發(fā)布者:本網(wǎng)記者Courtney | 來(lái)源:CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評(píng)論 | 8478查看 | 2017-09-12 19:23:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道:光熱行業(yè)翹首以待的第二批示范項(xiàng)目雖然尚未明確申報(bào)時(shí)間與流程,但目前已有許多項(xiàng)目方計(jì)劃申報(bào)二批及后續(xù)光熱示范,推進(jìn)較快的部分項(xiàng)目方已經(jīng)開(kāi)始以測(cè)光為主的前期光資源評(píng)估工作。
從前期到投運(yùn),光資源數(shù)據(jù)貫穿電站全生命周期
對(duì)于項(xiàng)目投資商來(lái)說(shuō),投資建設(shè)電站是為了盈利,和光伏電站類似,光熱電站也是“靠天吃飯”,在其他條件一樣的前提下,光資源越好意味著發(fā)電量越多,自然收益也越多。每年發(fā)電量可以達(dá)到多少,可以賺取多少利潤(rùn),多少年能夠收回投資,這些問(wèn)題的答案必需通過(guò)精確的輻射數(shù)據(jù)才能計(jì)算得出,而這些問(wèn)題也恰恰是投資者最關(guān)注的,也是決定項(xiàng)目能否順利融資和推進(jìn)建設(shè)的基礎(chǔ)。
在太陽(yáng)能資源評(píng)估方面光熱與光伏有所區(qū)別,光伏電站資源評(píng)估是通過(guò)GHI(全輻射)來(lái)衡量,因?yàn)楣夥l(fā)電無(wú)論是散射光還是直射光都能用于發(fā)電。而只能利用直射光的光熱電站必須測(cè)量評(píng)估出準(zhǔn)確的太陽(yáng)能直射輻射量(DNI)數(shù)據(jù),項(xiàng)目地的DNI值關(guān)乎光熱電站可利用太陽(yáng)能總量與發(fā)電量,關(guān)乎項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性,也是光熱電站設(shè)備選型設(shè)計(jì)時(shí)的重要參考依據(jù)。若DNI數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,將直接導(dǎo)致一系列核心問(wèn)題發(fā)生變化,如光熱電站選址或需重新確定、發(fā)電量或需重新計(jì)算、經(jīng)濟(jì)效益需重新計(jì)算等等。
此外,據(jù)北京瑞科同創(chuàng)能源科技有限公司副總經(jīng)理?xiàng)罹肝慕榻B,項(xiàng)目建成之后輻射測(cè)量工作仍須繼續(xù)運(yùn)行。在前期開(kāi)發(fā)階段,測(cè)光設(shè)備主要用來(lái)進(jìn)行資源評(píng)估和發(fā)電量計(jì)算以及項(xiàng)目設(shè)計(jì);電站建成之后的運(yùn)維階段,測(cè)光設(shè)備仍然要用來(lái)進(jìn)行項(xiàng)目的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),為電站的控制及功率預(yù)測(cè)等應(yīng)用提供數(shù)據(jù)。
根據(jù)國(guó)外項(xiàng)目的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),通常在電站建成之后,每年仍然要結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)以及衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的代表年訂正,并參考實(shí)際運(yùn)行水平對(duì)電站進(jìn)行評(píng)估,用來(lái)指導(dǎo)運(yùn)維期間的工作安排。
可以說(shuō),獲取精確的光資源數(shù)據(jù)從項(xiàng)目立項(xiàng)到電站退役的全生命周期內(nèi)都是十分必要的。
為什么要采購(gòu)測(cè)光設(shè)備進(jìn)行實(shí)地測(cè)光?
