發布者:本網記者shixinchen | 來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 7752查看 | 2014-05-26 15:03:00
CSPPLAZA光熱發電網報道:眾所周知,翔實精確的太陽能輻射數據對光熱發電項目開發的可行性研究和經濟性分析至關重要,這是確保光熱電站的科學化設計和融資可行性的關鍵影響因素,也是進行光熱發電項目開發的必要前提。
那么,目前國內太陽輻射觀測系統是否完善,中國太陽輻射數據庫尤其是對光熱電站更加重要的DNI(法向直接輻射)數據庫是否能夠滿足國內不斷發展的太陽能光熱發電行業的需要呢?帶著這些疑問,CSPPLAZA記者日前對國內一些知名太陽輻射設備的銷售商以及從事光學檢測的專家進行了走訪。
精確的太陽輻射數據的重要性
中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研究員魏秀東告訴CSPPLAZA記者,從投資角度考慮,一個地區的直射太陽輻射量決定了這個地區是否適合投資建設光熱電站,輻射資源豐富,投資建光熱電站才有可能獲得收益;從技術角度,需要根據實測的太陽輻射數據,進行電站的前期設計。
北京瑞科同創能源科技有限公司副總經理宋軍也對CSPPLAZA記者表達了類似的觀點,宋軍表示:“作為光熱電站項目前期考察的重要依據,DNI數據的不足會嚴重影響光熱電站項目的整體評估,如電站選址、功率計算、設備選型、收益計算等,最終可能會影響光熱電站的投入使用、正常運行和投資回收。”
采訪過程中CSPPLAZA記者了解到,精確的太陽輻射數據不僅在光熱發電項目的前期對項目的整體評估具有重要的參考價值和指導意義,在電站投運后還會為電站是否正常運行提供參考依據,比如我們可以將根據實時監測數據推算的理論產電量與實際產電量進行對比來判斷電站是否正常運行。另外,我們還可以根據實時監測數據推算結果來向電力部門報告預計上網電量。
對精確的DNI數據的重要性認識不足會產生一些重大的負面影響:如在阿聯酋和印度,我們已經可以看到一些事實性案例。對DNI的預估與現實的DNI數據的差距導致了項目未能實現預期收益,還拖延了項目工期。阿聯酋100MW的Shams1光熱電站曾因對DNI的數據預估不準確造成了項目地的重新選址和相關設備的重新招標,其預估的DNI與實際的DNI偏差高達10%~15%。這也導致了Shams1電站中途停工一年多。另外,印度尼赫魯國家太陽能計劃第一階段多個項目的延期也與DNI數據不準確有很大關系,印度各項目預估的DNI數據要比實際的DNI數據高15%~25%,DNI數據不準確導致前期的設計方案需要大規模修正,項目經濟性需要重新考量,相關的設備采購指標也需要重新進行核定,這浪費了大量時間。
國內獲取太陽輻射數據的三個途徑
據CSPPLAZA記者了解,目前國內光熱電站開發商獲取太陽輻射數據的渠道一般有三種:
一是從美國NASA提供的免費數據庫里了解自己所建電站區域的輻射數據,但僅依靠這些公開的輻射數據對于電站設計、建設和運行是遠遠不夠的;
二是從國家氣象局獲取電站擬建地點的太陽輻射數據,但據CSPPLAZA記者了解,國內氣象站的太陽輻射數據是需要付費的,企業要想獲取一個坐標點10年以內的太陽輻射數據大概需要十幾萬元,而且在精確度和完整度方面還不一定能達到電站設計的要求;
第三種渠道即開發商自己購買太陽能輻射監測設備在項目地進行實地監測,這樣的方式可以獲得更接近實際的真實數據,但卻需要開發商自己投建測光站,并進行長達一年的數據監測和統計,對項目開發而言,時間成本過高。
但由于目前國內尚無統一的、公開的、精確的輻照數據庫支持,國內光熱發電項目開發商普遍采用第三種辦法或者第一、三種辦法結合使用來測光。
落后的國內輻照數據信息
為何國內可以指導光熱發電項目開發的DNI數據信息嚴重不足?經過走訪,CSPPLAZA認為有以下幾方面原因:
第一,中國氣象局的太陽輻射監測基礎比較薄弱,中國這么大的區域,共有太陽輻射觀測站98個,其中能觀測直接輻射數據的只有17個。而且這些輻射站成立的時間早在20世紀50年代末,早已無法滿足當前光熱發電行業的需求。瑞士一個國土面積僅4萬多平方公里的小國,有80個測光站。沙特從2012年5月份正式發布太陽能發電裝機規劃,但僅僅到2013年年底就已完成建設43個實地輻射站,并建立了公開的數據檢索網站。而按照其規劃,其未來將逐步擴充輻射站站點至150個。美國國土面積與我國相近,但其用于觀測太陽能輻照的氣象站數量是我國的2.4倍,另外,NREL和美國國家氣候數據中心NCDC還共同建立了國家太陽能輻照數據庫,總計包括1991年~2005年建立起的1454個輻射站,有效指導了美國太陽能電站項目的選址開發。另外,目前國內先進輻射站的運維經驗仍比較欠缺。
