中國儲能網(wǎng)訊：從摩洛哥到沙特再到科威特，ISCC聯(lián)合循環(huán)光熱電站已成為中東和北非地區(qū)開發(fā)獨立型光熱電站之前的一種理想選擇，那么ISCC聯(lián)合循環(huán)電站為何能在這些地區(qū)獲得重視，這一趨勢又能否在未來幾年持續(xù)下去呢？
摩洛哥在2010年開始建設(shè)Ain Beni Mathar這一世界上首個ISCC光熱聯(lián)合循環(huán)電站，阿爾及利亞和埃及緊隨其后于2011年之前陸續(xù)開始建設(shè)，目前，這三個國家都有了自己的ISCC太陽能聯(lián)合循環(huán)電站。
這些ISCC電站都配置了從20MW~25MW不等裝機規(guī)模的光熱系統(tǒng)，但此后ISCC聯(lián)合循環(huán)電站在經(jīng)歷了這樣一波發(fā)展熱潮后就陷入了沉寂，直到2013年沙特和科威特開始對各自的一個ISCC聯(lián)合循環(huán)光熱電站進行招標，ISCC電站看起來才重獲生機。
示范性質(zhì)
從上述這些發(fā)展歷程中可以得到證明的是，上述五國開發(fā)ISCC電站之時，均尚未建成一個商業(yè)化的光熱發(fā)電項目，建設(shè)ISCC電站成為他們進行光熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的首次經(jīng)驗性嘗試。
“我相信在建設(shè)獨立型光熱電站之前，建設(shè)ISCC電站可以降低項目風險，這將為我們開發(fā)大型獨立光熱電站積累經(jīng)驗?！盞assel大學熱能工程系研究員Steven Meyers如是表示，他對工業(yè)熱能系統(tǒng)中如何集合太陽能集熱系統(tǒng)有專業(yè)研究。
“一些決心開發(fā)光熱發(fā)電項目的新興國家市場欲求在建設(shè)大型的光熱電站時獲得足夠的經(jīng)驗，以盡可能的降低風險。建設(shè)ISCC電站為其提供了一條較為穩(wěn)妥的實驗通道?！盡eyers認為。
不像北非已建成的3個ISCC電站，沙特和科威特直接選擇建設(shè)大型的ISCC電站，如沙特的550MW的Duba1項目，將采用50MW的光熱系統(tǒng)與500MW的燃油發(fā)電廠進行聯(lián)合循環(huán)，科威特將開發(fā)的280MW的Abdaliyah項目則計劃配60MW的光熱裝機。
Meyers表示，“這些項目的成功實施對光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是至關(guān)重要的，在中東北非地區(qū)，如果項目最終的運行效果不好將使人們對該技術(shù)產(chǎn)生懷疑，這將導(dǎo)致越來越少的國家去投資建設(shè)類似的項目。”
顯然，這些項目依然帶有實驗的性質(zhì)，對沙特而言，這將使沙特原子能和可再生能源城(K.A.CARE)在發(fā)布大型光熱電站的項目招標之前，對光熱的實際應(yīng)用效果有更深入的理解。對科威特而言，ISCC電站的成功實施將證明科威特規(guī)劃的2000MW的Shagaya可再生能源園區(qū)進行大規(guī)模光熱發(fā)電項目開發(fā)的可行性。該大型太陽能園區(qū)計劃2030年建成。
三重收益
建設(shè)ISCC電站的背后邏輯是，其可以帶來三重收益：即增加傳統(tǒng)化石燃料的燃燒效率，與傳統(tǒng)電站共用基礎(chǔ)設(shè)施，降低項目投資風險。Meyers表示，“將兩種不同類型的發(fā)電技術(shù)進行混合應(yīng)用的收益是十分明顯的：建設(shè)這樣一個電站，如電力島、電網(wǎng)接入系統(tǒng)、空冷系統(tǒng)、BOS組件等均可以共用，這也意味著降低了CSP系統(tǒng)的整體投資?！?
