中國儲能網(wǎng)訊：光熱發(fā)電其中一個重要優(yōu)勢是可以通過廉價儲熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)可調(diào)穩(wěn)定綠色電力的生產(chǎn)和供應(yīng)，這種可調(diào)電力的質(zhì)量類似于傳統(tǒng)火電，但目前在成本上卻又比傳統(tǒng)火電高出不少，光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)需要關(guān)注的是，未來六年，即到2020年，光熱發(fā)電是否將可以與傳統(tǒng)基荷型火電在成本上相競爭？
之所以說2020年，是因為2020年是美國能源部此前提出的SunShot計劃目標(biāo)的時間節(jié)點(diǎn)，即屆時實(shí)現(xiàn)光熱發(fā)的的度電成本削減至6美分/kWh，這一價格可以說已經(jīng)與傳統(tǒng)燃?xì)獍l(fā)電相差無幾。而對這一目標(biāo)，是否能夠?qū)崿F(xiàn)呢？我們來聽聽西班牙兩家光熱發(fā)電領(lǐng)先企業(yè)ACS Cobra的首席執(zhí)行官José Alfonso Nebrera和Abengoa的戰(zhàn)略總監(jiān)Elisa Prieto的觀點(diǎn)。
上述兩家公司都在致力于到2020年實(shí)現(xiàn)光熱發(fā)電的平價上網(wǎng)目標(biāo)，總體來看，上述兩位人士對這一目標(biāo)目前依然保持樂觀，他們相信是可以實(shí)現(xiàn)的。在他們看來，電站的選址、天然氣在不同市場的價格變化、2015年聯(lián)合國氣候變化大會對二氧化碳減排的新的決議目標(biāo)等都是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的環(huán)境條件。
天然氣價格將持續(xù)上漲
Nebrera表示，“我們目前如果在DNI資源十分豐富的地區(qū)建設(shè)光熱電站，其成本已經(jīng)可以和天然氣發(fā)電相競爭，天然氣的價格目前大約在10美元/百萬英熱單位（BTUs），同時天然氣電站的利用率僅在70%左右，二氧化碳排放帶來的環(huán)境等成本增加約在20~30美元/噸?！?
雖然從美國的頁巖氣開采情況來看，對光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)而言并不是可以保持樂觀的外在因素。但并不能確定天然氣價格是否能像現(xiàn)在這樣保持這種價格競爭力，據(jù)美國能源信息署EIA的數(shù)據(jù)顯示，在過去的兩年內(nèi)，美國天然氣價格確實(shí)是處于歷史低點(diǎn)。
Prieto則表示，2012年的天然氣價格平均大約為3美元/百萬英熱單位，這個價格是不現(xiàn)實(shí)和不符合市場規(guī)律的，直接導(dǎo)致很多天然氣生產(chǎn)商停工以等待市場好轉(zhuǎn)，為什么會出現(xiàn)這種情況？因為2012年是美國頁巖氣開采最為瘋狂的年份，類似于19世紀(jì)興起的那股掘金潮。
頁巖氣開采帶來了很多問題，在頁巖氣的開采中，絕大多數(shù)的事故和技術(shù)問題都出現(xiàn)在水力壓裂的過程中。在美國費(fèi)城（Philadelphia），當(dāng)?shù)卣呀?jīng)開始調(diào)控頁巖氣開采這種工業(yè)活動，在部分紐約州的城鎮(zhèn)，由于水資源問題，水力壓裂技術(shù)已經(jīng)被禁止使用。
“在此情況下，這些公司開始面臨兩個法規(guī)上的問題，一是需要他們明確在開采頁巖氣時向水中注入了何種化學(xué)物質(zhì)？二是要求他們清理開采頁巖氣帶來的諸多負(fù)面影響。這導(dǎo)致天然氣的價格又開始上漲?！盤rieto說道。
事實(shí)上，EIA基于燃煤電站和核電廠的加速老化預(yù)測，在未來幾年，天然氣的價格仍要上漲，更為重要的是，EIA稱天然氣在電力生產(chǎn)中的消耗量將保持增加，這將導(dǎo)致天然氣和電力價格都向上增長。
EIA報告顯示天然氣價格在過去幾年總體呈增長態(tài)勢，下表是Henry Hub天然氣現(xiàn)貨在過去四年的價格，其提供了自2011年以來的一月和七月首周的天然氣價格作為參考。
圖：天然氣價格情況
以埃及為例，據(jù)路透社的一份報告顯示，埃及已經(jīng)無法再出口天然氣，在過去的10年內(nèi)，埃及國內(nèi)天然氣消耗迅速增加，實(shí)現(xiàn)自用量翻番，可采儲量消耗殆盡。
2013年1月，天然氣價格約為3.26美元/百萬英熱單位，一年后的2014年1月，該價格已經(jīng)上漲至4.30美元，一年時間增長1.04美元。
Prieto同時強(qiáng)調(diào)了計算光熱發(fā)電成本的所選公式的重要性，“我們在討論光熱的競爭力的時候，我們只能采用LCOE的計算方式，因為CAPEX即一次性投資成本并不能反映光熱發(fā)電的真實(shí)成本。”
她還強(qiáng)調(diào)光熱發(fā)電的度電成本在整個電站的生命周期內(nèi)是逐漸下跌的，這得益于其無需燃料費(fèi)用的支出。
而從傳統(tǒng)能源角度來看，即便CAPEX是較低的，其度電成本仍可能因為后期的燃料成本增加而升高，不論是煤炭、天然氣還是核電，都是如此。
