發(fā)布者:Joseph Desmond | 來(lái)源:亮源能源公司 | 0評(píng)論 | 6624查看 | 2015-08-27 19:02:00
作為世界上最大的兩個(gè)經(jīng)濟(jì)體、能源消費(fèi)國(guó)和溫室氣體排放國(guó),美國(guó)和中國(guó)是唯一能夠在政策、計(jì)劃和技術(shù)上合作的兩個(gè)國(guó)家,在互惠互利的同時(shí)起到有效參與應(yīng)對(duì)全球氣候變化的典范作用。
投資界正在關(guān)注有利于可再生能源發(fā)展的各種因素。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)第九份報(bào)告《2015年全球可再生資源投資趨勢(shì)》指出,“可再生能源日益被視為一種穩(wěn)定的、甚至相對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)的由機(jī)構(gòu)基金進(jìn)行的投資。這種現(xiàn)象部分體現(xiàn)在越來(lái)越多的機(jī)構(gòu)投身于可再生能源項(xiàng)目,部分體現(xiàn)在他們對(duì)綠色債券的大力支持上,使2014年創(chuàng)紀(jì)錄地發(fā)行了390億美元的綠色債券。”
即使取得了這樣的進(jìn)步,國(guó)際能源署(IEA)的最新報(bào)告《2015年能源技術(shù)展望》仍指出,我們?cè)诩铀偾鍧嵓夹g(shù)創(chuàng)新方面仍有尚未開(kāi)發(fā)的巨大潛力。該報(bào)告強(qiáng)調(diào)了我們有能力通過(guò)有效的研究、開(kāi)發(fā)、示范和部署(RDD&D)實(shí)現(xiàn)短期和長(zhǎng)期的氣候變化減排目標(biāo)。
“中國(guó)已經(jīng)展示了其原創(chuàng)、綜合及優(yōu)化創(chuàng)新的能力,”該報(bào)告指出,“若要繼續(xù)取得成功,我們要逐漸依賴于加入和擴(kuò)大國(guó)際創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò),并利用它們的力量來(lái)協(xié)同改造國(guó)內(nèi)和全球的能源系統(tǒng)。”
正如本文所述,中美在太陽(yáng)能熱發(fā)電(也稱為“聚光太陽(yáng)能發(fā)電”(CSP))方面的合作已經(jīng)進(jìn)行了一段時(shí)間。因此,第一個(gè)大型示范項(xiàng)目即將破土動(dòng)工,以為繼續(xù)取得技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)普及鋪平道路。
對(duì)太陽(yáng)能熱利用技術(shù)的興趣日益濃厚
隨著可再生能源在全球普及率的增加,決策者和公用事業(yè)對(duì)可確保具有長(zhǎng)期可靠性而不增加排放量的技術(shù)表現(xiàn)出越來(lái)越濃厚的興趣。監(jiān)管機(jī)構(gòu)、公用事業(yè)和電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商在考慮未來(lái)的能源投資組合和投資決策時(shí)越來(lái)越多地結(jié)合系統(tǒng)集成成本和可靠性影響等因素。
利用熱能儲(chǔ)存技術(shù)進(jìn)行的CSP便是一個(gè)有助于應(yīng)對(duì)因風(fēng)能和光伏(PV)產(chǎn)出迅速擴(kuò)大而導(dǎo)致供電變化的靈活資源的實(shí)例。最近的研究顯示,該技術(shù)可在需求最迫切時(shí)提供可調(diào)度的電力,為實(shí)現(xiàn)全球清潔能源和氣候目標(biāo)發(fā)揮重要作用,提高可靠性且降低成本。
中國(guó)擁有優(yōu)良的太陽(yáng)能資源,其中有70%主要集中在西部和北方省份。中國(guó)陸地表面每年接收到的太陽(yáng)能預(yù)計(jì)相當(dāng)于49,000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能源,大約比10,000個(gè)三峽電站的總發(fā)電量還多。
圖片說(shuō)明:如該太陽(yáng)輻射地圖所示,中國(guó)有豐富的太陽(yáng)能資源。
另外,中國(guó)有適宜建設(shè)CSP電站的大面積沙漠土地。中國(guó)有264萬(wàn)平方公里太陽(yáng)能資源非常豐富的干旱、沙漠土地。僅新疆就有111萬(wàn)平方公里的沙漠土地。這些地區(qū)為建造大型CSP電站提供了優(yōu)良的土地和太陽(yáng)能資源條件。
圖片說(shuō)明:在加利福尼亞州莫哈韋沙漠建造的Ivanpah太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)體現(xiàn)了亮源(BrightSource)高超的太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)。亮源將利用其在Ivanpah中獲得的經(jīng)驗(yàn)與中國(guó)一起共同推進(jìn)在中國(guó)蓬勃發(fā)展的CSP行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。
