CSPPLAZA光熱發電網報道:聯(lian)(lian)合(he)循(xun)環(huan)起源于(yu)20世紀初(chu)期,是由不同工(gong)質(zhi)(zhi)的(de)熱(re)力循(xun)環(huan)組成的(de)聯(lian)(lian)合(he)工(gong)作(zuo)系(xi)統(tong),具有較(jiao)高(gao)的(de)工(gong)作(zuo)效率且主要應用于(yu)發電行(xing)業。光熱(re)發電項目通過與(yu)燃氣、燃油、生物質(zhi)(zhi)能、地熱(re)、煤電等進行(xing)聯(lian)(lian)合(he)循(xun)環(huan)發電,可顯(xian)著提高(gao)系(xi)統(tong)效率,降低項目投資風險。
光熱燃氣ISCC聯合循環項目
摩(mo)(mo)洛(luo)哥在2010年建(jian)成了(le)Ain Beni Mathar這一世(shi)界上(shang)首個ISCC(Integrated Solar Combined Cycle)光熱燃氣聯合循(xun)環(huan)電站(zhan),阿爾及(ji)利亞(ya)和埃及(ji)緊隨其后(hou)分別建(jian)成了(le)一個ISCC電站(zhan),這三個ISCC電站(zhan)也(ye)是世(shi)界上(shang)最早和最為知名(ming)的(de)三大項目。下表列出了(le)摩(mo)(mo)洛(luo)哥Ain Beni Mathar光熱ISCC聯合循(xun)環(huan)電站(zhan)的(de)基本信息。
表:摩洛哥ISCC燃氣光(guang)熱(re)聯(lian)合循環(huan)項目(mu)(數據來源:掌控光(guang)熱(re)手機APP)
光熱燃油ISCC聯合循環項目
圖:在建的Duba1項目首次(ci)采用了終極槽大(da)開(kai)口集熱器
目(mu)前(qian),沙特和科威特等光熱市場即(ji)正在(zai)開發(fa)數個ISCC聯合循環電(dian)站。沙特目(mu)前(qian)正在(zai)開發(fa)50MW的Duba1項(xiang)目(mu)(總(zong)裝機(ji)600MW)及(ji)50MW的WaadAlShamal項(xiang)目(mu)(總(zong)裝機(ji)1390MW),目(mu)前(qian),兩個項(xiang)目(mu)均(jun)在(zai)建設中,預計2018年完成。
Duba1是沙特第一個ISCC項目,也是沙特第一個將開建的(de)商業化光(guang)熱發電(dian)(dian)項目。沙特的(de)這兩個ISCC項目均為與燃油發電(dian)(dian)進(jin)行聯合(he)循(xun)環(huan),而非(fei)燃氣(qi)。
表:沙特Duba1項目信息(數據(ju)來源:掌控光熱手(shou)機APP)
光熱煤電ISCC聯合循環項目
圖:大唐(tang)天威嘉峪關(guan)10MW光煤互(hu)補項目實景
2014年(nian),我國首個光煤(mei)互補(bu)示范項目(mu)——大唐(tang)(tang)天威嘉峪(yu)關10MW光煤(mei)互補(bu)項目(mu)一期1.5MW項目(mu)完成與大唐(tang)(tang)803燃煤(mei)電廠熱(re)力系統的連接工(gong)程建設,經過一個月左(zuo)
右的調(diao)試,實現聯(lian)合運行。該項(xiang)(xiang)目(mu)為大唐集(ji)團新能(neng)源股份(fen)有限公司承擔(dan)的國(guo)家(jia)863計劃項(xiang)(xiang)目(mu)“槽(cao)式太(tai)陽能(neng)熱與燃煤(mei)機組(zu)互(hu)補(bu)發電示范工程應用研(yan)究”重要組(zu)成部分,為我國(guo)首個槽(cao)式太(tai)陽能(neng)集(ji)熱場與燃煤(mei)機組(zu)互(hu)補(bu)運行電站。
該(gai)示范項目(mu)位于甘(gan)肅嘉峪關大(da)(da)唐(tang)803燃煤電廠(chang)廠(chang)區,容量為1.5MWth,占地面積3.5萬平(ping)方(fang)米,采(cai)用(yong)槽式(shi)太陽(yang)能熱(re)發(fa)(fa)電技(ji)術。在600米長(chang)的太陽(yang)能集(ji)熱(re)場內,導熱(re)油流(liu)經集(ji)熱(re)管加熱(re)至393℃,通過(guo)油水換熱(re)器將高溫導熱(re)油的熱(re)量接入大(da)(da)唐(tang)八零三發(fa)(fa)電廠(chang)熱(re)力系統。以(yi)光煤互補發(fa)(fa)電的方(fang)式(shi),利用(yong)太陽(yang)能資源來補充發(fa)(fa)電,可(ke)有效減少原(yuan)火電機組煤耗量,降(jiang)低污染排放,實現(xian)連(lian)續穩定發(fa)(fa)電。
