2016.8-2017.7 美國三大光熱電站最近一年的發電表現對比

2017-10-13 10:07:06 CPSPLAZA 　點擊量：評論 (0)

據CSPPLAZA研究中心統計，美國光熱發電市場的項目總裝機規模已達1 83GW，僅次于老牌光熱帝國西班牙，位居全球第二。在美國光熱發電發展史上，有兩個具有里程碑式意義的時間節點——1984年，美國率先建成了全球第

據CSPPLAZA研究中心統計，美國光熱發電市場的項目總裝機規模已達1.83GW，僅次于老牌光熱帝國西班牙，位居全球第二。在美國光熱發電發展史上，有兩個具有里程碑式意義的時間節點——1984年，美國率先建成了全球第一個商業化的槽式電站SEGS1；至2014年，美國五大光熱電站（Ivanpah、Mojave、Solana、Genesis和CrescentDunes）全部落成，一舉讓本國的光熱裝機規模實現了突破性增長，也將全球的光熱項目推向了大規模開發，成功驗證了百MW級光熱電站的商業化可行性。

其中，最受中國光熱市場矚目的應是Ivanpah、Solana和CrescentDunes（即新月沙丘）三大電站。Ivanpah電站是世界上首個商業化投運的百MW級塔式電站，Solana電站則是大型槽式帶儲能電站的樣本，CrescentDunes電站更是大型商業化熔鹽塔式電站的標桿工程。

截止目前，除投運時間稍晚的新月沙丘（2014年建成，2016年2月正式投運）外，Solana和Ivanpah的運行時間分別達到3年9個月、3年5個月。距CSPPLAZA去年9月份統計上述電站的發電量已超過一年時間，這三大電站在最近一年中的運行狀況如何？實際發電表現誰更勝一籌？與去年同期相比，電站的表現有無明顯提升？CSPPLAZA對此再次進行了統計分析。

Solana、Ivanpah與CrescentDunes的最新發電概況

Solana槽式電站配6小時儲熱，設計年發電量為944000MWh，于2013年10月正式并網發電。Ivanpah塔式水工質電站無儲熱，PPA協議年供電量為975000MWh，于2014年2月13日正式并網投運。新月沙丘熔鹽塔電站配10小時儲熱，設計年發電量為500000MWh，于2016年2月份正式并網投運。這三個大型光熱電站自2016年8月至2017年7月的月度發電量如下表所示。

表：Solana、Ivanpah與CrescentDunes月均發電量

按照設計年發電量，Solana、Ivanpah和新月沙丘三大電站的設計月平均發電量分別為78667MWh、81250MWh和41667MWh。從上表可見，Solana電站在2017年3、4、5、6月份的實際發電量均高于月平均值，而6月115921MWh的發電量直接刷新了該電站自投運以來的歷史最高單月發電記錄，此前其記錄是在2015年8月的91475MWh。Ivanpah電站在5、6月份的單月發電量超出了月均設計值。（注：需要指出的一點是，考慮到太陽輻照強度的季節性變化，月平均發電量對比的參考意義較為有限。）

新月沙丘電站由于在2016年10月份發生了一起小規模的熔鹽罐熔鹽泄露事故，導致了長達8個月的停機修復周期，今年7月方重新恢復運行，因此尚未能在內華達州地區光照最為充足的夏季出現發電小高峰。但根據該電站已發布的數據顯示，最高單月記錄更新為2016年9月的30514MWh，上一次的最高紀錄是2016年7月的25560MWh。并且在今年8月21日，日全食橫掃美國全境時，新月沙丘的電力輸出維持平穩，絲毫未受日食干擾而展現了儲能型光熱電站的優越性。

新月沙丘電站的開發商SolarReserve此前曾表示，該項目尚需一年的過渡學習期才能達到設計發電目標。但從目前狀況來看，熔鹽泄漏事故的發生無疑將這一過渡期再度延長，究竟何時才能達到預期發電目標尚未可知。

作為全球首個百MW級商業化大規模塔式熔鹽電站，新月沙丘的最終運行狀態以及在運行中遭遇的種種問題、挑戰，不僅會為中國首批光熱示范項目中的9個熔鹽塔電站（9個塔式電站現已全部確定采用熔鹽塔技術）提供有益的經驗，還會對部分首批示范項目的執行進度、甚至是第二批示范項目的技術路線選擇產生不同程度的影響。

Solana、Ivanpah電站2016年、2017年同期發電表現對比

與其他發電站不同，光熱發電技術的發展歷程較短，因此電站在實際運行過程中往往需要一定的過渡學習期，通過運維操作的不斷優化，強化電站各部分組件的進一步磨合等途徑來逐步提升發電量。那么三大電站的實際運行表現是否都呈現出攀升態勢呢？CSPPLAZA對Solana、Ivanpah電站在2016年和2017年1~7月同期的發電量進行對比分析，新月沙丘電站由于同期發生熔鹽泄露事故而暫不列出。

與新月沙丘電站類似，裝機280MW的Solana光熱電站2013年10月并網投運，在此后1年半的時間內，該電站的表現不佳，但電站各相關方紛紛表示這種不利現狀將很快得到改善。在2015年，Solana的年度總發電量達到718843MWh，比2014年的603567MWh同比增加19.1%。Solana2016年的年度總發電量達到643670MWh，比2015年同比減少10.6%。而2016年與2017年同期的月底發電量對比如下：

如圖所示，相較于2016年同期，Solana電站2017年3、4、6月的發電量顯著增長，而2、5月發電量與去年基本持平，1、7月則明顯低于7月。而2017年7月的發電量之所以銳減，應與電站在當月發生變壓器起火事故有關，阻礙了該電站當年再創新高的可能。

同樣在運行之初，實際表現并沒有達到合同要求的電站還有Ivanpah。為盡量避免違約，加州政府于2016年3月批準一項協議，給予NRG及其合作方額外6個月的寬限期，不久之后，NRG即宣布，Ivanpah電站的產量增加一倍多，并且正在努力達到承諾目標，但寬限期最終又延長至一年，而這一寬限協議在2017年2月1日正式到期。

該電站的運營商NRG能源公司曾表示，Ivanpah電站的實際發電量繼續攀升，已經能夠供應足夠電力，有望于2018年達到既定發電目標。

如上圖所示，在2017年1~7月中，Ivanpah電站的月發電量在1、4、5、6月超過上一年，2、3、7月的表現則略次于上年同期。2016年前7個月的總體發電量為397557MWh，2017年前7個月的總體發電量達到414718MWh，比上年同比增長4.14%。值得一提的是，該電站于2016年5月曾發生一起小型火災，致使起火的三號吸熱塔暫時停運，因此當月的發電量僅達到2017年同月的一半。

非儲能型電站Ivanpah的天然氣補燃占比

Ivanpah與其他兩個電站的區別之一就是并沒有配備儲能系統，這導致該電站在不同季節需要配置不同量的天然氣補燃，以確保電站能夠在輻照狀況不佳的天氣下維持穩定運行。

Ivanpah電站在2016年8月至2017年7月的天然氣補燃占比如圖所示：