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CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道：2015年底，北京兆陽光熱技術(shù)有限公司（簡稱“兆陽光熱”）在張家口張北縣15MW的創(chuàng)新型菲涅耳光熱電站啟動建造，2018年6月，該電站在穩(wěn)定聚光直接產(chǎn)生高品質(zhì)過熱蒸汽運行半年后，順利完成了全面的大規(guī)模混凝土儲熱取熱測試，各項指標實測完全達到設計目標，同時實現(xiàn)了汽輪機24小時連續(xù)發(fā)電，并進一步成功達成連續(xù)64小時發(fā)電測試目標，成為世界首個成功實現(xiàn)長時間連續(xù)運行的高倍線性聚光水工質(zhì)傳熱固態(tài)儲熱太陽能電站。憑借該項成果，兆陽光熱獲得聯(lián)合國工業(yè)組織的2018年最具投資價值清潔能源技術(shù)大獎“藍天獎”。CSPPLAZA平臺已經(jīng)對兆陽光熱發(fā)電技術(shù)體系進行了系列連續(xù)報道，從各個技術(shù)角度詳細介紹該體系的特點及成熟可靠性優(yōu)勢。

10月12日，在2018第三屆?德令哈光熱發(fā)電大會上，兆陽光熱總工程師李維就該公司自主研發(fā)的創(chuàng)新型菲涅耳光熱技術(shù)體系在發(fā)電和供熱市場的應用和經(jīng)濟性作主題演講，進一步介紹了兆陽光熱技術(shù)體系的市場應用和經(jīng)濟性指標情況，引起了業(yè)內(nèi)各界的高度關注。

針對行業(yè)痛點，創(chuàng)新光熱發(fā)電

對于光熱發(fā)電的行業(yè)痛點，李維介紹了以下四點：一、依照國外相對成熟技術(shù)引進消化開展工作的模式難有實質(zhì)性突破，造價大幅下降的空間不大；關鍵設備和材料部分依賴進口，核心技術(shù)專利相當部分掌握在外資手中；二、中國太陽能資源條件不佳，太陽能資源相對豐富地區(qū)天氣惡劣（風沙、多云、缺水、嚴寒），運維難度大，年度電成本較高；三、引進的光熱技術(shù)體系中常用的導熱油、熔融鹽設備建造和運行成本高，且運行中存在安全環(huán)保風險；四、面對光伏、風電的迅猛發(fā)展勢頭，光熱單個項目建設周期長、造價高的局面如不短期內(nèi)得以改變，政策、市場方面的壓力巨大，發(fā)展前景不明朗。

針對國內(nèi)太陽資源較差和緯度高、風沙大等限制條件，兆陽光熱成功開發(fā)全球首創(chuàng)的東西軸傾斜面布置的類菲涅耳式兆陽聚光集熱系統(tǒng)，聚光倍率可高達200倍（這是全球線性聚光技術(shù)體系中的最高聚光倍率），大幅提升集熱效率，降低鏡場造價并顯著增加了全年得熱量和均衡每日得熱量。

在深入分析研究各類技術(shù)路線的基礎上取長補短，兆陽光熱發(fā)電技術(shù)體系全部采用可靠成熟技術(shù)，全面實現(xiàn)與傳統(tǒng)火力發(fā)電技術(shù)體系無縫對接，創(chuàng)新研發(fā)出兆陽聚光集熱系統(tǒng)、DSG直接過熱蒸汽傳熱技術(shù)、混凝土儲熱技術(shù)、系列綜合實用技術(shù)四大類主要技術(shù)。如今，兆陽線性聚光體系已完善定型，成熟度與槽式完全相同，安全可靠性和經(jīng)濟性指標則大大優(yōu)于其它傳統(tǒng)技術(shù)路線，其可靠性和經(jīng)濟性指標已經(jīng)通過了15MW規(guī)模的實際電站工程驗證。

圖：兆陽光熱張家口15MW創(chuàng)新型菲涅耳光熱發(fā)電項目

李維認為，除了安全可靠性以外，光熱發(fā)電如果沒有經(jīng)濟性，也將沒有生命力，難以持續(xù)發(fā)展，所以光熱發(fā)電的可靠性經(jīng)濟性將是光熱發(fā)電的核心競爭力。針對行業(yè)痛點，兆陽光熱進行了長期的新技術(shù)體系綜合研發(fā)，憑借幾輪的電站建設實踐經(jīng)驗，在關鍵技術(shù)體系上已實現(xiàn)全面突破，為大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展做好了準備。

在集熱方面，針對關鍵設備成本較高的問題，兆陽光熱成功開發(fā)了雙玻璃冷彎曲面一次反射鏡、耐高溫二次反射鏡和高效支撐鋼架，大大降低建設成本，同時根本性地提高了反射鏡和支撐鋼架的使用壽命、使用安全性；針對傳統(tǒng)導熱油和熔融鹽成本高、環(huán)境污染、運行成本高和風險大等問題，成功開發(fā)了采用水工質(zhì)直接過熱蒸汽發(fā)生的技術(shù)。

