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塔式熔鹽光熱電站或將帶來LCOE的大幅削減
來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 7891查看 | 2015-05-24 18:59:00    
　　CSPPLAZA光熱發電網報道：新投(tou)運的(de)大規模(mo)公共事業(ye)級塔(ta)式光(guang)熱電站的(de)運行將給(gei)出這(zhe)種(zhong)光(guang)熱發電技(ji)術(shu)的(de)LCOE成本的(de)最新數據(ju)，雖然采用新技(ji)術(shu)會(hui)帶來(lai)一定的(de)技(ji)術(shu)風險，但如果(guo)能帶來(lai)LCOE的(de)大幅削減，這(zhe)對新技(ji)術(shu)的(de)嘗試來(lai)說都是很有意義(yi)的(de)。

　　至2015年底，預計SolarReserve的110MW的新月沙丘塔式熔鹽光熱電站就將給出一定的運行數據，來回答其對LCOE帶來的削減是否要明顯重于采用這種創新技術的技術風險。

　　槽式光熱發電技術是最成熟的已有20多年的成熟電站運行經驗的技術，其也因此被廣泛認可，而更易獲得融資，因為其已經通過實際項目證明了其是低投資風險的。但公開的PPA中標價格已經表明，塔式項目的投標電價已經低于槽式項目的投標電價。自2010年至今簽訂的塔式熔鹽光熱電站的PPA在11~13美分之間，而槽式項目的PPA簽約電價仍在20~21美分/kWh之間。

圖：即將投運的新月沙丘光熱電站

　　塔式熔鹽光熱發電技術是在未來最可能與光伏+儲能相抗衡的，光伏加儲能也可以削減光伏發電間歇性的缺陷，在晚高峰時照舊及時響應電力終端的實時需求。

　　目前，為光熱發電配置儲熱系統的成本增加大約在30美元/kWh，占整個項目投資成本的15%~20%，但塔式電站配置大規模儲熱系統的成本仍遠遠低于光伏+儲能。“當前，電池儲能的成本在數百美元到數千美元每千瓦時不等，”美國能源部SunShot計劃首席科學家Ranga   Pitchumani表示，“這是熱儲能具有很大吸引力的主要原因。”

　　在塔式熔鹽電站中，定日鏡聚集太陽光將集熱塔吸熱器中流通的熔鹽加熱至1050華氏度的高溫，高溫熔鹽與水換熱生產高溫高壓蒸汽推動汽輪機發電。熔鹽被加熱后存儲于熱熔鹽罐中，理論上可保存長達2個月之久而不會有很大的熱量損失，但日常運轉中則需要在每個晚 上放熱來維持發電，放熱后的低溫熔鹽被泵抽回集熱塔再進行下一輪的循環，可保證在天氣并不太好的情況下維持較長時間的發電狀態。

　　另外要保持熔鹽的溫度來驅動汽輪機在太陽落山后的12個小時內仍能正常運轉是不簡單的，這比夜間燃煤發電要困難很多，這甚至可以與尖端的火箭科技相提并論。要知道領先的塔式熔鹽技術公司SolarReserve的熔鹽傳熱儲熱技術就來自于航空航天領域的領先廠商Pratt &  Whitney Rocketdyne。SolarReserve目前持有包括儲熱技術等超過100多項相關專利。

　　遠程控制數萬套定日鏡系統在互聯網技術尚不太發達的以前是不可想象的，但目前這些已經得到實現。Solarreserve公司負責工程技術的高級副總裁Tim Connor表示，“我們的定日鏡控制系統硬件和軟件平臺源自在國際空間站上應用的類似技術，國際空間站一天要環繞地球飛行17圈，其必須不斷地調整太陽能電池板的方位來最大程度地吸收光能，保證供電系統的正常運行。”

　　“市場上大多數的CSP玩家包括Abengoa、Solarreserve、Brightsource都在開發并應用他們自己的平臺，來進行電站性能建模、控制和運行監控。”Vaisala 3TIER的產品評估服務經理Gwendalyn Bender表示。

　　新月沙丘電站目前正在進行最后階段的調試，一套專門設計的高端服務控制系統正在運行來管理10347套定日鏡系統，使其全天侯準確跟蹤太陽。軟件系統采用最新的計算技術可每隔10秒鐘就計算刷新一次目標點和定位坐標。“10347套定日鏡中的每個都帶有機載計算機 ，來計算其方位角和仰角位置。采用閉環控制算法來確保聚焦跟蹤精度在0.5毫弧度之內。”Connor表示。

　　“在某一天，數百萬的獨立數據碎片將被分析來進行下一步的性能優化，離網計算機采用高度精確的計算程序來對定日鏡進行成像，收集其每年每一天的任何時候的位置數據，優化程序則在此基礎上對定日鏡產生的微小偏移進行優化，并反饋回控制系統，從而在下一階段實現更加精準的定日鏡控制。”

　　西班牙Gemasolar電站是首個商業化運行的塔式熔鹽電站，其在2011年開始投入運行，在Gemasolar電站之前的美國的Solar Two電站作為塔式熔鹽的技術研發項目進行了首次嘗試。現在，塔式熔鹽電站的大規模開發漸成氣候，全球共計4個100MW級的塔式熔鹽商業化大型電站正在開發 ，除了上述的新月沙丘電站外，還包括SolarReserve/ACWA南非100MW的Redstone項目，Abengoa智利110MW的Atacama1電站，以及ACWA摩洛哥150MW的NOORIII電站。
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