來源:CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 2評(píng)論 | 7795查看 | 2017-01-08 16:35:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊:作為中國(guó)首個(gè)投運(yùn)的10MW級(jí)別的商業(yè)化光熱電站,中控德令哈10MW塔式熔鹽儲(chǔ)能光熱電站對(duì)后續(xù)的20個(gè)首批示范項(xiàng)目具有很大的借鑒意義,自2016年8月21日投運(yùn)以來,已運(yùn)行4月有余,它的運(yùn)行狀況如何?在實(shí)際運(yùn)行過程中有什么值得大家借鑒和學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)?在2016年12月28日~30日在甘肅省敦煌市盛大召開的中國(guó)光熱示范電站開發(fā)領(lǐng)導(dǎo)者峰會(huì)暨CSPPLAZA2017新年匯上,浙江中控太陽能技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)金建祥教授與與會(huì)代表進(jìn)行了分享。
金建祥首先對(duì)光熱對(duì)比其他可再生能源的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析,指出了未來光熱的方向?qū)⑹谴笠?guī)模化和長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能。他根據(jù)中國(guó)特殊的光資源條件,并結(jié)合中控10MW電站的實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況得出:目前要想達(dá)到設(shè)計(jì)發(fā)電量目標(biāo)亟待解決的問題是如何應(yīng)對(duì)有云天氣(包括多云和少云天氣)的高效運(yùn)行,而關(guān)鍵是提高短時(shí)間內(nèi)的天氣預(yù)報(bào)能力。
在會(huì)上,金建祥向大家介紹了中控太陽能公司的發(fā)展歷程,展示了中控10MW電站的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù),并詳細(xì)闡述了其發(fā)電量是否達(dá)標(biāo)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),及影響發(fā)電量的因素。
在發(fā)言中,金建祥從金融、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模及產(chǎn)業(yè)鏈四個(gè)方面分析了光熱發(fā)電到“十三五”末達(dá)到0.8元的度電成本能否實(shí)現(xiàn)、如何實(shí)現(xiàn),并在最后指出了未來光熱發(fā)展中,誰掌握了精準(zhǔn)的短期天氣預(yù)報(bào)技術(shù)以及應(yīng)對(duì)有云天氣的運(yùn)行策略,誰將在這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中拔得頭籌。
更多精彩內(nèi)容,請(qǐng)閱讀下面刊出的金建祥的演講全文:
非常感謝會(huì)議主辦方為我提供這么一個(gè)機(jī)會(huì)。在正式報(bào)告之前首先要恭喜首航節(jié)能公司敦煌10兆瓦熔鹽塔式電站在前天晚上取得并網(wǎng)成功,這也是行業(yè)內(nèi)一件大喜事,讓各級(jí)政府和投資人對(duì)中國(guó)光熱的未來更加有信心,也讓在座的各位光熱界同行對(duì)未來更加有信心。
中控太陽能在德令哈建設(shè)光熱電站已經(jīng)有了七個(gè)年頭了,在類似活動(dòng)上我也講的比較多,今天受時(shí)間的限制還是挑幾個(gè)重點(diǎn)匯報(bào)一下,PPT是按照一般的會(huì)議要求來準(zhǔn)備的。
