發(fā)布者:本網(wǎng)記者Jason | 來源:CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 3評(píng)論 | 9319查看 | 2012-07-23 22:24:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道:上世紀(jì)80年代中期,人們對(duì)建成的太陽能熱發(fā)電站進(jìn)行技術(shù)總結(jié)后認(rèn)為,雖然太陽能熱發(fā)電在技術(shù)上可行,但投資過大,且降低造價(jià)十分困難,各國都相繼改變了原來的計(jì)劃,光熱發(fā)電逐漸降溫。
正當(dāng)人們懷疑太陽能熱發(fā)電的時(shí)候,美國和以色列聯(lián)合組成的路茲太陽能熱發(fā)電國際有限公司,自1980年開始進(jìn)行太陽熱發(fā)電技術(shù)研究,主要開發(fā)槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),5年后奇跡般地進(jìn)入商品化階段。該公司從1985年至1991年在美國加州沙漠建成9座槽式太陽能熱電站,總裝機(jī)容量353.8MW。電站的投資由:1號(hào)電站的5976美元/kW,降到8號(hào)電站的3011美元/kW,發(fā)電成本從26.5美分/kWh降到8.9美分/kwh。該公司滿懷信心,計(jì)劃到2000年,在加州建成裝機(jī)容量達(dá)800Mw槽式太陽能熱發(fā)電站,發(fā)電成本降到5~6美分/kWh。遺憾的是,1991年,因路茲公司破產(chǎn)而使計(jì)劃中斷。
但以色列在光熱發(fā)電方面所作出的努力終將被世人銘記。在LUZ公司的帶領(lǐng)下,以色列也涌現(xiàn)出一批致力于光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先驅(qū)公司,他們有的至今仍活躍在世界光熱發(fā)電的舞臺(tái)上。在全球CSP產(chǎn)業(yè)迎來新一輪復(fù)興的當(dāng)下,CSPPLAZA記者整理了這些先驅(qū)者們的相關(guān)資料:
Luz公司和 Solel公司
阿諾德·高德曼 (Arnold Goldman) 創(chuàng)立的Luz International,代表了以色列太陽能科技應(yīng)用于公用事業(yè)規(guī)模電廠的首次重大成功。自1984年始,Luz團(tuán)隊(duì)總共在加利福尼亞的莫哈維沙漠修建了九座太陽能發(fā)電站。今天,這些發(fā)電站仍然是世界最大的太陽能發(fā)電設(shè)施,發(fā)電能力總計(jì)達(dá)18,850兆瓦。
這些發(fā)電站利用的是拋物面槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù):拋物面反光鏡將太陽光聚集到盛載合成原油的管道,把其中物料加熱至750華氏度(399攝氏度)以上。這些熱量傳遞到水體,進(jìn)而產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電。
盡管Luz證實(shí)了該技術(shù)的可行性,卻未能在石油價(jià)格下降、政府工作著力點(diǎn)發(fā)生變化的那段時(shí)期維持其成功,最終于1991年破產(chǎn)倒閉。
正如Alexis Madrigal在其即將出版的新書《發(fā)明綠色》(Inventing Green)中所寫:“綠色科技史上最令人悲傷的故事莫過于太陽熱電先驅(qū)——Luz International…… 雖然其技術(shù)幾乎成功將價(jià)格降到了天然氣之下——這可是可再生能源長期追求的目標(biāo)——卻不料腳下的游戲場(chǎng)發(fā)生變遷,促使其螺旋而下,直至破產(chǎn)。這是絕無僅有的一家公司,無人能望其項(xiàng)背。它丟下的擔(dān)子,沒有別的公司能夠撿起。美國的太陽熱發(fā)電發(fā)展從此進(jìn)入冬眠期,只剩Luz昔日建造的電廠繼續(xù)完美無暇地運(yùn)轉(zhuǎn)。”
