高层观点：光热电站及未来能源发展

全球最大的已建成光热电站Shams1日前正式投运，在该项目的投运仪式上，Masdar、Total和Abengoa公司的高管对外界披露了该电站不同于其他项目的特点，该电站的运维情况，以及光热发电在阿联酋的未来能源体系中将产生的重要影响。

Shams1由阿联酋Masdar公司（占60%股份），法国Total公司（占20%股份），西班牙Abengoa太阳能公司（占20%股份）三家公司共同投资建设运营。采用Schott的PTR70集热管、Flabeg的RP3型反射镜、首诺（Solutia）公司的TherminolVP-1导热油、德国GEA公司的空冷系统、Man公司的125MW蒸汽轮机、福斯特惠勒公司的太阳能蒸汽发生器。

Masdar公司CEOSultanAhmedAlJaber表示，我们公司现在的光热发电装机已经占据全球装机量的近10%，拥有占海湾地区68%左右的可再生能源装机容量。阿联酋已经成为中东和石油输出国组织首个同时生产化石能源和可再生能源的国家。

至少66个国际公司参与了这个总投资6亿美元的项目，AlJaber表示，“我们十分骄傲有如此多的公司能参与该项目的建设，其中超过一半数目的公司在Shams1之前都尚未诞生，这些新的公司在该项目的建设中也获得了不少经验。”

Shams1光热电站装机100MW，无储热，公开资料显示其年设计发电量仅2.1亿度，CSPPLAZA记者就此问题在3月25日举办的亚洲光热发电高峰论坛上采访了阿本戈中国区副总经理卢智恒，问及“为何该电站的投资额如此之高（CSPPLAZA记者认为其发电量与总投资的对应差距较大）？”这一问题，卢智恒则表示该投资额应属正常。部分业内人士则告诉CSPPLAZA记者，可能有两个方面的问题，一是该电站的建设环境较为恶劣导致投资升高、二是中东地区的光热电站开发因过多依赖海外厂商，导致在设备供应、协作等环节之间产生的咨询、中介等衍生费用过高。

沙漠电站的维护

Shams1巨大的光场系统采用了258048面槽式反射镜，768个单轴跟踪式槽式集热单元，192个集热回路，这些镜子的清洗将采用阿本戈的自动清洗系统清洗。Abengoa公司CEOSantiagoSeage表示，“我们在光场清洁方面投资了很多，如配备足够多的自动清洗卡车，驾驶者唯一需要做的是保持卡车与镜面的合适距离，卡车会自动确认镜面位置并进行清洗。这种清洁卡车已经被应用于阿本戈所有的光热电站中，但Shams1项目因所在地风沙较大，清洁用车数量会更多一些。”

建立这样一个清洁机制仅仅是准备工作的一部分。在实际电站运行中会遭遇经常性的沙尘暴，这将大大削弱反射镜的反射率，降低系统效率。阿本戈为此不得不花费更多时间在项目建设之前研究当地的自然环境，进行现场测量和沙尘影响测试，以为项目建设做足准备。

Seage强调，“阿本戈在全球多个市场都有光热发电开发项目，Shams1是我们的第15个光热电站项目，该项目在最初设计时选用槽式技术是因为槽式技术是当前商业化应用最多的、最成熟的、最易获得融资的技术。”

阿布扎比的西部是该国的化石能源产业中心，Masdar公司选择在该地建设该项目是基于强大的太阳辐照资源，以及距离电网接入较近等原因。

Total公司市场服务及新能源业务总裁PhilippeBoisseau谈到该项目的挑战和经验时表示，该项目遭遇到诸多障碍，因为在它需要多方面的创新。如反射镜需拥有更强大的抗风沙能力。

“首先，我们很难找到合适的项目选地来确保大风沙不对光热电站的质量产生太大影响，再次，为增加光热电站的效率，我们不得不提高系统的运行温度。这些特定环境下的光热电站建设带来了诸多挑战。”Boisseau说道。

