100MW光熱電廠項目建議

100MW光熱電廠項目建議太陽能光熱發(fā)電是繼光伏發(fā)電后的又一項在全世界進行推廣的可再生新能源發(fā)電技術。十二五期間，該技術在我國尚處于小規(guī)模示范引領階段，進入十三五后，隨著國家新能源政策的進一步調整，集熱和儲熱技術的不斷提升，光熱發(fā)電項目將成為國家能源局重點核準扶持項目。陜煤化作為陜西省的能源龍頭企業(yè)，建設一定規(guī)模的太陽能光熱電站，有利于集團的多元化發(fā)展和產業(yè)互補。并且作為填補陜西片區(qū)新能源空白的規(guī)?；ㄔO的太陽能光熱電站，也將得到政府相關部門的大力支持。榆北煤業(yè)作為陜煤化在陜北十三五發(fā)展規(guī)劃重點建設的子公司，計劃利用曹家灘、小保當井田的備采區(qū)土地，建設100MW太陽能光熱電站示范項目，作為整個榆北礦區(qū)產業(yè)結構的有益補充。一、光熱發(fā)電的概念太陽能光熱發(fā)電是指利用大規(guī)模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽熱能，通過換熱裝置提供蒸汽，結合傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機的工藝，從而達到發(fā)電的目的。采用太陽能光熱發(fā)電技術，避免了昂貴的硅晶光電轉換工藝，可以大大降低太陽能發(fā)電的成本。而且，這種形式的太陽能利用還有一個其他形式的太陽能轉換所無法比擬的優(yōu)勢，即白天的熱能可以儲存在巨大的容器中，在太陽落山后仍然能夠帶動汽輪發(fā)電。光熱發(fā)電技術，是不同于光伏發(fā)電的全新的新能源應用技術。它是一個將太陽能轉化為熱能，再將熱能轉化為電能的過程。利

用聚光鏡等聚熱器采集的太陽熱能，將傳熱介質加熱到幾百度的高溫，傳熱介質經過換熱器后產生高溫蒸汽，從而帶動汽輪機產生電能。此處的傳熱介質多為導熱油與熔鹽。通常我們將整個的光熱發(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)電技術占比為3%。世界范圍內槽式光熱發(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)化應用，在規(guī)劃建設的光熱電站項目中塔式所占的比例已經超出了槽式技術。二、光熱電廠的發(fā)展現狀和國家的相關政策全球光熱資源豐富。全球光熱發(fā)電市場主要分布在南歐、北非、中東、南非、南亞、中國、澳洲、北美與南美。截止2014年4月底，全球已投入運行的光熱電站約4000MW,其中約93%集中于西班牙與美國；在建約1600MW,主要分布在美國、西班牙、印度、南非、伊朗、摩洛哥、澳大利亞、中國等國家。IEA預測到2060年光熱直接發(fā)電及采用光熱化工合成燃料發(fā)電共占全球電力結構約30%。在我國，2015年9月30日國家能源局下發(fā)《關于組織太陽能熱發(fā)電示范項目建設的通知》，鼓勵盡快啟動一批裝機單機不低于50MW，項目資本金比例比低于總投資20%的示范工程，計劃在2014~2016年通過示范電價政策扶持完成一批商業(yè)化示范項目建設。2016年8月29日國家發(fā)改委核準光熱上網標桿電價為1.15元/KWh（發(fā)改價格[2016]1881號）。9月13日國家能源局下發(fā)了《國家能源局關于太陽能熱發(fā)電示范項目的通知》（國能新能[2016]223號），核準了第一批20個光熱發(fā)電示范項目共計134.9萬千瓦，分別分布在青海、甘肅、河北、內蒙古和新疆。除了此次134.9萬千瓦的光熱示范項目之外，據《太陽能發(fā)電十三五規(guī)劃》牽頭編制機構水電水利規(guī)劃設計總院方面的消息，“十三五”期間（2016-2020）光熱發(fā)電的裝機目標將定為10GW。太陽能熱利用集熱面積保有量達到8億平方米的目標。三、榆北煤業(yè)建設光熱電廠的可行性1、符合集團和公司可持續(xù)多元化發(fā)展的思路陜煤化集團在十三五規(guī)劃以及中長期規(guī)劃中，都提出了發(fā)展新能源的思路和目標。但目前在新能源開發(fā)利用上，陜煤化集團落后于其它同類型煤電企業(yè)。2、 光熱條件上的優(yōu)勢根據西北電力設計院所做的《榆北煤業(yè)500MW光伏發(fā)電項目可行性研究報告》中的描述：陜北屬于光照很豐富帶【1400?1750kWh/(m'a)】，北部長城沿線年太陽總輻射量為5300?5700MJ/m2，適宜于光伏以及光熱發(fā)電。3、 地理位置上的優(yōu)勢榆北煤業(yè)所屬曹家灘、小保當礦區(qū)礦區(qū)均位于毛烏素沙漠邊緣，井田備采區(qū)時間長達70年以上，井田面積300多平方公里，井田范圍內土地相對較為平坦，國家重點保護類林區(qū)較少，適合于進行開發(fā)。