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可重新再利用的光熱發電站 定位礦業市場
發布者：本網記者Alice | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 6127查看 | 2014-02-17 13:44:00    
　　光熱發電產業正竭盡全力地試圖開拓新的市場應用空間，礦業用能市場正成為SolarReserve等領先光熱發電企業的目標新興市場，這一市場也對光熱發電技術提出了獨特的要求，為適應市場需求，SolarReserve提出了可重新利用的光熱電站設計的新概念。

　　CSPPLAZA光熱發電網報道：在全球范圍內，擁有適合開發光熱電站的高DNI輻照資源條件的地區大多位于內陸沙漠等偏遠地區，這里同時擁有豐富的金屬礦產資源。這為光熱發電提供了一個新的市場方向，礦業用電市場。

圖：夜間仍在(zai)運作(zuo)的礦山


　　礦業生產屬高耗能產業，在礦業領域，當前最常用的供電設備是柴油發電機，這種模塊化的可擴展的巨型發電機可以7*24小時持續運行。在一個礦山被開采完畢后，其可以隨時拆裝以用于下一座礦山的開采需求。

　　光熱發電產業進入礦業市場，其必然需要面對柴油發電機的競爭，柴油發電為礦業市場提供了其所需要的可移動的可承擔基礎負荷的電力來源。對于礦產地離網型的電力供應，一旦礦山不再開采、電力需求消失，供電源的價值也將不復存在。比如有些小型礦山可能僅僅能維持開采10年，與之配套的供電設備在10年之后就將面臨拆除。

可再利用設計攤銷成本

　　雖然從整個壽命期內來看，對于光熱發電而言，是可以與柴油發電的成本相競爭的。但光熱發電站的初期投資成本過高，遠遠高于采購幾臺柴油發電機的成本，初期投資成本過高是其推廣的首要障礙。

　　此前已經宣布在澳大利亞Perth設立辦公室，正式進軍澳大利亞礦業用電市場的光熱發電領先企業SolarReserve公司業務發展高級副總裁Tom Georgis稱，“解決這一問題應使光熱電站也具備可重復利用性，以在較長一段使用壽命期內分攤其初期投資的巨額成本”。

　　Georgis在船舶動力方面的工作經驗給了他靈感，船舶動力電源可以在需求電力時對供電源進行快速部署。基于此設想，SolarReserve提出了可重復利用的光熱電站設計構想。目前，Georgis正在與SolarReserve和RocketDyne（SolarReserve熔鹽儲熱專利技術的持有方）的工程團隊成員一起重新開發適應礦業市場應用的塔式光熱發電技術。

　　Georgis透露，其正在開發的是其大規模熔鹽儲熱光熱發電技術的小規模版本“M”級光熱發電系統。“現在該系統仍處于前期開發階段，但我們確定礦業市場對這種可重新利用的光熱發電技術是有需求的。”Georgis表示，“M”級塔式光熱發電系統定位于滿足小型礦山的用電需求設計，提供客戶自定義的定制化產品方案，目標是提供20~30MW的帶儲熱的可7*24小時持續供電的離網型光熱發電系統，主要設計攻關點是可拆卸式可重復利用設計，以保證在電站運行10年后可以被轉移至另外一座礦山進行重利用。

可能的租賃協議模式

　　為適應礦業市場的特殊用電需求，光熱發電在礦業市場的商業模式也需要有所改變。在礦業領域，你無法與電力公司簽署長期的PPA購電協議來通過售電獲得收入，因為這大多是離網型用電市場。為此，SolarReserve稱將考慮采取租賃模式。但租賃期限的設定必須是靈活的且是長期的，因為在礦業市場，供應端和需求端都存在不可預知性。

　　美國猶他州有60年歷史的Clifton礦業公司CEO Bill Moeller解釋稱，“情況每年都在變化，一個礦山擁有一定量的礦藏，基于這些礦藏和對應的礦藏金屬價格，你可以預測一個礦山的運行時間。但金屬的價格一直都是忽升忽降的，假如這種金屬的價格在10年以后下跌了呢？如果到時你處于一個投入產出的邊際情景，你將不能夠維持該礦山的運行，你必須將其關閉。我們公司就曾經遇到這樣的事，我們關閉了一些礦山，并非因為其礦藏已被開采完畢。”

