輻射數(shù)據(jù) 光熱發(fā)電走向未來的基石
發(fā)布者:本網(wǎng)記者shixinchen | 來源:CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評論 | 7521查看 | 2014-05-26 15:03:00    
  CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道:眾所周知,翔實精確的太陽能輻射數(shù)據(jù)對光熱發(fā)電項目開發(fā)的可行性研究和經(jīng)濟(jì)性分析至關(guān)重要,這是確保光熱電站的科學(xué)化設(shè)計和融資可行性的關(guān)鍵影響因素,也是進(jìn)行光熱發(fā)電項目開發(fā)的必要前提。

  那么,目前國內(nèi)太陽輻射觀測系統(tǒng)是否完善,中國太陽輻射數(shù)據(jù)庫尤其是對光熱電站更加重要的DNI(法向直接輻射)數(shù)據(jù)庫是否能夠滿足國內(nèi)不斷發(fā)展的太陽能光熱發(fā)電行業(yè)的需要呢?帶著這些疑問,CSPPLAZA記者日前對國內(nèi)一些知名太陽輻射設(shè)備的銷售商以及從事光學(xué)檢測的專家進(jìn)行了走訪。

精確的太陽輻射數(shù)據(jù)的重要性

  中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所研究員魏秀東告訴CSPPLAZA記者,從投資角度考慮,一個地區(qū)的直射太陽輻射量決定了這個地區(qū)是否適合投資建設(shè)光熱電站,輻射資源豐富,投資建光熱電站才有可能獲得收益;從技術(shù)角度,需要根據(jù)實測的太陽輻射數(shù)據(jù),進(jìn)行電站的前期設(shè)計。

  北京瑞科同創(chuàng)能源科技有限公司副總經(jīng)理宋軍也對CSPPLAZA記者表達(dá)了類似的觀點,宋軍表示:“作為光熱電站項目前期考察的重要依據(jù),DNI數(shù)據(jù)的不足會嚴(yán)重影響光熱電站項目的整體評估,如電站選址、功率計算、設(shè)備選型、收益計算等,最終可能會影響光熱電站的投入使用、正常運行和投資回收?!?/div>

  采訪過程中CSPPLAZA記者了解到,精確的太陽輻射數(shù)據(jù)不僅在光熱發(fā)電項目的前期對項目的整體評估具有重要的參考價值和指導(dǎo)意義,在電站投運后還會為電站是否正常運行提供參考依據(jù),比如我們可以將根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)推算的理論產(chǎn)電量與實際產(chǎn)電量進(jìn)行對比來判斷電站是否正常運行。另外,我們還可以根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)推算結(jié)果來向電力部門報告預(yù)計上網(wǎng)電量?!?/div>
 
  對精確的DNI數(shù)據(jù)的重要性認(rèn)識不足會產(chǎn)生一些重大的負(fù)面影響:如在阿聯(lián)酋和印度,我們已經(jīng)可以看到一些事實性案例。對DNI的預(yù)估與現(xiàn)實的DNI數(shù)據(jù)的差距導(dǎo)致了項目未能實現(xiàn)預(yù)期收益,還拖延了項目工期。阿聯(lián)酋100MW的Shams1光熱電站曾因?qū)NI的數(shù)據(jù)預(yù)估不準(zhǔn)確造成了項目地的重新選址和相關(guān)設(shè)備的重新招標(biāo),其預(yù)估的DNI與實際的DNI偏差高達(dá)10%~15%。這也導(dǎo)致了Shams1電站中途停工一年多。另外,印度尼赫魯國家太陽能計劃第一階段多個項目的延期也與DNI數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確有很大關(guān)系,印度各項目預(yù)估的DNI數(shù)據(jù)要比實際的DNI數(shù)據(jù)高15%~25%,DNI數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確導(dǎo)致前期的設(shè)計方案需要大規(guī)模修正,項目經(jīng)濟(jì)性需要重新考量,相關(guān)的設(shè)備采購指標(biāo)也需要重新進(jìn)行核定,這浪費了大量時間。

國內(nèi)獲取太陽輻射數(shù)據(jù)的三個途徑

  據(jù)CSPPLAZA記者了解,目前國內(nèi)光熱電站開發(fā)商獲取太陽輻射數(shù)據(jù)的渠道一般有三種:

