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【深度】光热生死抉择:德令哈或成最后机会

发表于:2016-11-11    

“国内的金融机构也被前几年光伏制造业的糟糕局面影响了。一听新能源首先想到的就是弃风限电、产能过剩、破产等,就不敢投资。我们不得不一直解释,光热本质和火电一样,比光伏更稳定,比火电更清洁。”一位民营企业总经理对记者表示。经过光伏的沉淀之后,很多人都冷静了,很多投资人和设备投资商也变得理性。

金融界的人士则有自己的观点。“金融资本是最趋利的,投资者考虑的有三个要素,电价是否稳定、系统是否安全、市场是否广阔。可目前,电价未来一定是要降的,降多少还不知道;光热电站资产是不是真的像企业说的那么优质,不然不会存在这么大的融资难题;现在弃风弃光那么严重,谁来保障光热的消纳?这都是疑问。”

一位银行内部从事融资的人士对记者说,“融资难从侧面反映出光热电站自身存在一些盈利风险,在示范项目成功投运之前,金融行业担忧多少年会收回成本。”

大多数从业者还是很冷静的,一位从业者表示。现在都觉得电价高,可是最早光伏的电价达到20元钱一度。虽然光热在转化效率上有优势,但作为孪生产业,光伏的效率也在不断地提高,十多年前,光伏的效率最多做到11%,现在已经接近20%。业内人士认为,光热发电目前明显的是成本高,那么该如何发挥光热的优势,尤其是高效率、传热、转换和储热的技术?

天瑞星总经理陈步亮认为:“企业光有钱不行,光热有很大的技术门槛。像反射镜的制作,可以花钱从国外买生产线,现在基本上都是采购国外的,但是真想做好也是不容易的,集热管就更不用说了。投资者担忧设备有效率和寿命的问题引发电站寿命的波动。以集热器来看,它聚焦的光的强度非常强,冷热温差也非常大,没有光会迅速降温。所以它的工作环境很恶劣,对材料的要求非常高,这些都是所面临的挑战。”

除了突破技术瓶颈,关键还是要找到风险和回报之间的平衡点,这里面又涉及到电站的规模问题。根据光热先驱西班牙的经验,西班牙当初政府制定政策是50兆瓦以下,是他们在推动过程中的一个指标。后来大家就开始研究多大的机组最合适,目前来讲公认的是十万到二十万之间,不同的技术会有所区别。机组越大回报越高,风险也高,但是效率也高。

其次,不同技术路线的光热发电,其经济性也千差万别。所以,在这批示范项目中,以5万千瓦机组和10万千瓦机组居多,5万千瓦是西班牙人的经验,投资大约是15亿左右,实际上,10万千瓦的最经济,回报率也最高。

不同的技术路线也要对应不同的模式,尽管此前因成本高昂而备受诟病,中航工业一名内部人士告诉记者:“如果碟式作为一个小型分布式系统,他也是有优势的,特别是针对一些离网地区。”

还好多数投资者早已做好了心理准备。“2020年以前,电价可能还会下降,作为部件供应商就会有很大一个挑战:如何适应明天的市场需求,质量不行价格高都是不行的。大家有一个目标,十三五期间,能够达到一个比较理想的电价,估计在七毛到九毛之间。”陈步亮表示。

技术落地的挑战

过去的十年虽然光热发电走了无数弯路,也产生无数失败案例,但却是中国的光热产业培育的十年。国内光热电站技术经历了拿来主义到自我创作的过程,核心设备逐渐实现了国产化。

十一五期间,科技部成立了光热产业联盟,其工作内容之一是推进光热技术创新,包括学习国外的技术。当时,国内组织过不少考察团去西班牙、美国学习其先进经验。作为光热核心设备,因为直到现在,我国光热技术还保留有国外影子。

由于国内外巨大的环境差异,技术落地是一个长期而艰难的过程。“西班牙接近赤道,光照条件好,全年风和日丽,温度全年零下五到四十度;德令哈的光照条件也不错,但是那里有沙暴,光热最怕这个东西。而且整个地区主要以戈壁为主,温差可达零下20,零下30度之多,而且有非常大的风,那么电站又要考虑能否适应大风天气,适应了地中海气候的光热技术拿到赤道来,外国人也得适应适应,所以,不是说光照充足就适合做光热,还有很多气象资料也是产业链上的一环。”上述业内人士表示。

