挪威EnergyNest混凝土PK熔鹽 欲重新定義儲能
發(fā)布者:本網(wǎng)記者Jennifer | 來源:CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評論 | 10337查看 | 2016-09-26 18:25:00    
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道:同為太陽能發(fā)電的“兩生花”,光伏和光熱發(fā)電技術(shù)時常被放在一起進(jìn)行比較,從各自的發(fā)電成本到市場占有率等方面著眼,光伏發(fā)電看起來都要略勝一籌。光熱發(fā)電技術(shù)雖仍處發(fā)展初期,但其低成本儲能的優(yōu)勢一直被公認(rèn)為其核心競爭力。我國首批入選的20個光熱發(fā)電示范項目都配置有儲能系統(tǒng),儲能時長從3.7小時到16小時不等,這也從側(cè)面佐證了政府對光熱儲能優(yōu)勢的認(rèn)可。


光熱的儲能系統(tǒng)在很大程度克服了太陽輻射間歇性的缺點,就現(xiàn)階段而言,其使用壽命和成本與光伏的蓄電池儲能系統(tǒng)相比都要優(yōu)越很多。但光伏蓄電成本下降的勢頭日益迅猛,對光熱的儲能優(yōu)勢形成了不小的挑戰(zhàn)。如何鞏固光熱的儲能優(yōu)勢?國內(nèi)外很多企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)都在積極求索,以提高儲熱效率,降低投資成本。來自挪威的EnergyNest公司現(xiàn)已攜新型固態(tài)混凝土儲能技術(shù)——(HEATCRETE?)登陸中國市場,他們頗有雄心地表示,希望憑借新技術(shù)重新定義儲能,并聲稱能夠與認(rèn)可度較高的熔鹽儲熱系統(tǒng)一較高下。為此,CSPPLAZA記者日前在京專訪了EnergyNest公司CEO ChristianThiel。

圖:EnergyNest公司CEO ChristianThiel

光熱是灘頭陣地市場

CSPPLAZA:您能否首先為我們簡要介紹一下EnergyNest?

ChristianThiel:EnergyNest是一家歐洲的科技公司,成立于2011年。在過去的5年半時間里,我們研發(fā)了一項全新的儲能技術(shù)。于2013年,我們聯(lián)合阿布扎比的馬斯達(dá)爾學(xué)院共同發(fā)起了一個應(yīng)用EnergyNest儲熱技術(shù)的2×500kWhth的示范項目。我們還與DNVGL合作,他們以獨立第三方的身份見證了這個示范項目的整個安裝投運過程。該示范項目于2015年10月成功投運。

CSPPLAZA:EnergyNest是否從成立之初就從事光熱方面的研究?選擇這個領(lǐng)域的初衷是什么?

ChristianThiel:起初的時候,我們只有一個大概的設(shè)想,就是想研發(fā)出一種成本效益高的全新的儲能技術(shù),同時我們也一直在關(guān)注光熱市場。隨著公司不斷發(fā)展,我們開始逐漸進(jìn)入這個市場并和相關(guān)客戶進(jìn)行接洽。后來時機(jī)進(jìn)一步成熟后,我們就聯(lián)合Masdar理工學(xué)院共同建設(shè)了針對光熱發(fā)電技術(shù)的儲熱示范項目,因此對光熱市場的了解也日漸加深。此外,我們的混凝土儲熱技術(shù)還能應(yīng)用在其他領(lǐng)域,如風(fēng)電和生產(chǎn)高溫設(shè)備的工廠。但光熱始終是我們的灘頭陣地市場。

當(dāng)初我們選擇光熱這個領(lǐng)域的初衷是看好這個行業(yè)的前景。我們都知道無論是塔式還是槽式光熱電站都需要一個儲能系統(tǒng)來儲存熱量。我們的儲能系統(tǒng)能夠使整個光熱電站的成本下降10%,針對熔鹽儲熱系統(tǒng)則能節(jié)約60%的成本,這對客戶將是很大的吸引力,所以我們決定立即進(jìn)入這個市場。今天我們看到全世界約有50%的光熱電站沒有配備儲熱系統(tǒng),主要集中在西班牙,我們堅信在不久的將來這些電站會進(jìn)行改裝,然后重新安裝儲熱系統(tǒng)。這也是一個市場缺口,EnergyNest混凝土儲熱系統(tǒng)是由一個個模塊構(gòu)成的,便于直接雇傭當(dāng)?shù)厝诉M(jìn)行生產(chǎn),從而有效獲得更高的成本效益,尤其在中小規(guī)模的儲能項目領(lǐng)域,熔鹽儲熱系統(tǒng)是無法與我們相抗衡的。

CSPPLAZA:在你們公司的官網(wǎng)顯示,除了挪威設(shè)有總部外,在加州、中東的阿布扎比和西班牙設(shè)有辦事處,選擇這四個地方的原因是?

