Simon Benmarraze指出,通(tong)過不斷的技術創(chuang)新和經驗(yan)積累,在一系列(lie)因素驅(qu)動(dong)下,到(dao)2025年槽式光熱發(fa)電和塔式光熱發(fa)電的LCOE(平準化電力成本)將分別(bie)下降(jiang)37%和43%。
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各位下午好,我代表國(guo)際(ji)可再生(sheng)能源署來(lai)作此次演講,很高興為大家講述國(guo)際(ji)光(guang)熱發電(dian)市場發展現(xian)狀、趨勢及成本(ben)分析。我的(de)演講主要讓(rang)大家了解全(quan)球光(guang)熱發電(dian)在近幾年的(de)發展,并提供一些(xie)要素幫(bang)助大家理解光(guang)熱發電(dian)行(xing)業在全(quan)球范圍內發生(sheng)的(de)轉變(bian)。
我想先簡(jian)單介紹一(yi)下國際可再(zai)生能源(yuan)(yuan)署(shu)(IRENA),IRENA是(shi)一(yi)個(ge)(ge)政府間組織,致(zhi)力(li)于促進全球(qiu)廣泛采(cai)用(yong)(yong)和可持續利用(yong)(yong)各(ge)種可再(zai)生能源(yuan)(yuan)。至今,IRENA已擁有157個(ge)(ge)成員(yuan)國,作為一(yi)個(ge)(ge)知識(shi)和創新服務的優秀(xiu)組織,可再(zai)生能源(yuan)(yuan)的一(yi)個(ge)(ge)國際性聲音(yin)渠道,一(yi)個(ge)(ge)聯(lian)絡中心,為各(ge)國提供建議與支持力(li)量(liang),在能源(yuan)(yuan)轉型(xing)方面(mian)發揮著(zhu)重要的領導作用(yong)(yong)。
IRENA以(yi)可持(chi)續發展的手段(duan)推動(dong)各種形式的可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源發展,這些能(neng)(neng)(neng)(neng)源類型(xing)包括生物質能(neng)(neng)(neng)(neng)、地熱能(neng)(neng)(neng)(neng)、水能(neng)(neng)(neng)(neng)、海(hai)洋能(neng)(neng)(neng)(neng)源、風能(neng)(neng)(neng)(neng),當然還有太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)。其中太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)中則(ze)包含(han)了太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)熱發電。
接下來(lai)我想講(jiang)一些光熱發(fa)電(dian)(dian)(dian)領域(yu)目前的現(xian)狀,如你(ni)所見,現(xian)今大部分(fen)可(ke)(ke)再(zai)生能源技(ji)術與化石能源相比,都處于有(you)利的競(jing)爭地位。你(ni)可(ke)(ke)以看到圖片中有(you)兩種(zhong)形(xing)式的太(tai)陽能發(fa)電(dian)(dian)(dian),光伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)和光熱發(fa)電(dian)(dian)(dian),很重要(yao)的一點(dian)是光熱發(fa)電(dian)(dian)(dian)的平準化電(dian)(dian)(dian)力成(cheng)本(LCOE)曲(qu)線在(zai)(zai)全球范(fan)圍內呈現(xian)下降趨勢,而且這種(zhong)下降將在(zai)(zai)未來(lai)幾年內持續下去(qu)。
你也可以看(kan)到,光(guang)熱發電(dian)與其他能源(yuan)發電(dian)形式相(xiang)比也越(yue)來越(yue)有競爭力,LCOE下降較(jiao)快,這對整個(ge)產(chan)業而(er)言是個(ge)利好的信號。
