全球最大的已建成光熱電站Shams1日前正式投運，在該項目的投運儀式上，Masdar、Total和Abengoa公司的高管對外界披露了該電站不同于其他項目的特點，該電站的運維情況，以及光熱發(fā)電在阿聯(lián)酋的未來能源體系中將產(chǎn)生的重要影響。

Shams1由阿聯(lián)酋Masdar公司（占60%股份），法國Total公司（占20%股份），西班牙Abengoa太陽能公司（占20%股份）三家公司共同投資建設(shè)運營。采用Schott的PTR70集熱管、Flabeg的RP3型反射鏡、首諾（Solutia）公司的TherminolVP-1導熱油、德國GEA公司的空冷系統(tǒng)、Man公司的125MW蒸汽輪機、福斯特惠勒公司的太陽能蒸汽發(fā)生器。

Masdar公司CEOSultanAhmedAlJaber表示，我們公司現(xiàn)在的光熱發(fā)電裝機已經(jīng)占據(jù)全球裝機量的近10%，擁有占海灣地區(qū)68%左右的可再生能源裝機容量。阿聯(lián)酋已經(jīng)成為中東和石油輸出國組織首個同時生產(chǎn)化石能源和可再生能源的國家。

至少66個國際公司參與了這個總投資6億美元的項目，AlJaber表示，“我們十分驕傲有如此多的公司能參與該項目的建設(shè)，其中超過一半數(shù)目的公司在Shams1之前都尚未誕生，這些新的公司在該項目的建設(shè)中也獲得了不少經(jīng)驗。”

Shams1光熱電站裝機100MW，無儲熱，公開資料顯示其年設(shè)計發(fā)電量僅2.1億度，CSPPLAZA記者就此問題在3月25日舉辦的亞洲光熱發(fā)電高峰論壇上采訪了阿本戈中國區(qū)副總經(jīng)理盧智恒，問及“為何該電站的投資額如此之高（CSPPLAZA記者認為其發(fā)電量與總投資的對應(yīng)差距較大）？”這一問題，盧智恒則表示該投資額應(yīng)屬正常。部分業(yè)內(nèi)人士則告訴CSPPLAZA記者，可能有兩個方面的問題，一是該電站的建設(shè)環(huán)境較為惡劣導致投資升高、二是中東地區(qū)的光熱電站開發(fā)因過多依賴海外廠商，導致在設(shè)備供應(yīng)、協(xié)作等環(huán)節(jié)之間產(chǎn)生的咨詢、中介等衍生費用過高。

沙漠電站的維護

Shams1巨大的光場系統(tǒng)采用了258048面槽式反射鏡，768個單軸跟蹤式槽式集熱單元，192個集熱回路，這些鏡子的清洗將采用阿本戈的自動清洗系統(tǒng)清洗。Abengoa公司CEOSantiagoSeage表示，“我們在光場清潔方面投資了很多，如配備足夠多的自動清洗卡車，駕駛者唯一需要做的是保持卡車與鏡面的合適距離，卡車會自動確認鏡面位置并進行清洗。這種清潔卡車已經(jīng)被應(yīng)用于阿本戈所有的光熱電站中，但Shams1項目因所在地風沙較大，清潔用車數(shù)量會更多一些。”

建立這樣一個清潔機制僅僅是準備工作的一部分。在實際電站運行中會遭遇經(jīng)常性的沙塵暴，這將大大削弱反射鏡的反射率，降低系統(tǒng)效率。阿本戈為此不得不花費更多時間在項目建設(shè)之前研究當?shù)氐淖匀画h(huán)境，進行現(xiàn)場測量和沙塵影響測試，以為項目建設(shè)做足準備。

Seage強調(diào)，“阿本戈在全球多個市場都有光熱發(fā)電開發(fā)項目，Shams1是我們的第15個光熱電站項目，該項目在最初設(shè)計時選用槽式技術(shù)是因為槽式技術(shù)是當前商業(yè)化應(yīng)用最多的、最成熟的、最易獲得融資的技術(shù)。”

阿布扎比的西部是該國的化石能源產(chǎn)業(yè)中心，Masdar公司選擇在該地建設(shè)該項目是基于強大的太陽輻照資源，以及距離電網(wǎng)接入較近等原因。

Total公司市場服務(wù)及新能源業(yè)務(wù)總裁PhilippeBoisseau談到該項目的挑戰(zhàn)和經(jīng)驗時表示，該項目遭遇到諸多障礙，因為在它需要多方面的創(chuàng)新。如反射鏡需擁有更強大的抗風沙能力。

“首先，我們很難找到合適的項目選地來確保大風沙不對光熱電站的質(zhì)量產(chǎn)生太大影響，再次，為增加光熱電站的效率，我們不得不提高系統(tǒng)的運行溫度。這些特定環(huán)境下的光熱電站建設(shè)帶來了諸多挑戰(zhàn)。”Boisseau說道。

