光热燃气混合电站与传统燃气电站的对比分析
发布者:本网记者Robin | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 5651查看 | 2012-12-17 23:41:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道:在全球范围内,包括已规划、在开发项目在内,目前共有超过40个光热发电混合电站项目,这预示着光热发电混合电站在全球CSP市场中已占据重要位置。

  光热发电当前依然面临着投资成本太大、度电成本过高、投资风险较大的发展障碍,与传统火电站或生物质能等进行混合发电则可以在一定程度上削减光热发电项目的投资成本,降低项目投资风险,基于此,光热混合电站的发展前景愈加明朗。

  光热混合电站的成本效益到底如何?其在二氧化碳等温室气体减排方面的表现又如何?通过以常见的光热燃气联合循环电站为例进行研究,我们可以看到,太阳能和燃气进行混合发电的电站投资要高于同等功率的传统燃气电站,但却远低于纯粹的光热电站,同时在二氧化碳减排方面,这种混合型电站也有明显优势。

  上述40个光热发电混合电站项目分布于阿尔及利亚、摩洛哥、埃及、伊朗、以色列、土耳其、印度、澳大利亚、中国、意大利、智利、墨西哥和美国。以新兴市场印度为例,该国已经意识到集合光热发电技术和其他发电技术进行混合发电的价值,基于印度丰富的生物质资源,印度新能源和可再生能源机构(MNRE)已决定设立一个专门的部门来推进生物质太阳能联合循环发电项目。另外,MNRE今年10月份还宣布了一个独立的CSP混合电站规划方案,计划支持建设4个混合CSP示范电站项目,每个项目的装机能力将根据最终的征地情况和所在州政府决定,预计将在20MW~50MW之间,地点将分布于拉贾斯坦邦、古吉拉特邦、泰米尔纳德邦、安得拉邦。

  在本文中,我们通过生命周期评估法,假设在摩洛哥首都Rabat建设一个150MW的ISCC燃气光热联合循环电站,当地DNI为900W/㎡,电站装机150MW,其中配置20MW的太阳能热发电装机,并配置1小时储热系统,以Andasol-I光热电站项目的投资作为参考,对比ISCC联合循环电站和相应的纯粹的150MW的天然气联合循环(NGCC)电站,分析结果显示如下:

图表1


  图表1显示,从功率上来看,太阳能热发电占项目总装机的比例为13.33%,但从发电量上来看,太阳能热发电贡献的发电量为项目总发电量的8.86%。这是由于该研究对象并未设置太阳能热发电全天24小时发电的情景。

  图表2则显示了ISCC电站和相对应的NGCC电站的投资成本对比情况,NGCC电站的投资成本为1152美元/kw,LCOE为7.7美分/kwh,对应的ISCC电站的投资成本为1762美元/kw,LCOE为9.6美分/kwh,其中ISCC电站中的光热发电部分的投资成本为3790美元/kw,LCOE为29.6美分/kwh。从这一组数据可以看出,ISCC项目的投资成本要高出NGCC电站,约是NGCC电站的152.95%。但相对光热发电的3790美元/kw,其投资成本仅为光热发电的46.49%。而在LCOE方面,ISCC电站的LCOE是NGCC电站的124.68%,但相对光热发电的29.6美分/kwh,仅是其的32.43%。这意味着相对纯粹的光热电站来看,ISCC混合电站是更具经济性的发电方式。


  虽然ISCC电站无法在投资成本和LCOE方面与单纯的NGCC电站相抗衡,但ISCC电站在节能减排方面的综合效益要优于NGCC。ISCC电站的光热发电部分的二氧化碳排放基本为零,这使得ISCC电站的二氧化碳排放量要大大低于NGCC电站。

  ISCC电站在投资成本和经济效益上要优于纯粹的光热电站,但其要想在未来获得更多的应用市场,继续降低其成本仍是最根本的解决之道。这不仅仅指的是混合CSP发电的成本,更在于整个光热发电技术的成本。
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