  一是從美國NASA提供的免費數(shù)據(jù)庫里了解自己所建電站區(qū)域的輻射數(shù)據(jù),但僅依靠這些公開的輻射數(shù)據(jù)對于電站設(shè)計、建設(shè)和運行是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的;

  二是從國家氣象局獲取電站擬建地點的太陽輻射數(shù)據(jù),但據(jù)CSPPLAZA記者了解,國內(nèi)氣象站的太陽輻射數(shù)據(jù)是需要付費的,企業(yè)要想獲取一個坐標(biāo)點10年以內(nèi)的太陽輻射數(shù)據(jù)大概需要十幾萬元,而且在精確度和完整度方面還不一定能達(dá)到電站設(shè)計的要求;

  第三種渠道即開發(fā)商自己購買太陽能輻射監(jiān)測設(shè)備在項目地進(jìn)行實地監(jiān)測,這樣的方式可以獲得更接近實際的真實數(shù)據(jù),但卻需要開發(fā)商自己投建測光站,并進(jìn)行長達(dá)一年的數(shù)據(jù)監(jiān)測和統(tǒng)計,對項目開發(fā)而言,時間成本過高。

  但由于目前國內(nèi)尚無統(tǒng)一的、公開的、精確的輻照數(shù)據(jù)庫支持,國內(nèi)光熱發(fā)電項目開發(fā)商普遍采用第三種辦法或者第一、三種辦法結(jié)合使用來測光。

落后的國內(nèi)輻照數(shù)據(jù)信息

  為何國內(nèi)可以指導(dǎo)光熱發(fā)電項目開發(fā)的DNI數(shù)據(jù)信息嚴(yán)重不足?經(jīng)過走訪,CSPPLAZA認(rèn)為有以下幾方面原因:

  第一,中國氣象局的太陽輻射監(jiān)測基礎(chǔ)比較薄弱,中國這么大的區(qū)域,共有太陽輻射觀測站98個,其中能觀測直接輻射數(shù)據(jù)的只有17個。而且這些輻射站成立的時間早在20世紀(jì)50年代末,早已無法滿足當(dāng)前光熱發(fā)電行業(yè)的需求。瑞士一個國土面積僅4萬多平方公里的小國,有80個測光站。沙特從2012年5月份正式發(fā)布太陽能發(fā)電裝機規(guī)劃,但僅僅到2013年年底就已完成建設(shè)43個實地輻射站,并建立了公開的數(shù)據(jù)檢索網(wǎng)站。而按照其規(guī)劃,其未來將逐步擴充輻射站站點至150個。美國國土面積與我國相近,但其用于觀測太陽能輻照的氣象站數(shù)量是我國的2.4倍,另外,NREL和美國國家氣候數(shù)據(jù)中心NCDC還共同建立了國家太陽能輻照數(shù)據(jù)庫,總計包括1991年~2005年建立起的1454個輻射站,有效指導(dǎo)了美國太陽能電站項目的選址開發(fā)。另外,目前國內(nèi)先進(jìn)輻射站的運維經(jīng)驗仍比較欠缺。

  第二,國外很多國家的氣象數(shù)據(jù)庫是免費提供給企業(yè)使用的,但國內(nèi)不但數(shù)據(jù)缺乏,而且還需支付比較高額的費用。在國內(nèi)對于任何一個光熱電站,開發(fā)商要對自己和投資方負(fù)責(zé),都必須在項目預(yù)選地自己安裝測光站,進(jìn)行至少半年以上的實際輻照數(shù)據(jù)搜集。僅依靠美國NASA的公開數(shù)據(jù)和我國各地氣象站提供的數(shù)據(jù)資料并不足以指導(dǎo)光熱電站的項目選址。

  第三,由于保護(hù)本土產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,政府方面之前對于氣象站的設(shè)備采購較多地選擇國產(chǎn)設(shè)備,但國產(chǎn)輻射強度計的質(zhì)量參差不齊,造成我國氣象監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性令人懷疑。據(jù)了解,目前這一現(xiàn)象有所好轉(zhuǎn)?! ?/div>

  第四,國內(nèi)光熱發(fā)電項目開發(fā)商對于DNI監(jiān)測數(shù)據(jù)不夠重視,對于DNI數(shù)據(jù)的監(jiān)測、匯總、分析和計算工作做得不夠到位。有時個別國內(nèi)光熱發(fā)電項目的決策人僅憑美國NASA的公開數(shù)據(jù)就確定了項目的選址,這是十分倉促和不科學(xué)的。

國內(nèi)輻照數(shù)據(jù)監(jiān)測應(yīng)如何發(fā)展?