表:中(zhong)國首(shou)個光(guang)煤互(hu)補示范(fan)項目(mu)信息(數據來源:掌(zhang)控光(guang)熱手(shou)機APP)
海外市場(chang)方(fang)面,2016年11月(yue)4日,印(yin)度首個光熱燃煤混(hun)合發(fa)(fa)電項(xiang)目開工,該(gai)項(xiang)目采(cai)用菲涅(nie)爾(er)太陽能集熱技(ji)術(shu)開發(fa)(fa),預計將于2017年9月(yue)建(jian)成投運(yun)。印(yin)度能源環境(jing)公(gong)(gong)司Thermax和德國菲涅(nie)爾(er)光熱發(fa)(fa)電技(ji)術(shu)公(gong)(gong)司FRENELL組成的(de)聯合體中標該(gai)項(xiang)目,其(qi)新建(jian)設的(de)菲涅(nie)爾(er)集熱系統的(de)熱功率為(wei)15MWth,與(yu)其(qi)中一個210MW的(de)水冷機組混(hun)合發(fa)(fa)電,每年為(wei)其(qi)蒸(zheng)汽循環系統提供14GWh的(de)熱能。
除了和燃(ran)氣、燃(ran)油、煤電(dian)等(deng)傳統(tong)能(neng)源進行(xing)聯(lian)合循環發電(dian)外,光熱發電(dian)還可以生物質能(neng)、地熱能(neng)等(deng)可再生能(neng)源發電(dian)技術進行(xing)聯(lian)合發電(dian)。
光熱生物質ISCC聯合循環項目
圖:TermosolarBorges電站
2012年12月(yue),全球第一個光熱發電(dian)生物質(zhi)能混合發電(dian)站TermosolarBorges電(dian)站正式投運(yun),開(kai)啟了光熱生物質(zhi)聯合循環發電(dian)項(xiang)目的先河。
該項(xiang)目投資1.53億歐元,于2011年3月底開工建(jian)設(she),建(jian)設(she)期共20個月,總裝(zhuang)機58.5MW,其(qi)中(zhong)生(sheng)物質(zhi)(zhi)發電(dian)裝(zhuang)機36MW,太陽(yang)能(neng)熱發電(dian)裝(zhuang)機22.5MW,由槽式(shi)光(guang)(guang)熱鏡場和生(sheng)物質(zhi)(zhi)能(neng)鍋(guo)爐兩(liang)大(da)部分組成,在(zai)白天太陽(yang)光(guang)(guang)照較好的時(shi)候主(zhu)要(yao)采用光(guang)(guang)熱發電(dian),在(zai)晚(wan)間(jian)或太陽(yang)光(guang)(guang)照條件不佳的時(shi)候主(zhu)要(yao)采用生(sheng)物質(zhi)(zhi)能(neng)發電(dian),采用這(zhe)種互補發電(dian)的方式(shi)可實(shi)現24小時(shi)持續(xu)發電(dian)。
表(biao):西班牙TermosolarBorges項目信息(數據(ju)來源:掌控光熱手機APP)
此(ci)后(hou),意大利新能(neng)源項(xiang)目開(kai)發商FalckRenewables于2014年5月宣(xuan)布(bu)在(zai)意大利卡拉布(bu)利亞的Rende建成(cheng)了意大利第一個(ge)光熱發電(dian)(dian)和(he)生物質混合(he)發電(dian)(dian)項(xiang)目。該(gai)項(xiang)目的生物質發電(dian)(dian)裝(zhuang)機為14MW,太陽能(neng)發電(dian)(dian)裝(zhuang)機為1MW。
丹(dan)麥(mai)Aalborg公(gong)(gong)司在(zai)小城Br?nderslev于2016年(nian)底建成一個裝機(ji)16.6MWth的(de)光熱生物(wu)質聯(lian)合(he)循環項(xiang)目,但主要(yao)目的(de)是為當(dang)地(di)輸送(song)持(chi)續穩定的(de)熱能。在(zai)中國市場(chang),生物(wu)質發電領域領先公(gong)(gong)司武(wu)漢凱迪電力(li)股份有限公(gong)(gong)司也在(zai)規劃(hua)建設生物(wu)質和光熱聯(lian)合(he)循環發電項(xiang)目。
光熱地熱能ISCC聯合循環項目
圖:美國Stillwater混合電站(zhan)
利(li)(li)用(yong)地熱能和光(guang)熱進行(xing)聯合循(xun)環發電,不僅可(ke)以使(shi)焓值較低的(de)地熱能轉變為焓值較高的(de)能源加以利(li)(li)用(yong),提高機(ji)組的(de)經濟性,又可(ke)以維持機(ji)組連續運行(xing),避免(mian)了(le)單一(yi)太陽能發電系統的(de)缺(que)點。
