中國儲能網(wǎng)訊：事實(shí)上，很多國家的光熱發(fā)電開發(fā)環(huán)境都很不錯(cuò)：較高的DNI值、廣闊平坦的光熱項(xiàng)目可利用土地和尋找替代能源的迫切需要等等。為什么這些國家沒有選擇光熱發(fā)電這種可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)24小時(shí)發(fā)電的優(yōu)質(zhì)可再生能源發(fā)電技術(shù)呢？
讓我們以非洲西南部國家納米比亞比例。該國占地面積為82.5418萬平方公里，擁有極其豐富的太陽能資源（DNI值3,000kWh/m2/d左右），在全球范圍內(nèi)僅次于智利北部地區(qū)。
如果我們將光熱電站選址的要求統(tǒng)統(tǒng)考慮在內(nèi)，包括輻照強(qiáng)度、地形坡度、土壤類型、電力基礎(chǔ)設(shè)施和輸送設(shè)施等，那么這個(gè)撒哈拉以南非洲國家有3.3萬平方公里以上的土地適合開發(fā)光熱電站，潛在裝機(jī)量可以達(dá)到250000MWe。
這個(gè)結(jié)果是由2012年在納米比亞進(jìn)行的一項(xiàng)納米比亞光熱發(fā)電預(yù)可行性研究報(bào)告得出的，該項(xiàng)目獲得了GEF（全球環(huán)境基金）、世界銀行管理基金和納米比亞政府的支持。
圖：適合開發(fā)光熱電站的納米比亞沙漠
納米比亞國家光熱項(xiàng)目負(fù)責(zé)人ShimweefeleniHamutweJr表示：“我們2014年正式進(jìn)入光熱項(xiàng)目開發(fā)的準(zhǔn)備階段，我們正在統(tǒng)計(jì)適合開發(fā)光熱項(xiàng)目不同區(qū)域的陽光資源數(shù)據(jù)來滿足從銀行貸款的融資需要，以便解決光熱項(xiàng)目的融資問題?！?
但是該項(xiàng)目比預(yù)定時(shí)間明顯延遲了很多，因?yàn)樵喒赓Y源測量項(xiàng)目的起止時(shí)間為2013年-2016年。
ShimweefeleniHamutweJr告訴記者：“如果一切按計(jì)劃進(jìn)行，我們的目標(biāo)是從2018年開始建設(shè)第一個(gè)光熱項(xiàng)目。我們想從裝機(jī)規(guī)模50-100MW的小型項(xiàng)目開始做起。另外，我們目前正在分析和判斷哪一種光熱技術(shù)更適合納米比亞，同時(shí)我們也在計(jì)劃在全球范圍內(nèi)篩選合適的光熱電站EPC商?！?
考慮電網(wǎng)容量的重要性
對于光熱示范項(xiàng)目來說，選擇最合適的技術(shù)路線要考慮多種因素，其中電網(wǎng)容量是很重要的因素之一，因?yàn)樗鼪Q定著光熱項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模。
納米比亞理工學(xué)院能源研究所的ZivayiChiguvare博士解釋說：“如果電網(wǎng)容量非常有限，則意味著你在設(shè)計(jì)光熱電站時(shí)要考慮電站投運(yùn)之后的發(fā)電量要與電網(wǎng)可接納容量相匹配。”
像納米比亞一樣，在過去十年中津巴布韋也遭受著頻繁停電的困擾。然而，在最近的一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，該國擁有高達(dá)25萬平方公里的適合光熱項(xiàng)目開發(fā)的土地，如果利用其中的10%來建設(shè)光熱電站，那么裝機(jī)規(guī)模將高達(dá)71.4GW。
但是津巴布韋光熱領(lǐng)域先驅(qū)、H.T電力工業(yè)工程公司副總經(jīng)理TrustChifamba認(rèn)為，因?yàn)榻虬筒柬f電網(wǎng)容量太小，更適合選擇一些中型裝機(jī)規(guī)模（5-20MW）的可再生能源電站。
技術(shù)路線的選擇
綜合以上現(xiàn)實(shí)條件，在新興光熱市場選擇一些模塊化的光熱發(fā)電技術(shù)似乎更為合適，因?yàn)檫@樣可以使其在光熱發(fā)展初級階段的部署方面更加靈活。
長期致力于光熱與工業(yè)過程集成應(yīng)用的德國卡塞爾大學(xué)熱能工程研究所研究員StevenMeyers表示：“在電網(wǎng)有限或者不發(fā)達(dá)的地區(qū)，應(yīng)首選電站輸出功率比較靈活的太陽能發(fā)電技術(shù)，因此儲能就顯得非常必要了。事實(shí)上每一個(gè)光熱發(fā)電項(xiàng)目都存在許多變量，所以很難說選擇哪一種光熱技術(shù)更好。但是目前看來伴有儲熱系統(tǒng)的塔式CSP技術(shù)似乎是低成本儲熱型CSP技術(shù)的發(fā)展方向?！?
