光熱發電新興市場何時能夠真正實現爆發？
發布者：本網記者Alice | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 6010查看 | 2015-02-15 14:28:00
CSPPLAZA光熱發電網報道：事實上，很多國家的光熱發電開發環境都很不錯：較高的DNI值、廣闊平坦的光熱項目可利用土地和尋找替代能源的迫切需要等等。為什么這些國家沒有選擇光熱發電這種可以實現連續24小時發電的優質可再生能(neng)源發(fa)電技術(shu)呢？
讓我們以非洲西南部國家納米比亞比例。該國占地面積為82.5418萬平方公里，擁有極其豐富的太陽能資源（DNI值3,000 kWh/m2/d左右），在全球范圍內僅次于智利北部地區。
如果我們將光熱電站選址的要求統統考慮在內，包括輻照強度、地形坡度、土壤類型、電力基礎設施和輸送設施等，那么這個撒哈拉以南非洲國家有3.3萬平方公里以上的土地適合開發光熱電站，潛在裝機(ji)量可以達到250000MWe。
這個結果是由2012年在納米比亞進行的一項納米比亞光熱發電預可行性研究報告得出的，該項目獲得了GEF（全球環境基金）、世界銀行管理基金和納米比亞政府的支持。
圖：適合開發光熱電站的納米比亞沙漠
納米比亞國家光熱項目負責人Shimweefeleni Hamutwe Jr表示：“我們2014年正式進入光熱項目開發的準備階段，我們正在統計適合開發光熱項目不同區域的陽光資源數據來滿足從銀行貸款的融資需要，以便(bian)解決(jue)光熱項目的融(rong)資問題。”
但是該項目比預定時間明顯延遲了很多，因為原訂光資源測量項目的起止時間為2013年-2016年。
Shimweefeleni Hamutwe Jr告訴記者：“如果一切按計劃進行，我們的目標是從2018年開始建設第一個光熱項目。我們想從裝機規模50-100MW的小型項目開始做起。另外，我們目前正在分析和判斷哪一種(zhong)光熱(re)技術更適合(he)納(na)米比亞(ya)，同時(shi)我們也(ye)在(zai)計(ji)劃在(zai)全(quan)球范圍內篩選合(he)適的光熱(re)電站EPC商。”
考慮電網容量的重要性
對于光熱示范項目來說，選擇最合適的技術路線要考慮多種因素，其中電網容量是很重要的因素之一，因為它決定著光熱項目的建設規模。
納米比亞理工學院能源研究所的Zivayi Chiguvare博士解釋說：“如果電網容量非常有限，則意味著你在設計光熱電站時要考慮電站投運之后的發電量要與電網可接納容量相匹配。”
像納米比亞一樣，在過去十年中津巴布韋也遭受著頻繁停電的困擾。然而，在最近的一項研究中發現，該國擁有高達25萬平方公里的適合光熱項目開發的土地，如果利用其中的10%來建設光熱電站，那么裝機規(gui)模(mo)將高(gao)達71.4GW。
但是津巴布韋光熱領域先驅、H.T電力工業工程公司副總經理Trust Chifamba認為，因為津巴布韋電網容量太小，更適合選擇一些中型裝機規模（5-20MW）的可再生能源電站。
技術路線的選擇
綜合以上現實條件，在新興光熱市場選擇一些模塊化的光熱發電技術似乎更為合適，因為這樣可以使其在光熱發展初級階段的部署方面更加靈活。
長期致力于光熱與工業過程集成應用的德國卡塞爾大學熱能工程研究所研究員Steven Meyers表示：“在電網有限或者不發達的地區，應首選電站輸出功率比較靈活的太陽能發電技術，因此儲能就顯得非常必要(yao)了。事實上每(mei)一個光熱(re)發(fa)電項目都存在許多(duo)變量，所以很(hen)難說(shuo)選擇(ze)哪一種光熱(re)技術更好。但是目前看來(lai)伴有(you)儲熱(re)系統的塔式CSP技術似乎是低成(cheng)本儲熱(re)型(xing)CSP技術的發(fa)展方向。”
納米比亞的光熱發電預可行性研究報告發表了與Steven Meyers觀點類似的結論，該報告同樣認為塔式CSP技術將更有潛力，聲稱納米比亞希望可以建設更多低成本的光熱項目。