4、 綜合利用、可持續(xù)發(fā)展上的優(yōu)勢光熱電廠建成后，一方面可以利用抽汽技術(抽汽式汽輪機或熱交換器)為附近榆北煤業(yè)所屬的三對礦井供熱，減少礦區(qū)因燃煤鍋爐排放而帶來的環(huán)保壓力。另一方面曹家灘、小保當一號井建成后，礦井日涌水量均達到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光伏電站的調峰電源和2X600MW低熱值電廠的啟動蒸汽源。5、 經濟效益上的優(yōu)勢在國際上，沙特水電項目公司（ACWA）業(yè)務發(fā)展執(zhí)行董事AndreaLovato表示：“帶四小時鋰離子儲能電池的光伏系統(tǒng)目前的發(fā)電成本約為10美分/kWh，而儲能型光熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電成本則為14美分/kWh?！贝饲埃珹CWA聯(lián)合體于2015年簽署的NoorII和NoorIII電力購買協(xié)議（PPA）的價格分別為$157/MWh和$163/MWh，這與ACWA電力主導的聯(lián)合體在2012年簽訂的裝機160MW的NoorI項目$189/MWh的PPA相比，分別下降了15.6%和12.2%。2015年11月，在我國1000MW太陽能光熱發(fā)電示范招標項目中，投標的109個業(yè)主報價大多數在1.18~1.24元/千瓦的區(qū)間。目前發(fā)改委最新核準光熱上網標桿電價為1.15元/千瓦，基本符合光熱電站投資回報的利潤訴求（目前專家預測光熱發(fā)電完全成本在0.90元/千瓦左右）。但是隨著光熱技術以及熱存儲技術的進一步發(fā)展，十三五期間成本將有望進一步降至0.59~0.81元/千瓦時。而且光熱電站在收回投資后其創(chuàng)利空間非常巨大。同時，光熱電站的另一個優(yōu)勢是在設計壽命到達年限后（25年左右），可以通過技術升級改造（汽輪機、發(fā)、供電系統(tǒng)、工業(yè)廣場等不用改造），達到延長使用周期的功能（國外已經有這方面的實例）。6、 環(huán)境保護上的優(yōu)勢與風電和光伏發(fā)電相比，光熱發(fā)電是唯一能穩(wěn)定輸出的可再生能源。在整個生命周期中，光熱發(fā)電每千瓦時二氧化碳排放量的中位數僅有18克，是真正的清潔能源。同時如果通過供熱替代附近幾個礦井、化工園區(qū)的燃煤鍋爐，將進一步促進整個礦區(qū)的清潔化生產。7、 建設區(qū)位和時機上的優(yōu)勢目前陜西地區(qū)沒有建成、在建和國家審批的光熱電站項目，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）或者示范點的形式做初可研提出申請，可以大大縮短項目核準的時間，且作為第一家填補了陜西在新能源建設領域里面的空白，也將得到陜西省有關部門的大力支持。8、 較光伏電站具有并網和電壓穩(wěn)定上的優(yōu)勢目前太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)可以通過增加儲熱單元或通過補燃或與常規(guī)火電聯(lián)合運行改善出力特性，輸出電力穩(wěn)定，電力具有可調節(jié)性。而光伏發(fā)電受日光照射強度影響較大，上網后給電網帶來較大壓力，其發(fā)電形式獨特，和傳統(tǒng)電廠合并難度大。就并網難易程度來看，光熱發(fā)電比常規(guī)的光伏發(fā)電更具有優(yōu)勢。通過儲熱改善光熱發(fā)電出力特性（槽式和塔式光熱發(fā)電）。白天將多余熱量儲存，晚間再用儲存的熱量釋放發(fā)電，這樣可以實現光熱發(fā)電連續(xù)供電，保證電流穩(wěn)定，避免了光伏發(fā)電與風力發(fā)電難以解決的入網調峰問題。根據不同的儲熱模式，可一定程度上提高電站利用小時數和發(fā)電量，提高電站調節(jié)性能。四、需要考慮的幾個方面1、 項目建設前期資金投入較大如果配備10小時以上的熔鹽儲熱，建設100MW光熱電站約需資金20~22億元，且建設期一般在24個月以上。2、 項目占地面積較大，且對土地的平整度有一定要求光熱發(fā)電項目土地占用面積約為同裝機容量光伏電站的1.2倍左右，建設建設100MW光熱電站約需土地面積4000畝左右。同時，因為集光集熱的需要，要求場地相對平整。而榆北煤業(yè)所屬的幾個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，作為國有大型能源企業(yè)，新能源領域是一個必須介入的