CSPPLAZA光熱發電網報道:一般來說,光伏發電項目會選擇配置蓄電池以實現能源存儲,但摩洛哥正在推進建設的裝機800MW的摩洛哥Noor Midelt I光熱光伏混合項目將打破這一慣例,率先將光伏發電與熔鹽蓄熱系統結合起來。
該項目總投資約75.7億迪拉姆(約合21億美元),高峰時段電價為0.68迪拉姆/kWh(約合人民幣0.48元/kWh)。項目將由槽式光熱發電系統(190MW)和光伏發電系統共同組成,其中光伏發電系統所生產的部分電能將通過電加熱裝置儲存在光熱發電系統所配置的儲熱系統中。
圖:Noor Midelt I項目工作原理
從技(ji)術角度來(lai)看,光伏電力通過(guo)(guo)電加熱進(jin)行(xing)儲存,后續(xu)再通過(guo)(guo)光熱發電系統(tong)發電經過(guo)(guo)了電——熱——電的兩次能量轉化過(guo)(guo)程,能量不可避免的出現損失(shi)。那么(me),為何Noor Midelt I項目(mu)要采取上述思路呢?
MASEN(摩(mo)洛哥(ge)可再生(sheng)能源管理署)技術總監Abderrahim Jamrani給(gei)出了解釋,他近(jin)日在一個(ge)(ge)光熱發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)論壇(tan)上表示, 此前已(yi)并網投運的(de)(de)Noor I、II和III光熱電(dian)(dian)(dian)(dian)站之所(suo)以選擇(ze)光熱發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)技術是因為(wei)摩(mo)洛哥(ge)彼時燃油電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)價格高達(da)30美分/kWh,而擁有3600萬人口的(de)(de)摩(mo)洛哥(ge)需要在天黑(hei)后維持5個(ge)(ge)小時的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)供應,通過建設(she)可配(pei)置低成(cheng)本(ben)熔鹽儲熱系統的(de)(de)光熱電(dian)(dian)(dian)(dian)站等有望使該國于2030年以前實現52%電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)需要來自可再生(sheng)能源的(de)(de)目標。
圖(tu):已建(jian)成的Noor Quarzazate光熱發電(dian)綜(zong)合(he)體項目(總裝機510MW)
而Noor Midelt I項目在規劃初期的思路則是:白天利用光伏供電并為光伏系統配置少量的備用電池,晚上用電高峰則利用配置5小時儲熱系統的光熱發電系統。但是,隨著光伏電力價格的快速下降,原本的能量儲存設計思路發生了變化。
Abderrahim Jamrani表示:“如果沒必要配置長時間儲能系統,采用蓄電池就可以滿足需要。但經過研究,如果要滿足天黑之后5小時的電力需求,搭配儲熱型光熱發電是必須的。但由(you)于光伏發電成本下降太(tai)快,最終我們(men)選(xuan)擇將(jiang)部分光伏電能也儲存在蓄熱系(xi)統中(zhong)。“
據該(gai)技術(shu)思(si)路的(de)提出(chu)單(dan)位(wei)TSK Flagsol的(de)技術(shu)總監Mark Schmitz描述,在(zai)該(gai)項目中光熱發電(dian)系(xi)統和光伏(fu)發電(dian)系(xi)統均可以獨立生產并向電(dian)網供電(dian),但通過電(dian)加熱器(qi)又可將(jiang)兩者結合起來。正常(chang)運行時,槽(cao)式光熱發電(dian)系(xi)統工作溫(wen)度約在(zai)400℃左(zuo)右,但是儲(chu)罐中的(de)熔鹽(yan)可以承(cheng)受更高的(de)溫(wen)度,而高溫(wen)蒸汽對于蒸汽輪機提升發電(dian)效率則非常(chang)有利,因此(ci)我們應用了一個幾年前開發出(chu)的(de)概念,即將(jiang)光伏(fu)系(xi)統中的(de)多余電(dian)力放入儲(chu)熱罐中。
他進一步解釋道,槽式光熱系統的工作溫度會受到系統中循環的傳熱流體的限制,通常情況下,槽式光熱系統配置的熔鹽儲罐的運行溫度要低于400℃,但這一限制可以通過電加熱熔鹽來克服,經過調整后輸送到熱鹽罐的熔鹽溫度可達到565℃左右。
Mark Schmitz認為,隨著光(guang)(guang)伏、風電(dian)等間(jian)歇性能源在(zai)全球范(fan)圍內得到大規模(mo)部署,可再生能源電(dian)力(li)在(zai)整個電(dian)力(li)系統(tong)比(bi)例(li)不斷提升,但在(zai)某一(yi)個臨(lin)界點上,電(dian)網(wang)將(jiang)面臨(lin)較(jiao)大的沖擊,比(bi)如陽光(guang)(guang)非常(chang)充(chong)足的時候(hou),會出(chu)現(xian)光(guang)(guang)伏系統(tong)向電(dian)網(wang)輸送電(dian)量過大的情況。
在此背景下,不僅摩洛哥,更多國家的電網部分以及能源監管機構將從最低成本采購轉變為“最適合”采購,而這種將光伏與光熱系統分開、同時共享光熱儲熱系統的思路會得到更加廣泛的應用。因為當電(dian)網受到沖擊時,這(zhe)些低成本光伏電(dian)能(neng)可以通(tong)過光熱發電(dian)的蓄熱系統實(shi)現能(neng)量儲(chu)存,根據(ju)需要再隨時向電(dian)網供應。
據CSPPLAZA此前報道,由(you)法國EDF、Masdar以及Green of Africa組(zu)成的(de)(de)聯(lian)合體將負(fu)責(ze)Noor Midelt I項(xiang)目(mu)的(de)(de)設計、融資、建設和運維工作,同時(shi)EDF EN、Masdar、Green of Africa分別(bie)擁有該項(xiang)目(mu)35%、30%和10%的(de)(de)股權,而MASEN則擁有剩余25%的(de)(de)股份。西班(ban)牙公司TSK為該項(xiang)目(mu)的(de)(de)EPC分包商(shang)。