南非和西班牙的太阳能光热电站已达到或超过预期的运营目标

时间:2020-10-30 06:39来源:太阳能光热联盟
  近日,SolarPACES记者电话采访了ACWA Power在南非50MW Bokpoort槽式太阳能光热电站建设期间担任首席执行官、现任董事长董事会成员Nandu Bhula, Bhula介绍了配置9.3h熔盐储能的50MW Bokpoort光热电站,于2016年3月投入使用,现在已经达到了预期的发电量,平均年产量约为230吉瓦时。
9.3h储能是保障Bokpoort光热电站全天侯运行的关键。来源:EE Publishers
  Bhula表示,该电站通过其可靠的性能证明光热发电的稳定性。即使在早晨和傍晚的高峰期,我们也会产生非常强大的负载系数。南非的傍晚用电高峰持续到晚上10点左右,我们将系统略微调低至35MW,让其整个晚上连续发电;下午6点左右,我们将其再次提高至50MW。自今年6月以来,已经有连续四个月的良好表现,而在11月和12月,创下了有史以来冬季月份的最高产量。(详情可参阅:视频|南非9.3小时储能50MW槽式光热电站冬季月发电量再创新高)
  一般来说,对于一个光热电站需要2-3年时间实现完全可靠发电,通常将增量目标设置为逐渐达到100%的理论发电量。在最初的三年中,Bokpoort光热电站能够在其年度计划的2-4%范围内实现目标,因为所有的光热电站中都存在与施工相关的“磨合”缺陷。
  据了解,Bhula有之前在天然气和燃煤发电站工作的丰富经验,他熟悉所有启动操作程序。“通常,调试、消缺期不仅是针对光热电站,我们认为所有热电站,包括燃煤发电站和燃气轮机站都有这个过程。”他指出,“一般来说,如果运行中发现缺陷,运营团队需要实施计划内的停机,并考虑到设备冷却和执行工作所需的停机时间。而这需要编程和工程概述,从而增加了操作挑战。一旦电站满负荷运行,还可以对热回路进行进一步的微调,以提高电站的整体效率。在过去的四年中,我们一直专注于不断改进我们的运营,我认为现在电站正处于一个非常可持续的良好绩效时期。”
  西班牙和南非的全天候运行的光热电站
  Bhula认为,配置大容量储热系统的光热电站将以减少负荷的方式在夜间通宵运行,例如西班牙SENER的Gemasolar电站,这是第一家配置大规模储能的塔式光热电站,由于具有15个小时的储能系统,因此可以运行24/7小时。
15h储能Gemasolar塔式光热电站17天全天候运行曲线。来源, Protermosolar
  SENER业务经理Sergio Relloso在一封电子邮件中指出:上图记录了Gemasolar光热电站17天全天候的连续运行情况,此外,Gemasolar还保存了连续36天全天候运行记录。
  Bhula表示,全天候运行的优势不仅太阳能热发电的优势,它还可以为其他热电站提供帮助。通过夜间以低功率继续运行,可减少启动和关闭引起的磨损。“我们的目标是通过至少30%的时间实现24/7的运行,来尝试减少一年内的停车次数。在春季和夏季,这是能实现的。”
  “当我们能够做到这一点时,我们可以延长维护周期,相当于节省了工作时间。此外,鉴于太阳能热发电是带有同步电机的热电站,实际上,我们对电网的贡献不只是发电量,还能从输电效益和辅助服务的角度支持电网。”
  西班牙光热发电机组现在拥有长期的业绩记录,可以满足预计的发电量
  刚刚退休的Protermosolar负责人Luis Crespo,在近期召开的SolarPACES 2020上获得了终身成就奖。
Luis Crespo
  Crespo说,作为光热发电市场的先驱国家,西班牙在2013年前建成了50座光热电站在运行,总装机约2.3GW,约占全球总装机的1/3,业主对光热电站的表现非常满意。
  “当我们与业主交谈时,他们说电站正在或多或少地完全按照他们的预期运行,有些电站生产了超过预期发电量,我们的2.3GW光热电站每年稳定发电5TWh。”
西班牙光热电站可靠运行曲线。来源:Protermosolar
  西班牙大约有三分之一的光热电站配置了储能系统,这增加了整个机组的运营时间,因为储能增加了黄昏后和破晓前的潜在运行时间。
  “对于光伏而言,平均每个电站每年大约需要1800个工作小时。但是对于带储能的光热发电,每年每个单元的运行小时数约为3000。” Crespo指出,当规划了更高比例的可再生能源(包括5 GW的光热发电)时,从周末用电情况可以大致了解光热发电在西班牙的未来中所扮演的角色。
  他解释说:“在周末,光热发电的贡献峰值已接近需求的10%。因为许多电站在周末停止生产,因此总体的电量需求要低得多。西班牙制定的可再生能源优先发展规划显示,当需求较低时,天然气和煤炭发电将关闭,由此产生的10%的负载只能由光热发电来承担,这就是未来可再生能源所占的百分比更高情况下的前景。”
  (注:按照西班牙最新发布的国家能源和气候计划PNIEC(Plan Nacional de Industria,Energia y Clima),未来将在现有2.3GW光热发电装机的基础上再增加5GW,其中2021年至2025年计划建设第一批(2.5GW),2026至2027年建设第二批2.5GW。)(董清风 编译)

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