　　基于(yu)金屬市場的(de)不可預知性(xing)，準確預測(ce)一(yi)個礦山到底需要多長時間的(de)供(gong)電(dian)期(qi)是(shi)困難的(de)。柴油發電(dian)機(ji)的(de)靈活性(xing)使其(qi)得以廣泛(fan)應用。另(ling)外，有時，一(yi)個礦山可能還(huan)需要增加(jia)供(gong)電(dian)能力(li)。Moeller稱(cheng)，不論何時我(wo)們需要，或(huo)某些柴油發電(dian)機(ji)需要更新(xin)設備(bei)，我(wo)們都(dou)可以隨時增加(jia)或(huo)更新(xin)這些機(ji)組。而光熱發電(dian)站的(de)靈活性(xing)顯然遠不及柴油發電(dian)。

財務可行性

　　對電力需求的不可預測性是一個問題，但柴油發電每年增加的耗費是確定的，Moeller說道，“我們知道柴油價格正在日益增長，但我們目前沒有其它選擇。雖然每個人都希望用上太陽能電力這種清潔電能，但問題是，其成本如何？”

　　柴油發電的價格大概在300~500美元/MWh，即0.3美元~0.5美元/kWh。SolarReserve的光熱發電技術的LCOE已經完全可以與之抗衡，但前提是，需要有25年的運行期限作保證。

　　Georgis表示，“光熱發電站的先期投資較大，但我們后期沒有燃料成本，柴油發電的主要成本則在燃料的采購成本上。如果將這兩種發電技術進行全生命周期對比，我們的技術仍然更具成本經濟效益。為適應市場的需要，‘M’級系統的設計目標是在礦業市場具備財務可行性，即使在較短的礦山生命周期內，或短期的僅僅10年的協議供電期內，仍然比柴油發電更具經濟性。”也只有這樣，光熱發電才可以與柴油發電相競爭。

　　這意味著，這一可重新利用的供電方案可能需要在其整個生命周期內簽署三個約10年的PPA合約，以此來分攤高昂的初期投資。這也意味著一個光熱電站將需要進行兩次重拆裝的再利用。

儲熱技術+柴油輔助

　　Georgis還稱，“絕大多數礦山都是7*24小時運行的，采礦是資本密集型的行業，為實現最大經濟效益必須24小時持續運行。礦業市場需要持續的穩定電力來源，這對光熱發電站而言是十分關鍵的，如果供電因任何原因中斷，礦業開采就只能停止，如果選擇光熱發電，這意味著你在5分鐘之內無法完成重啟，這可能需要花費很長時間進行檢修。”這是礦業市場選擇更為昂貴的柴油供電的最大原因。

　　西澳大利亞礦產與能源商會主席Reg Howard-Smith表示，“礦業生產的機會成本巨大，選擇低風險的傳統能源供電比高風險的具有間歇性缺陷的可再生能源供電更為現實。”

　　SolarReserve要將其光熱發電系統推向礦業市場也面臨這樣的障礙，雖然儲熱技術的應用可以實現長時間的持續供電，但在連續的光照資源不足、冬季寒冷天氣的情況下，仍需輔助燃料進行加熱。在礦業市場無法采用天然氣輔助，只能采用柴油輔助加熱。這在全年時間內大概有10%的時間段需要采用柴油輔助。

　　SolarReserve的目標是在如西澳大利亞地區孤立的小型礦用電市場，提供大概30MW規模的光熱電站系統設計，需要滿足白天和夜間的持續供電，并可實現可拆卸重新利用。

如何實現拆卸運輸再安裝？

　　連根拔起并拆卸運輸一個光熱電站至一個新的地方的想法聽起來有點不可思議。雖然“M”級光熱發電系統的設計依然在進行中，Georgis現已確定，“僅僅系統中的儲熱罐可能確定無法實現再利用，這種儲熱罐是碳鋼和不銹鋼材質，并采用混凝土澆筑的。而罐中的熔鹽仍可以被重新利用。另外，高精度的定日鏡的設計壽命在30年以上，對這些定日鏡的重利用不存在任何問題。汽輪機也可以得到二次利用。對于蒸汽發生器和管道系統是否可以拆卸并重新組裝，我們正在進行研究。”

　　同時，礦產地似乎也為運輸拆卸后的光熱電站提供了一些便利。SolarReserve光熱發電輔助礦業開采的主要目標市場區域位于澳大利亞西部，那里礦采業發達，有相關的背負式運輸基礎設施，礦產商利用這些運輸設施將開采出的礦產從礦山運至港口。這些設施未來可以用來運輸拆卸后的光熱電站。

　　拆卸后的光熱電站，需要搬遷至另一個用電礦山進行再次安裝，這同時將增加安裝成本。

　　Howard-Smith表示，“西澳大利亞的主要礦業區如Pilbara、中西部地區和采金區，有十分豐富的可再生能源，特別是太陽能資源。”SolarReserve確信，可移動的、可擴展的、更具成本競爭力的光熱發電技術的開發將可以在未來使光熱發電技術更具競爭力。
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