可能有一些人會(huì)有疑問,在有關(guān)媒體上介紹首航節(jié)能剛剛投運(yùn)的電站是中國(guó)第一個(gè)24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行且規(guī)模最大的塔式熔鹽光熱電站,這種說法對(duì)嗎?到今天為止這個(gè)講法還是準(zhǔn)確的,它確實(shí)是目前為止中國(guó)最大的塔式熔鹽光熱電站,它的鏡場(chǎng)集熱面積有15萬平方米,熔鹽有5800噸,儲(chǔ)能時(shí)間是15個(gè)小時(shí),理論上可以24個(gè)小時(shí)連續(xù)發(fā)電;而我們中控德令哈電站雖然投運(yùn)時(shí)間更早,但鏡場(chǎng)集熱面積只有6.8萬平方米,500多噸熔鹽,蓄能時(shí)間為二個(gè)小時(shí)。雖然兩個(gè)電站都是10MW的,但從鏡場(chǎng)規(guī)模和蓄能時(shí)間來看,這個(gè)講法沒有問題,但是有個(gè)問題,它是全球第二個(gè)可以24小時(shí)連續(xù)發(fā)電的光熱電站,不是第三個(gè)。
中控在原來水工質(zhì)基礎(chǔ)上進(jìn)行了熔鹽改造,歷時(shí)一年半時(shí)間,于2016年8月21日達(dá)到滿負(fù)荷的發(fā)電,其它各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)值。其實(shí)我們公司內(nèi)部考核時(shí)間是7月底熔鹽改造結(jié)束,就是因?yàn)楦鞣N各樣的原因拖延了三個(gè)禮拜時(shí)間,因此首航項(xiàng)目拖延半年之后完成并網(wǎng)發(fā)電也屬不易,估計(jì)未來還需要一段時(shí)間去不斷完善和優(yōu)化之后才能正常發(fā)電運(yùn)行。
如圖,基本的東西跳過了,講了太陽能光熱和光伏發(fā)電的特點(diǎn),光伏是太陽能直接轉(zhuǎn)變成直流電,然后直流電再逆變成交流電并網(wǎng),光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)很成熟,成本也很低,我今天特別強(qiáng)調(diào)一點(diǎn):光伏的間隙陽光資源利用率(即有云天氣的間隙性光照的利用程度)很高,光照無論強(qiáng)弱和時(shí)間長(zhǎng)短都可以發(fā)電,這相對(duì)于塔式光熱發(fā)電來說是一大優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然問題是光伏比較任性一些,有光就發(fā)電,沒光就不發(fā)電,對(duì)電網(wǎng)很不友好。光熱是由光變成熱、熱儲(chǔ)存變成交流電,優(yōu)勢(shì)是非常穩(wěn)定,快速可調(diào)。前面專家也提到目前火電調(diào)峰的負(fù)荷變化范圍是50%,如果調(diào)峰范圍要增加調(diào)到70%,還需要進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)改造,另外火電的調(diào)峰響應(yīng)比較慢,時(shí)間比較長(zhǎng)。光熱從負(fù)荷10%調(diào)到100%十幾分鐘時(shí)間就足夠了。但是光熱也有問題,之所以這幾年光熱發(fā)展沒有光伏快也是由這些問題導(dǎo)致的。系統(tǒng)太復(fù)雜,太陽島、熔鹽島、常規(guī)島系統(tǒng)很復(fù)雜,成本還很高。上午國(guó)務(wù)院參事石定寰老先生的講話既有高度還有深度,很受啟發(fā),獲益匪淺。上午石參事講話中對(duì)光熱地位做了很好的總結(jié)和肯定,最后講話中對(duì)于目前光熱形勢(shì)越來越好的背景下,特別提醒我們要保持頭腦清醒,還有很多問題要進(jìn)一步解決,其中最后一個(gè)問題就是多云天氣等復(fù)雜工況對(duì)發(fā)電量的影響,也就是光熱發(fā)電對(duì)于間隙性陽光的資源利用率比較低,這對(duì)發(fā)電量影響比較大。
光熱也分帶有儲(chǔ)能和不帶儲(chǔ)能的,儲(chǔ)能使得光熱轉(zhuǎn)換、熱電轉(zhuǎn)換進(jìn)行了解耦,發(fā)電可以不受陽光的影響,容易成為基荷電源。不帶儲(chǔ)能系統(tǒng)比較的簡(jiǎn)單,初期投資比較低,但是度電成本會(huì)比較高。儲(chǔ)能是光熱發(fā)電區(qū)別于其他清潔能源最大的優(yōu)勢(shì),對(duì)于光熱來說,規(guī)模一定情況下儲(chǔ)能時(shí)間越長(zhǎng)度電成本越低,度電成本最多可以降低三毛錢左右。儲(chǔ)能時(shí)間一般大于15個(gè)小時(shí)就可以成為基荷電源了,可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)發(fā)電。
