100MW光熱電廠項(xiàng)目建議

100MW光熱電廠項(xiàng)目建議太陽(yáng)能光熱發(fā)電是繼光伏發(fā)電后的又一項(xiàng)在全世界進(jìn)行推廣的可再生新能源發(fā)電技術(shù)。十二五期間，該技術(shù)在我國(guó)尚處于小規(guī)模示范引領(lǐng)階段，進(jìn)入十三五后，隨著國(guó)家新能源政策的進(jìn)一步調(diào)整，集熱和儲(chǔ)熱技術(shù)的不斷提升，光熱發(fā)電項(xiàng)目將成為國(guó)家能源局重點(diǎn)核準(zhǔn)扶持項(xiàng)目。陜煤化作為陜西省的能源龍頭企業(yè)，建設(shè)一定規(guī)模的太陽(yáng)能光熱電站，有利于集團(tuán)的多元化發(fā)展和產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)。并且作為填補(bǔ)陜西片區(qū)新能源空白的規(guī)?；ㄔO(shè)的太陽(yáng)能光熱電站，也將得到政府相關(guān)部門的大力支持。榆北煤業(yè)作為陜煤化在陜北十三五發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)建設(shè)的子公司，計(jì)劃利用曹家灘、小保當(dāng)井田的備采區(qū)土地，建設(shè)100MW太陽(yáng)能光熱電站示范項(xiàng)目，作為整個(gè)榆北礦區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的有益補(bǔ)充。一、光熱發(fā)電的概念太陽(yáng)能光熱發(fā)電是指利用大規(guī)模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽(yáng)熱能，通過(guò)換熱裝置提供蒸汽，結(jié)合傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機(jī)的工藝，從而達(dá)到發(fā)電的目的。采用太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)，避免了昂貴的硅晶光電轉(zhuǎn)換工藝，可以大大降低太陽(yáng)能發(fā)電的成本。而且，這種形式的太陽(yáng)能利用還有一個(gè)其他形式的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，即白天的熱能可以儲(chǔ)存在巨大的容器中，在太陽(yáng)落山后仍然能夠帶動(dòng)汽輪發(fā)電。光熱發(fā)電技術(shù)，是不同于光伏發(fā)電的全新的新能源應(yīng)用技術(shù)。它是一個(gè)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。利

用聚光鏡等聚熱器采集的太陽(yáng)熱能，將傳熱介質(zhì)加熱到幾百度的高溫，傳熱介質(zhì)經(jīng)過(guò)換熱器后產(chǎn)生高溫蒸汽，從而帶動(dòng)汽輪機(jī)產(chǎn)生電能。此處的傳熱介質(zhì)多為導(dǎo)熱油與熔鹽。通常我們將整個(gè)的光熱發(fā)電系統(tǒng)分成四部分：集熱系統(tǒng)、熱傳輸系統(tǒng)、蓄熱與熱交換系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)（如下光熱發(fā)電流程示意圖）。E熱與熱交換系統(tǒng)電能E熱與熱交換系統(tǒng)電能太陽(yáng)能光熱發(fā)電形式有槽式、塔式、碟式（盤式）、菲涅爾式四種系統(tǒng)。目前集中大型化的為槽式和塔式。目前光熱發(fā)電項(xiàng)目中，槽式發(fā)電系統(tǒng)占比為84.7%，塔式發(fā)電系統(tǒng)占比為12.4%，其他發(fā)電技術(shù)占比為3%。世界范圍內(nèi)槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)占比最高，但塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)綜合效率高，非常適合于大規(guī)模、大容量商業(yè)化應(yīng)用，在規(guī)劃建設(shè)的光熱電站項(xiàng)目中塔式所占的比例已經(jīng)超出了槽式技術(shù)。二、光熱電廠的發(fā)展現(xiàn)狀和國(guó)家的相關(guān)政策全球光熱資源豐富。全球光熱發(fā)電市場(chǎng)主要分布在南歐、北非、中東、南非、南亞、中國(guó)、澳洲、北美與南美。截止2014年4月底，全球已投入運(yùn)行的光熱電站約4000MW,其中約93%集中于西班牙與美國(guó)；在建約1600MW,主要分布在美國(guó)、西班牙、印度、南非、伊朗、摩洛哥、澳大利亞、中國(guó)等國(guó)家。