ChristianThiel:我們的定位是國際企業(yè),我們的管理團(tuán)隊也是多元化的,例如,我和CFO都是德國人,其他的工作人員則來自挪威、美國,加拿大、西班牙和奧地利等多個國家。我們建立辦事處的選址原則就是一切以市場為導(dǎo)向,有客戶的地方就是我們的目標(biāo)市場。毫無疑問,美國是一個巨大的光熱市場,在加州有很多大型光熱電站建成,比如著名的Ivanpah。同樣,我認(rèn)為中國市場也十分吸引人,所以我們也一直在關(guān)注中國并采取了很多行動來開拓這個市場,而算上這次,這已經(jīng)是我們今年第二次來中國,我也了解到,中國的光熱發(fā)電十三五計劃雄心勃勃,將會建很多光熱電站,所以我想中國一定會成為我們的下一個市場重心。

CSPPLAZA:資料顯示您是在2014年加入EnergyNest,在此之前,您履職BMWp,UBS Investment Bank,McKinsey和SENVION,為什么選擇進(jìn)入EnergyNest?如何看待光熱行業(yè)的發(fā)展前景?

ChristianThiel:我的職業(yè)生涯是從德國寶馬汽車公司(BMW)開始的,在那里我工作了將近10年。大學(xué)期間我就進(jìn)入了這家公司并成為戰(zhàn)略和電動車部門的職員。之后我去了瑞銀投資銀行(UBS Investment Bank),再后來,我又進(jìn)入麥肯錫咨詢公司(McKinsey)做顧問工作。憑借之前在寶馬能源部門(包括儲能)的從業(yè)經(jīng)驗,麥肯錫集團(tuán)聽取我的建議開始逐漸關(guān)注能源領(lǐng)域。但是由于日本福島核泄漏事件,德國人開始退出核能領(lǐng)域,并轉(zhuǎn)戰(zhàn)風(fēng)電領(lǐng)域。后來一個名為Senvion的德國風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造商聘用了我,并由我負(fù)責(zé)新市場拓展、戰(zhàn)略制定、營銷及政府關(guān)系處理等工作。再后來EnergyNest找到了我并希望我出任CEO,充分融合過去在能源相關(guān)技術(shù)部門從新能源電動車到儲能系統(tǒng)的經(jīng)驗,帶領(lǐng)EnergyNest更好地發(fā)展。對我個人而言,保護(hù)大氣環(huán)境,使我們的地球家園更美好一直是我的愿景。而EnergyNest的定位是為風(fēng)電、光熱發(fā)電等提供儲能系統(tǒng),從而逐步取代傳統(tǒng)能源,這與我的想法不謀而合。這就是我加入EnergyNest的原因。從這個層面上講,不斷發(fā)布有利于光熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展的政策是十分明智的,這對氣候問題的解決絕對是個非常正確的選擇。

HEATCRETE?混凝土儲能系統(tǒng)

CSPPLAZA:在2012年,EnergyNest和Heidelberg Cement合作研發(fā)用于儲熱系統(tǒng)的固體儲熱介質(zhì),那么,Heidelberg Cement是一個什么樣的機(jī)構(gòu)?為什么選擇與他們進(jìn)行合作?

ChristianThiel:海德堡水泥公司是德國跨國建材公司,也是全球四大水泥生產(chǎn)商之一。它的總部位于海德堡,于2016年7月1日,海德堡水泥集團(tuán)正式收購了意大利水泥公司S.p.A45%.的股權(quán),自此成為全球第二大水泥生產(chǎn)商和第三大預(yù)拌混凝土供應(yīng)商。海德堡水泥公司擁有156個水泥生產(chǎn)基地,年產(chǎn)水泥1.97億噸,擁有1700噸預(yù)拌混凝土生產(chǎn)基地。所以每當(dāng)提到性能較高的混凝土材料,人們會首先想到這家公司,他們的能力有目共睹,因此我們共同研發(fā)了適用于儲能的特殊的混凝土材料——HEATCRETE。

CSPPLAZA:EnergyNest海德堡水泥最終研發(fā)出了一種特殊的混凝土HEATCRETE,與常規(guī)的混凝土相比,這種材質(zhì)的特殊之處在于哪里?比如在導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)、抗壓抗拉強(qiáng)度方面表現(xiàn)如何?

