现可再生能源发电占比达到50%的目标),因此像光热发电这样可以储热并具备调峰能力的可再生能源方案将成为关键。

  Kevin Smith说:“储热型光热发电技术将在很长一段时间内都具备应用价值,就算电力需要发生变化这点也不会变。而不带储热的光热发电技术存在像光伏一样的间歇性供电问题,而且成本高昂。”

  BrightSource Energy董事长兼首席执行官Dave Ramm高度赞同此观点,他表示:“光热发电技术如果不带储热系统的话很难具备经济性。”

  不过Abengoa美国公司总经理Fred Redell则较为乐观。他表示:“我并不这么认为,因为光热发电技术的经济性更大程度上取决于项目位置。但是如果增加储热系统的话,将会改变产品的属性并使其更具价值。关键问题在于你想用光热发电替代哪些能源。”

  Fred Redell认为目前美国有的地方基荷发电能力过剩,因此并不需要光热电站全天候发电和供电。当然并不是所有地方都是这样。

  三家公司目前都把光热发电业务拓展重点放在了海外市场,且在海外如智利、中国、南非和其它光热新兴市场均有部分已建和在建项目。这些新兴市场往往具有一个共同特点,那就是电网不够成熟,因此在这些地区储能系统更能凸显优势。

  Dave Ramm表示:“我们现在非常关注中国市场。”该公司正在跟上海电气合作在中国建设2*135MW光热发电项目。

  Dave Ramm认为,智利和南非等市场对于清洁、可调度的电力需求非常迫切,因此在那些市场储热型光热发电技术是非常具有竞争优势的。

  加强对鸟类安全的考虑

  Kevin Smith在会后接受媒体采访时表示,目前SolarReserve已经研发出了一种能大幅减少光热发电技术对鸟类影响的解决方案。他解释说,研究发现,大多数鸟类死亡不是发生在定日镜运行时,而是发生在其处于备用、随意面朝天空的状态下。在这种状态下,无规则指向天空的无数个定日镜所反射的太阳光形成了多个交错的强光区,会造成鸟类在飞过这些强光区时因为看不见东西而无法及时避开强光束,进而导致其被烧伤或致死(在系统处于运行的状态下,集热塔高度明亮,会对鸟类产生威慑效应,从而避免鸟类接近)。

  Kevin Smith介绍道:“我们的方案是让备用定日镜的聚光点分散开来,使备用定日镜的反射光束均高于塔顶的吸热器,并均匀分散在数个足球场大小的区域内,以保证天空中没有哪一点的聚光强度过高而对鸟类造成伤害。这样鸟类飞过备用状态下的定日镜反射的光束时就不会受到影响了。事实上,自从2015年1月份实施该方案以来,我们项目引起的鸟类死亡率为零。”

  成本下降潜力巨大

  Kevin Smith还指出,目前光热发电成本正在逐步下降,因为该技术仍有大量软成本可以削减。据他介绍,SolarReserve已经大大降低了定日镜的成本(定日镜成本通常为整个项目建设总成本的40%左右),他以今年10月份即将投运的Crescent Dunes项目和在建中的南非Redstone项目为例进行了介绍,后者定日镜成本约比前者下降了50%左右。Dave Ramm表示,Brightsource在降低建设成本方面也取得了与SolarReserve类似的成果。

  FredRedell则表示:“从施工的角度来看,我们已经取得了很大的进步。”他解释道,Abengoa已经探索出了多种方法可以使光热发电系统装备制造与工程建设可以更加高效和低成本。而装备性能参数的提升可以进一步提高光热发电系统的经济效益。

  9月16日,美国能源部宣布拨款3200万美元来支持光热发电技术的研发以进一步削减光热发电成本,Abengoa和SolarReserve也分别有光热技术研发项目被列入支持范围。

  SolarReserve工程与技术副总裁TimConnor在一份声明中表示,SolarReserve将使用此笔拨款开发高温熔盐集热器技术。“目前,熔盐加热可从550华氏摄氏度加热到1050华氏摄氏度”。该公司被选为SunShot计划支持的APOLLO项目将用于可耐温1350华氏摄氏度的创新型陶瓷吸热器的研发,希望借此项目突破当前塔式光热发电系统运行温度等参数障碍,从而有效地提高系统效率、储热性能并降低成本。”

  Kevin Smith最后表示,储热是光热发电技术相比光伏发电技术的一大优势。他说:“就当前而言,光伏发电技术的安装规模和成本要优于光热发电,但是其储能问题始终没有得到完美解决。随着光热发电装机规模的不断提升,我们预计光热发电技术会像光伏发电那样实现效率的快速提升和成本的快速下降,更关键的是光热发电技术已经解决了储能的问题。”

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