中國儲能網訊:炙熱的陽光烘烤著大地,地表龜裂如玻璃碎片,兩三米深的裂縫如橫亙在遼闊荒原上的一道道傷疤,這里是被稱為地球上最接近火星地貌的地方——智利的阿塔卡瑪沙漠,在這里,一些地方已經400多年都未降過雨。
然而,就在這樣惡劣的自然環(huán)境條件下,Abengoa和SolarReServe兩家公司都決定在這里創(chuàng)造光伏光熱混合型供電的里程碑:利用這里豐富的太陽能資源,為當地礦業(yè)用電市場提供24小時可持續(xù)的基荷電能。
超高的DNI輻射值
“在這個地方,DNI值高達3500kWh/m2.年,堪比外太空區(qū)域的的輻射值”,德國弗勞恩霍夫(Fraunhofer)智利圣地亞哥太陽能研究中心主任Andreas Haeberle說,“這里的太陽輻射強度比非洲、南歐、德國等其他太陽能發(fā)電領先國家的DNI值都高,擁有如此高輻射值的地域占智利北部面積的約1/3。
如此高的DNI值意味著單位太陽能集熱器的產能量遠高于其它地區(qū),能大大降低光熱發(fā)電的平均化能源成本。例如,Abengoa正在這里建設的110MW裝機的阿塔卡瑪(Atacama1)光熱發(fā)電項目的年發(fā)電量預計為700GWh,而同樣裝機110MW,采用同樣技術路線的的美國新月沙丘項目的年發(fā)電量則只有500GWh。
這是SolarReserve和Abengoa都欲開發(fā)智利光熱市場的原因所在。另外一個原因是,當地擁有豐富的礦產資源,對于能源密集型的礦業(yè)生產而言,其卻面臨電網未有覆蓋的尷尬,采用傳統(tǒng)的柴油發(fā)電成本高昂,這為太陽能發(fā)電創(chuàng)造了絕佳的市場空間。
更適宜的光伏光熱混合型電站
但實際上,基于整體經濟性的考量,Abengoa和SolarReserve在智利建設的多不是純粹的CSP電站,而是光伏和光熱的綜合型電站。
熔鹽儲熱CSP電站能夠24小時持續(xù)供電,西班牙Torresol能源公司位于西班牙南部裝機19.9MW的Gemasolar塔式電站就首次實現24小時持續(xù)供電。
但是,CSP項目的建設成本和運維成本都不低?!敖ㄔO一個不帶儲熱的1MW的CSP項目花費大約300萬美元,同樣的一個1MW的PV項目則只需要100萬美元。在不考慮電力可調度性的情況下,PV當然是更經濟的選擇”,德國國際發(fā)展署GIZ的CSP專家Günter Schneider說。
使CSP項目經濟可行的途徑之一就是把它和PV結合起來。在白天陽光普照的時候,CSP系統(tǒng)的發(fā)電島可以暫停,僅利用光場來收集能量并存儲于儲熱系統(tǒng),讓成本更低的PV系統(tǒng)獨立運行,這樣可降低50%的運行成本。在夜間無光照期間,再啟動CSP系統(tǒng)發(fā)電島,儲熱系統(tǒng)進行滿負荷發(fā)電,保障基荷電力供應。
阿本戈智利區(qū)總經理Ivan Araneda Mansilla說:“CSP和PV綜合發(fā)電是非常具有經濟可行性的。CSP和PV兩者互補,在提供穩(wěn)定基荷電力供應和價格方面都很有競爭力?!?
智利第一個獲得許可的CSP/PV綜合型發(fā)電項目是SolarReserve位于阿塔卡馬的Copiapó電站,其由一個裝機120MW、配備14小時儲熱的CSP電站和一個裝機150MW的PV項目組成,總投資為20億美元,將耗時32個月建成,目前,由于與當地礦業(yè)公司之間的PPA協(xié)議簽署事宜尚未落實,還未能開始建設。
SolarReserve高級副總裁Thomas Georgis說:“這是一個能夠自給自足無需輔助燃料的項目,可提供全天候穩(wěn)定、可靠、安全的電力供應?!?
Abengoa在初期就計劃開發(fā)兩個毗鄰的CSP項目和PV項目,從而降低融資成本。2014年,Abengoa以投標電價114美元/MWh獲得110MW的Cerro Dominador光熱電站的開發(fā)權,并將與100MW的Maria Elena光伏電站合并為綜合型電站。這一項目已于2014年7月開建,從2017年開始,Atacama1綜合電站將向當地電網輸電。
近日,Abengoa又獲得了Atacama2電站的許可。Atacama2由裝機100MW的光伏電站和110MW的塔式熔鹽(帶17小時儲熱)CSP電站組成。目前,該項目正在尋找當地的礦業(yè)公司簽署PPA,這里的礦業(yè)公司需要價格低廉、無污染、全天候供電的能源。
Mansilla說:“在智利北部,除了火電別無選擇?!钡柲馨l(fā)電卻給了一種新的選擇。
目前,SolarReserve正在與當地一些電力需求量大的礦業(yè)公司談判,同時也在考慮參與今年的太陽能電力拍賣市場交易,預計智利今年的太陽能電力市場可拍賣1.7萬兆瓦時的售電合同。
Georgis說:“目前,包括Copiapó項目在內,我們在智利規(guī)劃的CSP/PV項目的總裝機達800MW,接下來將增加到1.3GW?!?
Abengoa也將在智利市場規(guī)劃更多的CSP/PV綜合發(fā)電項目,目前還有2個共計300MW的項目正在規(guī)劃中。SolarReserve在美國和南非市場正在建設一些CSP項目。
Schneider認為,CSP/PV綜合型項目在智利的開發(fā)潛力很大,他說:“我們應該問這樣一個問題:什么時候,配備電池儲能的光伏的經濟性能趕得上儲能型CSP呢?”至少在短期內是不可能的。



