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ISCC電站為開發(fā)純光熱電站打開經(jīng)驗(yàn)之門

發(fā)布者：本網(wǎng)記者Alice | 來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評(píng)論 | 8336查看 | 2014-07-26 11:46:00

　　CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道：從摩洛哥到沙特再到科威特，ISCC聯(lián)合循環(huán)光熱電站已成為中東和北非地區(qū)開發(fā)獨(dú)立型光熱電站之前的一種理想選擇，那么ISCC聯(lián)合循環(huán)電站為何能在這些地區(qū)獲得重視，這一趨勢(shì)又能否在未來幾年持續(xù)下去呢？

　　摩洛哥在2010年開始建設(shè)Ain Beni Mathar這一世界上首個(gè)ISCC光熱聯(lián)合循環(huán)電站，阿爾及利亞和埃及緊隨其后于2011年之前陸續(xù)開始建設(shè)，目前，這三個(gè)國家都有了自己的ISCC太陽能聯(lián)合循環(huán)電站。

　　這些ISCC電站都配置了從20MW~25MW不等裝機(jī)規(guī)模的光熱系統(tǒng)，但此后ISCC聯(lián)合循環(huán)電站在經(jīng)歷了這樣一波發(fā)展熱潮后就陷入了沉寂，直到2013年沙特和科威特開始對(duì)各自的一個(gè)ISCC聯(lián)合循環(huán)光熱電站進(jìn)行招標(biāo)，ISCC電站看起來才重獲生機(jī)。

示范性質(zhì)

　　從上述這些發(fā)展歷程中可以得到證明的是，上述五國開發(fā)ISCC電站之時(shí)，均尚未建成一個(gè)商業(yè)化的光熱發(fā)電項(xiàng)目，建設(shè)ISCC電站成為他們進(jìn)行光熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的首次經(jīng)驗(yàn)性嘗試。

　　“我相信在建設(shè)獨(dú)立型光熱電站之前，建設(shè)ISCC電站可以降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，這將為我們開發(fā)大型獨(dú)立光熱電站積累經(jīng)驗(yàn)?！盞assel大學(xué)熱能工程系研究員Steven Meyers如是表示，他對(duì)工業(yè)熱能系統(tǒng)中如何集合太陽能集熱系統(tǒng)有專業(yè)研究。

　　“一些決心開發(fā)光熱發(fā)電項(xiàng)目的新興國家市場(chǎng)欲求在建設(shè)大型的光熱電站時(shí)獲得足夠的經(jīng)驗(yàn)，以盡可能的降低風(fēng)險(xiǎn)。建設(shè)ISCC電站為其提供了一條較為穩(wěn)妥的實(shí)驗(yàn)通道?！?span style="line-height: 1.8em;">Meyers認(rèn)為。

圖：埃及ISCC Kuraymat電站（光熱裝機(jī)20MW）

　　不像北非已建成的3個(gè)ISCC電站，沙特和科威特直接選擇建設(shè)大型的ISCC電站，如沙特的550MW的Duba1項(xiàng)目，將采用50MW的光熱系統(tǒng)與500MW的燃油發(fā)電廠進(jìn)行聯(lián)合循環(huán)，科威特將開發(fā)的280MW的Abdaliyah項(xiàng)目則計(jì)劃配60MW的光熱裝機(jī)。

圖：摩洛哥ISCC Ain Beni Mathar電站（光熱裝機(jī)20MW）

　　Meyers表示，“這些項(xiàng)目的成功實(shí)施對(duì)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是至關(guān)重要的，在中東北非地區(qū)，如果項(xiàng)目最終的運(yùn)行效果不好將使人們對(duì)該技術(shù)產(chǎn)生懷疑，這將導(dǎo)致越來越少的國家去投資建設(shè)類似的項(xiàng)目?！?/div>

圖：阿爾及利亞ISCC Hassi R'mel電站（光熱裝機(jī)25MW）

　　顯然，這些項(xiàng)目依然帶有實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)，對(duì)沙特而言，這將使沙特原子能和可再生能源城(K.A.CARE)在發(fā)布大型光熱電站的項(xiàng)目招標(biāo)之前，對(duì)光熱的實(shí)際應(yīng)用效果有更深入的理解。對(duì)科威特而言，ISCC電站的成功實(shí)施將證明科威特規(guī)劃的2000MW的Shagaya可再生能源園區(qū)進(jìn)行大規(guī)模光熱發(fā)電項(xiàng)目開發(fā)的可行性。該大型太陽能園區(qū)計(jì)劃2030年建成。

三重收益

　　建設(shè)ISCC電站的背后邏輯是，其可以帶來三重收益：即增加傳統(tǒng)化石燃料的燃燒效率，與傳統(tǒng)電站共用基礎(chǔ)設(shè)施，降低項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)。Meyers表示，“將兩種不同類型的發(fā)電技術(shù)進(jìn)行混合應(yīng)用的收益是十分明顯的：建設(shè)這樣一個(gè)電站，如電力島、電網(wǎng)接入系統(tǒng)、空冷系統(tǒng)、BOS組件等均可以共用，這也意味著降低了CSP系統(tǒng)的整體投資?！?/span>

