中國儲能網(wǎng)訊:小至數(shù)字移動電話技術(shù)、大到核電站開發(fā)技術(shù),自從其誕生之初到現(xiàn)在都已經(jīng)歷了重大的技術(shù)革新和變遷。但自1980年代光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)開始起步至今,技術(shù)路線上依然以槽式技術(shù)為主。
雖然槽式技術(shù)幾十年來經(jīng)歷了一些技術(shù)改進(jìn),但1980年代在美國加州建設(shè)完成的九座SEGS槽式光熱電站依然是今天在智利或南非等新興市場建設(shè)光熱發(fā)電站的開發(fā)范本。
槽式光熱電站目前在全球的總建成裝機(jī)容量已達(dá)3134MW,僅有為數(shù)不多的塔式電站建成投運(yùn)。但事實(shí)已經(jīng)證明,塔式電站的裝機(jī)容量將在未來幾年內(nèi)迅猛增長。
美國加州Ivanpah塔式電站,裝機(jī)392MW,即將于今年年底前建成投運(yùn);南非50MW的Khi Solar One塔式電站,目前正在建設(shè);美國內(nèi)華達(dá)州新月沙丘塔式電站,裝機(jī)110MW,也即將于今年底或明年初建成投運(yùn)。據(jù)CSP Today的統(tǒng)計(jì),目前已宣布建設(shè)、計(jì)劃中或正在開發(fā)中的塔式電站在全球范圍內(nèi)已超過5500MW的裝機(jī)。
塔式技術(shù)未來將超越槽式技術(shù)成為光熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的最佳選擇,這有著重要的商業(yè)化和技術(shù)性原因予以支撐。
基于槽式技術(shù)的銀行可貼現(xiàn)性(bankability),其已經(jīng)贏得了投資商的信賴。SEGS系列電站的成功運(yùn)行記錄證明了槽式技術(shù)可以經(jīng)受得起30年壽命周期的考驗(yàn),加上槽式技術(shù)的可模塊化開發(fā)優(yōu)勢,可輕易地與傳統(tǒng)電廠形成聯(lián)合循環(huán)互補(bǔ)發(fā)電的特點(diǎn),槽式技術(shù)對投資商而言已是一種成熟的可投資技術(shù)。
塔式技術(shù)發(fā)展到目前為止依然成本高昂,項(xiàng)目必須做到足夠大的裝機(jī)(100MW以上)才具有成本經(jīng)濟(jì)效益。由于其可證明的實(shí)際運(yùn)行案例還太少,塔式技術(shù)到現(xiàn)在依然被認(rèn)為是一種新的、尚未經(jīng)測試證明的技術(shù),其在獲得融資支持方面的困難很大。
盡管如此,塔式技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢仍獲得不少人的推崇。Lux研究公司的Ed Cahill表示,提高運(yùn)行溫度是CSP技術(shù)獲得更好發(fā)展的最便捷途徑。塔式技術(shù)優(yōu)勢明顯,可獲得565攝氏度的高工作溫度,而槽式技術(shù)僅僅可以獲得400攝氏度的工作溫度。高溫可以帶來更高的系統(tǒng)效率,拉低度電成本。
Cahill認(rèn)為,“如果可以獲得650攝氏度的工作溫度,你將可以在系統(tǒng)效率上獲得重要的提升,在整體成本上獲得重要的削減。但槽式技術(shù)在獲得更高工作溫度方面顯然面臨很多難以克服的障礙?!?
此外,一些開發(fā)商也正在對塔式模塊化發(fā)電技術(shù)進(jìn)行研究,比如美國的eSolar和中國的中控太陽能等。
澳大利亞國家太陽能中心的項(xiàng)目經(jīng)理Wes Stein也認(rèn)為,塔式技術(shù)將可以最終擊敗槽式技術(shù)。
他說,“我認(rèn)為CSP產(chǎn)業(yè)如果單純地依靠槽式技術(shù)發(fā)展是困難的,槽式技術(shù)已獲得了在理論上的最大技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可能性。再想降低其成本將是十分困難的。而塔式技術(shù)在理論上還有很大的發(fā)展?jié)摿?,其更高的系統(tǒng)效率如果能夠加以利用將能夠適應(yīng)未來商業(yè)化市場的需求。”
塔式技術(shù)高溫運(yùn)行的另外一大優(yōu)點(diǎn)是將使儲熱的成本更加低廉,而儲熱是光熱發(fā)電技術(shù)得以發(fā)展的最重要優(yōu)勢。塔式儲熱目前也沒有任何的技術(shù)障礙。
未來某一天,塔式技術(shù)通過超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電技術(shù)或空氣布雷頓循環(huán)發(fā)電技術(shù)等新型技術(shù)進(jìn)行高效發(fā)電也為光熱發(fā)電的未來發(fā)展提供了更多可能的想象空間,槽式技術(shù)在未來必然將面臨塔式技術(shù)的激烈競爭。
不過,這些可想象的塔式技術(shù)距離走向?qū)嶋H商業(yè)化應(yīng)用或許還有5年甚至更久的時(shí)間。目前,槽式和塔式技術(shù)依然在同一個(gè)技術(shù)范疇內(nèi)進(jìn)行競爭。