光熱燃?xì)釯SCC聯(lián)合循環(huán)項(xiàng)目

　　

　　摩洛哥在2010年建成了AinBeniMathar這一世界上首個(gè)ISCC（IntegratedSolarCombinedCycle）光熱燃?xì)饴?lián)合循環(huán)電站，阿爾及利亞和埃及緊隨其后分別建成了一個(gè)ISCC電站，這三個(gè)ISCC電站也是世界上最早和最為知名的三大項(xiàng)目。下表列出了摩洛哥AinBeniMathar光熱ISCC聯(lián)合循環(huán)電站的基本信息。
 

　　
 

　　表：摩洛哥ISCC燃?xì)夤鉄崧?lián)合循環(huán)項(xiàng)目
 

　　
 

　　圖：AinBeniMatharISCC電站

　　

　　光熱燃油ISCC聯(lián)合循環(huán)項(xiàng)目

　　

　　目前，沙特和科威特等光熱市場即正在開發(fā)數(shù)個(gè)ISCC聯(lián)合循環(huán)電站。沙特目前正在開發(fā)50MW的Duba1項(xiàng)目（總裝機(jī)600MW）及50MW的WaadAlShamal項(xiàng)目（總裝機(jī)1390MW），目前，兩個(gè)項(xiàng)目均在建設(shè)中，預(yù)計(jì)2018年完成。Duba1是沙特第一個(gè)ISCC項(xiàng)目，也是沙特第一個(gè)將開建的商業(yè)化光熱發(fā)電項(xiàng)目。沙特的這兩個(gè)ISCC項(xiàng)目均為與燃油發(fā)電進(jìn)行聯(lián)合循環(huán)，而非燃?xì)狻?br />  

　　
 

　　表：沙特Duba1項(xiàng)目信息
 

　　
 

　　圖：在建的Duba1項(xiàng)目首次采用了終極槽大開口集熱器

　　

　　光熱煤電ISCC聯(lián)合循環(huán)項(xiàng)目

　　

　　2014年，我國首個(gè)光煤互補(bǔ)示范項(xiàng)目——大唐天威嘉峪關(guān)10MW光煤互補(bǔ)項(xiàng)目一期1.5MW項(xiàng)目完成與大唐803燃煤電廠熱力系統(tǒng)的連接工程建設(shè)，經(jīng)過一個(gè)月左右的調(diào)試，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合運(yùn)行。該項(xiàng)目為大唐集團(tuán)新能源股份有限公司承擔(dān)的國家863計(jì)劃項(xiàng)目“槽式太陽能熱與燃煤機(jī)組互補(bǔ)發(fā)電示范工程應(yīng)用研究”重要組成部分，為我國首個(gè)槽式太陽能集熱場與燃煤機(jī)組互補(bǔ)運(yùn)行電站。

　　

　　該示范項(xiàng)目位于甘肅嘉峪關(guān)大唐803燃煤電廠廠區(qū)，容量為1.5MWth，占地面積3.5萬平方米，采用槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)。在600米長的太陽能集熱場內(nèi)，導(dǎo)熱油流經(jīng)集熱管加熱至393℃，通過油水換熱器將高溫導(dǎo)熱油的熱量接入大唐八零三發(fā)電廠熱力系統(tǒng)。以光煤互補(bǔ)發(fā)電的方式，利用太陽能資源來補(bǔ)充發(fā)電，可有效減少原火電機(jī)組煤耗量，降低污染排放，實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電。
 

　　
 

　　表：中國首個(gè)光煤互補(bǔ)示范項(xiàng)目信息
 

　　
 

　　圖：大唐天威嘉峪關(guān)10MW光煤互補(bǔ)項(xiàng)目實(shí)景

　　

　　海外市場方面，2016年11月4日，印度首個(gè)光熱燃煤混合發(fā)電項(xiàng)目開工，該項(xiàng)目采用菲涅爾太陽能集熱技術(shù)開發(fā)，預(yù)計(jì)將于2017年9月建成投運(yùn)。印度能源環(huán)境公司Thermax和德國菲涅爾光熱發(fā)電技術(shù)公司FRENELL組成的聯(lián)合體中標(biāo)該項(xiàng)目，其新建設(shè)的菲涅爾集熱系統(tǒng)的熱功率為15MWth，與其中一個(gè)210MW的水冷機(jī)組混合發(fā)電，每年為其蒸汽循環(huán)系統(tǒng)提供14GWh的熱能。

　　

　　除了和燃?xì)?、燃油、煤電等傳統(tǒng)能源進(jìn)行聯(lián)合循環(huán)發(fā)電外，光熱發(fā)電還可以生物質(zhì)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉窗l(fā)電技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合發(fā)電。

　　

　　光熱生物質(zhì)ISCC聯(lián)合循環(huán)項(xiàng)目

　　

