定日鏡三方面技術(shù)創(chuàng)新 促塔式光熱電站建設(shè)成本下降

    近日，有海外光熱行業(yè)專(zhuān)家表示，隨著技術(shù)的逐步發(fā)展，目前有三種措施可有效節(jié)省塔式光熱電站開(kāi)發(fā)的原材料和勞動(dòng)力成本，從而實(shí)現(xiàn)電站整體建設(shè)成本的下降，措施分別為：采用新型定日鏡制造技術(shù)、采用無(wú)線定日鏡控制系統(tǒng)和選擇成熟的安裝技術(shù)。

　　根據(jù)美國(guó)能源部SunShot計(jì)劃（主要致力于推進(jìn)太陽(yáng)能技術(shù)創(chuàng)新，降低太陽(yáng)能發(fā)電成本）提供的數(shù)據(jù)顯示，光熱電站的平準(zhǔn)化發(fā)電成本已經(jīng)從2010年的$210/MWh（約合RMB 1.45元/KWh，按當(dāng)日匯率計(jì)算，下同）下降至2015年的$120/MWh（約合RMB 0.83元/KWh）。該計(jì)劃進(jìn)一步指出，希望在2020年之前將發(fā)電成本降至$60/MWh（約合RMB 0.41元/KWh）。而要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，意味著需要提升光熱電站的每個(gè)子系統(tǒng)的性能，只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)發(fā)電成本的下降。

 塔式電站將成為未來(lái)光熱發(fā)電市場(chǎng)主力

圖：全球光熱電站塔式與槽式光熱項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模統(tǒng)計(jì)

　  如上表所示，目前全球已建成的光熱發(fā)電項(xiàng)目以槽式技術(shù)路線為主，而在建中的塔式項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模約占全球在建總裝機(jī)的50%左右；規(guī)劃中的塔式項(xiàng)目裝機(jī)量則占到了全球規(guī)劃裝機(jī)量的70%左右。

　　據(jù)了解，塔式光熱電站裝機(jī)規(guī)模不斷增加，主要是由于塔式技術(shù)能夠相對(duì)更為高效地利用太陽(yáng)輻照，其所聚集的溫度更高，電站整體運(yùn)行效率因而可以得到提升，有助于降低發(fā)電成本，從而使電站的經(jīng)濟(jì)效益更高。

　　創(chuàng)新定日鏡制造技術(shù)和預(yù)安裝方式  

　　建設(shè)一座塔式光熱電站，太陽(yáng)島上的定日鏡安裝成本幾乎占據(jù)了電站總成本的50%。目前，最新的定日鏡制造技術(shù)和預(yù)安裝方式則可以有效幫助降低太陽(yáng)島的開(kāi)發(fā)成本。

　“定日鏡是實(shí)現(xiàn)成本縮減的一個(gè)很重要和很有潛力的環(huán)節(jié)，我們可以在制造定日鏡時(shí)選擇更廉價(jià)或更輕的材質(zhì)。最新的定日鏡預(yù)安裝技術(shù)是指我們先在工廠中將整套定日鏡安裝好，然后將安裝好的全套定日鏡再運(yùn)到項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)。這種方法要比直接在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)安裝可以節(jié)省更多的勞動(dòng)力成本。”美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）光熱發(fā)電成本與系統(tǒng)分析師Parthiv Kurup表示。

　　據(jù)NREL最新公布的一份光熱發(fā)電研究報(bào)告顯示，定日鏡安裝成本從2015年的$170/㎡降低至了2016年的$145-$150/㎡。Kurup解釋說(shuō)，這主要是源于三方面原因——定日鏡制造技術(shù)的進(jìn)步、預(yù)安裝方式的運(yùn)用和行業(yè)知識(shí)的積累。

　　SBPSonne（德國(guó)一家環(huán)境技術(shù)公司）設(shè)計(jì)的Stellio定日鏡是目前市場(chǎng)上幾款新型定日鏡的一種。該定日鏡五角棱鏡的形狀設(shè)計(jì)可以減少太陽(yáng)島上的陰影面積，提高集熱效率。其配套的定日鏡控制系統(tǒng)通過(guò)使用智能軟件能夠確保定日鏡更加精確的運(yùn)轉(zhuǎn)。SBPSonne公司方面稱(chēng)，與傳統(tǒng)定日鏡相比，選用Stellio定日鏡可以使太陽(yáng)島安裝成本降至$106/㎡，整體發(fā)電成本可以下降20%左右。

　　選用新型定日鏡無(wú)線控制系統(tǒng) 減少電纜使用量

　　同時(shí)，定日鏡控制系統(tǒng)也是降低成本的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，新技術(shù)的發(fā)展正在為成本降低提供更多的可能性。

　　據(jù)最新消息，BrightSource位于以色列的裝機(jī)121MW的Ashalim1塔式光熱電站使用了一種無(wú)線太陽(yáng)島傳輸與控制系統(tǒng)。這種新型控制系統(tǒng)的應(yīng)用在太陽(yáng)能光熱發(fā)電行業(yè)中尚屬首次。

　　BrightSource企業(yè)通訊高級(jí)總監(jiān)Jennifer Rigney表示：“我們的太陽(yáng)能集成控制系統(tǒng)主要是通過(guò)運(yùn)用實(shí)時(shí)定日鏡追蹤數(shù)據(jù)來(lái)控制集熱器上的太陽(yáng)能分布。Ashalim電站太陽(yáng)島上的50600套定日鏡均采用該套太陽(yáng)能集成控制系統(tǒng)與集熱器實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸。該無(wú)線控制系統(tǒng)減少了整個(gè)太陽(yáng)島85%的電纜使用量，大大降低了太陽(yáng)島的建設(shè)成本。”

　　采用成熟的安裝技術(shù) 提升定位精準(zhǔn)度

　　此外，日漸成熟的塔式電站定日鏡安裝技術(shù)正在逐步提升定日鏡的定位精準(zhǔn)度?！拜^高的定日鏡精準(zhǔn)度能夠幫助電站開(kāi)發(fā)者減小集熱器面積，降低投資成本?！盇alborg CSP技術(shù)銷(xiāo)售副總監(jiān)Jens Pelle表示。

　　Jens補(bǔ)充道：“電站開(kāi)發(fā)者通過(guò)使用智能測(cè)光軟件，能夠更準(zhǔn)確地判斷滿(mǎn)足電站能量需求的最理想的定日鏡數(shù)量。這樣可以減少備用定日鏡數(shù)量，降低成本。”