在過去(qu)幾年中(zhong)光(guang)熱(re)(re)(re)行業發(fa)(fa)(fa)展(zhan)很強勁(jing),2006年到(dao)2018年之間,全球(qiu)范圍內有(you)(you)(you)超過5GW發(fa)(fa)(fa)電(dian)總(zong)裝(zhuang)機(ji)容量(liang),除(chu)此(ci)以(yi)外有(you)(you)(you)超過4GW正在施工中(zhong)或規劃中(zhong)。我們可以(yi)看到(dao)光(guang)熱(re)(re)(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)地區(qu)的(de)分(fen)布狀(zhuang)況,現在變得越(yue)來越(yue)明顯,在光(guang)熱(re)(re)(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)技(ji)術發(fa)(fa)(fa)展(zhan)中(zhong)新興(xing)市(shi)場(chang)(chang)會扮(ban)演(yan)(yan)領(ling)先的(de)角(jiao)(jiao)色(se),新項目和(he)電(dian)站開始在一些國家,像印度、南(nan)非、摩洛(luo)(luo)哥發(fa)(fa)(fa)展(zhan),例如摩洛(luo)(luo)哥可再生能源署(shu)(shu)(MASEN)的(de)成功以(yi)及澳大利亞(ya),都是在國際可再生能源署(shu)(shu)推動下,也包括(kuo)拉丁美洲的(de)智利以(yi)及中(zhong)國,(光(guang)熱(re)(re)(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)發(fa)(fa)(fa)展(zhan))趨勢集(ji)中(zhong)在新興(xing)市(shi)場(chang)(chang),有(you)(you)(you)很多增(zeng)長的(de)潛力(li),光(guang)熱(re)(re)(re)會在能源系統中(zhong)扮(ban)演(yan)(yan)主要的(de)角(jiao)(jiao)色(se)。
從能源(yuan)轉型和價值來看,今天要推(tui)動(dong)光(guang)熱這個信息是(shi)非常清楚的(de),其中儲(chu)熱是(shi)關鍵。配置儲(chu)熱的(de)光(guang)熱項目(mu),可以實現更(geng)高的(de)發電能力,而且成本(ben)會(hui)更(geng)低、項目(mu)的(de)價值會(hui)更(geng)大,這是(shi)在主要市(shi)場(chang)都(dou)得到(dao)公(gong)認的(de)。
IRENA最近發表了一個研(yan)(yan)究(jiu)報告(gao),儲(chu)(chu)熱(re)時(shi)間4小(xiao)時(shi)以內的拋物面槽式和塔式項目,建(jian)設總費(fei)用在(zai)3500美元到9000美元/千瓦之間,同時(shi)我(wo)們研(yan)(yan)究(jiu)了平均的儲(chu)(chu)熱(re)比例,很明顯(xian)儲(chu)(chu)熱(re)在(zai)今后幾年會占主流,拋物面槽式整合7.5小(xiao)時(shi)的儲(chu)(chu)熱(re)能力,塔式項目按(an)照規劃整合平均9小(xiao)時(shi)的儲(chu)(chu)熱(re)能力,透露出來(lai)的信息是裝機容量(liang)是非常重要的,可(ke)以來(lai)推動整個行(xing)業(ye)的發展,使全球范圍內采用光熱(re),而(er)(er)儲(chu)(chu)熱(re)會扮演主導的角(jiao)色,會讓光熱(re)從其(qi)他的可(ke)再生能源(yuan)形式中脫穎而(er)(er)出。
需(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)強(qiang)調的(de)一點(dian)(dian)是,做(zuo)一個好(hao)的(de)光(guang)(guang)熱項(xiang)目(mu)(mu)(mu),位置(zhi)(zhi)一定(ding)要(yao)(yao)(yao)在(zai)光(guang)(guang)資源好(hao)的(de)地(di)(di)(di)方。我們分(fen)析了光(guang)(guang)資源一般(ban)和(he)高DNI地(di)(di)(di)區的(de)區別(bie),地(di)(di)(di)理位置(zhi)(zhi)很關(guan)鍵,越(yue)來越(yue)多的(de)政府在(zai)進行現場選址的(de)研究,把項(xiang)目(mu)(mu)(mu)布置(zhi)(zhi)在(zai)高DNI的(de)地(di)(di)(di)點(dian)(dian),意味著(zhu)需(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)對電網和(he)電力(li)輸送基礎設施進行投資,以(yi)允許偏(pian)遠地(di)(di)(di)區成(cheng)功作為光(guang)(guang)熱項(xiang)目(mu)(mu)(mu)的(de)開發地(di)(di)(di)點(dian)(dian),分(fen)析顯示,最大化DNI的(de)潛力(li)下,光(guang)(guang)熱發電項(xiang)目(mu)(mu)(mu)LCOE可以(yi)有(you)35%的(de)下降,所以(yi)項(xiang)目(mu)(mu)(mu)位置(zhi)(zhi)非常的(de)關(guan)鍵。