IEA預(yù)測(cè)到2060年光熱直接發(fā)電及采用光熱化工合成燃料發(fā)電共占全球電力結(jié)構(gòu)約30%。在我國(guó)，2015年9月30日國(guó)家能源局下發(fā)《關(guān)于組織太陽(yáng)能熱發(fā)電示范項(xiàng)目建設(shè)的通知》，鼓勵(lì)盡快啟動(dòng)一批裝機(jī)單機(jī)不低于50MW，項(xiàng)目資本金比例比低于總投資20%的示范工程，計(jì)劃在2014~2016年通過(guò)示范電價(jià)政策扶持完成一批商業(yè)化示范項(xiàng)目建設(shè)。2016年8月29日國(guó)家發(fā)改委核準(zhǔn)光熱上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)為1.15元/KWh（發(fā)改價(jià)格[2016]1881號(hào)）。9月13日國(guó)家能源局下發(fā)了《國(guó)家能源局關(guān)于太陽(yáng)能熱發(fā)電示范項(xiàng)目的通知》（國(guó)能新能[2016]223號(hào)），核準(zhǔn)了第一批20個(gè)光熱發(fā)電示范項(xiàng)目共計(jì)134.9萬(wàn)千瓦，分別分布在青海、甘肅、河北、內(nèi)蒙古和新疆。除了此次134.9萬(wàn)千瓦的光熱示范項(xiàng)目之外，據(jù)《太陽(yáng)能發(fā)電十三五規(guī)劃》牽頭編制機(jī)構(gòu)水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院方面的消息，“十三五”期間（2016-2020）光熱發(fā)電的裝機(jī)目標(biāo)將定為10GW。太陽(yáng)能熱利用集熱面積保有量達(dá)到8億平方米的目標(biāo)。三、榆北煤業(yè)建設(shè)光熱電廠的可行性1、符合集團(tuán)和公司可持續(xù)多元化發(fā)展的思路陜煤化集團(tuán)在十三五規(guī)劃以及中長(zhǎng)期規(guī)劃中，都提出了發(fā)展新能源的思路和目標(biāo)。但目前在新能源開(kāi)發(fā)利用上，陜煤化集團(tuán)落后于其它同類型煤電企業(yè)。2、 光熱條件上的優(yōu)勢(shì)根據(jù)西北電力設(shè)計(jì)院所做的《榆北煤業(yè)500MW光伏發(fā)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告》中的描述：陜北屬于光照很豐富帶【1400?1750kWh/(m'a)】，北部長(zhǎng)城沿線年太陽(yáng)總輻射量為5300?5700MJ/m2，適宜于光伏以及光熱發(fā)電。3、 地理位置上的優(yōu)勢(shì)榆北煤業(yè)所屬曹家灘、小保當(dāng)?shù)V區(qū)礦區(qū)均位于毛烏素沙漠邊緣，井田備采區(qū)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)70年以上，井田面積300多平方公里，井田范圍內(nèi)土地相對(duì)較為平坦，國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)類林區(qū)較少，適合于進(jìn)行開(kāi)發(fā)。4、 綜合利用、可持續(xù)發(fā)展上的優(yōu)勢(shì)光熱電廠建成后，一方面可以利用抽汽技術(shù)(抽汽式汽輪機(jī)或熱交換器)為附近榆北煤業(yè)所屬的三對(duì)礦井供熱，減少礦區(qū)因燃煤鍋爐排放而帶來(lái)的環(huán)保壓力。另一方面曹家灘、小保當(dāng)一號(hào)井建成后，礦井日涌水量均達(dá)到20000立方米以上，可以綜合利用這些礦井水作為光熱電廠生產(chǎn)用水，減少礦井水外排。第三、可以將光熱發(fā)電作為500MW光伏電站的調(diào)峰電源和2X600MW低熱值電廠的啟動(dòng)蒸汽源。5、 經(jīng)濟(jì)效益上的優(yōu)勢(shì)在國(guó)際上，沙特水電項(xiàng)目公司（ACWA）業(yè)務(wù)發(fā)展執(zhí)行董事AndreaLovato表示：“帶四小時(shí)鋰離子儲(chǔ)能電池的光伏系統(tǒng)目前的發(fā)電成本約為10美分/kWh，而儲(chǔ)能型光熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電成本則為14美分/kWh?！贝饲?，ACWA聯(lián)合體于2015年簽署的NoorII和NoorIII電力購(gòu)買協(xié)議（PPA）的價(jià)格分別為$157/MWh和$163/MWh，這與ACWA電力主導(dǎo)的聯(lián)合體在2012年簽訂的裝機(jī)160MW的NoorI項(xiàng)目$189/MWh的PPA相比，分別下降了15.6%和12.2%。