中國儲能網(wǎng)訊：在8月23日~24日在北京召開的中國光熱發(fā)電投融資峰會上，全球領(lǐng)先的碟式斯特林技術(shù)公司Cleanergy大中華區(qū)項(xiàng)目開發(fā)總監(jiān)李強(qiáng)波發(fā)表了題為《碟式斯特林光熱發(fā)電技術(shù)的成本下降潛力分析》的主旨演講。本網(wǎng)記者根據(jù)其演講內(nèi)容摘錄如下：
Cleanergy的碟式斯特林技術(shù)
李強(qiáng)波首先向大家闡述了Cleanergy公司在碟式斯特林技術(shù)方面所做的努力及優(yōu)勢。李強(qiáng)波表示：“首先，Cleanergy傳承了德國solo V161公司的斯特林發(fā)動機(jī)技術(shù)。購買之前，該公司開發(fā)斯特林發(fā)動機(jī)已有20多年的歷史。我們不但收購了該公司20多年的技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，我們還一并引進(jìn)了該公司的技術(shù)人員。
我們認(rèn)為目前斯特林發(fā)動機(jī)的解決方案有兩個，第一個是小型斯特林發(fā)動機(jī)電站，另外一個是垃圾填埋氣，沼氣及熱電聯(lián)產(chǎn)方案。熱電聯(lián)產(chǎn)方案目前在歐洲的市場比較大。在國內(nèi)我們目前主推斯特林光熱發(fā)電的業(yè)務(wù)。我們和瑞典能源署做了一個實(shí)驗(yàn)，熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電單元即使在甲烷含量低于18%的情況下，仍然可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這是我公司在歐洲一個獨(dú)特的優(yōu)勢。另外我們還邀請了很多第三方的測試來認(rèn)證我公司的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)等產(chǎn)品，俄羅斯天然氣工業(yè)公司還向科林潔能公司頒發(fā)性能認(rèn)證函。1999年-2002年，在美國Sandia實(shí)驗(yàn)室對五臺斯特林發(fā)動機(jī)進(jìn)行了可靠性和效率測試，結(jié)果表明了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和較長的免維護(hù)周期。1995年，法國國家科學(xué)研究院對我公司斯特林太陽能發(fā)動機(jī)進(jìn)行測試，結(jié)果驗(yàn)證了發(fā)動機(jī)較高的性能。”
圖：李強(qiáng)波發(fā)表演講
Cleanergy公司參與了我國內(nèi)蒙古鄂爾多斯100KW碟式斯特林機(jī)熱發(fā)電項(xiàng)目，李強(qiáng)波對此表示：“我公司參與開發(fā)的鄂爾多斯示范項(xiàng)目，目前已經(jīng)升級到110kW，發(fā)電時溫度在1000度左右。從2012年9月份運(yùn)行至今，根據(jù)采集的波形數(shù)據(jù)所對應(yīng)的DNI200-1000時的輸出，采用了37000個點(diǎn)模型。目前的110kW的輸出數(shù)據(jù)的模型通過多個不同發(fā)電機(jī)長時間運(yùn)行所得到。當(dāng)?shù)氐腄NI大多為500–850之間，采樣點(diǎn)的DNI數(shù)據(jù)大多落在此區(qū)間。如果園區(qū)坐落于格爾木，與鄂爾多斯相比，則其運(yùn)行時間會更長。目前的11kW發(fā)電機(jī)在DNI為830時，達(dá)到了輸出峰值11kW?！?
談到Cleanergy公司為什么選用斯特林發(fā)動機(jī)發(fā)電？李強(qiáng)波說：“因?yàn)榈剿固亓譄岚l(fā)電的效率最高，可以達(dá)到25%-34%。而且除了清洗碟盤之外，沒有任何水的消耗。另外這種系統(tǒng)是模塊化產(chǎn)品，非常容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。土建費(fèi)用在整個園區(qū)所占費(fèi)用非常低，一般來說土建費(fèi)用是很難降下來的。整體成本下降潛力非常大?！?