我們看拋(pao)物面槽式(shi)(shi)(shi)項目和塔式(shi)(shi)(shi)項目,在(zai)光照資(zi)源較差的(de)(de)地方,槽式(shi)(shi)(shi)項目LCOE會高出(chu)17%,如(ru)果在(zai)DNI比較高的(de)(de)地點(dian),如(ru)圖,綠色(se)的(de)(de)柱狀(zhuang)圖,LCOE下降12%,所(suo)以要(yao)了(le)解(jie)在(zai)不同(tong)的(de)(de)國(guo)家(jia)、在(zai)新興市場實現光熱項目要(yao)優化選(xuan)址。當然在(zai)塔式(shi)(shi)(shi)項目中也可以看到類似(si)的(de)(de)趨勢。
此外(wai),我想講(jiang)講(jiang)關(guan)于演化的(de)(de)過程,關(guan)于最新的(de)(de)光(guang)熱項目(mu)(mu)的(de)(de)技術,目(mu)(mu)前的(de)(de)基準系統是怎(zen)樣的(de)(de)以及拋物面槽式(shi)和塔(ta)式(shi)項目(mu)(mu)未(wei)來的(de)(de)設(she)計會是怎(zen)樣的(de)(de)。努力(li)方向是提高(gao)光(guang)熱電站的(de)(de)績效(xiao)性(xing)能,光(guang)熱發電需要更(geng)(geng)高(gao)的(de)(de)效(xiao)率,以便于提供更(geng)(geng)強(qiang)有力(li)的(de)(de)證(zheng)據說服投(tou)資者和金融家。
舉個例子(zi),拋物面(mian)槽式(shi),2025年基準系(xi)統包括一個單(dan)回路,使(shi)用(yong)熔鹽傳熱(re)介質、這樣可以實現槽式(shi)技(ji)(ji)術更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)性能(neng)、更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)發(fa)電(dian)能(neng)力。我們(men)對塔(ta)式(shi)技(ji)(ji)術做了類似的(de)(de)(de)分析,塔(ta)式(shi)也是一樣的(de)(de)(de),我們(men)發(fa)現塔(ta)式(shi)技(ji)(ji)術和(he)項(xiang)目也會得益于對太陽島(dao)(dao)和(he)常規島(dao)(dao)性能(neng)的(de)(de)(de)顯著提(ti)高(gao)。具體而言(yan),定日鏡的(de)(de)(de)反射率和(he)集熱(re)器的(de)(de)(de)效率會進一步的(de)(de)(de)改(gai)進,帶(dai)來(lai)更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)運行(xing)溫(wen)度,使(shi)得發(fa)電(dian)島(dao)(dao)以及項(xiang)目總(zong)體效率水平提(ti)高(gao)。
高效的太(tai)陽島和吸熱器可以減少(shao)對(dui)土(tu)地(di)(di)的需求(qiu),在(zai)2025年的情形下,我們預測(ce)對(dui)土(tu)地(di)(di)的使用大(da)概會減少(shao)10%,這是(shi)非常重要的,CSP的項目應(ying)該獲得(de)社會的接(jie)受,必須要獲得(de)一些社會效益,尤其(qi)是(shi)當地(di)(di)的利(li)益悠(you)關方(fang)必須接(jie)受它,CSP在(zai)土(tu)地(di)(di)資源利(li)用方(fang)面(mian)有非常高的效率就可以更好(hao)得(de)到當地(di)(di)的接(jie)受。
我們現在在美國(guo)以及(ji)歐洲所做的工作,把(ba)CSP的項目(mu)和(he)超臨(lin)界二(er)氧化碳循(xun)環進行了結合,使得溫度更(geng)(geng)(geng)高(gao),得到更(geng)(geng)(geng)高(gao)的效能,尤其是CSP產出會(hui)更(geng)(geng)(geng)高(gao),太(tai)陽能塔式設(she)計上會(hui)得到更(geng)(geng)(geng)好(hao)的效果。
