全国工商联新能源商会常务副会长张磊：槽式光热发电项目的成本下降空间及影响因素
2018-11-02 16:00:29
摘要：全国工商联新能源商会常务副会长张磊在“光热发电专业论坛”上作了主旨演讲《槽式光热发电项目的成本下降空间及影响因素》。
能源新闻网讯 2018年10月30-31日，由全国工商联新能源商会与大同市人民政府共同主办，以“多能互补”为主题的第十二届中国新能源国际高峰论坛（NEX2018）在北京国家会议中心隆重召开。全国工商联新能源商会常务副会长、光热发电专委会执行主任单位代表、常州龙腾光热发电工程有限公司全球营销总监张磊在“光热发电专业论坛”上作了主旨演讲《槽式光热发电项目的成本下降空间及影响因素》。
以下为张磊作报告文字实录：
谢谢大家，也谢谢王老师的分享，其实我今天要讲的议题刚才王老师也提到，未来光电发展很重要的因素就是成本下降，光热要取得像光伏、风电这些量普遍性的发展，现阶段的一个成本是不足以支撑得到普遍的应用，成本下降是我们无法规避的话题。
在座的有一些已经了解我们龙腾公司，我们是从2009年成立，专门做光热，专注于槽式技术发展的一家公司，我们做真空集热管产品，我们也在国家20个首批示范项目里有两个项目，一个是郑州龙腾内蒙古项目目前在施工，还有一个云梦（音）龙腾，现在也在施工中。
先跟大家展示一下，现在国际上美国Solana项目是最大的一个单体槽式发电项目，280兆瓦装机，当然这个使用的是传统的槽式设计。另外在（英）使用的也是一个比较大规模的200兆瓦的装机，当然这都是目前国际上比较大的单体项目，我为什么展示这两个项目？我们在首批示范项目中，主要还是以50兆瓦的单体项目为主，未来成本下降空间重要的途径就是提高单体的装机规模，这样有助于把成本去进一步分摊，去做低。
槽式技术的发展方向，我们认为要提高集热器的集热效率，最显而易见的效果就是增加槽式聚光器的开口宽度，最左边的这个图是我们现在的一个5.8米开口的槽式，一个聚光器。中间的这个是我们公司规划的，我们的下一步2020计划，以及第三幅图是我们的2025计划，中间是八米的开口宽度，第三幅是14米的开口宽度。
为什么提高聚光器开口宽度？其实就是增加聚光点，单位的集热面积可以达到更高的集热效率，当然大的聚光器需要有产业链的支持，还有一个很重要的集热管，我们是做集热管的设计研发和制造，所以在这方面我们有天然的优势。增加开口面积之后，我们还要去提升生产效率，生产现在如果各位接触过聚光器生产环节的话，他是比较复杂的一个环节，很多生产效率还有没有达到我们希望的那种效率，那么在这样的一种情况下，成本是没有办法，目前还是没有达到我们希望的那样的成本结构。
另外聚光器的组装也是非常精细麻烦的一件事情，我们预测未来有更加自动化的、先进的这种组装技术，这样去进一步提升这种安装也好，调试这样的效率，另外整个增大开口之后的聚光器配合更高温度的传热介质去使用，这样我才能说输出更高的温度，也就是说我们要有新型的传热介质。
我们公司刚刚介绍两个，一个2020计划，一个2025计划，这样的计划背景其实主要是针对槽式聚光器的新技术开发，为什么去做这样的开发？是因为我们也是看好槽式光热发电的前景，或者整个光热发电行业的前景，成本下降是一个必然趋势，根据我们现在的初步设计一个模拟的结果，我们的目标在2025年，以我们最新的聚光器设计，可以达到度电成本降低40%的目标。这是2020下一代设计，是8米18的开口宽度，这样峰值的光学效率，这样的聚光器可以达到81.44%，一个单条回路集热功率是达到2.79兆瓦热。