搞光熱的人也應(yīng)該看看光伏對(duì)我們光熱有怎樣的挑戰(zhàn),很多人不斷提醒我,這方面要做了一些研究。光伏+儲(chǔ)能跟目前的光熱+儲(chǔ)能,誰的未來更好一些?光伏儲(chǔ)能用常規(guī)的技術(shù)路線,使用鉛酸電池和鋰電池等等,規(guī)模化的儲(chǔ)能成本相對(duì)來說比較高,譬如說儲(chǔ)能4到6小時(shí),目前的電池成本和逆變器成本下我們做了比較精確的計(jì)算,大概每千瓦時(shí)要增加六毛錢的成本,目前光伏直接發(fā)電(即不儲(chǔ)能)的成本是六毛錢左右,加在一起就是一塊二,比目前的光熱還要貴。
昨天晚上也做了前瞻性的預(yù)估,未來電池成本也許會(huì)明顯降低,如果五年或十年之后電池和逆變器只有目前成本的一半會(huì)怎么樣?我們也做了計(jì)算:度電成本會(huì)從1.2元降低到1.0元。光伏儲(chǔ)能時(shí)間越長(zhǎng),成本越高,最多增加六到七毛錢,電池的壽命比較短,一般壽命也就是三五年,電池要使用十五、二十年,現(xiàn)在技術(shù)上還不行。光伏+儲(chǔ)能更適合小規(guī)模分布式應(yīng)用,這是光熱儲(chǔ)能做不到的。光熱正好倒過來,適合長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能和大規(guī)模的集中開發(fā),這樣有利于電站經(jīng)濟(jì)性的提升,即較長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)能可以使得度電成本降低三毛錢左右,單塔規(guī)模100兆瓦比50兆瓦規(guī)模度電成本便宜一毛到一毛五分錢。
這是不同的規(guī)模,塔式熔鹽電站的度電成本(如圖),儲(chǔ)能時(shí)間越長(zhǎng)度電成本越低、單塔規(guī)模越大成本越低,100兆瓦儲(chǔ)能8小時(shí)以上成本下降不明顯了,但是50兆瓦的時(shí)候到儲(chǔ)能12個(gè)小時(shí)還會(huì)繼續(xù)下降。這是我們計(jì)算的曲線,對(duì)于目前的電池成本和逆變器成本情況下,光伏儲(chǔ)能時(shí)間和度電成本的關(guān)系,6個(gè)小時(shí)基本上每度電成本上升到1.2元,如果電池成本降低一半,6個(gè)小時(shí)的儲(chǔ)能時(shí)候大概度電成本是一塊錢,因此光熱還是有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,現(xiàn)在光熱電價(jià)是1.15元,相信第二批光熱示范項(xiàng)目電價(jià)是一塊錢左右了。
中控太陽能2010年成立,是由杭鍋集團(tuán)、杭汽輪集團(tuán)、基金和公司員工等組成的股份制企業(yè),到目前為止塔式熔鹽光熱關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)全部掌握了,鏡場(chǎng)的聚光、集熱、熔鹽、儲(chǔ)能、換熱和整個(gè)電站的運(yùn)行,中控太陽能公司都已經(jīng)比較好的掌握了。我們中控很好地繼承了浙大的求是精神,一步一個(gè)腳印,踏踏實(shí)實(shí)做事情。我們花了七年時(shí)間,投入近五個(gè)億,先后解決了鏡場(chǎng)聚光、水工質(zhì)發(fā)電、熔鹽儲(chǔ)能以及全廠優(yōu)化運(yùn)行等核心技術(shù)和工業(yè)化驗(yàn)證。
2010年公司成立,2012年初鏡場(chǎng)開始施工,到2013年7月份并網(wǎng)發(fā)電,經(jīng)過一年半運(yùn)行的優(yōu)化和總結(jié),到2014年底啟動(dòng)熔鹽改造,到2016年8月份中旬熔鹽改造成功。期間也花大量的精力到50兆瓦示范項(xiàng)目中去。目前公司已經(jīng)擁有108項(xiàng)專利(其中大部分是發(fā)明專利),20項(xiàng)軟件著作權(quán),這些知識(shí)產(chǎn)權(quán)涵蓋了塔式熔鹽光熱發(fā)電相關(guān)的所有核心技術(shù),這里不贅述了。
這是熔鹽改造的系統(tǒng)圖,相對(duì)比較復(fù)雜,是因?yàn)樵谒べ|(zhì)基礎(chǔ)上進(jìn)行改造的。熔鹽儲(chǔ)能項(xiàng)目的主要參數(shù),土地25萬平方米,鏡場(chǎng)集熱面積68000平米,有兩種鏡子,一個(gè)2平方米24400臺(tái),一種是20平方米1000臺(tái),我們是采用中小型定日鏡(首航節(jié)能是115平米的大型定日鏡),發(fā)電效率設(shè)計(jì)點(diǎn)達(dá)到17%。對(duì)于50MW或100MW來說,這個(gè)效率可能會(huì)達(dá)到24%,規(guī)模大一些,汽輪機(jī)效率提高至44%,鏡場(chǎng)達(dá)到55%效率,兩