SolarReserve公司CEOKevinSmith近日在接受海外媒體采訪時(shí)表示，其公司開發(fā)的位于內(nèi)華達(dá)州的新月沙丘電站將于2015年3月底前正式投入商業(yè)化運(yùn)行。
KevinSmith同時(shí)表示，新月沙丘電站將不會(huì)像之前投運(yùn)的Ivanpah電站那樣“步履蹣跚”，需要經(jīng)過較長時(shí)間的過渡期才能達(dá)到預(yù)期發(fā)電目標(biāo)，預(yù)計(jì)新月沙丘電站在投運(yùn)的12個(gè)月后即可達(dá)到發(fā)電量的設(shè)計(jì)預(yù)期。
3月并網(wǎng)運(yùn)行
新月沙丘電站是全球目前在建的最大的塔式熔鹽電站，裝機(jī)110MW，配10小時(shí)儲(chǔ)熱系統(tǒng)，預(yù)計(jì)商業(yè)化運(yùn)行后年發(fā)電量達(dá)50萬MWh，足夠供應(yīng)75000戶普通家庭的日常用電需求。
新月沙丘電站位于著名賭城拉斯維加斯北部，車程約3個(gè)小時(shí)左右。內(nèi)華達(dá)州最大的電力公司NVEnergy公司為該電站的電力承購方，PPA協(xié)議購電年限為25年，協(xié)議電價(jià)僅為0.135美元/KWh。
自2014年2月12日電站主體工程建設(shè)完成以來，新月沙丘電站一直處于試運(yùn)行調(diào)試階段。很巧的是，就在其宣布主體工程建設(shè)完工后的第二天（2014年2月13日），包括美國能源部部長ErnestMoniz在內(nèi)的眾多行業(yè)人士出席了在加州和內(nèi)華達(dá)州交界處舉行的全球最大光熱電站Ivanpah塔式電站的投運(yùn)典禮，Ivanpah電站位于新月沙丘電站南部210英里。
圖：宏偉的新月沙丘電站
上述兩個(gè)大型光熱電站都享受到了美國能源部的貸款擔(dān)保支持，貸款金額分別為16億美元（Ivanpah）和7.37億美元（新月沙丘）。此外，這兩個(gè)項(xiàng)目也都享受到了30%的聯(lián)邦投資稅收抵免(ITC)政策的支持。
由于享受到了美國政府給予的大力支持，這些位于沙漠地區(qū)的大規(guī)模光熱發(fā)電項(xiàng)目也被許多人密切關(guān)注著。因?yàn)樗鼈兯捎玫乃焦鉄岚l(fā)電技術(shù)被人們認(rèn)為是可以與成本更加低廉的光伏發(fā)電技術(shù)一較高下的最有希望的CSP技術(shù)。
新月沙丘電站相比Ivanpah電站具有儲(chǔ)熱系統(tǒng)的優(yōu)勢，有可能會(huì)對改善塔式光熱發(fā)電技術(shù)在人們心中的形象起到一定的作用。因?yàn)樽詮腎vanpah電站投入運(yùn)行以來始終陷在公眾爭議的漩渦當(dāng)中，因?yàn)槠渫{鳥類生存安全的缺陷和未達(dá)到預(yù)期發(fā)電量的低迷表現(xiàn)，也讓塔式光熱發(fā)電技術(shù)經(jīng)歷了并不光彩的一年。
從一定角度來看，為了避免重演Ivanpah電站投運(yùn)以來的曲折之路，或許是新月沙丘電站為什么花這么長時(shí)間進(jìn)行調(diào)試的主要原因。
KevinSmith對此表示：“我們承認(rèn)，Ivanpah電站頻遭打擊確實(shí)使我們變得更加謹(jǐn)慎?！钡荎evinSmith很快補(bǔ)充說，SolarReserve采用的儲(chǔ)熱技術(shù)來自于從事液體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)的普惠洛克達(dá)公司，技術(shù)先進(jìn)性和可靠性是毋庸置疑的。
Ivanpah電站投運(yùn)初期的生產(chǎn)問題被披露以后，該項(xiàng)目的幾大股東BrightSource、NRG和Google等一致表示，他們認(rèn)為Ivanpah電站的三個(gè)發(fā)電單元要經(jīng)過4年的過渡運(yùn)行期后，才能達(dá)到預(yù)期的各項(xiàng)性能參數(shù)。但是SolarReserve認(rèn)為新月沙丘電站不會(huì)這樣“慢”。