據(jù)了解,目前光熱電站開(kāi)發(fā)商獲取光資源數(shù)據(jù)的途徑一般有采購(gòu)太陽(yáng)輻射儀進(jìn)行實(shí)測(cè)、向氣象局購(gòu)買歷史數(shù)據(jù)、從美國(guó)NASA等國(guó)際數(shù)據(jù)庫(kù)獲取免費(fèi)數(shù)據(jù)或向SolarGIS等軟件供應(yīng)商購(gòu)買衛(wèi)星模擬數(shù)據(jù)等。
圖:中國(guó)1999-2011年平均DNI(數(shù)據(jù)來(lái)自SolarGIS)
但針對(duì)CSP項(xiàng)目的特點(diǎn),ISES(國(guó)際太陽(yáng)能協(xié)會(huì))曾規(guī)定小立體角的角度大小和日常氣象觀測(cè)行業(yè)中小立體角的角度規(guī)定有所不同,因而常規(guī)氣象站所出具的資料對(duì)CSP電站的參考價(jià)值有限。而衛(wèi)星提供的資料由于無(wú)法準(zhǔn)確定位,又只考慮了晴空狀態(tài),無(wú)法考慮到實(shí)地的云層及氣溶膠對(duì)DNI的影響,加之不同來(lái)源的衛(wèi)星數(shù)據(jù)之間差異較大,故也無(wú)法單獨(dú)確定項(xiàng)目地的光資源條件。
總之,無(wú)論是衛(wèi)星數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧庀笳緮?shù)據(jù),還是SolarGIS等海外數(shù)據(jù)來(lái)源,都只能用于參考,要獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)則必須開(kāi)展實(shí)地專業(yè)測(cè)光和光資源評(píng)估。
實(shí)地測(cè)光應(yīng)注意些什么?
有業(yè)內(nèi)人士表示,開(kāi)發(fā)商要對(duì)自己和投資方負(fù)責(zé),要想獲取準(zhǔn)確DNI數(shù)據(jù),必須采購(gòu)測(cè)光設(shè)備在項(xiàng)目預(yù)選地實(shí)地測(cè)光,同時(shí)可購(gòu)買氣象局25年左右的氣象資料進(jìn)行補(bǔ)充分析。
那么光熱電站項(xiàng)目方測(cè)光時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題?應(yīng)在何時(shí)開(kāi)展測(cè)光工作呢?
有業(yè)主提出,要保證測(cè)光數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,至少需要連續(xù)一年的逐分鐘的法向直接輻射(DNI)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),同時(shí)要有水平面散射等實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。多位業(yè)主單位相關(guān)專家和太陽(yáng)輻射儀表供應(yīng)商都認(rèn)為,測(cè)光時(shí)間最好安排1~3年。
據(jù)CSPPLAZA記者了解,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為測(cè)光越早越好的原因主要是光資源存在年際變化。光資源高于長(zhǎng)期平均水平的年份叫作“大光年”,反之叫作“小光年”,兩者與代表年的差異達(dá)到15%都屬于正常水平。如果測(cè)光站恰好建在了“大光年”或“小光年”,會(huì)對(duì)項(xiàng)目的投資決策產(chǎn)生顛覆性影響。而削除這種年際變化的手段之一就是盡量延長(zhǎng)測(cè)光時(shí)間。
就中國(guó)的國(guó)情而言,光熱項(xiàng)目需要盡快完成前期調(diào)研。北京智陽(yáng)科技有限公司新能源部銷售總監(jiān)王健對(duì)此表示,“拿到地以后,提前一年,在融資的過(guò)程中進(jìn)行測(cè)光。時(shí)間越長(zhǎng),在進(jìn)行可研階段數(shù)據(jù)分析,投資收益率的計(jì)算才能更加準(zhǔn)確。”
配套測(cè)量與影響因素也不容忽視
還有輻射測(cè)量供應(yīng)商建議,在使用跟蹤測(cè)量太陽(yáng)直接輻射(DNI)的同時(shí),最好搭配使用總輻射散射輻射、日照時(shí)長(zhǎng)測(cè)量裝置,以檢驗(yàn)和驗(yàn)證數(shù)據(jù)DNI數(shù)據(jù)的完整性,這對(duì)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)數(shù)據(jù)的相對(duì)完整性也有很大作用。
據(jù)了解,測(cè)光站一般還有對(duì)光熱發(fā)電站影響較大的其他因素的測(cè)量,如測(cè)量項(xiàng)目所在地的能見(jiàn)度、云、沙塵、空氣溫濕度、風(fēng)速風(fēng)向、大氣壓力、降雨量、雪深等。
此外,地形地貌等地理要素也是影響DNI的一個(gè)重要因素,實(shí)測(cè)證明,相距僅十幾公里的兩地,全年DNI的差別可達(dá)到數(shù)百kWh。故而在項(xiàng)目地布置周邊實(shí)測(cè)站、以及在使用實(shí)測(cè)站的數(shù)據(jù)時(shí),項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商需要注意實(shí)測(cè)站點(diǎn)之間的地形地貌是否存在較大差異。
如何選擇最適合的輻射測(cè)量設(shè)備?