儲熱和可調(diào)電力的重要性
上述兩位專家都指出光熱發(fā)電相對于光伏發(fā)電而言，其儲熱能力是一種獨(dú)特優(yōu)勢；光伏發(fā)電為滿足太陽下山后繼續(xù)出力可能需要增加后備電廠的建設(shè)，為這些電站的并網(wǎng)增加電網(wǎng)建設(shè)的投資也會增加成本。
對于可調(diào)成本而言，Prieto指出美國國家可再生能源實(shí)驗室通過SunShot計劃將光熱發(fā)電的成本目標(biāo)定為5~6美分，在我們拿光熱發(fā)電的潛力與其它可再生能源作對比的時候，這是一個重要的數(shù)據(jù)。
二氧化碳減排目標(biāo)
Nebrera認(rèn)為，“可以期待的是2015年將在法國巴黎舉行的聯(lián)合國氣候變化大會將對全球氣候變化問題給出進(jìn)一步的解決方案，二氧化碳減排目標(biāo)可能更加嚴(yán)格。如果發(fā)達(dá)國家每噸二氧化碳排放的價格被定為50美元，發(fā)展中國家被定為20美元，這將對可再生能源的發(fā)展開辟更大市場，特別是可調(diào)的光熱發(fā)電將迎來更大的市場空間。”
Prieto認(rèn)為，新的減排目標(biāo)的設(shè)定對天然氣產(chǎn)業(yè)而言將帶來直接負(fù)面影響，天然氣工業(yè)可能將不得不支付兩種成本費(fèi)用，一個是開采成本，一個是二氧化碳的排放成本。
電站利用率
另外一個影響天然氣價格的是電站的利用率，天然氣發(fā)電每年實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的時間越長，整體的成本越低，舉例來說，年運(yùn)行小時數(shù)在8000小時以上，則每kWh的成本將會很低，如果運(yùn)行小時數(shù)僅僅在2000來小時，則度電成本將十分高。
對于有大比例可再生能源應(yīng)用的國家，聯(lián)合循環(huán)電站是當(dāng)下最為常見的天然氣發(fā)電類型，其正開始充當(dāng)備用電源的角色。
他同時指出，光熱發(fā)電的成本在過去幾年已經(jīng)有所降低，2008年我們開始建設(shè)西班牙的Andasol光熱電站，那是每MWh的成本約為280美元?，F(xiàn)在，南非的實(shí)際項目中標(biāo)價格已經(jīng)幾乎達(dá)到上述價格的一半，我認(rèn)為在未來6年，這一成本還將繼續(xù)下降，我敢說屆時至少要在現(xiàn)在價格的基礎(chǔ)上再下降30%。
電站選址的影響
Prieto和Nebrera都認(rèn)為，成本競爭力相對取決于項目選址的特點(diǎn)，如電站的選址，本地氣候條件、緯度、溫度以及沙塵或懸浮顆粒密度等等都會影響項目的實(shí)際成本。
機(jī)會成本
每個市場都有十分特殊的環(huán)境，在沙特，可再生能源的競爭力與機(jī)會成本相掛鉤，經(jīng)濟(jì)學(xué)家雜志曾發(fā)表的一份報告顯示，2012年，沙特市場存在巨大的機(jī)會成本，國內(nèi)迅速增加的能源需求是其中一個重要原因。
上述報告也表示，沙特作為當(dāng)時世界上第六大石油消費(fèi)國，其消費(fèi)了1/4的石油開采量，約每天1000萬桶原油被國內(nèi)市場消化。
但沙特已經(jīng)認(rèn)識到了這一問題，為此設(shè)置了一個雄心勃勃的可再生能源發(fā)展目標(biāo)，即到2020年實(shí)現(xiàn)約一半電力來自于可再生能源，以滿足國內(nèi)日益增長的能源需求，換取更多的石油出口額。更長遠(yuǎn)的目標(biāo)是，到2032年實(shí)現(xiàn)54.1GW的可再生能源發(fā)電能力，其中25GW將來自于光熱發(fā)電。
2030年實(shí)現(xiàn)目標(biāo)將更貼近現(xiàn)實(shí)
不是每一個人都相信2020年實(shí)現(xiàn)光熱發(fā)電與傳統(tǒng)能源相競爭的目標(biāo)的現(xiàn)實(shí)性，西班牙某行業(yè)人士表示，“目前光熱發(fā)電的CAPEX仍是一個巨大的挑戰(zhàn)，投資5億歐元目前最多可以建成一個160MW~200MW的光熱發(fā)電站，但僅僅投資3億到4億歐元就可以建起來一個雙倍裝機(jī)的燃?xì)饴?lián)合循環(huán)電站?！?
盡管如此，光熱發(fā)電依然有很多可以進(jìn)一步優(yōu)化的地方來進(jìn)一步優(yōu)化投資，有行業(yè)專家較為中立的觀點(diǎn)是認(rèn)為，到2030年光熱發(fā)電可以實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)燃?xì)獾然茉窗l(fā)電在成本上相競爭，從當(dāng)前的實(shí)際情況來看，這一觀點(diǎn)似乎更為貼近現(xiàn)實(shí)。
同時，上述人士也支持，價格的削減需要依賴于市場發(fā)展的趨勢和實(shí)際需求，“在沒有天然氣或燃?xì)膺\(yùn)輸成本較高的地方建設(shè)一個燃?xì)饴?lián)合循環(huán)電站在經(jīng)濟(jì)上是不可行的，而在這里建設(shè)一個光熱電站則會更具經(jīng)濟(jì)效益。”