KevinSmith表示：“我們預(yù)計(jì)新月沙丘電站將在投運(yùn)的一年內(nèi)各項(xiàng)指標(biāo)都能達(dá)到預(yù)期，我們并不需要4~5年的過渡期。”
新月沙丘電站即將挑戰(zhàn)以下指標(biāo)：年發(fā)電量達(dá)到50萬MWh，電站容量因子為52%（Ivanpah電站前11個(gè)月的容量因子為14%左右）。內(nèi)華達(dá)州最大的電力公司NVEnergy公司為該電站的電力承購方，協(xié)議電價(jià)為13.5美分/KWh，在25年的協(xié)議期限內(nèi)電價(jià)每年將上漲1%。
談到電站對于野生動(dòng)植物生存環(huán)境的威脅問題，KevinSmith認(rèn)為新月沙丘具有一定的選址優(yōu)勢，因?yàn)樗挥赥onopah城市之外。KevinSmith解釋道：“這是一個(gè)比較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，對于鳥類來說，這里并沒有充足的食物，而且這里的野生動(dòng)物非常少。新月沙丘電站在調(diào)試過程中這方面沒有發(fā)現(xiàn)任何有關(guān)威脅鳥類生存的問題?！?/p>
更先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)
像任何公司CEO一樣，KevinSmith也希望自己公司的產(chǎn)品比競爭對手的產(chǎn)品更好。不過毫無疑問的是，在儲(chǔ)能方面新月沙丘電站確實(shí)要比Ivanpah電站領(lǐng)先了一大步。因?yàn)閷τ陔娋W(wǎng)來說，越來越多間歇性電力入網(wǎng)對電網(wǎng)的沖擊對于他們來說也逐漸成為需要解決的一道難題。
而相比Ivanpah電站直接采用水工質(zhì)推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的技術(shù)路線來說，新月沙丘電站采用長時(shí)間的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)使電站不但可以直接生產(chǎn)水蒸氣進(jìn)行發(fā)電，還可以將熱量儲(chǔ)存起來用于多云天氣或者夜間發(fā)電，大大提高了輸出電能的穩(wěn)定性。
同時(shí)，10小時(shí)儲(chǔ)熱系統(tǒng)的配置使得新月沙丘電站可以不像Ivanpah電站一樣需要使用天然氣進(jìn)行補(bǔ)燃。
圖：壯觀的新月沙丘電站
我們以位于亞利桑那州、裝機(jī)規(guī)模為280MW的Solana電站為例，該電站由阿本戈集團(tuán)開發(fā)，采用了槽式光熱發(fā)電技術(shù)，并伴有6小時(shí)儲(chǔ)熱系統(tǒng)，通過導(dǎo)熱油生產(chǎn)水蒸氣發(fā)電或?qū)崃總鬟f給熔鹽進(jìn)行儲(chǔ)存。該電站至今已經(jīng)投入運(yùn)行16個(gè)月，自2013年12月-2014年11月一年時(shí)間內(nèi)，該電站發(fā)電量達(dá)到了606385MWh。
KevinSmith表示：“相比Solana電站采用的導(dǎo)熱油傳熱熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)來說，新月沙丘電站的熔鹽運(yùn)行溫度可以提高約300華氏度（150攝氏度）以上（新月沙丘電站的熔鹽工作溫度為550攝氏度，Solana電站工作溫度為近400度），這意味著他們用熔鹽換熱兩到三次所傳遞的熱量我們只需要換熱一次，而且相比Solana電站，新月沙丘電站的熔鹽罐、泵和熔鹽的使用量都大大減少。另外，Solana電站采用的多次換熱的技術(shù)也使其熱損增大，整體效率變得更低了一些?！?/p>