測(cè)光數(shù)據(jù)既然如此重要,那么項(xiàng)目方務(wù)必要采購(gòu)最適合的輻射測(cè)量裝備。一般來(lái)說(shuō),在輻射測(cè)量裝備的采購(gòu)中,數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度是關(guān)注重點(diǎn),相對(duì)來(lái)說(shuō)價(jià)格因素對(duì)采購(gòu)的影響較小。在一個(gè)動(dòng)輒投資十幾億的光熱項(xiàng)目中,單套平均三十萬(wàn)左右的太陽(yáng)輻射裝備投資并不顯眼。
據(jù)CSPPLAZA記者了解,太陽(yáng)輻射儀分為實(shí)測(cè)和計(jì)算兩大類,實(shí)測(cè)類即將直接輻射表裝在太陽(yáng)跟蹤器上直接測(cè)太陽(yáng)DNI的值,計(jì)算類則利用總輻射值和散射值計(jì)算得出直接輻射值,價(jià)格上后者低于前者,但精準(zhǔn)度上前者高于后者。計(jì)算轉(zhuǎn)換得出的結(jié)果跟實(shí)際的DNI可能存在一定差距,故而對(duì)于光熱電站來(lái)說(shuō),采用全自動(dòng)雙軸追蹤式觀測(cè)方式的高精度實(shí)測(cè)儀表較為適合。
針對(duì)不同地區(qū)的特殊自然環(huán)境,也需要在測(cè)光儀器的選擇和測(cè)光站布置上作出相應(yīng)調(diào)整。目前中國(guó)光熱電站普遍建設(shè)在高寒、強(qiáng)風(fēng)、多沙塵的區(qū)域,這就需要選擇功耗較低的測(cè)光設(shè)備、做好測(cè)光期間的設(shè)備清潔工作,并在測(cè)光工程的施工中,加強(qiáng)對(duì)防風(fēng)的細(xì)節(jié)處理。原因是測(cè)光儀功耗越低,出現(xiàn)供電不足的故障概率越低,在野外長(zhǎng)期生存的能力越強(qiáng),對(duì)電站提供的DNI數(shù)據(jù)就越準(zhǔn)確。此外,清潔度也直接影響了測(cè)光儀的精度和壽命。
測(cè)光設(shè)備的供貨、安裝周期一般依公司而定。CSPPLAZA記者了解到,國(guó)內(nèi)幾大太陽(yáng)輻射儀供應(yīng)商有現(xiàn)貨時(shí)一般立即可發(fā)貨,而在沒(méi)有現(xiàn)貨或需要從海外發(fā)貨的情況下,供貨周期一般在2~10周之間。據(jù)荷蘭kipp&zonen中國(guó)區(qū)服務(wù)經(jīng)理滕琳介紹,測(cè)光儀的安裝與配置和現(xiàn)場(chǎng)施工條件有關(guān),一般在2~7天內(nèi)完成,但不排除現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)某些問(wèn)題的誤工造成的時(shí)間推遲。
此外,目前市場(chǎng)上應(yīng)用較多的輻射測(cè)量裝備更多是國(guó)際品牌,主要有荷蘭kipp&zonen、美國(guó)Campbell、日本EKO、西班牙Geonica公司ST系列等。這些品牌在國(guó)內(nèi)都有固定代理商,如在光熱發(fā)電領(lǐng)域比較活躍的北京瑞科同創(chuàng)能源科技有限公司、北京智陽(yáng)科技有限公司、北京曙光新航科技有限公司、北京藍(lán)陽(yáng)惠通科技有限公司等。