在儲熱方面，針對熔融鹽儲熱方案建設成本高、運行風險大、無法經(jīng)濟和高效地對過熱蒸汽儲存和連續(xù)陰雨天氣無法啟動汽輪機等問題，兆陽光熱成功開發(fā)了全球獨創(chuàng)的大規(guī)模耐熱混凝土儲熱技術(shù)體系。

在綜合輔助系統(tǒng)方面，針對沙塵大的問題，兆陽光熱開發(fā)了一次反射鏡和二次反射鏡的高頻次無水清掃裝置，使電站能夠長期處于高效運行狀態(tài)；針對水資源缺乏問題，成功開發(fā)了雨水收集裝置，大大降低了光熱電站區(qū)域?qū)λY源的依賴；依托光熱的調(diào)峰特長，開發(fā)了光熱、光伏加風電的多能互補體系，采用智能微網(wǎng)技術(shù)進行調(diào)控，綜合輸出穩(wěn)定性基本等同火力發(fā)電、發(fā)電成本可達到甚至低于火電標桿電價；依據(jù)東西軸鏡場布置的特點和優(yōu)勢，開發(fā)了鏡場底部和鏡場列間土地綜合利用技術(shù)；依據(jù)鏡場結(jié)構(gòu)的特點和優(yōu)勢，開發(fā)了空擋區(qū)域（吸熱器頂部位置）安裝光伏電池組件技術(shù)，綜合利用太陽能資源。

圖：兆陽鏡場土地苜蓿種植實驗

應用范圍廣，經(jīng)濟性佳

除產(chǎn)生高溫蒸汽應用于光熱電站外，兆陽光熱創(chuàng)新型菲涅耳光熱技術(shù)體系還可應用在其他多個領域，包括制藥、紡織、食品、石油等。同時，兆陽聚光集熱系統(tǒng)能夠與建筑相結(jié)合，可以充分利用土地資源，與廠房、庫房、農(nóng)業(yè)大棚有機融合，可廣泛用于城鎮(zhèn)熱水供暖、工業(yè)生產(chǎn)海水淡化等等。

經(jīng)濟性方面，這套應用范圍極廣的系統(tǒng)在不同領域應用的經(jīng)濟性到底如何是各界最為關注的焦點。據(jù)李維介紹，在商業(yè)化光熱電站方面，以德令哈為例，按100MW機組年利用小時3400h進行經(jīng)濟評價，總投資未超過20億元，按上網(wǎng)電價為：含稅電價980元/MWh測算得項目投資內(nèi)部收益率（稅前）為11.53%。此時，項目資本金內(nèi)部收益率高達20.92%，資本金凈利潤率為24.55%，經(jīng)濟性極好。

德令哈商業(yè)化光熱電站投資估算表

表：德令哈商業(yè)化光熱電站經(jīng)濟性評估的主要技術(shù)經(jīng)濟指標

以靠近負荷中心的冀北地區(qū)為例，按機組年利用小時4460h進行100MW商業(yè)化光熱電站的經(jīng)濟評價，按上網(wǎng)電價為含稅電價980元/MWh，測算得項目投資內(nèi)部收益率（稅前）為11.78%，項目資本金內(nèi)部收益率21.04%，資本金凈利潤率為26.07%，經(jīng)濟性依然很好。

冀北地區(qū)商業(yè)化光熱電站投資估算表

冀北地區(qū)商業(yè)化光熱電站經(jīng)濟性評估的主要技術(shù)經(jīng)濟指標

而相比光熱發(fā)電，商業(yè)化供汽技術(shù)成本可進一步下降，其原因主要在于以下幾點：聚光倍率可適當降低，降低了制造安裝精度要求；管道、閥門等設備要求可進一步降低；熱力系統(tǒng)和控制邏輯可進一步簡化；儲能系統(tǒng)可根據(jù)用戶需求設置；儲能系統(tǒng)可采用儲熱池的經(jīng)濟性技術(shù)方案。

商業(yè)化光熱供汽項目經(jīng)濟性評價參數(shù)表

商業(yè)化光熱供汽項目主要成本參數(shù)表

某商業(yè)化光熱供熱應用項目經(jīng)濟性評估

此外，李維指出，即使在中國太陽能資源二類地區(qū)，兆陽光熱創(chuàng)新型菲涅耳系統(tǒng)產(chǎn)出的熱水級熱源價格也可低于45元/GJ，從而達到與傳統(tǒng)燃煤鍋爐相當?shù)慕?jīng)濟性，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用能、城市供暖方面具有巨大的推廣空間。