光热电站的最佳装机规模设计
发布者：本网记者Alice | 来源：CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 6639查看 | 2013-08-10 14:20:00
CSPPLAZA光热发电网报道：光热发电站的最佳装机规模应设定为多少？这不仅仅是技术层面的问题，同时也是经济层面需要斟酌的问题。
装机容量的设计对光热发电至关重要，光热发电不同于光伏发电，随意铺设一块电池板就可以发电，光热发电是一个系统工程，各种组件和装备组合到一起才能形成一个完整的可以发电的系统。
传统观点认为，光热发电的优势之一即规模化，其装机规模越大越好，这样可以尽可能地实现其规模经济效益。规模经济效益主要体现在大批量采购相关组件带来的采购成本削减和整体电站效率提升两个方面，这将可以降低光热发电的LCOE。
此外，大规模光热电站可以采用更多可节约成本的技术，如空冷塔技术。这种空冷技术对装机规模越大的电站经济性表现越显著，对装机规模较小的电站则不具备经济可行性。（参见相关阅读）
但是，装机规模也绝非越大越好，装机规模增加也将带来一些技术上的难题。
对于塔式光热电站，装机规模越大，定日镜到塔式热量接收器的距离将随之增加，聚焦难度增大，由于空气中的灰尘等因素影响，将导致更多的光衍射损失。对于槽式电站，更大的光场系统意味着传热介质的流动距离更长，也将衍生更多的热量损失。这些技术上难以避免的问题限制了光热电站的装机规模扩大。
另外，更大规模装机的光热电站将带来更大的投资风险，如若电站建设或运营出现问题，对投资方带来的损失巨大。
目前，大规模光热电站大多数采用多个单机电站组成，如在建的全球最大的Ivanpah塔式电站装机392MW，其实际上分别由3个塔式电站构成，装机分别为126MW、133MW、133MW，最大的单塔装机为133MW。在建的全球最大的Solana槽式电站装机280MW，分别驱动两个各140MW装机的汽轮机。
当然，装机过小的缺点更多，如由于蒸汽轮机的容量限制，较大功率的蒸汽轮机的均化成本更低，如对于5MW以下的蒸汽轮机，均化成本不但高涨，且少有厂商生产。无论是从LCOE还是技术等角度考虑，对光热电站来说，装机过小都非好的选择，也绝非光热发电的应用发展方向。
但对于四大光热发电技术路线的碟式光热电站，由于其技术原理与其它光热发电的技术原理有本质上的不同，本文的分析不包括碟式光热发电技术。
表：装机规模对一个槽式电站的成本影响
上表显示，一个装机200MW的光热电站，相对于一个装机50MW的光热电站，其均化成本可降低将近25%，成本下降效益显著。
最理想的光热电站的装机规模大小需要在扩大规模的最大收益点和缺点最小化之间找到平衡点。DOE对55MW和275MW两种电站进行的成本仿真分析对比结果显示，槽式电站最合适的装机规模为220MW，相对110MW的参照槽式电站模型来看，其LCOE可下降6%~8%；而塔式电站最合适的装机规模为250MW，相对于100MW的塔式电站参照模型来看，其LCOE可下降20%。这是一个临界点，如果继续增加装机规模，其LCOE不降反升。
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