該(gai)報(bao)告指出：“考慮到(dao)更高的運(yun)行溫度可以(yi)提高電站的發(fa)電效率(lv)，水(shui)蒸氣(qi)塔式光熱發(fa)電技術(shu)或熔鹽塔式光熱發(fa)電技術(shu)在未來更有可能與化石(shi)燃料發(fa)電技術(shu)進行商(shang)業化競爭。”
Steven Meyers承認，目前儲熱系統的復雜性和成本會對光熱技術在新興市場的發展造成一定影響。但他強調這并不是主要原因。Steven Meyers表示：“我認為光熱發電技術在新興市場沒有獲得大規模發展的原因是目前(qian)其平(ping)均發電成(cheng)本要比(bi)風(feng)電和光伏更(geng)高。當一個國家(jia)希望本國能源(yuan)構成(cheng)更(geng)加多樣化或減少燃料消耗時，在具有(you)相關資源(yuan)的基(ji)礎上，他(ta)們(men)總是選(xuan)擇最(zui)便宜的技術路(lu)線，比(bi)如(ru)目前(qian)的光伏和風(feng)電。”
圖：納米比亞的輸電網絡比舊落后
Steven Meyers認為，一旦一個國家電網的可再生能源電力輸入達到一定比例，必然需要儲能系統來幫其調節電網，使電網保持穩定。而在這些光熱新興市場可再生能源入網比例還不夠高，所以他們對于可伴儲(chu)熱系(xi)統光熱發電(dian)技術的興趣(qu)還不夠高(gao)。
光熱混合發電技術的發展潛力
Shimweefeleni Hamutwe Jr認為，盡管納米比亞未來選擇塔式CSP技術和槽式CSP技術的可能性更大，但是最終選擇哪種CSP技術還要取決于持續進行的可行性研究報告的結果，另外采用混合光熱技術來解決儲能問(wen)題和光(guang)照(zhao)間歇性問(wen)題的可(ke)能性也(ye)很大。
事實上，選擇光熱混合發電技術對于具有豐富自然資源的光熱新興市場國家來說是比較合理的。對于許多海灣國家和撒哈拉以南非洲國家來說，石油、天然氣和生物質能源都非常豐富。
Trust Chifamba是混合光熱發電技術的支持者之一，他表示：“通過采用光熱技術和其它發電方式結合，你也可以使電站比單獨使用光熱發電技術擁有更大的發電容量。雖然目前儲熱技術在不斷提高，但(dan)可以滿足光熱(re)電站24小(xiao)時發(fa)電的(de)儲熱(re)系統造(zao)價仍然非常高(gao)。”
目前，津巴布韋具有巨大的急待開發的天然氣儲量，Trust Chifamba表示：“還有哪種計劃比將其與巨大的可開發的光熱資源結合起來利用更好呢？”
然而，目前海灣國家中只有科威特和沙特阿拉伯曾宣布建設光熱聯合循環電站，但發展速度一直低于預期。
Steven Meyers解釋說：“因為國際油價持續下跌的原因，在科威特和沙特阿拉伯建設一個光熱混合電站的經濟性跟6個月前是完全不同的，現在利用石油發電成本顯然更低。但是，現在建設光熱混合電站也有一定的好處，那就是隨著未來(lai)石油(you)價格的不斷上升，可以獲得有關光熱項目規劃、建設和運行的豐富(fu)經驗。”
Steven Meyers認為，這些新興國家普遍缺乏光熱混合發電項目規劃、建設和運維的技術和經驗，這也使光熱混合發電技術在這些新興國家的普及和發展速度大受影響。
暫時性的障礙
的確，更好的理解光熱發電技術可以使其應用領域更加廣泛。Zivayi Chiguvare博士表示：“光熱電站前期資本投入巨大，所以只有穩定的經濟回報率才能說服投資者和決策者。”
一些納米比亞專家認為，當地的能源政策、監管部門和傳輸網絡對于光熱項目的規劃和建設都非常有利。但是，特定場地的不可用性、可融資性光資源數據的缺乏、技術人員和專業知識的缺乏等暫時性的不利因素阻礙了(le)納米比亞光熱項(xiang)目(mu)的開發(fa)。
Zivayi Chiguvare博士對此解釋道：“納米比亞需要為一些適合開發光熱項目的區域提供可融資性的輻照資源數據，甚至可以為這些項目確定好EPC商，只有做好這些準備才能吸引光熱電站的潛在投資商。”
據了解，為了解決太陽能資源數據缺乏的問題，納米比亞政府正在計劃從2015年開始在全國不同區域開始進行地面研究和測量。
光熱發電的兩個發展方向
雖然每一個新興光熱市場都有
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