利用熱能儲(chǔ)存技術(shù)的CSP如何工作
與將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為直流電的光伏(PV)不同,CSP技術(shù)利用反光板(通常為反光鏡)將陽(yáng)光聚焦至太陽(yáng)能集熱器,對(duì)工作流體進(jìn)行加熱。在塔式CSP發(fā)電廠內(nèi),被稱為定日鏡的反光鏡陣列沿兩個(gè)軸向追蹤太陽(yáng),并將陽(yáng)光反射至位于臨近鏡場(chǎng)中心的發(fā)電塔頂部的中央集熱器上。
所捕獲的熱量隨后可在渦輪機(jī)(或其他熱力發(fā)動(dòng)機(jī))中被轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的機(jī)械功。因?yàn)闊崃康膬?chǔ)存成本比電的儲(chǔ)存成本低,所以CSP技術(shù)為熱能儲(chǔ)存系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ),此系統(tǒng)可根據(jù)市場(chǎng)和電力系統(tǒng)需求而非依賴于可直接利用的陽(yáng)光來(lái)支持發(fā)電廠運(yùn)營(yíng)。
熱能儲(chǔ)存系統(tǒng)通常包括集熱方法、蓄能器和儲(chǔ)存介質(zhì)。根據(jù)CSP發(fā)電廠配置和設(shè)計(jì)的不同,儲(chǔ)存介質(zhì)可以是該CSP周期的工作流體,也可以是一個(gè)通過(guò)熱交換器與工作流體連通的單獨(dú)環(huán)路。該儲(chǔ)存介質(zhì)由陽(yáng)光直接或間接加熱,然后進(jìn)行儲(chǔ)備,直至隨后用于產(chǎn)生蒸汽,驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電。
利用熱能儲(chǔ)存技術(shù)進(jìn)行CSP的優(yōu)勢(shì)在與熱能儲(chǔ)存技術(shù)相結(jié)合后,CSP發(fā)電廠擁有了與化石燃料火力發(fā)電廠相同的作業(yè)屬性。結(jié)合了熱能儲(chǔ)存技術(shù)的CSP發(fā)電廠實(shí)際上比許多現(xiàn)有的燃煤發(fā)電廠具有更大的靈活性,因?yàn)镃SP發(fā)電廠更能充分利用渦輪機(jī)的全工作范圍與快速升降溫的特性。由于采用了同步汽輪發(fā)電機(jī),CSP發(fā)電廠擁有重要的可靠性優(yōu)勢(shì),例如無(wú)功支持、動(dòng)態(tài)電壓支撐、電壓控制和一定程度的慣性反應(yīng)。
這些電廠有效地將發(fā)電時(shí)間延長(zhǎng)至一天中更晚的時(shí)間乃至日落后。無(wú)論何時(shí),這都是公用事業(yè)及其他發(fā)電企業(yè)最看重的特性。由于較高的資產(chǎn)利用率,這一特性也有助于通過(guò)增加發(fā)電廠的能容系數(shù)(某一天內(nèi)產(chǎn)生的能量)來(lái)降低可再生能源的成本。這使公用事業(yè)具有更大的運(yùn)營(yíng)靈活性來(lái)穩(wěn)定生產(chǎn)并考慮其他間歇性資源的多變屬性。此外,它還以平衡和穩(wěn)定產(chǎn)能及配套服務(wù)的形式,為公用事業(yè)和電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)價(jià)值。簡(jiǎn)而言之,CSP 和熱能儲(chǔ)存技術(shù)帶來(lái)的靈活性為風(fēng)能和PV等其他多變資源的投資提供了有利條件。
中美技術(shù)合作
中國(guó)和美國(guó)曾就能源和環(huán)境問(wèn)題有過(guò)富有成效的雙邊接觸,包括但不限于以下舉措:
? 中美氣候變化工作組
? 中美能源政策對(duì)話
? 中美清潔能源研究中心
? 中美能源和環(huán)境十年合作框架
? 中美可再生能源伙伴關(guān)系
? 清潔能源部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議
? 貿(mào)易代表團(tuán)
美中可再生能源伙伴關(guān)系(USCREP)是奧巴馬總統(tǒng)于2009年宣布的七個(gè)美中清潔能源舉措之一。在2013年7月舉辦的第三屆年度可再生能源產(chǎn)業(yè)論壇上,亮源能源公司(BrightSourceEnergy)與中國(guó)電力投資集團(tuán)公司(CPI) 的子公司——中國(guó)可再生能源開(kāi)發(fā)企業(yè)黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱“黃河”)發(fā)布了《諒解備忘錄》(MOU),共同合作開(kāi)發(fā)中國(guó)首個(gè)大型商用CSP試點(diǎn)項(xiàng)目。亮源還與中國(guó)可再生能源工程研究院(CREEI)簽訂了MOU,在選址、施工和竣工、潛在成本的降低和培訓(xùn)方面向其提供指導(dǎo),以分享亮源在CSP技術(shù)商業(yè)化方面的成功經(jīng)驗(yàn)。
自此以后,我們穩(wěn)步地向著這一目標(biāo)邁