ChristianThiel:HEATCRETE這種材料在熱力和機(jī)械性能方面具備很多特性。我們把這種材料送到幾個獨立第三方實驗室進(jìn)行測試,包括瑞典SP技術(shù)研究所、挪威科技大學(xué)(NTNU)以及阿布扎比的Masdar研究所。他們對其導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)、抗壓抗拉強(qiáng)度分別進(jìn)行了測量。結(jié)果顯示,HEATCRETE擁有高比熱容,高熱導(dǎo)率。與之前的最為先進(jìn)的混凝土儲熱系統(tǒng)相比,我們的HEATCRETE系統(tǒng)的導(dǎo)熱系數(shù)提高了70%,比熱容值提高了15%。這些性能的提高對一個電站的熱力性能和傳熱介質(zhì)而言影響都是很大的。

CSPPLAZA:目前最為成熟和應(yīng)用最為廣泛的儲熱技術(shù)即熔鹽儲熱。與目前得到廣泛應(yīng)用的熔鹽相比,HEATCRETE的優(yōu)勢和劣勢分別是什么?

ChristianThiel:首先,我認(rèn)為熔鹽為光熱電站的儲能系統(tǒng)鋪平了道路,這是很偉大的。你知道,儲能一直是光熱發(fā)電技術(shù)的壓倒性優(yōu)勢,光伏發(fā)電也能儲能,只是要用蓄電池集成系統(tǒng),其成本要高出光熱很多。但我們不可否認(rèn)的一點是,采用熔鹽作為介質(zhì),就意味著要整個儲能系統(tǒng)的復(fù)雜性增加,技術(shù)要求更高。這樣一來,就需要更多專業(yè)人員,安裝熔鹽設(shè)備需要耗費的時間更多。

我認(rèn)為,EnergyNest儲熱技術(shù)對現(xiàn)有的光熱發(fā)電市場來說是一個更好的選擇。簡單就是它最大的優(yōu)勢。相比熔鹽儲熱系統(tǒng),我們的儲熱系統(tǒng)需要的部件少了很多,而且

可以根據(jù)不同規(guī)模的電站供應(yīng)配套的產(chǎn)品。從2MWh到GW級項目,我們都能夠滿足。


系統(tǒng)組成部件的簡化,使我們的熱儲存系統(tǒng)更容易實現(xiàn)本地化生產(chǎn),有利于大幅降低成本。采用我們的系統(tǒng),能夠使投資成本(CAPEX)降低60%,這樣的經(jīng)濟(jì)效益對客戶來說是非常具有吸引力的。更為重要的是,一個光熱電站的壽命為20~30年,在此期間的運維成本通常會很高的。甚至一些熔鹽儲熱系統(tǒng)的后期運維成本竟然和前期投資成本一樣高。而我們的儲熱系統(tǒng)是固態(tài)形式,流動部分幾乎沒有,所以運維成本要比熔鹽少約80%。所以總體來說,我們將光熱電站的儲能提高到一個全新的且更好的經(jīng)濟(jì)水平。


關(guān)于我們的系統(tǒng)存在的弱點,我想應(yīng)該是進(jìn)入市場較晚,人們對它的熟悉度和認(rèn)可度還較少。很多客戶就告訴我們,他們對熔鹽儲熱系統(tǒng)很了解,但對EnergyNest的新技術(shù)不夠了解,如何才能進(jìn)一步了解呢?在這種情況下,我們就會邀請他們來參觀我們在阿布扎比的Masdar試點項目。曾有三個來自中國的代表來參觀過,在看到系統(tǒng)順利運轉(zhuǎn),且在運行過程毫無煙和噪音后,人們就會對這項技術(shù)的成熟度表示信服。


CSPPLAZA:采用你們的混凝土儲熱系統(tǒng),選用哪種傳熱介質(zhì)最好?導(dǎo)熱油還是直接用水?


ChristianThiel:我認(rèn)為我們的儲熱系統(tǒng)的靈活度很高,無論是水還是導(dǎo)熱油對我們而言都是沒有問題的。目前,全球大約90%~95%的槽式光熱電站都選用導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì),我們的儲熱系統(tǒng)也可以適用于導(dǎo)熱油。在我們在Masdar儲熱示范項目所使用的介質(zhì)就是陶氏化學(xué)(DOW)提供的導(dǎo)熱油。另外,我們的系統(tǒng)也同樣可以應(yīng)用于塔式DSG電站。所以,我們能夠根據(jù)客戶的不同需要,服務(wù)于介質(zhì)為熔鹽、蒸汽和導(dǎo)熱油的系統(tǒng)。


CSPPLAZA:你們和Masdar合作搞的混凝土儲熱示范項目,用的DOW的導(dǎo)熱油,但導(dǎo)熱油的溫度上限為400度,但你們這個項目是基于Masdar的塔式二次反射系統(tǒng)進(jìn)行的,塔式溫度更高,當(dāng)初為什么選擇了導(dǎo)熱油?