　　運(yùn)行期間，CSP系統(tǒng)可以提供高峰能源需求，以削減化石燃料的消耗，或增加電力產(chǎn)出，這在夏季用電高峰期的優(yōu)勢(shì)將尤為凸顯，ISCC電站在高環(huán)境溫度下可能會(huì)導(dǎo)致效率下降，CSP系統(tǒng)的應(yīng)用可以彌補(bǔ)這一點(diǎn)。特別是，海灣國家和地區(qū)有更為便宜的傳統(tǒng)化石燃料，或如埃及有廉價(jià)的生物質(zhì)燃料，這些國家對(duì)ISCC的概念應(yīng)該更感興趣，因?yàn)檫@意味著其可以更好地與CSP系統(tǒng)進(jìn)行集合。

　　如果你計(jì)劃建設(shè)一個(gè)傳統(tǒng)電站，同時(shí)你又擁有可以增加光熱發(fā)電系統(tǒng)的多余土地，在光照資源合適的地區(qū)，你可以考慮ISCC的方案。國際金融公司IFC的能源和基礎(chǔ)設(shè)施研究員Christopher Cantelmi也如是認(rèn)為?！肮鉄岚l(fā)電系統(tǒng)的成本將因?yàn)槠渑c傳統(tǒng)電廠共用相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備而降低，同時(shí)從融資方面考慮，對(duì)于一個(gè)ISCC項(xiàng)目，其獲得融資支持相對(duì)更為容易一些?！?/span>

　　因?yàn)樵谀切┑貐^(qū)有很多的開式循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組，效率并不太高，通過增加一個(gè)蒸汽回收再熱系統(tǒng)來將之轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)閉式循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)能量的更大程度利用。從根本上來說，ISCC聯(lián)合循環(huán)電站將有利于降低國內(nèi)化石燃料的消耗，使更多化石能源用于出口來創(chuàng)造收益，或?qū)⒒茉磻?yīng)用于其它能產(chǎn)生更高附加值的領(lǐng)域中去。

技術(shù)選擇

　　ISCC電站的選址是首先面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。在中東北非地區(qū)，熱電站一般位于海岸線附近，這樣方便進(jìn)行水冷，同時(shí)可以將海水淡化系統(tǒng)與火電廠進(jìn)行綜合利用。但光熱發(fā)電系統(tǒng)在海岸地區(qū)并不太適合，海岸線地區(qū)的高濃度氣溶膠等自然環(huán)境條件將對(duì)光熱發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，同時(shí)DNI也將受到影響而削減。

　　Meyers表示，“MENA地區(qū)要建設(shè)ISCC電站，通常還是選址于已建火電站，自然環(huán)境條件會(huì)產(chǎn)生一些不利影響。光熱系統(tǒng)需要盡可能地靠近火電廠，以降低集合成本。最先進(jìn)的菲涅爾光熱系統(tǒng)已經(jīng)證明可以直接生產(chǎn)出450攝氏度的高溫蒸汽，可以直接并入火電廠發(fā)電。”

　　塔式系統(tǒng)也能夠直接生產(chǎn)出這樣的高溫蒸汽，但對(duì)于蒸汽發(fā)生而言，塔式技術(shù)整體的成本可能過高，其也更易收到塵埃等空氣微粒的影響而對(duì)系統(tǒng)效率產(chǎn)生不利影響。

　　槽式系統(tǒng)是最成熟的可bankable的技術(shù)，也是應(yīng)用于ISCC電站較多的技術(shù)。但是其蒸汽溫度在400攝氏度以下，與火電廠進(jìn)行集合時(shí)，需要增加廢熱回收蒸汽發(fā)生系統(tǒng)(HRSG)發(fā)電，這將增加一部分投資成本。

　　菲涅爾技術(shù)雖然也會(huì)有同樣缺陷，但可能要好一點(diǎn)，菲涅爾系統(tǒng)與火電廠進(jìn)行集合可能是最為簡單的，投資也是最低的，菲涅爾技術(shù)是經(jīng)調(diào)研認(rèn)為最適合ISCC和混合發(fā)電項(xiàng)目的光熱技術(shù)路線。

　　雖然如此，北非的三個(gè)已運(yùn)行的ISCC電站均采用了槽式技術(shù)，而對(duì)于沙特和科威特將開發(fā)的ISCC電站，最終的技術(shù)路線尚未確定。

　　多個(gè)媒體報(bào)道稱科威特Abdaliyah ISCC電站將采用槽式技術(shù)，但直到7月23日，官方都未宣布最終的技術(shù)方案，因此還不能完全確定。另一方面，沙特Duba1項(xiàng)目正在進(jìn)行項(xiàng)目的EPC方招標(biāo)，最終的技術(shù)路線也未確定。

　　著眼于未來，這兩個(gè)ISCC電站是否意味著未來ISCC將獲得更大的發(fā)展？Meyers認(rèn)為并不確定，“很難確定ISCC電站是否將在MENA地區(qū)成為一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，因?yàn)槟壳皝砜?，這種技術(shù)的應(yīng)用裝機(jī)規(guī)模還十分小。新規(guī)劃的類似項(xiàng)目也很少。但可以確定的是，在MENA地區(qū)，幾乎每個(gè)國家都希望嘗試建設(shè)一個(gè)ISCC電站，我相信ISCC電站未來在MENA地區(qū)的應(yīng)用將比其它光熱發(fā)電市場(chǎng)更為普遍。”

　　可以確定的是，ISCC電站的建設(shè)可以為未來建設(shè)“純光熱電站”積累經(jīng)驗(yàn)并打下鋪墊，并使光熱發(fā)電項(xiàng)目在MENA地區(qū)更易獲得銀行的可融資性認(rèn)可。

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