燃气替代储热的方案

Shams1没有储热，或者说是以燃气替代了储热，燃气的利用可以在白天推高系统效率，在晚间持续发电，这一方面可能是由于中东当地的燃气价格较低而选择了此种技术方案。Seage表示，“该电站没有采用储热是因为我们决定采用天然气来负担起储热的功能，使用天然气将可以提高效率，使其发出更多电力。”该电站还采用了辅助蒸汽加热器来加大循环效率。

Shams1不同于其他光热电站的主要区别在于，其采用混合发电技术，通过气体增压机来提升温度，在日落时提供电力。这不同于阿本戈在阿尔及利亚和摩洛哥的ISCC电站。

“同时，空冷系统的应用可以降低在沙漠地带的光热发电水耗，在清洁用水方面我们也采取了一些措施确保水耗最小化，可回收循环使用绝大多数的水，这在沙漠地带是尤其值得去做的。”Seage表示。

我们的市场是全球

Masdar在阿联酋还有其他一些小规模的可再生能源发电项目，其还在寻求在全球范围内的可再生能源项目投资，这家阿布扎比的国有控股公司目前也正在寻求在沙特进行一些投资。

AlJaber表示：“关于在沙特的项目，我们将在多方面展开，只要这是符合我们的预定要求的。沙特是我们的目标市场之一，我们没有一个万全之策来适合于所有市场，每一个市场机会都面临不同的选择，在一定的政策框架下，需要定制不同的商业模型。”

AlJaber还称，“对于我们来说，全球都是我们的市场，我们在西班牙市场的成绩证明了我们拥有独特的能力，Shams1项目也可以称之为一个示范，示范如何利用我们从海外市场学来的经验和知识更好的服务于本土市场。”

他还说道：“我们将在沙特等地分散投资于任何商业机会，如光热发电、光伏发电或风能，Masdar不会在Shams1项目上固步自封，停止前进，而会在此基础上获得更多机会。”

利用CSP进行辅助石油开采（EOR）也已列入Masdar的日程。“我们看到在沙特和阿曼甚至阿布扎比已经有一些类似的示范项目，我们将在未来寻求规模化太阳能石油萃取技术的开发和利用。”AlJaber说。

据Shams电力公司总经理YousifAhmedAl-Ali称，Masdar已经开始在进行EOR的实验性工作，他认为利用光热发电技术实现EOR是一个很好的解决方案。

为阿联酋创打造光热发电的人才支持体系是Shams1项目至关重要的一个附加作用，Masdar计划通过该项目的实践操作培训更多本土的技术工人。Shams1项目雇佣的本土工人数量占30%，但在未来两年，这一比例将上升至40%，额外的10%将首先通过与西班牙等国相关机构合作培训大学生等人员获得。目前Masdar已经有40余人在西班牙接受系统运维的关键培训。

未来的下一步

Masdar的Shams1项目目前已经投运，而在今年第二季度，Masdar还将建设一个100MW的光伏电站。那么，阿联酋的未来可再生能源体系将主要由什么构成呢？其对光热发电的定位是什么？Seage认为，光热发电是可再生能源技术中稀有的可调度的电网友好型绿色电力，阿联酋未来对光伏、风电等可再生能源的开发也会加大，但光热发电技术在可再生能源供电体系中起到的调节作用也是十分重要的。

目前在燃气资源廉价且丰富的地区开发混合型光热电站有一定的现实意义，特别是在海湾国家，混合型电站利用太阳能和燃气进行混合发电是一个很好的选择。

太阳能海水淡化是Masdar另一个发展重点，并已经受到一些关注。在去年的10月份，Masdar研究院的HassanFath博士曾说道，阿联酋和更为广阔的海湾地区将受益于太阳能海水淡化技术的应用和推广。

Fath博士强调，阿布扎比需要建设自己的太阳能海水淡化厂，Masdar正在寻求建设一个类似于沙特Salsabeel-I的日产能10万立方米的太阳能海水淡化厂。

Masdar也在与阿布扎比水电公司合作制定阿布扎比自己的能源战略，光热发电将在该国能源战略体系中扮演重要角色。