CSP的(de)(de)開發(fa)商以(yi)及相關的(de)(de)利益相關方(fang),包括注資方(fang)等等,它(ta)的(de)(de)效(xiao)(xiao)益來的(de)(de)非常(chang)快,尤(you)其在項目運行過程中,首先要了解(jie)到(dao)它(ta)的(de)(de)價值,另外(wai)是(shi)CSP合(he)成(cheng)效(xiao)(xiao)益,尤(you)其是(shi)技術(shu)改(gai)進方(fang)面(mian)得到(dao)了怎樣的(de)(de)結果。可(ke)以(yi)更(geng)好地將整合(he)后的(de)(de)效(xiao)(xiao)益得到(dao)提(ti)升,與此同時,成(cheng)本可(ke)以(yi)降(jiang)低。
(到2025年)儲能7.5小(xiao)時(shi)的(de)槽式(shi)(shi)系統(tong),在建設總費用(yong)方(fang)面可以(yi)(yi)在2025年減少(shao)到3700美元/千瓦,儲熱(re)成本降低(di)(di)40%,而這將得益于未來傳熱(re)介(jie)質(zhi)向熔鹽的(de)轉變。塔式(shi)(shi)上,以(yi)(yi)儲能9小(xiao)時(shi)為例,建設總費用(yong)將會在2025年降低(di)(di)到3600美元/千瓦,太陽島(dao)成本降低(di)(di)24%。
到目前為止必須要知道之后的(de)驅動因素是什么(me)(me),這(zhe)樣(yang)才能(neng)更(geng)好(hao)的(de)在未來提供更(geng)好(hao)的(de)基線,怎么(me)(me)能(neng)夠降(jiang)低成(cheng)本以(yi)及提高效率(lv),如何在整(zheng)個行業起(qi)到非常好(hao)的(de)示(shi)范效應。
IRENA做了測算,關于太陽島每平方米當中的成本計算。IRENA發現,槽式技術上,更大的開口寬度和熔鹽傳熱介質,可以降低23%的太陽島成本。塔式也是非常類似,尤其在新的能源技術項下,通過開發新型驅動和更有效地控制,太陽島成本可以降低28%。不管是技術的沿革還是管理創新,都可以將成本進一步地降低,如果太陽島的成本降低,電站毫無疑問可以更好地提升自己的效率,降低電站總體成本。
分析一(yi)直在(zai)跟蹤CSP發展的(de)(de)(de)軌道,CSP將(jiang)會進(jin)一(yi)步降(jiang)低自(zi)己的(de)(de)(de)成本,尤(you)其在(zai)未來十年(nian)更加的(de)(de)(de)推(tui)陳出(chu)新。尤(you)其是拋物面槽式(shi)當中,這個目前在(zai)全球占多(duo)數的(de)(de)(de)技術路(lu)線,至少還會降(jiang)低37%的(de)(de)(de)LCOE。塔(ta)式(shi)上,如果在(zai)設計上進(jin)行進(jin)一(yi)步的(de)(de)(de)改進(jin),LCOE將(jiang)會進(jin)一(yi)步的(de)(de)(de)降(jiang)低43%。
槽式(shi)成(cheng)本之(zhi)所(suo)以(yi)能(neng)(neng)下降主要(yao)是因(yin)為(wei)儲能(neng)(neng)方(fang)面(mian)成(cheng)本下降驅動,因(yin)為(wei)傳熱(re)介質的(de)(de)(de)改(gai)變以(yi)及太陽島成(cheng)本的(de)(de)(de)下降,所(suo)以(yi)對于槽式(shi)將會通過(guo)一(yi)系列的(de)(de)(de)改(gai)變得到(dao)綜合性(xing)效益的(de)(de)(de)提高(gao)和(he)(he)成(cheng)本的(de)(de)(de)降低。LCOE下降潛力的(de)(de)(de)68%要(yao)歸(gui)因(yin)于建設費(fei)用的(de)(de)(de)下降,30%歸(gui)因(yin)于性(xing)能(neng)(neng)和(he)(he)發(fa)電量的(de)(de)(de)提高(gao)。
