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定日鏡三方面技術(shù)創(chuàng)新 促塔式光熱電站建設(shè)成本下降

發(fā)布日期:2017-03-25 作者: 點擊:

    近日,有海外光熱行業(yè)專家表示,隨著技術(shù)的逐步發(fā)展,目前有三種措施可有效節(jié)省塔式光熱電站開發(fā)的原材料和勞動力成本,從而實現(xiàn)電站整體建設(shè)成本的下降,措施分別為:采用新型定日鏡制造技術(shù)、采用無線定日鏡控制系統(tǒng)和選擇成熟的安裝技術(shù)。

  根據(jù)美國能源部SunShot計劃(主要致力于推進太陽能技術(shù)創(chuàng)新,降低太陽能發(fā)電成本)提供的數(shù)據(jù)顯示,光熱電站的平準(zhǔn)化發(fā)電成本已經(jīng)從2010年的$210/MWh(約合RMB 1.45元/KWh,按當(dāng)日匯率計算,下同)下降至2015年的$120/MWh(約合RMB 0.83元/KWh)。該計劃進一步指出,希望在2020年之前將發(fā)電成本降至$60/MWh(約合RMB 0.41元/KWh)。而要達到這個目標(biāo),意味著需要提升光熱電站的每個子系統(tǒng)的性能,只有這樣,才能實現(xiàn)發(fā)電成本的下降。

 塔式電站將成為未來光熱發(fā)電市場主力

電站狀態(tài)  

塔式(MWe  

槽式(MWe  

已運行  

651

4218

在建中  

891

943

規(guī)劃中  

3558

1469

圖:全球光熱電站塔式與槽式光熱項目裝機規(guī)模統(tǒng)計

   如上表所示,目前全球已建成的光熱發(fā)電項目以槽式技術(shù)路線為主,而在建中的塔式項目裝機規(guī)模約占全球在建總裝機的50%左右;規(guī)劃中的塔式項目裝機量則占到了全球規(guī)劃裝機量的70%左右。

  據(jù)了解,塔式光熱電站裝機規(guī)模不斷增加,主要是由于塔式技術(shù)能夠相對更為高效地利用太陽輻照,其所聚集的溫度更高,電站整體運行效率因而可以得到提升,有助于降低發(fā)電成本,從而使電站的經(jīng)濟效益更高。

  創(chuàng)新定日鏡制造技術(shù)和預(yù)安裝方式  

  建設(shè)一座塔式光熱電站,太陽島上的定日鏡安裝成本幾乎占據(jù)了電站總成本的50%。目前,最新的定日鏡制造技術(shù)和預(yù)安裝方式則可以有效幫助降低太陽島的開發(fā)成本。

 “定日鏡是實現(xiàn)成本縮減的一個很重要和很有潛力的環(huán)節(jié),我們可以在制造定日鏡時選擇更廉價或更輕的材質(zhì)。最新的定日鏡預(yù)安裝技術(shù)是指我們先在工廠中將整套定日鏡安裝好,然后將安裝好的全套定日鏡再運到項目現(xiàn)場。這種方法要比直接在項目現(xiàn)場安裝可以節(jié)省更多的勞動力成本?!泵绹鴩铱稍偕茉磳嶒炇遥∟REL)光熱發(fā)電成本與系統(tǒng)分析師Parthiv Kurup表示。

  據(jù)NREL最新公布的一份光熱發(fā)電研究報告顯示,定日鏡安裝成本從2015年的$170/㎡降低至了2016年的$145-$150/㎡。Kurup解釋說,這主要是源于三方面原因——定日鏡制造技術(shù)的進步、預(yù)安裝方式的運用和行業(yè)知識的積累。

  SBPSonne(德國一家環(huán)境技術(shù)公司)設(shè)計的Stellio定日鏡是目前市場上幾款新型定日鏡的一種。該定日鏡五角棱鏡的形狀設(shè)計可以減少太陽島上的陰影面積,提高集熱效率。其配套的定日鏡控制系統(tǒng)通過使用智能軟件能夠確保定日鏡更加精確的運轉(zhuǎn)。SBPSonne公司方面稱,與傳統(tǒng)定日鏡相比,選用Stellio定日鏡可以使太陽島安裝成本降至$106/㎡,整體發(fā)電成本可以下降20%左右。

  選用新型定日鏡無線控制系統(tǒng) 減少電纜使用量

  同時,定日鏡控制系統(tǒng)也是降低成本的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),新技術(shù)的發(fā)展正在為成本降低提供更多的可能性。

  據(jù)最新消息,BrightSource位于以色列的裝機121MW的Ashalim1塔式光熱電站使用了一種無線太陽島傳輸與控制系統(tǒng)。這種新型控制系統(tǒng)的應(yīng)用在太陽能光熱發(fā)電行業(yè)中尚屬首次。

  BrightSource企業(yè)通訊高級總監(jiān)Jennifer Rigney表示:“我們的太陽能集成控制系統(tǒng)主要是通過運用實時定日鏡追蹤數(shù)據(jù)來控制集熱器上的太陽能分布。Ashalim電站太陽島上的50600套定日鏡均采用該套太陽能集成控制系統(tǒng)與集熱器實現(xiàn)無線傳輸。該無線控制系統(tǒng)減少了整個太陽島85%的電纜使用量,大大降低了太陽島的建設(shè)成本。”

  采用成熟的安裝技術(shù) 提升定位精準(zhǔn)度

  此外,日漸成熟的塔式電站定日鏡安裝技術(shù)正在逐步提升定日鏡的定位精準(zhǔn)度?!拜^高的定日鏡精準(zhǔn)度能夠幫助電站開發(fā)者減小集熱器面積,降低投資成本?!盇alborg CSP技術(shù)銷售副總監(jiān)Jens Pelle表示。

  Jens補充道:“電站開發(fā)者通過使用智能測光軟件,能夠更準(zhǔn)確地判斷滿足電站能量需求的最理想的定日鏡數(shù)量。這樣可以減少備用定日鏡數(shù)量,降低成本?!?/span>


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