運行期間，CSP系統(tǒng)可以提供高峰能源需求，以削減化石燃料的消耗，或增加電力產(chǎn)出，這在夏季用電高峰期的優(yōu)勢將尤為凸顯，ISCC電站在高環(huán)境溫度下可能會導(dǎo)致效率下降，CSP系統(tǒng)的應(yīng)用可以彌補這一點。特別是，海灣國家和地區(qū)有更為便宜的傳統(tǒng)化石燃料，或如埃及有廉價的生物質(zhì)燃料，這些國家對ISCC的概念應(yīng)該更感興趣，因為這意味著其可以更好地與CSP系統(tǒng)進行集合。
如果你計劃建設(shè)一個傳統(tǒng)電站，同時你又擁有可以增加光熱發(fā)電系統(tǒng)的多余土地，在光照資源合適的地區(qū)，你可以考慮ISCC的方案。國際金融公司IFC的能源和基礎(chǔ)設(shè)施研究員Christopher Cantelmi也如是認為。“光熱發(fā)電系統(tǒng)的成本將因為其與傳統(tǒng)電廠共用相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備而降低，同時從融資方面考慮，對于一個ISCC項目，其獲得融資支持相對更為容易一些?！?
因為在那些地區(qū)有很多的開式循環(huán)燃氣輪機機組，效率并不太高，通過增加一個蒸汽回收再熱系統(tǒng)來將之轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€閉式循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，從而實現(xiàn)能量的更大程度利用。從根本上來說，ISCC聯(lián)合循環(huán)電站將有利于降低國內(nèi)化石燃料的消耗，使更多化石能源用于出口來創(chuàng)造收益，或?qū)⒒茉磻?yīng)用于其它能產(chǎn)生更高附加值的領(lǐng)域中去。
技術(shù)選擇
ISCC電站的選址是首先面臨的一個挑戰(zhàn)。在中東北非地區(qū)，熱電站一般位于海岸線附近，這樣方便進行水冷，同時可以將海水淡化系統(tǒng)與火電廠進行綜合利用。但光熱發(fā)電系統(tǒng)在海岸地區(qū)并不太適合，海岸線地區(qū)的高濃度氣溶膠等自然環(huán)境條件將對光熱發(fā)電系統(tǒng)的運行產(chǎn)生不利影響，同時DNI也將受到影響而削減。
Meyers表示，“MENA地區(qū)要建設(shè)ISCC電站，通常還是選址于已建火電站，自然環(huán)境條件會產(chǎn)生一些不利影響。光熱系統(tǒng)需要盡可能地靠近火電廠，以降低集合成本。最先進的菲涅爾光熱系統(tǒng)已經(jīng)證明可以直接生產(chǎn)出450攝氏度的高溫蒸汽，可以直接并入火電廠發(fā)電?！?
塔式系統(tǒng)也能夠直接生產(chǎn)出這樣的高溫蒸汽，但對于蒸汽發(fā)生而言，塔式技術(shù)整體的成本可能過高，其也更易收到塵埃等空氣微粒的影響而對系統(tǒng)效率產(chǎn)生不利影響。
槽式系統(tǒng)是最成熟的可bankable的技術(shù)，也是應(yīng)用于ISCC電站較多的技術(shù)。但是其蒸汽溫度在400攝氏度以下，與火電廠進行集合時，需要增加廢熱回收蒸汽發(fā)生系統(tǒng)(HRSG)發(fā)電，這將增加一部分投資成本。
菲涅爾技術(shù)雖然也會有同樣缺陷，但可能要好一點，菲涅爾系統(tǒng)與火電廠進行集合可能是最為簡單的，投資也是最低的，菲涅爾技術(shù)是經(jīng)調(diào)研認為最適合ISCC和混合發(fā)電項目的光熱技術(shù)路線。
雖然如此，北非的三個已運行的ISCC電站均采用了槽式技術(shù)，而對于沙特和科威特將開發(fā)的ISCC電站，最終的技術(shù)路線尚未確定。
多個媒體報道稱科威特Abdaliyah ISCC電站將采用槽式技術(shù)，但直到7月23日，官方都未宣布最終的技術(shù)方案，因此還不能完全確定。另一方面，沙特Duba1項目正在進行項目的EPC方招標，最終的技術(shù)路線也未確定。
著眼于未來，這兩個ISCC電站是否意味著未來ISCC將獲得更大的發(fā)展？Meyers認為并不確定，“很難確定ISCC電站是否將在MENA地區(qū)成為一個發(fā)展趨勢，因為目前來看，這種技術(shù)的應(yīng)用裝機規(guī)模還十分小。新規(guī)劃的類似項目也很少。但可以確定的是，在MENA地區(qū)，幾乎每個國家都希望嘗試建設(shè)一個ISCC電站，我相信ISCC電站未來在MENA地區(qū)的應(yīng)用將比其它光熱發(fā)電市場更為普遍。”
可以確定的是，ISCC電站的建設(shè)可以為未來建設(shè)“純光熱電站”積累經(jīng)驗并打下鋪墊，并使光熱發(fā)電項目在MENA地區(qū)更易獲得銀行的可融資性認可。
