产业化、规模化和技术创新三管齐下,光热产业未来降本空间巨大
发布者:lzx | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 3860查看 | 2019-07-17 18:08:29    

CSPPLAZA光热发电网讯:“我们认为目前光热产业化还处在初期和投入期的阶段,各个板块的产业链已初步形成,但规模化和降本优势还没有完全体现。”近日,在由CSPPLAZA主办、中控太阳能和龙腾光热联合主办的2019第六届中国国际光热大会暨CSPPLAZA年会上,常州龙腾光热科技股份有限公司(以下简称“龙腾光热”)全球营销总监张磊如是说。


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张磊指出,过去风电、光伏的降本路径是通过产业化、规模化和技术创新这三个方面来实现的。对光热产业来说,未来要通过“技术创新”降本,需要着眼于以下几个方面:更高的温度,更高的集热效率,更少的材料使用,更少人工投入以及更大的单体装机容量。例如迪拜600MW槽式电站,其通过单体大规模装机的方案实现了大幅降本。


至于国内光热行业的“产业化和规模化”则要看目前国内光热示范项目的建设情况。张磊认为,首批示范项目装机量共计1.35GW,目前来看,到年底可实现并网发电的大概只有550MW,虽然看上去不是特别理想,但是整个示范成果还是非常显著的。因为它培养了一批产业链,很多中国光热企业已经由此开始走向全球的光热市场。通过后期的产业化、规模化包括技术创新的发展和进一步的投入,光热在未来的降本空间是巨大的。


就槽式光热技术而言,采用该技术路线的光热电站装机量占比超全球总装机量的80%。槽式技术降本的关键不在于储热岛和常规岛,而在于集热岛。如果对集热岛进行拆解,那么就涉及集热管、聚光器以及槽式技术路线的选择,因此我们要关注这三方面的产业化、规模化发展和技术创新。


此外,张磊还向大家介绍了龙腾光热通过技术创新实现降低成本的经验,以及能够有效降低光热电站建设或运维成本的产品和技术方案。


更多精彩内容,请阅读下面刊出的张磊的发言全文:


我是来自龙腾光热的销售总监,今天汇报的题目是《推动光热发电产业化规模化发展实现降本的几点思考》。


首先看看风电光伏产业的成本发展路径。


我们做了一张表,这个表显示了在过去10年,2007-2017年整个风电光伏随着装机规模的增加,成本下降的曲线。从这个曲线可以看出来,光伏和风电的成本下降主要是通过产业化、规模化和技术创新这三个方面来实现的。


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表1:风电、光伏标杆电价与新增装机量对比


根据国际可再生能源署IRENA2019年对可再生能源发展的最新报告,2018年全球光热的平均度电成本在18.5美分/千瓦时,大概是一块两毛七。相比于2010年下降了46%,接近一半,相比于2017年一年下降了26%。也就是说从2017-2018年光一年的时间全球平均的光热度电成本下降了26%,报告指出这里面中国是主要的因素,因为从2017,2018年到今年中国企业更多参与到全球的光热项目中。所以报告指出到2022年,光热的平均成本预计大概会降到6-10美分的水平,相当于4毛-6毛多的水平。


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图1:中国光热发电“产业化和规模化”现状


这里列举了现在国内光热发电的发展现状(图1)。现在已投运的项目有200MW,包括中广核、中控和首航。根据现在公开的新闻资料,到今年底还会实现并网发电的其他项目一共350MW,其中包含龙腾乌拉特中旗的100MW项目,兰州大成50MW以及另外四个塔式项目。在这里我想引用之前梁志鹏的一句话,他说示范项目建设是不是成功,不是看这些项目是不是建成,而是看能不能靠示范项目形成一套完整的产业体系,实现技术创新,实现降本。


可以看到首批示范项目一共1.35GW,目前实现的到今年底可能只有550MW,看上去并不是特别地理想,但是已经非常不容易。我们认为目前光热产业化还处在初期和投入期的阶段,各个板块的产业链已初步形成,但规模化和降本优势还没有完全体现。


对于光热发电未来通过“技术创新”降本的几个途径,我认为无非是这几个方向:追求更高的温度,让它变得更高效,使用更少的材料,以及投入更少的人工或者是做更大的单体装机容量。比如现在大家都知道的迪拜600兆瓦的槽式电站的规模,它就可以通过这样单体大规模装机的方案大幅降低成本。


简单总结一下之前的几页PPT。虽然整个示范项目推进看上去不是那么的理想,但是我认为整个示范成果还是非常显著的,因为它培养了一批产业链,很多中国光热企业已经开始走向全球的光热市场。通过后期的产业化、规模化包括技术创新的发展和进一步的投入,我们认为光热在未来的降本空间是巨大的。


槽式占了全球装机量80%以上的份额,所以我想借槽式光热技术为例讲一讲槽式技术如何去进行产业化、规模化和技术创新,就是怎么样去走得更远。如果把槽式技术再去拆分一下,它的降本关键不在于储热,不在于常规岛,而是在于集热岛的部分。集热岛部分再进行拆解主要是集热管、聚光器以及整个槽式技术路线的选择,在这三个方面我们要对它进行产业化、规模化和技术创新。


提到这儿先简单介绍一下我们公司。龙腾光热成立于2009年,今年是第10年,目前我们有大概450名雇员,在首期20个示范项目中我们有两个项目一共150MW。我们首先是一家生产制造企业,生产核心的产品是真空集热管以及集热器支架,同时我们也提供技术方案,主要是槽式的集热器设计以及槽式整体集热场的技术路线的解决方案,同时我们还有分布式太阳能供热与制冷还有海水淡化这方面的技术方案。