納米比亞的光熱發(fā)電預(yù)可行性研究報(bào)告發(fā)表了與StevenMeyers觀點(diǎn)類似的結(jié)論，該報(bào)告同樣認(rèn)為塔式CSP技術(shù)將更有潛力，聲稱納米比亞希望可以建設(shè)更多低成本的光熱項(xiàng)目。
該報(bào)告指出：“考慮到更高的運(yùn)行溫度可以提高電站的發(fā)電效率，水蒸氣塔式光熱發(fā)電技術(shù)或熔鹽塔式光熱發(fā)電技術(shù)在未來更有可能與化石燃料發(fā)電技術(shù)進(jìn)行商業(yè)化競爭?！?
StevenMeyers承認(rèn)，目前儲熱系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本會對光熱技術(shù)在新興市場的發(fā)展造成一定影響。但他強(qiáng)調(diào)這并不是主要原因。StevenMeyers表示：“我認(rèn)為光熱發(fā)電技術(shù)在新興市場沒有獲得大規(guī)模發(fā)展的原因是目前其平均發(fā)電成本要比風(fēng)電和光伏更高。當(dāng)一個(gè)國家希望本國能源構(gòu)成更加多樣化或減少燃料消耗時(shí)，在具有相關(guān)資源的基礎(chǔ)上，他們總是選擇最便宜的技術(shù)路線，比如目前的光伏和風(fēng)電?！?
圖：納米比亞的輸電網(wǎng)絡(luò)比舊落后
StevenMeyers認(rèn)為，一旦一個(gè)國家電網(wǎng)的可再生能源電力輸入達(dá)到一定比例，必然需要儲能系統(tǒng)來幫其調(diào)節(jié)電網(wǎng)，使電網(wǎng)保持穩(wěn)定。而在這些光熱新興市場可再生能源入網(wǎng)比例還不夠高，所以他們對于可伴儲熱系統(tǒng)光熱發(fā)電技術(shù)的興趣還不夠高。
光熱混合發(fā)電技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?/strong>
ShimweefeleniHamutweJr認(rèn)為，盡管納米比亞未來選擇塔式CSP技術(shù)和槽式CSP技術(shù)的可能性更大，但是最終選擇哪種CSP技術(shù)還要取決于持續(xù)進(jìn)行的可行性研究報(bào)告的結(jié)果，另外采用混合光熱技術(shù)來解決儲能問題和光照間歇性問題的可能性也很大。
事實(shí)上，選擇光熱混合發(fā)電技術(shù)對于具有豐富自然資源的光熱新興市場國家來說是比較合理的。對于許多海灣國家和撒哈拉以南非洲國家來說，石油、天然氣和生物質(zhì)能源都非常豐富。
TrustChifamba是混合光熱發(fā)電技術(shù)的支持者之一，他表示：“通過采用光熱技術(shù)和其它發(fā)電方式結(jié)合，你也可以使電站比單獨(dú)使用光熱發(fā)電技術(shù)擁有更大的發(fā)電容量。雖然目前儲熱技術(shù)在不斷提高，但可以滿足光熱電站24小時(shí)發(fā)電的儲熱系統(tǒng)造價(jià)仍然非常高?！?
