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            用低成本光伏結合光熱儲熱提升系統整體效率?Abengoa試點項目即將啟動
            發布者:admin | 來源:?CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 1218查看 | 2020-06-12 19:18:33    

            CSPPLAZA光熱發電網訊:通過近年來的大規模部署和快速發展,光伏發電成本已快速下降并趨于平價,雖可能在一定程度上抑制了光熱發電的新增市場規模,但卻使光伏光熱混合發電項目在全球范圍內更多得到部署。


            究其原因,主要是因為光伏、風電等間歇性能源部署規模越來越大,可儲存電力價值不斷提升,而憑借熔鹽儲熱系統可實現穩定輸出的光熱發電正好有了用武之地。


            如何充分發揮光伏低成本優勢和光熱的低成本儲能優勢,以西班牙光熱發電巨頭阿本戈(Abengoa)正在進行的儲能改造思路或可以給包括中國在內的其他光熱新興市場一些借鑒。


            利用低成本光伏賦能光熱電站儲熱系統


            目前西班牙已投運的2300MW光熱電站,約有1200MW沒有配置儲熱系統,而Abengoa則運營著其中裝機650MW的13座槽式光熱電站,且這些電站均未配置儲能系統。


            據悉,Abengoa正在研究使用低成本的光伏電力為熔鹽儲熱系統供能的思路改造其運營的眾多槽式光熱電站,且近日還與一家能源企業簽署了合作協議,將在一座50MW的槽式光熱電站開發一個試點項目。


            按照Abengoa的改造思路,將采用光伏等低成本的電源和電加熱器來提升現有槽式光熱電站運行溫度和系統效率,具體思路為:將光伏多余電力通過電加熱提升熔鹽溫度,并進一步提升產生蒸汽溫度和系統發電效率。


            Abengoa太陽能技術主管Miguel Mendez Trigo表示,熔鹽電加熱器和高效換熱器是這個改造思路的關鍵設備,這些設備的性能也將首次在試點項目中進行驗證。


            按照Abengoa方面預計,該試點項目將需要4年左右的時間完成。Miguel Mendez Trigo表示,待西班牙可再生能源相關政策進一步完善之后,將會利用該技術在西班牙建設第一個商業化項目。


            西班牙光熱光伏混搭有望成趨勢


            西班牙的光伏產業在經歷了多年的低迷之后正在蓬勃發展。該國在2019年安裝了4000MW的光伏電站,預計未來5年每年將安裝約4000MW。


            不斷增加的間歇性可再生能源將使西班牙儲能需求在未來幾年內大大增加。


            按照西班牙最新發布的國家能源和氣候綜合計劃(PNEC),到2030年可再生能源將占該國電力供給總量的74%,并關閉近10500MW燃煤電站。


            而在經歷多年發展低迷期之后,投資者最近也紛紛重返西班牙光熱發電市場。


            新的關稅立法穩定了收入前景,而不斷增長的存儲需求也凸顯了光熱發電技術的優勢。


            Atlantica Yield歐洲、中東和非洲地區副總裁David Esteban接受采訪時表示,西班牙現在有了穩定的監管機制,并明確了游戲規則,這為投資者發展光熱發電提供了信心。同時,光熱發電熔鹽儲熱系統所提供的電網穩定性將刺激新的產能釋放。


            根據西班牙政府計劃,光伏發電容量將從2019年的9000MW提高到2030年的36900MW,風力發電容量將翻一番,達到50500MW。到2025年,CSP的產能將增至4800MW,到2030年將達到7300MW。


            光伏裝機量的大幅提升將使白天電價大幅降低,而這也將使Abengoa計劃采用的光伏+熔鹽儲熱系統+槽式光熱電站的改造思路的經濟性大大提升。


            Aelius工程咨詢公司首席執行官Xavier Lara表示,為一個50MW的槽式光熱電站配置儲熱8-9小時的熔鹽儲熱系統,比現有光伏系統中使用電池要便宜好幾倍,目前有多家單位正在研究這個方向。


            Xavier Lara強調,政府針對這種儲能制定合適的財務政策和相關法律至關重要。好的消息是,今年4月份,西班牙環境部已經發起了一項將儲能納入國家能源委員會的公共咨詢。


            此外,建設光伏光熱混合系統還可以降低大規模光伏部署所帶來的電網連接風險。


            比如,在班牙西部的埃斯特馬杜拉(Extremadura)等快速增長地區,計劃中的光伏項目超過了已經超過了并網能力,而通過光伏+光熱改造將有助于降低電網的投資成本。


            實例已證明光熱光伏混合發電系統的發展潛力


            而正在推進的摩洛哥Noor Midelt I混合CSP-PV等項目已經證明了拋物線槽、光伏和存儲技術相結合的成本效益。


            由EDF牽頭的財團開發的800兆瓦Noor Midelt I項目去年創下了68迪拉姆/兆瓦(71美元/兆瓦,約合人民幣0.48元/kWh)的光熱發電投標價格新低記錄,該項目將把200MW槽式光熱電站、600MW光伏電站和利用熱能和電池技術的5小時儲能系統結合起來,其中光伏發電系統所生產的部分電能將通過電加熱裝置儲存在光熱發電系統所配置的儲熱系統中。


            據該技術思路的提出單位TSK Flagsol的技術總監Mark Schmitz描述,在該項目中光熱發電系統和光伏發電系統均可以獨立生產并向電網供電,但通過電加熱器又可將兩者結合起來。正常運行時,槽式光熱發電系統工作溫度約在400℃左右,但是儲罐中的熔鹽可以承受更高的溫度,而高溫蒸汽對于蒸汽輪機提升發電效率則非常有利,因此我們應用了一個幾年前開發出的概念,即將光伏系統中的多余電力放入儲熱罐中。


            他進一步解釋道,槽式光熱系統的工作溫度會受到系統中循環的傳熱流體的限制,通常情況下,槽式光熱系統配置的熔鹽儲罐的運行溫度要低于400℃,但這一限制可以通過電加熱熔鹽來克服,經過調整后輸送到熱鹽罐的熔鹽溫度可達到565℃左右。


            Mark Schmitz認為,隨著光伏、風電等間歇性能源在全球范圍內得到大規模部署,可再生能源電力在整個電力系統比例不斷提升,但在某一個臨界點上,電網將面臨較大的沖擊,比如陽光非常充足的時候,會出現光伏系統向電網輸送電量過大的情況。

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