我们说回这三大块:集热管、聚光器支架以及整个槽式的技术路线。关于集热管的设计生产我们如何走向规模化和技术创新的呢?我们一期的工厂可以年产8万只集热管,2014年上线,二期工厂目前已经整体交付,接近全面上线。目前我们已经有部分的产能在二期工厂实现,总共是2条生产线24万支的年产能,所以我们一期、二期工厂加起来整个集热管的规模大概是600-800兆瓦左右的年产能。


当然,集热管也实现了规模化供货,这是我们内蒙古乌拉中旗项目的现场,目前整个项目需求是5万多支集热管,目前已经生产了46000多支。在集热管的技术研发方面,我们也为不同的项目,不同的客户提供了各种不同的定制集热管产品。


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图2:集热管的技术创新(90mm大口径+导热油介质)


这个是与迪拜600MW的项目采用的同样规格的集热管(图2),是一个90毫米大口径的集热管,当然长度还是标准的4米。旁边是我们最新的第三方测试的数据,基本上达到了业内领先水平。


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图3:集热管的技术创新(碳钢材质+水介质


这是为另外一个客户开发的基于碳钢材质的集热管(图3),为什么用碳钢呢?可能有些项目受制于成本或者项目现场的限制,只能使用没有软化处理的水直接作为集热管里的介质,当然这种水的腐蚀性是很强的,所以就没有办法使用不锈钢管,我们使用碳钢管来做。


同时直接使用水作为介质,它的压力会比较大,如果用到300℃甚至500℃的高温,压力是非常高的,所以我们使用管壁非常厚的碳钢材质做集热管,这种材质的集热管我们做了两种产品的研发,目前都实现了供货,一种是空气稳定镀膜的,这是更低成本的解决方案;另外一个是传统的加上玻璃管加上真空层的产品。


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图4:集热管的技术创新(不锈钢材质+水介质


前段时间的一个新闻是印度NTPC项目——亚洲第一个光煤互补项目,这是为这个项目供应的基于不锈钢材质的,使用水介质的,钢管壁厚也是比较厚的集热管。常规的壁厚大约也就2毫米左右,这个产品涉及到了接近4毫米的壁厚,这是为了承受更高的压力。当然使用这种集热管的水介质必须经过处理,就像锅炉水的处理一样。


我们还为西班牙Puerto Errado 1菲涅尔试验电站提供了40支运行温度高达550℃的熔盐管。并在去年为巴西一个项目提供了200多支的熔盐管,这款熔盐管的参数是80毫米的口径,4.5米的长度。


以上我提到的这些所有的集热管都具有不同的壁厚,不同的长度,不同的管径,这在一定程度上体现了我们在产品上所做的一个技术创新,包括我们生产制造的灵活性。要在产线上实现这样的灵活生产是比较难的。


接下来说一说我们的聚光器支架的生产储备。我们的支架已经储备了目前大约5万吨年产能的生产规模,相当于110MW每年,同时配套了非常关键的40万吨年产的镀锌配套能力。值得一提的是龙腾的聚光器具备全组件制造能力,也就是这个支架上所有的部分都在我们的制造体系框架内,我们采用先进的焊接设备,以及自动焊、机器人焊,确保高精度的制造能力。目前实现规模化供货的是内蒙古100MW的槽式项目,整个352条回路所有的结构支架目前正在生产和交付中。


这是现场的照片,组装车间以及现场运抵的聚光器的部件,这个照片可能是两个月前了,现在可能更多了,已经安装了一百多条回路,预计这个项目在今年实现并网发电。


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在整个槽式技术路线的技术创新上。我们的方案是大槽口加大集热管加更高温的介质。通过这种方式我们可以增加回路的面积,整个效率得到进一步提升,回路的介质流量得到提高,同时在材料使用、人工使用、安装成本、基建成本、功耗所有这些方面都能够进一步压缩降低成本,基于这一点可以参考迪拜的600MW的项目。


我们现在跟德国SBP合作研发我们龙腾下一代槽式聚光器的设计,这将是一个类似于迪拜项目的8米多开口的聚光器。目标的降本空间是15-20%,这是我们对集热场单位面积的投资成本的预期。


刚才提到了更高温的介质,在更高温介质方面我们也做了一定的技术创新,我们和德国WACKER化学公司一起研发了一款硅基导热油。这是龙腾光热在内蒙古的一条600米标准示范回路,我们在2016年4月份完成这条回路的升级改造,然后把这个WACKER的Helisol 5A的硅油罐装其中,目前已经运行了三年。


凭借这套技术路线,我们使系统运行温度达到425℃。另外一个优势是这款油可以到零下50℃不凝固,在我国西北部的项目运行中将不再需要给这个电站做维温,在运维成本上有非常大幅度的降低。我们测算有50-60%的运维成本的降低,就是因为这款油的使用,及整套技术方案,我们也因此被授予了2017年度的技术创新奖。


以上就是我今天报告的所有内容,主要是介绍国内光热发电行业目前的现状,还有我们对它通过规模化、产业化以及技术创新持续投入后的成本做的一个预期。我们认为降本的空间非常大,但是现在是一个产业化初期投入期的状态,要实现产业化和规模化,离不开市场的规模化,市场的规模化需要一定的政策引导。谢谢大家。

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