ChristianThiel:事實上,是Masdar理工學(xué)院決定使用導(dǎo)熱油,我們聽取了他們的建議。換言之,我們負(fù)責(zé)提供混凝土儲熱系統(tǒng),Masdar理工學(xué)院選擇使用導(dǎo)熱油。


CSPPLAZA:這套系統(tǒng)的使用壽命是多久?是否需要定期維護(hù),多久一次?


ChristianThiel:我們的這一儲能系統(tǒng)的主要材料是基于自己的專利設(shè)計HEACRETE?材料和鋼材。主要的運行方式就是不斷儲存和釋放熱量,而這并不會給整個系統(tǒng)帶來太大的壓力。舉例來說,讓整個系統(tǒng)連續(xù)運行30年,平均每天儲存和釋放熱量一次,那么整個系統(tǒng)需要循環(huán)運行10000~11000個周期,這時給系統(tǒng)帶來的壓力是微不足道的,因為很多混凝土鑄成的設(shè)施需要承受上百萬的運行周期帶來的壓力,因此,我們的儲熱系統(tǒng)的壽命至少是50年。所以,從電站投運直到停運,我們的顧客都無需中途更換我們的儲熱系統(tǒng)。這也是我們在風(fēng)電領(lǐng)域十分受歡迎的原因之一,這些業(yè)主在購買了我們的產(chǎn)品后,長達(dá)60~70年的時間里,都不必再額外購置昂貴的電池設(shè)備,這就是我們的競爭力。另外,我們的產(chǎn)品是固態(tài)的,因此維修部分的費用基本上也是可有可無的。但為保險起見,我們和西門子建立了合作關(guān)系,他們?yōu)槲覀兲峁┛刂葡到y(tǒng)來實時監(jiān)測系統(tǒng)的情況,確保萬無一失。


CSPPLAZA:EnergyNest儲熱系統(tǒng)的成本下降潛力表現(xiàn)在哪些方面?技術(shù)的提升空間主要是哪些方面?


ChristianThiel:坦白說,我們所提供的產(chǎn)品的現(xiàn)有價格已經(jīng)處于一個非常低的水平了。而要想進(jìn)一步下降成本,我認(rèn)為第一步就是建設(shè)一個大的儲能系統(tǒng)來獲得規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。


如你所知,我們的儲能系統(tǒng)主要包括兩種材料,一個是鋼管,另一個就是我們研發(fā)的特殊的混凝土HEATCRETE?,所以對我們而言,降低成本的關(guān)鍵在于繼續(xù)對混凝土進(jìn)行研究,這也是目前我們投入很大精力的地方,預(yù)計在一到兩年內(nèi),我們會研發(fā)出成本更低性能更佳的儲熱材料。至于鋼材,我認(rèn)為成本能否降低主要取決于購買的數(shù)量。不言而喻,電站規(guī)模越大,需要的鋼管材料也就更多,那么價格自然會便宜很多。


現(xiàn)階段,EnergyNest儲熱系統(tǒng)中每個模塊的成本是25美元/kWh,如果建設(shè)一個規(guī)模更大的EnergyNest儲熱系統(tǒng),那么成本大約會降至20美元/kWh,盡管我無法給出精準(zhǔn)的數(shù)字,但我可以肯定的一點是,一旦形成規(guī)模,成本一定會降低很多。更為重要的一點是,我們不會止步不前,相反,我們一直會保持前進(jìn)的姿態(tài)。


CSPPLAZA:你們和Masdar建設(shè)的儲熱示范項目的實際運行表現(xiàn)如何?你們的系統(tǒng)存在什么問題嗎?