事實(shí)上，目前Solana電站的開發(fā)商阿本戈集團(tuán)也把目光轉(zhuǎn)向了塔式熔鹽光熱發(fā)電技術(shù)。他們認(rèn)為在沙漠中建設(shè)塔式熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)要比建設(shè)槽式熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)成本更加低廉，他們還表示未來在沙漠地區(qū)開發(fā)的光熱項(xiàng)目也很可能會(huì)采用塔式熔鹽儲(chǔ)熱的技術(shù)路線。
但是將來哪里還會(huì)開發(fā)含有大規(guī)模儲(chǔ)熱系統(tǒng)的光熱項(xiàng)目呢？美國加利福尼亞因?yàn)槠浞e極的可再生能源配額制度而成為一個(gè)很好的候選，而且其不斷增長的儲(chǔ)能市場對于儲(chǔ)能系統(tǒng)的需要也很迫切。但因?yàn)獒槍ι虡I(yè)、工業(yè)和公共事業(yè)級太陽能系統(tǒng)30%的聯(lián)邦投資稅收抵免(ITC)政策將于2016年末削減至10%，一批伴有長時(shí)間儲(chǔ)熱系統(tǒng)的光熱發(fā)電項(xiàng)目如阿本戈的Palen、SolarReserve的Rice和BrightSource的HiddenHills等都不得不暫停開發(fā)。
談到儲(chǔ)能技術(shù)問題，KevinSmith認(rèn)為目前儲(chǔ)能技術(shù)的影響力還不夠，還沒有受到公共事業(yè)部門足夠的重視。KevinSmith在接受記者采訪中指出，通過南加州愛迪生電力公司大力宣傳的Tehachapi蓄電池儲(chǔ)能項(xiàng)目就可以了解目前人們對于儲(chǔ)能技術(shù)的態(tài)度。
事實(shí)上，Tehachapi蓄電池儲(chǔ)能項(xiàng)目可能是北美最大的蓄電池儲(chǔ)能項(xiàng)目，但其耗資約5000萬美元，電能存儲(chǔ)能力僅有32MWh。反之，新月沙丘光熱項(xiàng)目的儲(chǔ)能能力可以達(dá)到1100MWh，可以實(shí)現(xiàn)10小時(shí)全負(fù)荷電能輸出，而新月沙丘電站的總花費(fèi)約為9.75億美元，其中的儲(chǔ)能系統(tǒng)的總投資可能僅占電站總投資的20%~30%，相比較來說，儲(chǔ)熱系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)性上明顯更加合算。
KevinSmith表示，如果政府能夠認(rèn)識到并重視大規(guī)模儲(chǔ)熱技術(shù)的優(yōu)越性，SolarReserve的儲(chǔ)熱技術(shù)將會(huì)得到更快提高。同時(shí)，他希望通過技術(shù)人員的努力在南非和智利等地正在推進(jìn)的光熱項(xiàng)目中進(jìn)一步降低儲(chǔ)熱系統(tǒng)成本。在這些地區(qū)目前SolarReserve也在開發(fā)一些光伏電站和一些塔式光熱電站混合的太陽能園區(qū)。
KevinSmith表示：“目前我們比較關(guān)注國際市場，因?yàn)檫@些市場都已經(jīng)做好了準(zhǔn)備。至于加州，可能還需要再等待幾年時(shí)間。”
但可以預(yù)見的是，如果新月沙丘電站能夠順利投運(yùn)并按期達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)，將會(huì)加速加州乃至美國政府對于儲(chǔ)熱技術(shù)的接受過程，甚至改變他們對于光熱發(fā)電行業(yè)的支持和重視程度，并對全球光熱發(fā)電市場起到重要推動(dòng)作用。