塔(ta)式(shi)方面,驅動成(cheng)本(ben)下(xia)降(jiang)(jiang)非常重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)動力來(lai)自于(yu)EPC的(de)(de)(de)(de)(de)經(jing)驗,EPC對(dui)中國企業來(lai)說是非常大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)動因(yin),是幫助塔(ta)式(shi)項目成(cheng)本(ben)降(jiang)(jiang)低的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)因(yin)素,大(da)概LCOE下(xia)降(jiang)(jiang)潛力的(de)(de)(de)(de)(de)五分之一的(de)(de)(de)(de)(de)來(lai)源于(yu)此。因(yin)為EPC能夠學會更好地控制,管(guan)理(li)風險,如果這方面管(guan)理(li)好成(cheng)本(ben)將會得(de)到進(jin)一步的(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)低,另(ling)外一個(ge)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)信息,LCOE下(xia)降(jiang)(jiang)潛力的(de)(de)(de)(de)(de)60%是由于(yu)建設費用的(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)低,由于(yu)性(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)提高,LCOE則(ze)有(you)可能降(jiang)(jiang)低25%。
現在(zai)發展(zhan)渠道(dao)已(yi)(yi)經非常明顯(xian)了,而且水落石出了,能(neng)源成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)降低毫無疑問是技術成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)降低和應用(yong)成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)降低,現在(zai)有些人說(shuo)CSP非常的(de)(de)昂(ang)貴,但是要了解它的(de)(de)儲能(neng)時間是多少、最終生產的(de)(de)可(ke)調度的(de)(de)電力是多少,不(bu)同(tong)的(de)(de)國家是體現不(bu)同(tong)的(de)(de)。如果有一(yi)個國家可(ke)以(yi)更好提(ti)(ti)升(sheng)這方面的(de)(de)工作,可(ke)以(yi)起(qi)到帶動的(de)(de)作用(yong),在(zai)性能(neng)提(ti)(ti)升(sheng)的(de)(de)方面,工作現在(zai)已(yi)(yi)經開始進行了,而且我也很興(xing)奮能(neng)夠看到這樣的(de)(de)提(ti)(ti)高,中國的(de)(de)企業在(zai)其中起(qi)到了重要的(de)(de)作用(yong),尤其是在(zai)CSP發展(zhan)過程(cheng)中起(qi)到了更加關鍵作用(yong)。
如果你想了(le)解(jie)(jie)更多的信(xin)息(xi),IRENA有(you)一系列(lie)的知識儲備(bei)和(he)(he)信(xin)息(xi)產(chan)品(pin),而且(qie)是(shi)(shi)(shi)免費的,大(da)(da)家可以在(zai)網絡上查(cha)詢(xun)相(xiang)關的信(xin)息(xi)和(he)(he)數(shu)據,CSP第一個出品(pin)的知識體系是(shi)(shi)(shi)《可再生能(neng)源(yuan)發(fa)電成本(ben)》,與此同時,還可以了(le)解(jie)(jie)每一個可再生能(neng)源(yuan)成本(ben)降低的情(qing)況。此外,IRENA的一個報告,《2025年前(qian)成本(ben)下(xia)降潛力(li)》引(yin)入(ru)了(le)很多研究團隊的加入(ru),也顯示出CSP未(wei)來(lai)更具(ju)競(jing)爭力(li)的發(fa)展之(zhi)路。在(zai)研究中,我(wo)們主(zhu)要針對塔式(shi)技術和(he)(he)槽式(shi)技術,但是(shi)(shi)(shi)所有(you)CSP的解(jie)(jie)決(jue)方案(an)都是(shi)(shi)(shi)非常(chang)重(zhong)要的砝碼(ma),可以更好推動CSP產(chan)業的發(fa)展在(zai)全世(shi)界更具(ju)競(jing)爭力(li)。非常(chang)感謝大(da)(da)家!