燃氣替代儲熱的方案

Shams1沒有儲熱，或者說是以燃氣替代了儲熱，燃氣的利用可以在白天推高系統(tǒng)效率，在晚間持續(xù)發(fā)電，這一方面可能是由于中東當?shù)氐娜細鈨r格較低而選擇了此種技術(shù)方案。Seage表示，“該電站沒有采用儲熱是因為我們決定采用天然氣來負擔起儲熱的功能，使用天然氣將可以提高效率，使其發(fā)出更多電力。”該電站還采用了輔助蒸汽加熱器來加大循環(huán)效率。

Shams1不同于其他光熱電站的主要區(qū)別在于，其采用混合發(fā)電技術(shù)，通過氣體增壓機來提升溫度，在日落時提供電力。這不同于阿本戈在阿爾及利亞和摩洛哥的ISCC電站。

“同時，空冷系統(tǒng)的應(yīng)用可以降低在沙漠地帶的光熱發(fā)電水耗，在清潔用水方面我們也采取了一些措施確保水耗最小化，可回收循環(huán)使用絕大多數(shù)的水，這在沙漠地帶是尤其值得去做的。”Seage表示。

我們的市場是全球

Masdar在阿聯(lián)酋還有其他一些小規(guī)模的可再生能源發(fā)電項目，其還在尋求在全球范圍內(nèi)的可再生能源項目投資，這家阿布扎比的國有控股公司目前也正在尋求在沙特進行一些投資。

AlJaber表示：“關(guān)于在沙特的項目，我們將在多方面展開，只要這是符合我們的預定要求的。沙特是我們的目標市場之一，我們沒有一個萬全之策來適合于所有市場，每一個市場機會都面臨不同的選擇，在一定的政策框架下，需要定制不同的商業(yè)模型。”

AlJaber還稱，“對于我們來說，全球都是我們的市場，我們在西班牙市場的成績證明了我們擁有獨特的能力，Shams1項目也可以稱之為一個示范，示范如何利用我們從海外市場學來的經(jīng)驗和知識更好的服務(wù)于本土市場。”

他還說道：“我們將在沙特等地分散投資于任何商業(yè)機會，如光熱發(fā)電、光伏發(fā)電或風能，Masdar不會在Shams1項目上固步自封，停止前進，而會在此基礎(chǔ)上獲得更多機會。”

利用CSP進行輔助石油開采（EOR）也已列入Masdar的日程。“我們看到在沙特和阿曼甚至阿布扎比已經(jīng)有一些類似的示范項目，我們將在未來尋求規(guī)模化太陽能石油萃取技術(shù)的開發(fā)和利用。”AlJaber說。

據(jù)Shams電力公司總經(jīng)理YousifAhmedAl-Ali稱，Masdar已經(jīng)開始在進行EOR的實驗性工作，他認為利用光熱發(fā)電技術(shù)實現(xiàn)EOR是一個很好的解決方案。

為阿聯(lián)酋創(chuàng)打造光熱發(fā)電的人才支持體系是Shams1項目至關(guān)重要的一個附加作用，Masdar計劃通過該項目的實踐操作培訓更多本土的技術(shù)工人。Shams1項目雇傭的本土工人數(shù)量占30%，但在未來兩年，這一比例將上升至40%，額外的10%將首先通過與西班牙等國相關(guān)機構(gòu)合作培訓大學生等人員獲得。目前Masdar已經(jīng)有40余人在西班牙接受系統(tǒng)運維的關(guān)鍵培訓。

未來的下一步

Masdar的Shams1項目目前已經(jīng)投運，而在今年第二季度，Masdar還將建設(shè)一個100MW的光伏電站。那么，阿聯(lián)酋的未來可再生能源體系將主要由什么構(gòu)成呢？其對光熱發(fā)電的定位是什么？Seage認為，光熱發(fā)電是可再生能源技術(shù)中稀有的可調(diào)度的電網(wǎng)友好型綠色電力，阿聯(lián)酋未來對光伏、風電等可再生能源的開發(fā)也會加大，但光熱發(fā)電技術(shù)在可再生能源供電體系中起到的調(diào)節(jié)作用也是十分重要的。

目前在燃氣資源廉價且豐富的地區(qū)開發(fā)混合型光熱電站有一定的現(xiàn)實意義，特別是在海灣國家，混合型電站利用太陽能和燃氣進行混合發(fā)電是一個很好的選擇。

太陽能海水淡化是Masdar另一個發(fā)展重點，并已經(jīng)受到一些關(guān)注。在去年的10月份，Masdar研究院的HassanFath博士曾說道，阿聯(lián)酋和更為廣闊的海灣地區(qū)將受益于太陽能海水淡化技術(shù)的應(yīng)用和推廣。

Fath博士強調(diào)，阿布扎比需要建設(shè)自己的太陽能海水淡化廠，Masdar正在尋求建設(shè)一個類似于沙特Salsabeel-I的日產(chǎn)能10萬立方米的太陽能海水淡化廠。

Masdar也在與阿布扎比水電公司合作制定阿布扎比自己的能源戰(zhàn)略，光熱發(fā)電將在該國能源戰(zhàn)略體系中扮演重要角色。