CSPPLAZA研究中心:美國開發的(de)五個大(da)型(xing)光(guang)熱電(dian)站率先將槽式(shi)(shi)和塔式(shi)(shi)技術推向(xiang)了(le)百MW級以上的(de)大(da)規模(mo)商(shang)業化(hua)應用,大(da)規模(mo)電(dian)站從投運到(dao)(dao)達(da)到(dao)(dao)設(she)計發電(dian)目標往(wang)往(wang)需要一段時(shi)間進(jin)行系統的(de)磨合和運營的(de)優(you)(you)化(hua)以逐漸達(da)到(dao)(dao)最(zui)佳運行狀態,這段時(shi)間被稱為學習過渡期。自2013年10月至(zhi)今,這五大(da)電(dian)站中的(de)部分光(guang)熱電(dian)站已經運行了(le)兩(liang)個完(wan)整年度,其實際的(de)發電(dian)表現孰(shu)優(you)(you)孰(shu)劣(lie)?誰的(de)發電(dian)量攀升至(zhi)設(she)計值(zhi)需要的(de)過渡期最(zui)短(duan)?CSPPLAZA為此(ci)進(jin)行了(le)統計分析。
單純地從實(shi)際發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)與設計發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)的(de)(de)(de)對比來看,槽式無儲熱電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)的(de)(de)(de)表現最佳,Genesis Solar在(zai)2015年(nian)(nian)(nian)全(quan)年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)達到(dao)621454MWh,達設計年(nian)(nian)(nian)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)的(de)(de)(de)107%;Solana電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)在(zai)2015年(nian)(nian)(nian)全(quan)年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)達到(dao)718843MWh,達設計年(nian)(nian)(nian)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)的(de)(de)(de)76%;Ivanpah電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)2015年(nian)(nian)(nian)度(du)總發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)達到(dao)670467MWh,達設計年(nian)(nian)(nian)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)的(de)(de)(de)62%。這三大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)的(de)(de)(de)投運時間(jian)相近,排除(chu)各自需(xu)要(yao)的(de)(de)(de)學習過渡期的(de)(de)(de)因素影響(xiang),槽式無儲熱電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)看起來更易達到(dao)設計發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)目(mu)標。
項(xiang)目 | Ivanpah | Crescent Dunes | Solana | MOjAVE SOLAR | GENESIS SOLAR |
技(ji)術 | 塔式DSG | 熔鹽塔式10小時儲(chu)熱 | 槽式(shi)6小(xiao)時儲熱(re) | 槽式 | 槽式 |
總裝(zhuang)機 | 392MW | 110MW | 280MW | 250MW | 250MW |
投運時間 | 2014年2月 | 2016年2月(yue) | 2013年10月(yue) | 2014年12月(yue) | 2014年4月 |
設計發電量 | 1079 GWh | 944 GWh | 944GWh | 600 GWh | 580 GWh |
表(biao):美國五大光熱電站信息簡表(biao)
表(biao)1繪出了(le)自2013年8月(yue)到2016年8月(yue)五(wu)大(da)光熱電(dian)(dian)(dian)站的(de)月(yue)發(fa)電(dian)(dian)(dian)量曲線,這五(wu)大(da)電(dian)(dian)(dian)站在地理位(wei)置上雖分布于內華(hua)達、加州(zhou)和亞利桑那州(zhou)三個州(zhou),但這三州(zhou)交界(jie),其電(dian)(dian)(dian)站所處地理位(wei)置實際的(de)天氣情況和太陽輻照資源相差并(bing)不大(da),從(cong)表(biao)中可見五(wu)大(da)電(dian)(dian)(dian)站在不同月(yue)份發(fa)電(dian)(dian)(dian)輸出的(de)高峰低谷有(you)(you)明顯重合(he)。因(yin)此(ci),對比這五(wu)大(da)電(dian)(dian)(dian)站的(de)實際表(biao)現也(ye)相對更(geng)具有(you)(you)參考價值。
表1:五(wu)大光熱電(dian)站單月發電(dian)量曲線圖
表2繪(hui)出了(le)自(zi)2013年(nian)(nian)8月(yue)到2016年(nian)(nian)8月(yue)三年(nian)(nian)間這五大(da)光熱(re)電(dian)站的(de)(de)年(nian)(nian)發(fa)電(dian)量(liang)(liang)(非(fei)自(zi)然年(nian)(nian),按(an)每(mei)12個(ge)月(yue)的(de)(de)發(fa)電(dian)量(liang)(liang)統計)相(xiang)對(dui)設計年(nian)(nian)發(fa)電(dian)量(liang)(liang)的(de)(de)比(bi)值曲線,從中可見,Genesis在多個(ge)連(lian)續12個(ge)月(yue)內(nei)的(de)(de)發(fa)電(dian)量(liang)(liang)超(chao)出設計發(fa)電(dian)目標(biao),且發(fa)電(dian)表現(xian)已趨平(ping)穩。
表(biao)2:五(wu)大(da)光熱電(dian)站實際年發(fa)電(dian)量/設(she)計年發(fa)電(dian)量曲線圖(tu)
從中可(ke)見,Genesis和(he)Mojave兩(liang)個槽式無儲熱(re)電(dian)站的(de)爬坡曲線(xian)相(xiang)對(dui)更(geng)陡,這意(yi)味著其(qi)實(shi)際發(fa)(fa)(fa)電(dian)能力可(ke)以(yi)更(geng)快的(de)達到設計發(fa)(fa)(fa)電(dian)目(mu)標,需要的(de)學(xue)習過渡(du)(du)期更(geng)短,塔(ta)式DSG電(dian)站Ivanpah的(de)爬坡曲線(xian)則較為平(ping)緩(huan),這也與其(qi)設定的(de)需要四年的(de)學(xue)習過渡(du)(du)期相(xiang)一致。新月沙(sha)丘熔鹽塔(ta)電(dian)站目(mu)前在記(ji)錄的(de)發(fa)(fa)(fa)電(dian)量數據較少,其(qi)發(fa)(fa)(fa)電(dian)量的(de)攀升曲線(xian)目(mu)前來看還不(bu)具有(you)太大參(can)考價值(zhi)。
總體而言,槽(cao)式電站(zhan)方面(mian),槽(cao)式無儲(chu)熱(re)電站(zhan)相對配(pei)(pei)儲(chu)熱(re)的(de)Solana電站(zhan)的(de)實際發(fa)電表現(xian)更容(rong)易達到設計(ji)目(mu)標,可能是因為配(pei)(pei)置儲(chu)熱(re)系統后,系統的(de)復(fu)雜程(cheng)度增加,需要(yao)更長的(de)時間磨合過(guo)渡。塔式電站(zhan)方面(mian),因塔式技(ji)術的(de)商(shang)業化(hua)成熟案例本身非常之(zhi)少(shao),Ivanpah電站(zhan)和(he)新月(yue)沙丘(qiu)電站(zhan)均是塔式技(ji)術的(de)創新性(xing)里程(cheng)碑之(zhi)作,其發(fa)電量攀升相對槽(cao)式電站(zhan)慢(man)也(ye)在(zai)預期之(zhi)中。
注釋:本文中所列出的發電量均為實際上網電量,數據來源于EIA。
另本網對文中五大光熱電站的發電量的月度、年度(非自然年)、實際/設計發電量比值進行了統計,感興趣的讀者可點擊閱讀原文或登陸網站下載研究。