伊万帕聚光式太阳能发电计划面临提前关闭

2025-02-21 13:09:14 太阳能发电网

太阳能电池成本仍高的年代,聚光式太阳能成为太阳能使用另一个思考方向,催生出许多超大型计划,最有名计划之一是加州莫哈维沙漠的伊万帕(Ivanpah)计划,占地高达1,420公顷,2014年完工时为地球最大聚光式太阳能发电计划,十分壮观,但经过11年运营,如今面临提前关闭命运。

聚光式太阳能的基本原理相当简单,就像大太阳下用凸透镜聚光,可把纸烧起来,原理相同,只不过规模放大到极限。由于不可能打造那么大的透镜,因此聚光的工具不是透镜,而是反射镜,单一凹面镜也没办法做到太大,因此是分散为数十万片反射镜,每面角度些微不同,将阳光反射至同一点。太阳东升日落,镜子还要随时间,应对太阳位置调整改变角度,称为定日镜。


以伊万帕计划来说,总计采173,500具定日设备,每具定日设备有两面镜子,总计34.7万面,如此多镜子把阳光聚焦140米高的塔顶锅炉,以产生高热煮沸水产生蒸汽,推动蒸汽涡轮发电。

发展聚光式太阳能的主要设想是:普通镜子比太阳能电池面版便宜!另一层面的想法是,太阳能电池只能用小部分光能,大部分还是成为热能浪费掉了。

不过,反射镜也无法百分之百反射阳光,仍有很多光能浪费掉。且太阳能电池直接发电,聚光式太阳能还要煮沸水推动蒸汽涡轮发电,中间也有相当大能量转换损失,以伊万帕计划而言,蒸汽涡轮热转换效率为28.72% ,也就是至少七成热能损失。

太阳能电池规模量产化后成本急速下降,普通镜子与定日系统虽然成本也下降,但降幅远不如太阳能电池,双方成本关系发生逆转。

大客户已与伊万帕有共识提前终止合约

2010-2022年,聚光式太阳能均化成本(LCoE)从每度电0.31美元降至0.1美元,下降68%,但太阳能电池的均化成本下降更是惊人,2010-2022年从每度电0.45美元降至0.05美元,下降88.89%,且还在下降,彭博新能源财经预期固定式电网级规模太阳能电池发电计划的均化成本还以每年2%下降,预估2025年会自2024年每度电0.036美元降至0.035美元。

这使聚光式太阳能非常尴尬,当年是因均化成本比太阳能电池低33%左右,才有发展空间,但十几年下来,太阳能电池的均化成本只剩聚光式太阳能一半不到,那何必大费周章搞大型聚光式太阳能计划呢?

伊万帕计划为代表的大型聚光式太阳能,因将强光聚至高塔,导致无辜鸟儿飞过高塔附近时惨成“烤小鸟”,牺牲高达数千只,受保育人士抨击,如果太阳能电池更便宜,何必要牺牲鸟儿?

伊万帕计划例子也显示聚光式太阳能运营远比太阳能电池计划复杂,伊万帕计划预估每年发电量达9.4亿度,但第一年运营状况奇差无比,只发了预期44.6%电力,第二年调整后大幅改善,达预期值69.5%,直到第七年的2020年,完成率才破九成至91.1%,然2021-2022年发电量又下降,只达78.7%、81.8%。

太阳能电池如今比聚光式太阳能便宜,聚光式太阳能就如上古巨兽只能走向灭绝,伊万帕计划的大客户之一太平洋瓦斯电力公司(Pacific Gas & Electric)表示,已与伊万帕业主有共识提前终止合约,若加州监管单位核准,伊万帕三系统两座2026年开始关闭,合约原签到2039年。太平洋瓦斯电力公司表示长痛不如短痛,提早终止合约还能帮客户省钱。

剩下一座系统的客户是南加州爱迪生(Southern California Edison),也在与计划业主及美国能源部讨论买断伊万帕合约。

伊万帕计划业主为NRG能源、亮源能源(BrightSource Energy)及Google。若监管单位核准提早解约,NRG能源表示伊万帕计划会拆除,空出场址,规划改成太阳能电池的太阳能发电计划。至于拆除后大量废弃的定日设备、镜子该往哪去?NRG能源没有透露。大概只能送去废铁废玻璃回收了。


作者: 来源: 十轮网科技资讯 责任编辑:jianping

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