2015年11月，在我國(guó)1000MW太陽(yáng)能光熱發(fā)電示范招標(biāo)項(xiàng)目中，投標(biāo)的109個(gè)業(yè)主報(bào)價(jià)大多數(shù)在1.18~1.24元/千瓦的區(qū)間。目前發(fā)改委最新核準(zhǔn)光熱上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)為1.15元/千瓦，基本符合光熱電站投資回報(bào)的利潤(rùn)訴求（目前專家預(yù)測(cè)光熱發(fā)電完全成本在0.90元/千瓦左右）。但是隨著光熱技術(shù)以及熱存儲(chǔ)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，十三五期間成本將有望進(jìn)一步降至0.59~0.81元/千瓦時(shí)。而且光熱電站在收回投資后其創(chuàng)利空間非常巨大。同時(shí)，光熱電站的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是在設(shè)計(jì)壽命到達(dá)年限后（25年左右），可以通過(guò)技術(shù)升級(jí)改造（汽輪機(jī)、發(fā)、供電系統(tǒng)、工業(yè)廣場(chǎng)等不用改造），達(dá)到延長(zhǎng)使用周期的功能（國(guó)外已經(jīng)有這方面的實(shí)例）。6、 環(huán)境保護(hù)上的優(yōu)勢(shì)與風(fēng)電和光伏發(fā)電相比，光熱發(fā)電是唯一能穩(wěn)定輸出的可再生能源。在整個(gè)生命周期中，光熱發(fā)電每千瓦時(shí)二氧化碳排放量的中位數(shù)僅有18克，是真正的清潔能源。同時(shí)如果通過(guò)供熱替代附近幾個(gè)礦井、化工園區(qū)的燃煤鍋爐，將進(jìn)一步促進(jìn)整個(gè)礦區(qū)的清潔化生產(chǎn)。7、 建設(shè)區(qū)位和時(shí)機(jī)上的優(yōu)勢(shì)目前陜西地區(qū)沒(méi)有建成、在建和國(guó)家審批的光熱電站項(xiàng)目，如果我們能夠以示范園區(qū)（光伏、光熱、低熱值電廠一體化建設(shè)）或者示范點(diǎn)的形式做初可研提出申請(qǐng)，可以大大縮短項(xiàng)目核準(zhǔn)的時(shí)間，且作為第一家填補(bǔ)了陜西在新能源建設(shè)領(lǐng)域里面的空白，也將得到陜西省有關(guān)部門的大力支持。8、 較光伏電站具有并網(wǎng)和電壓穩(wěn)定上的優(yōu)勢(shì)目前太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)可以通過(guò)增加儲(chǔ)熱單元或通過(guò)補(bǔ)燃或與常規(guī)火電聯(lián)合運(yùn)行改善出力特性，輸出電力穩(wěn)定，電力具有可調(diào)節(jié)性。而光伏發(fā)電受日光照射強(qiáng)度影響較大，上網(wǎng)后給電網(wǎng)帶來(lái)較大壓力，其發(fā)電形式獨(dú)特，和傳統(tǒng)電廠合并難度大。就并網(wǎng)難易程度來(lái)看，光熱發(fā)電比常規(guī)的光伏發(fā)電更具有優(yōu)勢(shì)。通過(guò)儲(chǔ)熱改善光熱發(fā)電出力特性（槽式和塔式光熱發(fā)電）。白天將多余熱量?jī)?chǔ)存，晚間再用儲(chǔ)存的熱量釋放發(fā)電，這樣可以實(shí)現(xiàn)光熱發(fā)電連續(xù)供電，保證電流穩(wěn)定，避免了光伏發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電難以解決的入網(wǎng)調(diào)峰問(wèn)題。根據(jù)不同的儲(chǔ)熱模式，可一定程度上提高電站利用小時(shí)數(shù)和發(fā)電量，提高電站調(diào)節(jié)性能。四、需要考慮的幾個(gè)方面1、 項(xiàng)目建設(shè)前期資金投入較大如果配備10小時(shí)以上的熔鹽儲(chǔ)熱，建設(shè)100MW光熱電站約需資金20~22億元，且建設(shè)期一般在24個(gè)月以上。2、 項(xiàng)目占地面積較大，且對(duì)土地的平整度有一定要求光熱發(fā)電項(xiàng)目土地占用面積約為同裝機(jī)容量光伏電站的1.2倍左右，建設(shè)建設(shè)100MW光熱電站約需土地面積4000畝左右。同時(shí)，因?yàn)榧饧療岬男枰?，要求?chǎng)地相對(duì)平整。而榆北煤業(yè)所屬的幾個(gè)礦井井田范圍土地屬沙丘地貌，較為起伏，需要征得政府平整土地的許可。綜上所述，作為國(guó)有大型能源企業(yè)，新能源領(lǐng)域是一個(gè)必須介入的