第二(er),國(guo)(guo)(guo)外很多國(guo)(guo)(guo)家(jia)的(de)(de)氣(qi)象(xiang)數(shu)(shu)據(ju)庫是免費(fei)提供(gong)給企業(ye)使用的(de)(de),但(dan)國(guo)(guo)(guo)內不(bu)但(dan)數(shu)(shu)據(ju)缺乏,而且還需支付比(bi)較高額的(de)(de)費(fei)用。在國(guo)(guo)(guo)內對于(yu)任何一個光(guang)熱(re)電站(zhan)(zhan),開發商要對自(zi)己(ji)和(he)(he)投資方負責(ze),都(dou)必(bi)須在項目(mu)預選地(di)(di)自(zi)己(ji)安裝測光(guang)站(zhan)(zhan),進(jin)行至(zhi)少半年以(yi)上的(de)(de)實際輻(fu)照數(shu)(shu)據(ju)搜集。僅(jin)依靠美(mei)國(guo)(guo)(guo)NASA的(de)(de)公(gong)開數(shu)(shu)據(ju)和(he)(he)我國(guo)(guo)(guo)各地(di)(di)氣(qi)象(xiang)站(zhan)(zhan)提供(gong)的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)資料并不(bu)足以(yi)指導(dao)光(guang)熱(re)電站(zhan)(zhan)的(de)(de)項目(mu)選址。
第三,由于保護本土產業發展的需要,政府方面之前對于氣象站的設備采購較多地選擇國產設備,但國產輻射強度計的質量參差不齊,造成我國氣象監測站監測數據的穩定性和準確性令人懷疑。據了解,目前這一現象有所好轉。
第四,國內光熱發電項目開發商對于DNI監測數據不夠重視,對于DNI數據的監測、匯總、分析和計算工作做得不夠到位。有時個別國內光熱發電項目的決策人僅憑美國NASA的公開數據就確定了項目的選址,這是十分倉促和不科學的。
國內輻照數據監測應如何發展?
談到國內太陽輻射監測的未來發展,魏秀東對CSPPLAZA記者表達了自己的看法,他建議氣象局應該將太陽直射輻射數據更多地納入觀測范圍并在太陽輻射資源相對比較豐富的地區盡早健全太陽直射輻射采集系統,為未來建設光熱電站積累必要的數據。最好能夠像美國那樣建立起數據庫,免費提供給擬在該地區建設光熱電站的企業或開發商。開發商可以根據氣象局提供的數據,較準確地判斷該地區是否適合投資建設光熱電站。
宋軍與魏秀東的看法基本一致,他認為,鑒于目前國際能源危機和中國可持續發展戰略的需要,政府應該大力推廣輻射觀測站的建設,建立對國內光熱電站項目免費開放的輻照數據庫。同時,要盡量向國際先進監測機構學習,可以引進部分國外先進觀測設備并進行研發,培養一批氣象監測方面的人才,進而提高國內輻射監測的整體水平。
在此問題上,北京北極匯能科技有限公司的一位技術經理提出了一個設想,他認為,從政府體制方面來講,中國暫時可能還做不到像美國那樣建立公開的太陽能輻射數據庫為企業服務。但目前國內已經或正在建設很多的光熱示范性項目。一些企業和研究機構已經在太陽能輻射數據監測及統計方面做了大量的工作,也積累了國內很多地區的太陽輻射數據。因為這些數據都是相關單位各自投入資金和人力換來的,所以一般情況下不可能免費提供給其它的企業使用。在此情況下可考慮搭建國內太陽能公司輻射數據共享數據庫,參與這個數據庫建設的企業可以通過一定的管理機制來實現數據共享。這樣就可以避免因重復建設造成的資源浪費,實現低成本的數據分享。
北京國潤天能能源控股有限公司目前已經在敦煌投建了一座太陽能野外實驗站,擁有比較齊全的太陽輻射監測設備,而且已經擁有一年左右的觀測數據。國潤天能副總經理尹環英此前在接受CSPPLAZA記者采訪時表示,在輻照數據監測上,通過在敦煌當地設立測光站進行長期監測,我們可以獲得較為準確的數據信息。這些信息可以用于指導有意在當地進行太陽能電站項目開發的單位,國潤天能可以以一定的方式與數據需求方進行一些合作,這樣就可以避免其它企業自身投建測光站的額外投入。
對于光熱發電行業而言,目前國內的太陽輻射數據監測工作顯然做得還遠遠不夠。行業相關單位應在此問題上達成廣泛共識并進行深入合作,調動政府支持該領域發展的主動性和積極性,共同合作開展一些有益于國內太陽輻照數據監測的工作,盡快形成一套全面的精確的輻照監測網絡。