碟式斯特林的成本下降途徑及潛力
李強(qiáng)波表示，可以通過以下幾種措施來使碟式斯特林機(jī)熱發(fā)電的成本得到快速下降：
第一，從生產(chǎn)方法上。我們收購了瑞典沃爾沃C70的一條汽車生產(chǎn)線，是位于瑞典UDDEVALLA的一個地方，每年有22500臺的產(chǎn)能，300MW左右。為什么我們會選擇這個工廠呢，我們除了把生產(chǎn)線收購之外，我們把該公司原來生產(chǎn)C70發(fā)動機(jī)的管理者與工人我們也全部聘請回來。我們的理念是像生產(chǎn)汽車發(fā)動機(jī)那樣來生產(chǎn)斯特林發(fā)動機(jī)。我們發(fā)現(xiàn)斯特林機(jī)的大部分部件都可以與汽車發(fā)動機(jī)的部件相吻合。也就是說大部分斯特林發(fā)動機(jī)的供應(yīng)商，來自與汽車發(fā)動機(jī)的供應(yīng)商。同時我們有一整套的管理系統(tǒng)，我們的質(zhì)量管理系統(tǒng)也沿用了汽車發(fā)動機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)ISO16946與ISO16949的標(biāo)準(zhǔn)。同時我們的員工都取得了6西格瑪綠帶或黑帶的資質(zhì)，保證生產(chǎn)出來的產(chǎn)品是絕對沒有問題的。
第二，從生產(chǎn)規(guī)模方面降低。大規(guī)模的生產(chǎn)將帶來成本的進(jìn)一步削減。
第三，中國采購。我們將進(jìn)一步加大在中國的采購量，因?yàn)樵谥袊少彽某杀臼欠浅５偷摹Ｄ壳皝碚f我們大部分供應(yīng)商在瑞典，碟盤在中國和巴基斯坦采購。下一步盡快能多將供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)向中國，實(shí)行本土化采購，本土化生產(chǎn)。未來供應(yīng)商分布計劃，150 個部件從德國，意大利和波蘭采購。300個部件從瑞典采購，至少70個部件從中國采購。
第四，包括所有斯特林發(fā)動機(jī)核心部件設(shè)計的優(yōu)化，提高它的性能，降低它的成本。如發(fā)動機(jī)內(nèi)部接收器，之前采用點(diǎn)焊，成本非常高。現(xiàn)在嘗試把點(diǎn)焊變成一次性的鑄造，發(fā)現(xiàn)整體成本可以下降50%以上。碟盤方面一要提高它的光學(xué)性能，二是要改變碟盤的結(jié)構(gòu)，使其更輕，進(jìn)而減少機(jī)械部分的成本。
下一步我們準(zhǔn)備開發(fā)13KW的斯特林發(fā)動機(jī)，基于11kW發(fā)電機(jī)的模型，同時包括了最新的技術(shù)升級。通過增加輸出來降低設(shè)備的單位造價成本。很重要的性能提升是將冷卻系統(tǒng)升級為雙回路冷卻系統(tǒng)，這將使得斯特林發(fā)動機(jī)冷端的氣體溫度進(jìn)一步降低，從而提升了其效率。 下圖中非線性的波形的性能提升主要是采用了自動軸轉(zhuǎn)速控制功能，這樣在DNI低的時候發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速會相應(yīng)降低，其效率會隨之升高。 13kW的發(fā)動機(jī)也使得在高DNI的時候，其輸出更多。
李強(qiáng)波表示，上述措施，經(jīng)過了多個嚴(yán)格的第三方機(jī)構(gòu)證明。成本降低方面經(jīng)過沃爾沃汽車-Mats Lyckberg所帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)的檢驗(yàn)，Lyckberg先生率領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)對科林潔能公司的成本和配件等完成了一系列的評估。性能提升方面，由DNV (Det Norske Veritas) KEMA 能源和持續(xù)發(fā)展機(jī)構(gòu)新能源部門的Johan Sandber領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)中的五個成員對科林潔能進(jìn)行了評估，電站場地選擇方面，經(jīng)過CSP Services機(jī)構(gòu)（隸屬于德國航空航天局）的審核和驗(yàn)證。
整體來看，碟式斯特林熱發(fā)電技術(shù)的成本下降來自于效率提升、工業(yè)化的先進(jìn)生產(chǎn)、零部件中國采購、各個部件的優(yōu)化設(shè)計等四個方面。
