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ISCC電站為開發純光熱電站打開經驗之門

發布者：本網記者Alice | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 7419查看 | 2014-07-26 11:46:00

　　CSPPLAZA光熱發電網報道：從摩洛哥到沙特再到科威特，ISCC聯合循環光熱電站已成為中東和北非地區開發獨立型光熱電站之前的一種理想選擇，那么ISCC聯合循環電站為何能在這些地區獲得重視，這一趨勢又能否在未來幾年持續下去呢？

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

　　這些ISCC電站都配置了從20MW~25MW不等裝機規模的光熱系統，但此后ISCC聯合循環電站在經歷了這樣一波發展熱潮后就陷入了沉寂，直到2013年沙特和科威特開始對各自的一個ISCC聯合循環光熱電站進行招標，ISCC電站看起來才重獲生機。

示范性質

　　從上述這些發展歷程中可以得到證明的是，上述五國開發ISCC電站之時，均尚未建成一個商業化的光熱發電項目，建設ISCC電站成為他們進行光熱發電技術應用的首次經驗性嘗試。

　　“我相信在建設獨立型光熱電站之前，建設ISCC電站可以降低項目風險，這將為我們開發大型獨立光熱電站積累經驗。”Kassel大學熱能工程系研究員Steven Meyers如是表示，他對工業熱能系統中如何集合太陽能集熱系統有專業研究。

　　“一些決心開發光熱發電項目的新興國家市場欲求在建設大型的光熱電站時獲得足夠的經驗，以盡可能的降低風險。建設ISCC電站為其提供了一條較為穩妥的實驗通道。”Meyers認為。

圖：埃及ISCC Kuraymat電站（光熱裝機20MW）

　　不像北非已建成的3個ISCC電站，沙特和科威特直接選擇建設大型的ISCC電站，如沙特的550MW的Duba1項目，將采用50MW的光熱系統與500MW的燃油發電廠進行聯合循環，科威特將開發的280MW的Abdaliyah項目則計劃配60MW的光熱裝機。

圖：摩洛哥ISCC Ain Beni Mathar電站（光熱裝機20MW）

　　Meyers表示，“這些項目的成功實施對光熱發電產業的發展是至關重要的，在中東北非地區，如果項目最終的運行效果不好將使人們對該技術產生懷疑，這將導致越來越少的國家去投資建設類似的項目。”

圖：阿爾及利亞ISCC Hassi R'mel電站（光熱裝機25MW）

　　顯然，這些項目依然帶有實驗的性質，對沙特而言，這將使沙特原子能和可再生能源城(K.A.CARE)在發布大型光熱電站的項目招標之前，對光熱的實際應用效果有更深入的理解。對科威特而言，ISCC電站的成功實施將證明科威特規劃的2000MW的Shagaya可再生能源園區進行大規模光熱發電項目開發的可行性。該大型太陽能園區計劃2030年建成。

三重收益

　　建設ISCC電站的背后邏輯是，其可以帶來三重收益：即增加傳統化石燃料的燃燒效率，與傳統電站共用基礎設施，降低項目投資風險。Meyers表示，“將兩種不同類型的發電技術進行混合應用的收益是十分明顯的：建設這樣一個電站，如電力島、電網接入系統、空冷系統、BOS組件等均可以共用，這也意味著降低了CSP系統的整體投資。”

　　運行期間，CSP系統可以提供高峰能源需求，以削減化石燃料的消耗，或增加電力產出，這在夏季用電高峰期的優勢將尤為凸顯，ISCC電站在高環境溫度下可能會導致效率下降，CSP系統的應用可以彌補這一點。特別是，海灣國家和地區有更為便宜的傳統化石燃料，或如埃及有廉價的生物質燃料，這些國家對ISCC的概念應該更感興趣，因為這意味著其可以更好地與CSP系統進行集合。

　　如果你計劃建設一個傳統電站，同時你又擁有可以增加光熱發電系統的多余土地，在光照資源合適的地區，你可以考慮ISCC的方案。國際金融公司IFC的能源和基礎設施研究員Christopher Cantelmi也如是認為。“光熱發電系統的成本將因為其與傳統電廠共用相關系統和設備而降低，同時從融資方面考慮，對于一個ISCC項目，其獲得融資支持相對更為容易一些。”

　　因為在那些地區有很多的開式循環燃氣輪機機組，效率并不太高，通過增加一個蒸汽回收再熱系統來將之轉變為一個閉式循環發電系統，從而實現能量的更大程度利用。從根本上來說，ISCC聯合循環電站將有利于降低國內化石燃料的消耗，使更多化石能源用于出口來創造收益，或將化石能源應用于其它能產生更高附加值的領域中去。

技術選擇

　　ISCC電站的選址是首先面臨的一個挑戰。在中東北非地區，熱電站一般位于海岸線附近，這樣方便進行水冷，同時可以將海水淡化系統與火電廠進行綜合利用。但光熱發電系統在海岸地區并不太適合，海岸線地區的高濃度氣溶膠等自然環境條件將對光熱發電系統的運行產生不利影響，同時DNI也將受到影響而削減。

　　Meyers表示，“MENA地區要建設ISCC電站，通常還是選址于已建火電站，自然環境條件會產生一些不利影響。光熱系統需要盡可能地靠近火電廠，以降低集合成本。最先進的菲涅爾光熱系統已經證明可以直接生產出450攝氏度的高溫蒸汽，可以直接并入火電廠發電。”

　　塔式系統也能夠直接生產出這樣的高溫蒸汽，但對于蒸汽發生而言，塔式技術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系統效率產生不利影響。

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

　　菲涅爾技術雖然也會有同樣缺陷，但可能要好一點，菲涅爾系統與火電廠進行集合可能是最為簡單的，投資也是最低的，菲涅爾技術是經調研認為最適合ISCC和混合發電項目的光熱技術路線。

　　雖然如此，北非的三個已運行的ISCC電站均采用了槽式技術，而對于沙特和科威特將開發的ISCC電站，最終的技術路線尚未確定。

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

　　著眼于未來，這兩個ISCC電站是否意味著未來ISCC將獲得更大的發展？Meyers認為并不確定，“很難確定ISCC電站是否將在MENA地區成為一個發展趨勢，因為目前來看，這種技術的應用裝機規模還十分小。新規劃的類似項目也很少。但可以確定的是，在MENA地區，幾乎每個國家都希望嘗試建設一個ISCC電站，我相信ISCC電站未來在MENA地區的應用將比其它光熱發電市場更為普遍。”

　　可以確定的是，ISCC電站的建設可以為未來建設“純光熱電站”積累經驗并打下鋪墊，并使光熱發電項目在MENA地區更易獲得銀行的可融資性認可。

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