相對(duì)來(lái)說(shuō),國(guó)產(chǎn)輻射測(cè)量裝備市場(chǎng)占有率較低,產(chǎn)品質(zhì)量也需要盡快提升。據(jù)了解,在過(guò)去的十余年間,光伏電站激增,帶動(dòng)具有成本優(yōu)勢(shì)的國(guó)產(chǎn)測(cè)光設(shè)備市場(chǎng)擴(kuò)大,但實(shí)際應(yīng)用中,國(guó)產(chǎn)測(cè)光設(shè)備精度低、不穩(wěn)定、可靠性差等問(wèn)題逐漸暴露,甚至導(dǎo)致越來(lái)越多的業(yè)主或運(yùn)維單位開(kāi)始用進(jìn)口測(cè)光設(shè)備來(lái)對(duì)現(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行更換。部分業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,國(guó)內(nèi)太陽(yáng)輻射儀生產(chǎn)廠商仍然需要多向國(guó)外設(shè)備制造商學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、增強(qiáng)專業(yè)性,拿出工匠精神,避免一味模仿,要有自己的想法和創(chuàng)新。
同時(shí),測(cè)光儀行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新,取決于相關(guān)行業(yè)的市場(chǎng)需求。只有看到中國(guó)市場(chǎng)的擴(kuò)大趨勢(shì),才能讓企業(yè)下定決心投入資金、人力進(jìn)行針對(duì)性的研發(fā)。
數(shù)據(jù)分析應(yīng)用和傳輸成未來(lái)測(cè)光設(shè)備創(chuàng)新方向
據(jù)CSPPLAZA對(duì)數(shù)位太陽(yáng)輻射儀表行業(yè)從業(yè)者的采訪,測(cè)光行業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向?yàn)椋涸O(shè)備上提高精準(zhǔn)性、可靠性、環(huán)境適應(yīng)性;數(shù)據(jù)上精化分析和運(yùn)用;數(shù)據(jù)傳輸上,傳輸方式更加多樣。
楊靖文對(duì)此表示,測(cè)光站的數(shù)據(jù)傳輸方式更加多樣,這也是為了滿足大量項(xiàng)目由前期開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)為后期運(yùn)維的需求,如由前期的GPRS無(wú)線傳輸,轉(zhuǎn)為后期MODBUS協(xié)議的實(shí)時(shí)傳輸。并且對(duì)于大型項(xiàng)目,預(yù)計(jì)還會(huì)組建氣象觀測(cè)網(wǎng),服務(wù)于項(xiàng)目的整體運(yùn)行,這對(duì)于測(cè)光系統(tǒng)的配套軟件也提出了更高的要求。滕琳也表達(dá)了類似觀點(diǎn),認(rèn)為未來(lái)測(cè)光儀數(shù)據(jù)傳輸將走向直接傳輸模式,以降低失誤率和故障率。
王健則認(rèn)為,測(cè)光的發(fā)展方向主要在數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用,畢竟無(wú)論是前期的測(cè)光對(duì)于是否適合建設(shè)光熱電站和收益率的分析,還是后期運(yùn)維過(guò)程中,電站的正常運(yùn)行、故障的判斷、發(fā)電量的預(yù)測(cè)等問(wèn)題,都是在數(shù)據(jù)應(yīng)用層面。