　　2012年12月，全球第一個(gè)光熱發(fā)電生物質(zhì)能混合發(fā)電站TermosolarBorges電站正式投運(yùn)，開啟了光熱生物質(zhì)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項(xiàng)目的先河。

　　

　　該項(xiàng)目投資1.53億歐元，于2011年3月底開工建設(shè)，建設(shè)期共20個(gè)月，總裝機(jī)58.5MW，其中生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)36MW，太陽能熱發(fā)電裝機(jī)22.5MW，由槽式光熱鏡場和生物質(zhì)能鍋爐兩大部分組成，在白天太陽光照較好的時(shí)候主要采用光熱發(fā)電，在晚間或太陽光照條件不佳的時(shí)候主要采用生物質(zhì)能發(fā)電，采用這種互補(bǔ)發(fā)電的方式可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)持續(xù)發(fā)電。
 

　　
 

　　表：西班牙TermosolarBorges項(xiàng)目信息
 

　　
 

　　圖：TermosolarBorges電站

　　

　　此后，意大利新能源項(xiàng)目開發(fā)商FalckRenewables于2014年5月宣布在意大利卡拉布利亞的Rende建成了意大利第一個(gè)光熱發(fā)電和生物質(zhì)混合發(fā)電項(xiàng)目。該項(xiàng)目的生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)為14MW，太陽能發(fā)電裝機(jī)為1MW。丹麥Aalborg公司在小城Brønderslev于2016年底建成一個(gè)裝機(jī)16.6MWth的光熱生物質(zhì)聯(lián)合循環(huán)項(xiàng)目，但主要目的是為當(dāng)?shù)剌斔统掷m(xù)穩(wěn)定的熱能。在中國市場，生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域領(lǐng)先公司武漢凱迪電力股份有限公司也在規(guī)劃建設(shè)生物質(zhì)和光熱聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項(xiàng)目。

　　

　　光熱地?zé)崮躀SCC聯(lián)合循環(huán)項(xiàng)目

　　

　　利用地?zé)崮芎凸鉄徇M(jìn)行聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，不僅可以使焓值較低的地?zé)崮苻D(zhuǎn)變?yōu)殪手递^高的能源加以利用，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，又可以維持機(jī)組連續(xù)運(yùn)行，避免了單一太陽能發(fā)電系統(tǒng)的缺點(diǎn)。

　　

　　光熱地?zé)崧?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)目前尚無太多實(shí)際案例。2016年3月29日，位于美國內(nèi)華達(dá)州的全球首個(gè)地?zé)岷凸夥鉄醿煞N太陽能發(fā)電系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行的Stillwater混合電站投運(yùn)。Stillwater地?zé)犭娬居蓛蓚€(gè)雙循環(huán)發(fā)電單元構(gòu)成，光熱發(fā)電采用水工質(zhì)槽式集熱技術(shù)，與原有的地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)共用相同的電力島。該混合電站將結(jié)合雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電的持續(xù)發(fā)電優(yōu)勢，光熱集熱場的熱量不直接發(fā)電，僅作為前端預(yù)熱熱源補(bǔ)充進(jìn)入地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)。
 

　　
 

　　表：美國Stillwater混合電站項(xiàng)目信息
 

　　
 

　　圖：美國Stillwater混合電站

　　

　　理論上來看，任何一種CSP技術(shù)都可以用于開發(fā)ISCC電站，但到目前為止仍以最主流的槽式技術(shù)為主導(dǎo)。槽式技術(shù)在ISCC領(lǐng)域的應(yīng)用以其技術(shù)成熟度、成本經(jīng)濟(jì)性都要明顯優(yōu)于其它技術(shù)而占明顯優(yōu)勢。

　　

　　中東和北非市場（MENA）對ISCC技術(shù)看起來更為鐘情，其擁有全球最多的ISCC項(xiàng)目。MENA地區(qū)的石油天然氣、太陽能資源豐富，其大多數(shù)電站都采用燃油或燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)，光熱與燃?xì)馊加桶l(fā)電進(jìn)行聯(lián)合循環(huán)對MENA市場而言具有更大的經(jīng)濟(jì)性和可行性。另外，ISCC電站相對于獨(dú)立的光熱電站而言可有效降低投資風(fēng)險(xiǎn)，大大增加了其可行性。

　　

　　回到中國市場，中國的傳統(tǒng)電站以煤電為主且多分布于負(fù)荷區(qū)，而這些地區(qū)的太陽能資源并不豐富且污染較為嚴(yán)重，利用光熱技術(shù)的經(jīng)濟(jì)可行性較弱；在西北光熱資源較好的地區(qū)，要建設(shè)ISCC項(xiàng)目還面臨政策層面的問題，ISCC這種獨(dú)特的項(xiàng)目如何核定上網(wǎng)電價(jià)目前無章可循。截至目前，國內(nèi)尚無在推進(jìn)中的可執(zhí)行的商業(yè)化ISCC光熱聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項(xiàng)目。