CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道：近日，數(shù)項(xiàng)最新研究顯示，光熱電站如果能在設(shè)計(jì)和建設(shè)階段提前做好決策和規(guī)劃，就可以持久有效地降低運(yùn)維成本，提高利潤(rùn)。

　　根據(jù)華北電力大學(xué)相關(guān)研究人員此前所做的“中國(guó)光熱電站成本效益分析報(bào)告”，如果運(yùn)維成本下降20%，塔式、槽式和菲涅爾式三種技術(shù)路線(xiàn)光熱發(fā)電站的內(nèi)部收益率可分別從12.33%、11.72%和11.43%提高至13.41%、12.79%和12.49%。

　　而參考現(xiàn)有的工程估算和新近擬建的項(xiàng)目，國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)（IRENA）預(yù)測(cè)，光熱電站的運(yùn)維成本從20美元/MWh到40美元/MWh不等。因?yàn)椴簧婕叭剂铣杀?，運(yùn)維成本只包括兩個(gè)方面：保險(xiǎn)費(fèi)用（每年的成本大約是初期投資的0.5%-1%）和維護(hù)費(fèi)用（主要涉及反射鏡的清洗和更換）。

　　Exera能源公司的運(yùn)維主管Juan Manuel Medel在接受媒體采訪(fǎng)時(shí)表示，降低運(yùn)維成本的唯一方法是做好電站的維護(hù)工作。降低維護(hù)成本的一個(gè)方法是使用預(yù)測(cè)分析軟件，另一個(gè)是在設(shè)計(jì)電站時(shí)，盡量讓清洗成本最小化。

　　定日鏡大小和排列精度至關(guān)重要

　　未來(lái)光熱電站的維護(hù)成本會(huì)受到電站技術(shù)路線(xiàn)、定日鏡（或反射鏡）尺寸大小和排列精度的影響。意大利帕多瓦大學(xué)工業(yè)工程系教授Giovanni Manente就在研究中發(fā)現(xiàn)，線(xiàn)性菲涅爾電站的反射鏡占整個(gè)太陽(yáng)島面積的60%-70%，槽式系統(tǒng)占33%，相比來(lái)說(shuō)菲涅爾反射鏡更容易被接觸到，維護(hù)成本也就更低。

　　定日鏡的排列精度也同樣重要。2016年，全球裝機(jī)最大的光熱發(fā)電項(xiàng)目Ivanpah光熱電站的三號(hào)塔曾發(fā)生一起小型火災(zāi)，導(dǎo)致電站事故之后一個(gè)多月的發(fā)電量降低了三分之一，而火災(zāi)發(fā)生的原因正是定日鏡的排列出現(xiàn)偏差，聚焦的強(qiáng)大光束射向了集熱塔的2/3高度約300英尺（約91米）處，最終引起電線(xiàn)起火并導(dǎo)致蒸汽管道等相關(guān)設(shè)備受損。因此Medel強(qiáng)調(diào)，在可再生能源領(lǐng)域，生產(chǎn)延遲是不可逆轉(zhuǎn)的損失，因此運(yùn)行人員必須采取主動(dòng)，有效預(yù)測(cè)維護(hù)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，確保電站保持良好的狀態(tài)。

　　南非斯泰倫博斯大學(xué)的工程教授Arvind Sastry Pidaparthi在最新的研究報(bào)告中指出，選擇合適的定日鏡尺寸是降低塔式光熱電站固定維護(hù)成本的的關(guān)鍵因素。根據(jù)他此前在SolarPACES 2013年發(fā)表的一項(xiàng)研究結(jié)果，如果考慮到組件、安裝和檢測(cè)和運(yùn)維的因素，定日鏡最佳尺寸應(yīng)為140㎡。此后通過(guò)研究美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）開(kāi)發(fā)的成本模型以及他自己設(shè)計(jì)的南非配備8小時(shí)儲(chǔ)熱系統(tǒng)的100MW光熱電站的成本模型，Pidaparthi得出結(jié)論：定日鏡的最佳面積大小大約為115.56㎡。

　　按照美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的成本模型，如果一個(gè)塔式電站配備8709臺(tái)定日鏡，每臺(tái)148㎡，那么該電站每年的維護(hù)成本就是1064萬(wàn)美元。而在Pidaparthi的成本模型中，一個(gè)電站如果配備8131臺(tái)定日鏡，每個(gè)面積為115.56㎡的話(huà)（總面積939618.36㎡），所需的維護(hù)人員與更大的鏡場(chǎng)相同，也需11人，但每年的維護(hù)成本僅為811萬(wàn)美元。而如果總體規(guī)模類(lèi)似，定日鏡的尺寸越小，所需的數(shù)量就越多，從而需要更多的維護(hù)人員，成本也就更高。比如，單臺(tái)定日鏡尺寸43.33㎡，總數(shù)量21，679臺(tái)的鏡場(chǎng)（總面積939351.07㎡），每年需要12個(gè)維護(hù)人員，每年的維護(hù)成本為827萬(wàn)美元。

　　鏡面清洗如何安排？算好時(shí)間最關(guān)鍵

　　IRENA發(fā)布的2017年可再生能源發(fā)電成本報(bào)告顯示，光熱電站最大的費(fèi)用支出板塊是鏡面清洗，包括用水成本、因鏡面破損導(dǎo)致的反射鏡和集熱管更換。

　　反射鏡的清潔度直接影響反射鏡的反射率，并最終影響著光熱電站的發(fā)電量?！秶?guó)際可持續(xù)與綠色能源》雜志上月發(fā)表的一篇關(guān)于美國(guó)路易斯安那州槽式試驗(yàn)電站的維護(hù)報(bào)告指出，如何用更經(jīng)濟(jì)有效的方式保持鏡面清潔是光熱技術(shù)面臨的最大挑戰(zhàn)。

　　西班牙研究人員之前的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，最有效的清洗方式是使用去離子水和刷子，雨季的平均清洗效率是98.8%，旱季則是97.2%。路易斯安那州槽式光熱電站在采用高壓清洗裝置時(shí)，就使用了去離子水和3M公司設(shè)計(jì)的一種頂端帶有超細(xì)纖維布料的請(qǐng)洗刷。這種清洗方式可將反射鏡的反射率恢復(fù)到最初性能的95.5%。

　　此外，鏡面清洗的時(shí)間安排也至關(guān)重要，在電站規(guī)劃期間就可以著手計(jì)算，并確保在后期運(yùn)行過(guò)程中定期更新。為了制定出一個(gè)成本效益最高的清洗計(jì)劃，路易斯安那州槽式光熱電站的工作人員設(shè)計(jì)了一個(gè)公式，并輸入一系列相關(guān)參數(shù)：反射鏡清洗間隔的最佳天數(shù)、每平方米的鏡面清洗成本、反射鏡的光學(xué)效率、每平方米鏡面平均每天可接收的太陽(yáng)能、鏡面腐蝕率占反射率恢復(fù)值的百分比、當(dāng)?shù)囟入姵杀镜取?/div>