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土库曼斯坦尝试开发光热燃气联合循环电站

2021.08.12 来自:CSPFocus光略咨询

土库曼斯坦正在开展一项创新计划,通过聚光太阳能技术,将太阳能产生的蒸汽引入燃气发电站,并让汽轮机在合适的时候使用太阳能和/或燃烧天然气产生的蒸汽来发电。


作为巴黎协定的签署国,中亚化石燃料丰富的国家都承诺减少碳排放。太阳能是一种自然的选择,但挑战很多。
 


批评太阳能发电价格昂贵的声音已经不复存在。廉价的太阳能打破了许多电力系统规划者的传统思维方式。太阳能无处不在,而且几乎在所有国家都比新建燃煤电站便宜。
 
对太阳能的第二个批评是它不是一种可靠的电源,尤其是在夜晚或当太阳被云层覆盖时。随着更便宜的储能和电池技术的出现,这种批评也在慢慢结束。
 
如今,化石燃料丰富的国家需要技术支持来实现化石燃料的多样化。这些行业雇佣了很大一部分人口,它们是该国GDP的重要组成部分。技术跨越对这些国家至关重要,他们现在热衷于投资明天的技术,以尽量减少闲置资产的风险。
 
作为世界第12大天然气生产国、亚太地区第10大石油生产国的土库曼斯坦正面临着这样的困境。政府计划从单一能源“天然气”实现经济多元化,并实现他们的巴黎气候承诺。

亚洲开发银行正在与土库曼斯坦政府合作,通过技术援助和其他支持,在燃气发电站引入太阳能产生的蒸汽,并允许汽轮机根据实际情况选择使用太阳能和燃气蒸汽来发电。
 
土库曼斯坦拥有广阔的土地,从技术上讲,它可以成为整个中亚地区的能源中心,不仅有天然气,还有太阳能。
 
聚光太阳能是一种发电方法,使用镜子将阳光反射、聚集和聚焦到特定点上。这会产生热量(热能),然后将其用于产生蒸汽,进而运行汽轮机以发电。
 
目前提议的技术是太阳能燃气联合循环系统,将使用聚光太阳能技术产生高温蒸汽,并驱动最初仅使用天然气产生蒸汽的汽轮机。
 
该系统还将包括用于储存热能的熔盐储热系统,这与储存使用太阳能电池板产生的电力的电池不同。
 
一般情况下,太阳能以电能(太阳能电池板加电池)或热能(具有熔盐存储的聚光太阳能)的形式储存起来。在过去十年中,太阳能热发电成本也显着降低,可以替代燃烧天然气来产生热蒸汽。熔盐储热系统可以存储白天收集的热能,以便在夜间或用电高峰时段使用。
 
现在,许多项目使用具有1到4小时存储容量的电池储能系统来平抑白天光伏系统的不稳定输出,并将这种电力转移到电价更高的夜间(每千瓦时约5到10美分)。光伏加电池最适合储存1至4小时的电力。
 
对于聚光太阳能发电技术,在大型储罐中使用熔盐把热量储存起来,并在需要的时候输出热量产生蒸汽,蓄热成本仅为每千瓦时约2美分,大大低于大型储能电池系统。聚光太阳能发电方案在响应电网需求方面更加灵活。在高太阳辐射条件下,如土库曼斯坦,聚光太阳能发电的成本可能低于每千瓦时5-6美分。
 
亚开行的技术专家正在设计一种主要在夜间运行的系统,存储时间超过9到10小时。总的来说,这将增加太阳能的灵活性和可调度性。
 
土库曼斯坦幅员辽阔,技术上可以不仅凭借天然气,还可以凭借太阳能成为整个中亚地区的能源来源,这对土库曼斯坦来说是一小步,但却是中亚地区电力部门碳减排的巨大飞跃。

本文翻译自:Game-changer: Can solar energy be generated in old gas power plants?

作者:Sohail Hasnie, Xavier Lara

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