  談到國內(nèi)太陽輻射監(jiān)測的未來發(fā)展,魏秀東對CSPPLAZA記者表達(dá)了自己的看法,他建議氣象局應(yīng)該將太陽直射輻射數(shù)據(jù)更多地納入觀測范圍并在太陽輻射資源相對比較豐富的地區(qū)盡早健全太陽直射輻射采集系統(tǒng),為未來建設(shè)光熱電站積累必要的數(shù)據(jù)。最好能夠像美國那樣建立起數(shù)據(jù)庫,免費提供給擬在該地區(qū)建設(shè)光熱電站的企業(yè)或開發(fā)商。開發(fā)商可以根據(jù)氣象局提供的數(shù)據(jù),較準(zhǔn)確地判斷該地區(qū)是否適合投資建設(shè)光熱電站。

  宋軍與魏秀東的看法基本一致,他認(rèn)為,鑒于目前國際能源危機和中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要,政府應(yīng)該大力推廣輻射觀測站的建設(shè),建立對國內(nèi)光熱電站項目免費開放的輻照數(shù)據(jù)庫。同時,要盡量向國際先進(jìn)監(jiān)測機構(gòu)學(xué)習(xí),可以引進(jìn)部分國外先進(jìn)觀測設(shè)備并進(jìn)行研發(fā),培養(yǎng)一批氣象監(jiān)測方面的人才,進(jìn)而提高國內(nèi)輻射監(jiān)測的整體水平。

  在此問題上,北京北極匯能科技有限公司的一位技術(shù)經(jīng)理提出了一個設(shè)想,他認(rèn)為,從政府體制方面來講,中國暫時可能還做不到像美國那樣建立公開的太陽能輻射數(shù)據(jù)庫為企業(yè)服務(wù)。但目前國內(nèi)已經(jīng)或正在建設(shè)很多的光熱示范性項目。一些企業(yè)和研究機構(gòu)已經(jīng)在太陽能輻射數(shù)據(jù)監(jiān)測及統(tǒng)計方面做了大量的工作,也積累了國內(nèi)很多地區(qū)的太陽輻射數(shù)據(jù)。因為這些數(shù)據(jù)都是相關(guān)單位各自投入資金和人力換來的,所以一般情況下不可能免費提供給其它的企業(yè)使用。在此情況下可考慮搭建國內(nèi)太陽能公司輻射數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)庫,參與這個數(shù)據(jù)庫建設(shè)的企業(yè)可以通過一定的管理機制來實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。這樣就可以避免因重復(fù)建設(shè)造成的資源浪費,實現(xiàn)低成本的數(shù)據(jù)分享。

  北京國潤天能能源控股有限公司目前已經(jīng)在敦煌投建了一座太陽能野外實驗站,擁有比較齊全的太陽輻射監(jiān)測設(shè)備,而且已經(jīng)擁有一年左右的觀測數(shù)據(jù)。國潤天能副總經(jīng)理尹環(huán)英此前在接受CSPPLAZA記者采訪時表示,在輻照數(shù)據(jù)監(jiān)測上,通過在敦煌當(dāng)?shù)卦O(shè)立測光站進(jìn)行長期監(jiān)測,我們可以獲得較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。這些信息可以用于指導(dǎo)有意在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行太陽能電站項目開發(fā)的單位,國潤天能可以以一定的方式與數(shù)據(jù)需求方進(jìn)行一些合作,這樣就可以避免其它企業(yè)自身投建測光站的額外投入。

  對于光熱發(fā)電行業(yè)而言,目前國內(nèi)的太陽輻射數(shù)據(jù)監(jiān)測工作顯然做得還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。行業(yè)相關(guān)單位應(yīng)在此問題上達(dá)成廣泛共識并進(jìn)行深入合作,調(diào)動政府支持該領(lǐng)域發(fā)展的主動性和積極性,共同合作開展一些有益于國內(nèi)太陽輻照數(shù)據(jù)監(jiān)測的工作,盡快形成一套全面的精確的輻照監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。
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