全球首個商業化光熱地熱混合電站正在推進
發布者：本網記者Alice | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 4019查看 | 2014-05-20 19:37:00
CSPPLAZA光熱發電網報道：大多數公共事業公司都很少會為了證明某一技術概念而去建設一個商業化規模的項目，但Enel綠色電力公司在此方面顯得更有勇氣一些，其為美國內華達的Stillwater地熱電站配建的一個17MW的光熱發電項目已經在建設當中，這將是全球首個光熱和地熱能的互補發電項目。
Enel綠色電力公司33MW的Stillwater地熱電站自2011年開始投入運行，目前已有26MW的光伏發電站與其配套運行，該光伏電站占地240英畝，共鋪設了89000塊太陽能電池板。當為該地熱電站增加17MW的光熱發電裝機后，Stillwater地熱電站將成為世界上第一個光熱地熱混合發電項目，也是集合了三種可再生能源發電技術的新能源項目。
該項目最終將建成為一個集合了太陽能集熱技術和地熱能的混合型發電項目，實現可持續的可再生能源雙蒸汽循環發電。“兩種可再生能源將互相影響，實現兩種技術特點的完全開發應用，實現電站的平穩運行，增加電站的利用因子。”Enel綠色電力公司創新部門新技術甄選總監Fabrizio Bizzarri表示。“更重要的是，集合光熱和地熱能兩種技術，可以提高地熱電站的容量因子。”
如何混合工作
Bizzari表示，“光伏電站的主要作用是為該地熱電站的耗電設備提供電力供應，光熱和地熱技術則將集合到一起，光熱集熱場中出來的熱能被加入到地熱鹵水中，提升鹵水溫度，提高電力產能。這種熱能的增加可以使電站的熱力學效率進一步提高。”
光熱發電和光伏技術在每天的中間時刻即太陽能資源好的時候出力較大，特別是在夏季更為突出，而此時的電力需求也正是高峰，配置空冷的這種地熱雙元循環電站將受到環境高溫的一些影響。
槽式集熱技術
采用槽式集熱技術，其中的工質采用脫鹽水，這個17MW的CSP項目年發電量預計可達約3GWh，電能將由NV能源公司通過一項20年期的PPA協議收購。
SkyFuel公司將提供槽式集熱器的供應，該光場將被集合進Stillwater地熱電站的熱循環回路中去，光場的設計目標是將地熱井中的鹵水溫度進一步提高，使地熱發電系統實現滿負荷運行，提高其經濟效益。
“槽式集熱技術被認為是最適合這一混合發電項目的選擇，因為其擁有廣泛的溫度區間，能夠擴大規模至任意的熱負荷區間。”Skyfuel方面表示。
據SkyFuel位于科羅拉多州的生產工廠的消息，這些槽式集熱器的相關組件裝備已經發貨，并開始在項目地進行安裝，預計到今年年底就可以實現投運。
SkyFuel首席商務官Kelly Beninga表示，“SkyFuel集熱器的熱性能已經獲得了慕尼黑再保險的承保，這也是Enel選擇我們的創新技術的部分信心來源。”
為何是CSP
選擇CSP技術與該地熱電站進行混合發電將帶來一些重要的優勢，地熱資源理事會GRC此前發布的一份光熱發電和地熱能混合發電的項目報告顯示，在雙元循環地熱發電系統中采用CSP集熱技術，將可以幫助把工質加熱至更高溫度，從而產出更多電能。
光熱發電技術也能夠在這種混合電站中對發電端出來的鹵水進行再熱，可以直接再熱也可通過另一種工質再熱，從而讓部分鹵水重新循環進入下一輪發電循環，將這部分再熱鹵水注入鹵水池中，增加其溫度。
上述報告指出，“更高溫度的鹵水被重新注入鹵水池中，可抵消額外的花費和采用酸來平衡鹵水的PH值的風險。”在所有的案例中，混合發電可降低鹵水池的壓力，生產出更多電力或增加再熱鹵水的溫度。
這些優勢還在于：光熱發電可以提高地熱鹵水池的使用壽命，從而降低增建其它鹵水井或再注入井的投入。同時還可以抵消寄生性的負荷，讓更多發電量輸入用戶端，提高夏季高峰期的輸出電量。GRC報告顯示，這種混合發電技術在氣候干燥缺水環境下可以有效利用，因為其可以降低水處理成本，降低因蒸發而造成的儲水損耗。
另外，光熱發電在高太陽能輻照資源區的運行性能更好，比如美國西南，當地的地熱資源也很豐富，太陽能資源也很好。
Bizzarri解釋稱，“我們認為這種混合發電技術可以在大多數的地熱電站中應用，特別是類似于內華達州這樣地熱和太陽能資源都豐富的地區。得益于這種混合發電技術，地熱井的自然損耗可以由太陽能補充。這種新的地熱太陽能混合發電站，實現了對太陽熱能和地熱熱能兩種能源形式的有效利用，對現有的地熱電站增加一個太陽能集熱系統即可實現。”
這個市場潛力是很大的，去年，新的地熱能發電站在美國、菲律賓、墨西哥、德國、肯尼亞、澳大利亞、土耳其等國上網運行。肯尼亞、土耳其、埃塞俄比亞、德國等正在加快開發地熱能發電設施。
提升地熱能的可融資性
基于地熱井開發固有的風險，混合發電系統可以給地熱電站帶來更理想的價值，美國的幾個示范性項目目前正在進行中，來驗證光熱發電和地熱發電進行混合的可行性，Enel則采取了更激進的方式，即首次投資了這個商業化規模的光熱地熱能混合發電項目。
Bizzarri表示，主要的挑戰是分析不同的混合設計方案，選擇最好的設計，從技術和經濟兩個角度出發來選擇最合適的技術方案。現在沒有任何可以參考的成熟案例。
他還表示，在現有的地熱能發電項目基礎上，將光熱發電技術和地熱能利用技術進行耦合是十分簡單的，當然前提是工程設計階段已經對此進行了深入研究。我們的光熱電站對地熱發電站的運行不會產生任何不利影響，Enel綠色電力公司將保持對CSP技術革新的關注。
Enel公司總部位于意大利，在這里，地熱能在1904年被首次推向產業化目標的應用，當初建設的那個項目到今天還在運行，Enel綠色電力公司在世界范圍內運行著最大規模的地熱能發電項目，總計有34個項目總裝機達769MW。
Enel綠色電力公司是Enel的可再生能源業務子公司，Enel是意大利最大的電力公司，歐洲第二大發電裝機公共事業單位。
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