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Ashalim光热电站对以色列的重要性

2020.07.13 来自:CSPFocus光略咨询

在与Moshav Ashalim相邻的一大片荒漠中,正在进行着一项了不起的长期实验。三个采用不同类型太阳能技术的独立财团正在学习如何在不断变化的天气条件下尽可能有效地运营其大型电站。每个财团都已签约建造一座太阳能发电站,运营25年,然后将其移交给当地,条件是该电站仍能产生其最初时的95%电力。

 

与某些人争先恐后地提出Ashalim太阳能项目的负面经济形象相反,这是一个实验,像我们试图登上月球一样,应被视为以色列的一项重大成就和对人类的贡献。



所有被带到Shikun Uvinui光热电站对面望台外国游客都惊叹不已。从这一有利位置,可以看到所有三个系统(最接近的是Shikun Uvinui槽式光热电站,远处发光的是亮源的塔式光热电站,右边是Clal Sun的光伏电站)。
 
在指出这三种太阳能技术的重要性之前,有必要说明为什么没有一种常规的发电技术能够同时满足两个基本条件,即每天24小时提供电力,并且要尽可能经济地供电。
 
这就是以色列电力公司结合使用燃煤,燃气和燃油发电站的原因,即使每种技术本身在电站成本,维护成本和燃料成本方面的经济差异也很大。
 
有人可能想知道,如果是这样,为什么他们不仅仅使用最便宜的煤炭。原因是燃煤电站对变化的需求反应非常缓慢,这样做会导致公司不得不在没有客户使用的情况下产生大量的电力。
 
或者,该公司可以使用另一种技术,即燃气轮机,该技术可以在任何给定时刻精确地产生所需的电量,但是这种发电机的维护成本是巨大的。因此,最经济有效的策略是使用公司的不同发电站类型(为简单起见,在此仅给出两个示例),根据计算机算法不断提高和降低速度,不断衡量客户需求,同时考虑到各种燃料成本以及所有工厂的使用年限和维护成本。
 
考虑到这些限制因素,就不难理解太阳能对以色列未来的重要影响,其中最重要的一点是,实现无污染电力生产的目标。目前看来,“最便宜的”太阳能技术是光伏发电。
 
光伏电站施工建造简单,且这几年光伏组件价格急剧下降。
 
但是光伏电站有两个缺点。首先,这些组件瞬时产生功率,其功率大小随着太阳光照的瞬时变化而变化。这意味着它们的功率输出目前尚无法控制。
 
如果加上适当的存储方法时,这种情况将改变,因为蓄电池将允许存储多余的太阳能产生的能量,直到需要它为止。例如,它能使在中午产生的不必要的能量被保留下来,以在夏季下午和冬季晚上需求高峰时使用。但是,目前这里的项目暂时没有配备储能设施。
 
相反,太阳能光热技术具有重要的优点,它不是直接发电,而是产生热能作为中间环节。与电能不同,热能易于存储。这可以根据需要在一天中更理想的时间发电。
 
在Shikun Uvinui系统采用的槽式光热技术,通过槽式反射镜将热量聚集在长达数公里的真空集热管中的热油里,热油的温度不会因为短时太阳辐照变化而发生大的改变。
 
此外,Shikun Uvinui系统还可以将一部分收集到的太阳热能存储在大型的熔盐储罐中,这样就可以在日落之后使用数小时。
 
太阳能光热技术的另一个例子是亮源的塔式光热技术。集热塔周围有成千上万的反射镜,它们跟随太阳在天空中的相对运动,将其光线重反射到塔顶的锅炉。

该锅炉产生蒸汽,这是汽轮机的动力源。塔式技术的优点之一是,根据云层的变化和多变的电力需求,指向塔的反射镜数量可以快速变化,从而调节系统的输出功率。
 
这三个系统中的每一个对于云层变化有不同的响应:光伏电站的输出快速变化;塔式电站的输出可控;槽式电站的输出相对稳定。因此,与全球其他大型太阳能项目相比,Ashalim的独特优势在于,这些完全不同的公用事业规模的太阳能技术位于同一地点。
 
因此,当三个系统并入电网时,产生的数据将使未来的电力规划人员能够开发出一种合适的算法,以在所有天气条件下操作这三个系统,就像现在的煤炭,天然气和石油工厂的运行方式一样。
 
但是,长期的前景如何?有了适当的存储,以色列未来约90%的电力需求将由光伏面板提供,其余的10%由备用燃气提供-主要用于冬季的阴天时候。消化了Ashalim实验的结果后,太阳能光热电站和一些风力涡轮机可能有一天会和光伏电站互补,并使以色列的发电100%不依赖化石燃料,这并非不可想象。

原文标题:The importance of Ashalim Concentrated Solar Power plant in Israel




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