繼Luz公司的不幸遭遇之后,其部分成員設(shè)立了另一家公司:Solel,繼續(xù)改進(jìn)其昔日開發(fā)的太陽熱能技術(shù)。Solel位于Beit Shemesh市(希伯來語意為“太陽的住宅”),后來成為世界領(lǐng)先的太陽能接收器供應(yīng)商之一,并最終于2009年被西門子以4.18億美元收購。按照協(xié)議,西門子同意至少5年內(nèi)在以色列繼續(xù)維持Solel的業(yè)務(wù),現(xiàn)在更名為西門子集光型太陽能發(fā)電廠(Siemens Concentrated Solar Power)。
BrightSource公司
上世紀(jì)90年代末,清潔能源市場(chǎng)開始升溫,于是阿諾德·高德曼(Arnold Goldman)著手創(chuàng)建Luz的第二“化身”。他偕同原公司的部分關(guān)鍵職員,著手推行一種基于Luz電力塔(LPT)的新型太陽熱能設(shè)計(jì)。在該設(shè)計(jì)中,計(jì)算機(jī)化的鏡群跟蹤太陽,將其光線聚焦于安裝在60米高塔架上的鍋爐,將水加熱至1000華氏度高溫(538攝氏度),產(chǎn)生蒸汽,驅(qū)動(dòng)發(fā)電用的渦輪機(jī)組。
2006年,位于耶路撒冷的Luz II公司成為美國BrightSource Energy公司旗下全資子公司,隨后更名為“BrightSource Industries(以色列)”。為了測(cè)試其理念,BrightSource在內(nèi)格夫沙漠附近的迪莫納市建造了一座已全面投入運(yùn)轉(zhuǎn)的太陽能發(fā)電站。據(jù)該公司行政總裁約翰·伍拉德(John Woolard)稱,此系統(tǒng)使用“更高的溫度和更高的壓強(qiáng),真正地提高效率,降低成本……成本壓低了,就可以勢(shì)均力敵地與化石燃料抗?fàn)帯!?/div>
距Luz在加利福尼亞建造第一座太陽能設(shè)施,已經(jīng)過去了將近30個(gè)年頭。此時(shí)BrightSource在加州Ivanpah的莫哈韋沙漠開始了另一座兆瓦級(jí)別項(xiàng)目的施工。這個(gè)392兆瓦的Ivanpah項(xiàng)目于2010年10月初獲得規(guī)章管理層的準(zhǔn)許,預(yù)期2012年末開始輸出能量,并于2013年達(dá)到滿負(fù)荷生產(chǎn)。
該Ivanpah設(shè)施將由三座太陽熱能發(fā)電廠組成,建設(shè)成本預(yù)計(jì)超過17億美元。美國能源部為了協(xié)助該項(xiàng)目,提供擔(dān)保,從而使該公司獲得13.7億美元貸款。BrightSource聲稱,該系統(tǒng)全面運(yùn)行時(shí),每年將減少二氧化碳排放量40萬噸以上,相當(dāng)于從道路上清除7萬多輛汽車。
美國總統(tǒng)貝拉克·奧巴馬(Barack Obama)先生在2010年10月2日的每周電臺(tái)演說中特別提及BrightSource公司:“我想與大家分享在我們的清潔能源刺激方案支持下得以實(shí)現(xiàn)的一項(xiàng)新進(jìn)展。這個(gè)月,在莫哈韋沙漠,一家名為BrightSource的公司將破土建設(shè)一座革命性新型太陽能電廠。這家公司將動(dòng)用千人作業(yè),建造一座代表當(dāng)今科技水平的設(shè)施。設(shè)施完工時(shí),將把陽光轉(zhuǎn)化為能量,滿足多達(dá)14萬家庭的用電需求,成為世界最大的同類電廠。”
預(yù)計(jì)至2016年末,BrightSource將于加州建成14座電廠,總?cè)萘?600兆瓦。除了這些訂貨之外,BrightSource也探索其它市場(chǎng)。伍拉德在2010年10月路透社全球氣候及替代能源峰會(huì)上發(fā)言稱,BrightSource準(zhǔn)備與澳大利亞及南非的一些公司建立聯(lián)系。