国内外对EPC的理解也不同。国外EPC是一个公司,中国把EPC分成了设计院、建设公司、业主。曾经在一次研讨会上,中国企业和西班牙发生了激烈的争执,西班牙人说一块搞EPC,但中国人反复解释说中国的EPC是业主,设计院、建设公司,不是一个概念。

在技术选择上,从业者需要在“效率”、“风险”、“价格”上进行权衡。要是考虑转化效率,就要选用风险较高的塔式,塔式只要一个集热管,但这个集热管要求寿命20年,坏了整个电站就没法运转。要是求稳,槽式相对稳定,一个50万千瓦的槽式电站要2.5万个集热管,坏了几个可以直接换,但效率不如塔式。至于菲涅尔式,在西班牙并没有获得成功,如果国内想成功,必须有所创新。

最大的挑战来自于系统的集成。天瑞星副总经理崔孟龙告诉记者:“核心部件关键部件国产化应该说没有什么问题,主要是做好系统集成,如何将技术打包,这是在考研设计院方案的合理性,经验多少。因此,设计院在光热产业链上扮演了非常重要的一个环节。”

有不愿具名的业内人士告诉记者:“德令哈一些企业同时具有EPC、业主、投资者的身份,实际上的专业性还是难以保障的,一些项目因为设备未到位出现了延期的状况,关键是在集成环节缺乏专业性的统筹。在国内还好,但是国内企业走向国际,如果出现拖延完工的情况,会有惩罚措施。”

目前,业内比较认可的是中国能源建设集团旗下西北院与华北设计院,两院从零几年就开始介入光热发电,已经有十几年的经验。西北院赵晓辉博士告诉记者:“我们做过光伏也做过光热,光热并不是像光伏一样简单了解工艺流程就可以仓促上马的,作为一种技术集成型的新能源,而光热电站就好像一台精密的仪器,由不同技术打包而成,就好比装修采购不同的材料还需要一个好的装修公司设计。”

以槽式电站为例,槽式发电主要通过三个部件——太阳岛、储热岛、常规岛。太阳岛主要是把太阳能聚焦到集热管里面把介质加热到400度,提供热量,核心部件以集热管、反射镜和驱动控制为主,仅仅这里就涉及了三种供应商。

在槽式电站中,光镜要将6平方米多的阳光聚焦到70毫米的集热管上面,镜子每个点的误差都会有影响。但决定误差的不光是镜子本身,还有支架的质量,支架是抛物面的基本固件,要保证组装起来精度够,而且随着运转,春夏秋冬季节变化支架不能变形,变形会直接影响效率。

在储热岛环节,储热的作用是把热量储存用于夜间的发电和调控。储热设备是熔盐罐和熔盐控制器,介质使用熔融盐,也就是硝酸钾、硝酸钠等工业盐,它们常温下是固体粉末,但是到二百多度就成了液体,盐的比热很大,同样的体积它可以储存更多的热量,更适合做储热介质。盐的比热很大,同样的体积它可以储存更多的热量。国内的制造问题不大,但是决定储热效果的并非介质本身,而是储热罐的质量。储热罐要求一般能够保证8个小时发电的大型储热罐几十万吨的盐,一晚上的降温也就8度,所以管子的品质也很重要,要做到吸收热量,避免反射热量,吸收之后会辐射热量,对流和传导的过程会丢失热量。所以管子必须高效率地吸收光并转化成为热,这也是为了效率服务。

常规岛则相对简单,主要包括汽轮机、冷凝机和发电机组,常规岛决定了真正把蒸汽转化成电的程度,决定着后级系统的效率,也就决定着投资回报和成本。目前,国内杭汽轮机等厂家已经能够自主生产,转化效率不如GE、西门子等,但价格上有充分竞争力。

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责任编辑:solar_robot
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