光(guang)熱(re)(re)地(di)熱(re)(re)聯合循(xun)環發電技術(shu)目前(qian)尚(shang)無太多實際(ji)案(an)例(li)。2016年3月29日(ri),位(wei)于美國內華達州的(de)全球首個地(di)熱(re)(re)和光(guang)伏光(guang)熱(re)(re)兩種太陽能發電系統(tong)聯合運行的(de)Stillwater混合電站投(tou)運。
Stillwater地熱(re)電(dian)(dian)站由(you)兩個雙循環發(fa)電(dian)(dian)單元構成,光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)(dian)采用水工質(zhi)槽式集熱(re)技術(shu),與(yu)原有(you)的(de)(de)地熱(re)發(fa)電(dian)(dian)系統(tong)共用相同的(de)(de)電(dian)(dian)力(li)島(dao)。該混(hun)合(he)電(dian)(dian)站將結合(he)雙循環地熱(re)發(fa)電(dian)(dian)的(de)(de)持續發(fa)電(dian)(dian)優(you)勢,光(guang)熱(re)集熱(re)場的(de)(de)熱(re)量不直接發(fa)電(dian)(dian),僅(jin)作(zuo)為(wei)前端預熱(re)熱(re)源(yuan)補充進入地熱(re)發(fa)電(dian)(dian)系統(tong)。
表:美國Stillwater混合電(dian)站項(xiang)目信(xin)息(數據來源:掌控光熱手機APP)
理論上來看,任何(he)一種CSP技術(shu)(shu)都(dou)可以用于(yu)開(kai)發ISCC電站(zhan),但到目前為止仍以最(zui)主(zhu)流(liu)的槽(cao)式技術(shu)(shu)為主(zhu)導(dao)。槽(cao)式技術(shu)(shu)在ISCC領域(yu)的應(ying)用以其(qi)技術(shu)(shu)成(cheng)熟度、成(cheng)本(ben)經濟性都(dou)要(yao)明(ming)顯(xian)優于(yu)其(qi)它技術(shu)(shu)而占明(ming)顯(xian)優勢。
中東和(he)北非市場(MENA)對ISCC技(ji)術看起來(lai)更為(wei)鐘情,其擁有全球最多(duo)的ISCC項目。MENA地區的石油(you)天然氣(qi)、太陽能資源豐富,其大(da)(da)多(duo)數電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)都(dou)采用燃(ran)油(you)或燃(ran)氣(qi)發電(dian)(dian)技(ji)術,光熱與燃(ran)氣(qi)燃(ran)油(you)發電(dian)(dian)進行(xing)(xing)(xing)聯合循環對MENA市場而言具有更大(da)(da)的經(jing)濟性(xing)(xing)和(he)可行(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)。另(ling)外,ISCC電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)相對于獨立的光熱電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)而言可有效降低投(tou)資風險,大(da)(da)大(da)(da)增加(jia)了其可行(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)。
回到中(zhong)國市場,中(zhong)國的(de)傳統電(dian)站以煤(mei)電(dian)為主(zhu)且(qie)多分布于負荷區,而這(zhe)(zhe)些(xie)地(di)區的(de)太陽能(neng)資源(yuan)并不豐富且(qie)污染(ran)較為嚴(yan)重,利用光熱技術的(de)經濟可(ke)(ke)行性(xing)較弱;在(zai)西北光熱資源(yuan)較好的(de)地(di)區,要(yao)建設ISCC項目(mu)(mu)還面(mian)臨政策層面(mian)的(de)問題,ISCC這(zhe)(zhe)種獨特(te)的(de)項目(mu)(mu)如何核定上網電(dian)價目(mu)(mu)前無(wu)章(zhang)可(ke)(ke)循。截至目(mu)(mu)前,國內尚(shang)無(wu)在(zai)推進中(zhong)的(de)可(ke)(ke)執行的(de)商(shang)業(ye)化ISCC光熱聯合循環發電(dian)項目(mu)(mu)。