ChristianThiel:這個儲熱示范項目于去年10月投運,11月,美國有線電視新聞網(wǎng)(CNN)還為這個項目制作了電視節(jié)目進(jìn)行報道。我們和Masdar一起雇傭了七個工作人員來運行整個系統(tǒng)。他們通過換班形式,使系統(tǒng)維持晝夜運轉(zhuǎn)。到目前為止,這個系統(tǒng)已保持平穩(wěn)運行長達(dá)1500小時,持續(xù)進(jìn)行了數(shù)百次的充電和放電循環(huán),現(xiàn)在系統(tǒng)仍在運行,而我們后面要面對的就是長期的運維工作。


一談到混凝土儲熱系統(tǒng)的問題,我們的創(chuàng)始人的一句話就會浮現(xiàn)在我的腦海里——系統(tǒng)只有在首次運行,突然使混凝土承受極高的溫度時,才會有可能出現(xiàn)風(fēng)險。而我們的Masdar示范項目的實際運行狀態(tài)完全達(dá)到了我們的預(yù)期,并且沒有任何意外的情況出現(xiàn),我們的監(jiān)測系統(tǒng)顯示,在連續(xù)運行1500小時后,混凝土材料沒有任何退化的跡象,整個系統(tǒng)一切如常。不夸張地說,實際運行效果甚至超過了我們的預(yù)期。


CSPPLAZA:您認(rèn)為你們的混凝土儲熱技術(shù)是否已經(jīng)足夠成熟,并達(dá)到了可以應(yīng)用于商業(yè)化電站的程度?


ChristianThiel:是的,盡管截至目前尚未有大型的商業(yè)發(fā)電站采用我們的技術(shù),但是我在這里可以透露一點,那就是現(xiàn)在,我們的三個業(yè)務(wù)部門都各有一個企業(yè)正在與我們洽談,希望建立合作關(guān)系。由于我們之間的保密協(xié)議,所以這些公司的名字我不能公開。光熱方面,目前至少有4到5家公司已與我們?nèi)〉昧寺?lián)系,這次我來北京也是為了雙方就合作事宜展開詳細(xì)商談。中國市場對我們的吸引力很大。


未來市場布局


CSPPLAZA:你們目前在哪些地區(qū)或者國家開展光熱業(yè)務(wù)?未來的主要市場定位哪些地區(qū)?


ChristianThiel:就光熱發(fā)電項目而言,我們目前的市場主要分布在美國、中東、北非、西班牙、印度和中國。此外,智利也有客戶對我們的產(chǎn)品進(jìn)行詢價。


事實上,我們的市場分布是很靈活的,哪里有需要,我們就在哪里。另外,我們對鐘愛創(chuàng)新性驅(qū)動型的客戶十分感興趣。現(xiàn)在我們在Masdar的儲熱示范項目已經(jīng)成功投運,接下來,我們將進(jìn)一步拓展新的市場并擴(kuò)增合作伙伴。


CSPPLAZA:中國FIT政策已經(jīng)正式出臺,電價為RMB1.15/kWh,約合17美分/kWh,您怎樣看待這一電價?


ChristianThiel:首先,我認(rèn)為光熱技術(shù)的發(fā)電成本會在不久的將來,像光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電一樣顯著下降。我也堅信我們的技術(shù)極具成本競爭力,因此會助力整個光熱發(fā)電站成本效益的提高。如我前面所說,我們的儲熱技術(shù)能夠使光熱電站的成本下降10%。因為我們不但能夠以更低價格提供儲熱裝置,還能夠根據(jù)業(yè)主的成本限制對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整,這一點我們的系統(tǒng)比熔鹽儲熱系統(tǒng)更易做到。所以,我可以十分自信的說這個電價對我們來說是沒有一點問題的。


CSPPLAZA:EnergyNEST與中國市場應(yīng)該已經(jīng)接觸多年了,目前取得了哪些成績?您認(rèn)為您的技術(shù)在中國是否是受歡迎的?


ChristianThiel:我們關(guān)注中國光熱市場很久了,與此同時,也一直希望能夠有機(jī)會充分開拓中國市場。相對于我們很早就進(jìn)入的歐洲市場,目前中國的光熱行業(yè)對我們的了解要少一些。盡管我們剛剛進(jìn)入中國光熱市場,但坦白講,我們十分熟悉這里的市場行情。我們也綜合評估了能在未來新的項目中開展合作的潛在客戶。而這次我們一行人來到中國,主要的目的也是為了對數(shù)家企業(yè)進(jìn)行商務(wù)訪問并就合作事宜開展商務(wù)洽談。在很久以前,那時我們的Masdar項目尚未建成投運,很多中國客戶就聯(lián)系我們,表示對我們的這個示范項目的實際運行效果拭目以待?,F(xiàn)在既然此項目已經(jīng)順利落成并成功運行,我想是時候和這些客戶見一見了?,F(xiàn)在,恰逢中國光熱補(bǔ)貼電價和示范名單正式發(fā)布,這就是我們進(jìn)入中國市場的最佳契機(jī),我相信,我們的技術(shù)日后一定會得到中國光熱市場的青睞。

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