第三代到202514米开口宽度，光学峰值效率达到85.43%，单条回路的效率达到4.38兆瓦热，这意味着什么呢？我们做了一些模拟，比如说当前的一个基准调试电站100兆瓦，我们就选了一样的边界条件，当然我们选用不同的三个开口宽度，下一代8.2米以及14米，当然传热我们选的都是一个新型的产品，最高温度已经突破425度。储热时长都选八个半小时。
我们看到大概是这样一组数据，我在后面的仔细拆分来看，首先从这个表里面看，光热效率转化效率是逐步提升的，随着开口的加大，这是毫无疑问的，另外可以看到，目前大家可能有很多讨论，现阶段的槽是5.8米，理论上集热效率是不及塔式的，那我们模拟后发现，增加到8.2米开口之后，整体槽式电站的效率，可以基本达到与当前技术标准塔式电站的效率相当的一个水平，当我们再次提高到2025年提高到14米开口宽度的时候，就可以得到进一步的集热效率的提升。
当然整个光热电站，整个槽式电站总的效率，也因为聚光器得到提升。我们看在相同发电量的情况下，最大的优势就是占地大大减少，方案一就是8米口，相比现在的技术，用地可以减少10%，这是很大的成本，各位搞项目投资孩子开发很清楚，现在土地成本非常高，如果用方案二，我们土地成本要减少20%，这些都是硬成本，还有一个硬成本就是来自于整个设备量的减少，也就是说槽式回路，因为我们单体回路的集热量提高了，所以我整个回路数量是大幅减少，当用8米开口槽的时候，降幅超过了35%，那使用14米开口槽的时候，我们的回路数量降幅能降60%，这是非常显著的成本降低的路径。
当然我们使用了大的开口槽，匹配大口径的集热管，这样的一个好处，还带来一个泵损的降低，使用90甚至是100这样口径的大的集热管之后，我们的泵率降低要超过60%，这个也是一个很显著的成本降低。
大概做一个总结，我们认为提升单回路的集热器设计点功率，增加聚光器的开口面积，从现在的1.8到2.8再到4.4，这是龙腾光热对槽式技术未来发展的选择路径。提升光学回路效果路径之后，不会因为电站规模的扩大而降低效率，因为单体的效率是提升了。在硬成本的降低方面，主要是减少了集热回路的数量，减少了很多设备，像旋转接头，液压驱动包括管道，包括工程安装量，所有这些都在跟着它来节省。我们新一代的反射镜14米开口怎么实现，其实我们已经看到，现在最新的在建筑玻璃的行业，已经有超宽的单体玻璃，比如说苹果总部已经应用超大型，超宽的玻璃，我们认为在未来随着玻璃行业进一步发展，到2025年之前，我们应该可以获得适用于超大开口槽式聚光器这种宽度的玻璃。
另外就是高温低凝固点的传储热材料，那目前我们走的是一个硅油路线，那这个硅油是一个特殊研发的德国产品，未来希望国产化，优势是相比传统的传储热产品，凝固点、可运行温度达到零下40度，这样其实在我们国家更加适合，对于降低运维成本有很大的帮助，因为传统的导热油凝固点是12度，意味着秋冬，我要一直去给它维温，耗电量是非常大的，使用新型的材料，在运维成本上降低至少一半，在电加热的电耗上。另外在气温机效率上也得到提升了，因为最高使用温度从393度，提升到了现在的425度，原来的蒸汽温度只能选用380度这样的气温机，现在所以做到420度或410度这样的选项。整站的发电效率也得到提升。还有一个方向发展分散式的驱动跟踪技术，当然这个是我们下一步的计划，目前还并没有太多的实际东西出来。
以上是我的报告，大概就是跟大家汇报我们公司对于光热发电成本下降路径的一个预判，尤其是槽式技术将如何发展，谢谢大家。
注：本文系能源新闻网整理自全国工商联新能源商会常务副会长、光热发电专委会执行主任单位代表、常州龙腾光热发电工程有限公司全球营销总监张磊在“光热发电专业论坛”上所作演讲，未经其本人审阅。