目前，津巴布韋具有巨大的急待開發(fā)的天然氣儲量，TrustChifamba表示：“還有哪種計(jì)劃比將其與巨大的可開發(fā)的光熱資源結(jié)合起來利用更好呢？”
然而，目前海灣國家中只有科威特和沙特阿拉伯曾宣布建設(shè)光熱聯(lián)合循環(huán)電站，但發(fā)展速度一直低于預(yù)期。
StevenMeyers解釋說：“因?yàn)閲H油價(jià)持續(xù)下跌的原因，在科威特和沙特阿拉伯建設(shè)一個(gè)光熱混合電站的經(jīng)濟(jì)性跟6個(gè)月前是完全不同的，現(xiàn)在利用石油發(fā)電成本顯然更低。但是，現(xiàn)在建設(shè)光熱混合電站也有一定的好處，那就是隨著未來石油價(jià)格的不斷上升，可以獲得有關(guān)光熱項(xiàng)目規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)行的豐富經(jīng)驗(yàn)?！?
StevenMeyers認(rèn)為，這些新興國家普遍缺乏光熱混合發(fā)電項(xiàng)目規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)維的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，這也使光熱混合發(fā)電技術(shù)在這些新興國家的普及和發(fā)展速度大受影響。
暫時(shí)性的障礙
的確，更好的理解光熱發(fā)電技術(shù)可以使其應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。ZivayiChiguvare博士表示：“光熱電站前期資本投入巨大，所以只有穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)回報(bào)率才能說服投資者和決策者?！?
一些納米比亞專家認(rèn)為，當(dāng)?shù)氐哪茉凑?、監(jiān)管部門和傳輸網(wǎng)絡(luò)對于光熱項(xiàng)目的規(guī)劃和建設(shè)都非常有利。但是，特定場地的不可用性、可融資性光資源數(shù)據(jù)的缺乏、技術(shù)人員和專業(yè)知識的缺乏等暫時(shí)性的不利因素阻礙了納米比亞光熱項(xiàng)目的開發(fā)。
ZivayiChiguvare博士對此解釋道：“納米比亞需要為一些適合開發(fā)光熱項(xiàng)目的區(qū)域提供可融資性的輻照資源數(shù)據(jù)，甚至可以為這些項(xiàng)目確定好EPC商，只有做好這些準(zhǔn)備才能吸引光熱電站的潛在投資商?！?
據(jù)了解，為了解決太陽能資源數(shù)據(jù)缺乏的問題，納米比亞政府正在計(jì)劃從2015年開始在全國不同區(qū)域開始進(jìn)行地面研究和測量。
光熱發(fā)電的兩個(gè)發(fā)展方向
雖然每一個(gè)新興光熱市場都有各自的發(fā)展特點(diǎn)，但是光熱發(fā)電能否在這些國家實(shí)現(xiàn)廣闊發(fā)展取決于于兩個(gè)方面，一方面是從降低成本的角度來確定哪些市場值得投資。
迪拜AccessPower公司董事長RedaElChaar表示：“光熱發(fā)電技術(shù)需要展示出其可以有與光伏技術(shù)類似的成本下降曲線?！痹摴咀罱跒醺蛇_(dá)中標(biāo)了一個(gè)10MW的光伏發(fā)電項(xiàng)目。
StevenMeyers認(rèn)為，第二方面則是要擴(kuò)大光熱以及儲熱技術(shù)在工業(yè)或其它領(lǐng)域的應(yīng)用。通過這種方式，光熱可以得到更加高效的利用，與化石燃料和光伏相比也更有競爭力。
StevenMeyers表示：“應(yīng)用領(lǐng)域的多樣化發(fā)展可以使光熱技術(shù)企業(yè)在市場推廣和技術(shù)應(yīng)用方面增加更多可能性，可以讓其擁有更多的業(yè)務(wù)并通過這些項(xiàng)目不斷改進(jìn)和提高自身的技術(shù)?！?
原標(biāo)題:光熱發(fā)電新興市場何時(shí)能夠真正實(shí)現(xiàn)爆發(fā)？