BrightSource還與法國的Alstom公司建立了伙伴關(guān)系,聯(lián)手在地中海地區(qū)及非洲建設(shè)太陽熱能發(fā)電廠。
AORA公司和Heliofocus公司
另一家以色列公司:AORA,也開發(fā)出一種太陽熱能裝置,它使用計(jì)算機(jī)化的鏡群以及安裝于塔頂?shù)腻仩t。其系統(tǒng)規(guī)模遠(yuǎn)小于BrightSource公司的LPT陣列。其塔架高度僅為BrightSource所用塔架的一半,使用的計(jì)算機(jī)化鏡面的數(shù)量也很少,產(chǎn)出電能容量不大,總計(jì)約100兆瓦。然而,AORA強(qiáng)調(diào)自己的系統(tǒng)所采用的尺寸是有優(yōu)勢(shì)的:那就是其模塊單元既可以單獨(dú)使用,分開發(fā)電,也可以聯(lián)合起來形成更大規(guī)模的電廠。每個(gè)單元的安裝均可迅速完成,且成本較低,占地面積較小。
AORA的系統(tǒng)以“花狀”設(shè)計(jì)為特色,鍋爐安裝在一個(gè)黃色郁金香形狀的結(jié)構(gòu)上。這朵“太陽能花”還有其它獨(dú)特之處:它發(fā)電時(shí)使用的不是傳統(tǒng)蒸汽渦輪機(jī),而是混合式“曝曬氣體渦輪機(jī)”(與噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)相似),這使得系統(tǒng)在陽光不足時(shí),可以依靠多種燃料來運(yùn)行(例如天然氣、沼氣、生物柴油)。它還可用于生產(chǎn)高溫氣體,進(jìn)而加熱水體供家庭使用或工業(yè)使用,或者用于吸附式冷卻器的運(yùn)行,為農(nóng)村地區(qū)提供空調(diào)功能。
21世紀(jì)初的幾年,AORA先是在中國建造了最初的理念驗(yàn)證性質(zhì)的模型,之后在以色列南部的薩馬基布茲(基布茲意為集體農(nóng)莊)建造了一個(gè)全面運(yùn)行的系統(tǒng)。據(jù)AORA公司的首席運(yùn)營官尤瓦爾·薩斯坎德(Yuval Susskind)稱,Samar設(shè)施是以色列首個(gè)將生產(chǎn)的電能并入國家電網(wǎng)的商業(yè)性質(zhì)太陽能設(shè)施。
除了在薩馬基布茲維護(hù)與改進(jìn)其設(shè)施之外,AORA正向西班牙市場(chǎng)擴(kuò)張。該公司希望2011年中期在西班牙的國家太陽能研究中心建成一個(gè)示范裝置,并且已接到十幾個(gè)裝置的訂單。薩斯坎德解釋稱:“一旦在西班牙獲得認(rèn)證,我們就將開始大規(guī)模生產(chǎn),公司開始從研發(fā)性質(zhì)向收益公司的雛形轉(zhuǎn)變。”他希望未來幾年公司準(zhǔn)備好涉足印度和中國農(nóng)村地區(qū)規(guī)模巨大的電氣化市場(chǎng)。
AORA的一個(gè)潛在的競(jìng)爭(zhēng)者是HelioFocus。HelioFocus創(chuàng)立于2007年,位于Nes Ziona市。該公司與魏茨曼科學(xué)研究所(Weizmann Institute of Science)及本古里安大學(xué)(Ben-Gurion University)合作,正在研制一種新型太陽熱能系統(tǒng),這種系統(tǒng)使用空氣而非液體作為傳熱介質(zhì),并且僅使用一塊拋物面碟狀接收器而非整個(gè)場(chǎng)地的許多計(jì)算機(jī)化鏡群。該公司人員透露,最初其產(chǎn)品將應(yīng)用于現(xiàn)有電站的增容。HelioFocus目前已與中國三花控股合資,正在中國光熱發(fā)電領(lǐng)域
積極推廣其領(lǐng)先的碟式熱發(fā)電技術(shù)。