定日镜三方面技术创新 促塔式光热电站建设成本下降

    近日，有海外光热行业专家表示，随着技术的逐步发展，目前有三种措施可有效节省塔式光热电站开发的原材料和劳动力成本，从而实现电站整体建设成本的下降，措施分别为：采用新型定日镜制造技术、采用无线定日镜控制系统和选择成熟的安装技术。

　　根据美国能源部SunShot计划（主要致力于推进太阳能技术创新，降低太阳能发电成本）提供的数据显示，光热电站的平准化发电成本已经从2010年的$210/MWh（约合RMB 1.45元/KWh，按当日汇率计算，下同）下降至2015年的$120/MWh（约合RMB 0.83元/KWh）。该计划进一步指出，希望在2020年之前将发电成本降至$60/MWh（约合RMB 0.41元/KWh）。而要达到这个目标，意味着需要提升光热电站的每个子系统的性能，只有这样，才能实现发电成本的下降。

 塔式电站将成为未来光热发电市场主力

图：全球光热电站塔式与槽式光热项目装机规模统计

　  如上表所示，目前全球已建成的光热发电项目以槽式技术路线为主，而在建中的塔式项目装机规模约占全球在建总装机的50%左右；规划中的塔式项目装机量则占到了全球规划装机量的70%左右。

　　据了解，塔式光热电站装机规模不断增加，主要是由于塔式技术能够相对更为高效地利用太阳辐照，其所聚集的温度更高，电站整体运行效率因而可以得到提升，有助于降低发电成本，从而使电站的经济效益更高。

　　创新定日镜制造技术和预安装方式  

　　建设一座塔式光热电站，太阳岛上的定日镜安装成本几乎占据了电站总成本的50%。目前，最新的定日镜制造技术和预安装方式则可以有效帮助降低太阳岛的开发成本。

　“定日镜是实现成本缩减的一个很重要和很有潜力的环节，我们可以在制造定日镜时选择更廉价或更轻的材质。最新的定日镜预安装技术是指我们先在工厂中将整套定日镜安装好，然后将安装好的全套定日镜再运到项目现场。这种方法要比直接在项目现场安装可以节省更多的劳动力成本。”美国国家可再生能源实验室（NREL）光热发电成本与系统分析师Parthiv Kurup表示。

　　据NREL最新公布的一份光热发电研究报告显示，定日镜安装成本从2015年的$170/㎡降低至了2016年的$145-$150/㎡。Kurup解释说，这主要是源于三方面原因——定日镜制造技术的进步、预安装方式的运用和行业知识的积累。

　　SBPSonne（德国一家环境技术公司）设计的Stellio定日镜是目前市场上几款新型定日镜的一种。该定日镜五角棱镜的形状设计可以减少太阳岛上的阴影面积，提高集热效率。其配套的定日镜控制系统通过使用智能软件能够确保定日镜更加精确的运转。SBPSonne公司方面称，与传统定日镜相比，选用Stellio定日镜可以使太阳岛安装成本降至$106/㎡，整体发电成本可以下降20%左右。

　　选用新型定日镜无线控制系统 减少电缆使用量

　　同时，定日镜控制系统也是降低成本的一个关键环节，新技术的发展正在为成本降低提供更多的可能性。

　　据最新消息，BrightSource位于以色列的装机121MW的Ashalim1塔式光热电站使用了一种无线太阳岛传输与控制系统。这种新型控制系统的应用在太阳能光热发电行业中尚属首次。

　　BrightSource企业通讯高级总监Jennifer Rigney表示：“我们的太阳能集成控制系统主要是通过运用实时定日镜追踪数据来控制集热器上的太阳能分布。Ashalim电站太阳岛上的50600套定日镜均采用该套太阳能集成控制系统与集热器实现无线传输。该无线控制系统减少了整个太阳岛85%的电缆使用量，大大降低了太阳岛的建设成本。”

　　采用成熟的安装技术 提升定位精准度

　　此外，日渐成熟的塔式电站定日镜安装技术正在逐步提升定日镜的定位精准度。“较高的定日镜精准度能够帮助电站开发者减小集热器面积，降低投资成本。”Aalborg CSP技术销售副总监Jens Pelle表示。

　　Jens补充道：“电站开发者通过使用智能测光软件，能够更准确地判断满足电站能量需求的最理想的定日镜数量。这样可以减少备用定日镜数量，降低成本。”