南非應(yīng)考慮建造配備有儲熱系統(tǒng)的太陽能光熱電站來承擔(dān)基荷電力，因為光熱電站可以取代南非國家電力公司日趨老化的燃煤發(fā)電站。”位于南非北開普省的Bokpoort電站首席執(zhí)行官Nandu Bhula如是說道，他相信Bokpoort電站的性能表現(xiàn)將會證實他的這一言論。

平均負(fù)荷系數(shù)高達(dá)66%

裝機(jī)50MW的Bokpoort電站配有9.3小時儲熱系統(tǒng)，像一個大型的“蓄電池”一樣，可滿足電站日夜不間斷供電的需要。

一般晚上用電高峰過后電力需求會明顯下降，如果電力輸出降低到30MW，那么電站就可以滿足每天24小時無間斷供電。

截止到3月31日，Bokpoort電站已實現(xiàn)連續(xù)14天無間斷供電，平均運(yùn)行負(fù)荷率達(dá)66%。（負(fù)荷系數(shù)是反映系統(tǒng)運(yùn)行效率的數(shù)值，指實際電力輸出與最大的潛在電力輸出之間的比率）

按照南非綜合資源規(guī)劃(IRP)此前預(yù)計，典型帶9小時儲熱系統(tǒng)的光熱電站的負(fù)荷系數(shù)可達(dá)到43%，但Bhula認(rèn)為Bokpoort電站的負(fù)荷系數(shù)至少為60％。

據(jù)Eskom公司發(fā)言人Khulu Phasiwe透露：“Eskom公司燃煤電站的負(fù)荷系數(shù)在78％和90％之間，而Koeberg核電站負(fù)荷系數(shù)是90％。在之前的年度報告中，Eskom公司表示并網(wǎng)的所有可再生能源項目的平均負(fù)荷系數(shù)在31%左右，包括各種可再生能源技術(shù)。”

良性電價機(jī)制的重要性

Bhula認(rèn)為，如果南非想最大限度的發(fā)揮光熱發(fā)電的潛力，很有必要修訂南非綜合資源規(guī)劃(IRP)。

此外，Bhula還表示，“IRP進(jìn)一步推測典型帶9小時儲熱系統(tǒng)的光熱電站的建成交付需四年時間。而Bokpoort項目的開發(fā)過程表明，平均負(fù)荷系數(shù)可達(dá)60％，同時僅需三年即可完成建設(shè)并交付使用。”

據(jù)Bhula介紹，Bokpoort電站于2016年3月19日正式投入商業(yè)化運(yùn)營，由8個集熱場單元組成，共安裝反射鏡241920面，聚光面積達(dá)658000平方米。反射鏡會像向日葵一樣跟蹤太陽旋轉(zhuǎn)吸熱，然后把熱量積聚在介質(zhì)為導(dǎo)熱油的集熱管里，當(dāng)導(dǎo)熱油被加熱到400攝氏度左右，熱量會被輸送到熱交換器里，在熱交換器里產(chǎn)生蒸汽推動汽輪機(jī)直接發(fā)電。而另一部分熱量則通過交換器被輸送到大型熔鹽罐進(jìn)行儲存，以備太陽下山后繼續(xù)發(fā)電。據(jù)悉，直接利用儲存的熱量進(jìn)行發(fā)電并輸出的過程大約需要三十分鐘左右。

Bhula表示：“基于IRP過時的理論數(shù)據(jù)，光熱發(fā)電更多被視為一種用于調(diào)峰的技術(shù)，用電高峰時段的電價也被差異化設(shè)置，采取了分時電價政策，即基礎(chǔ)電價、日常電價和可調(diào)電價，可調(diào)電價即在用電高峰期發(fā)電的電價。這意味著在白天光熱電站僅享受日常電價，而在高峰期電價則將是基礎(chǔ)電價的2.7倍，晚上10點到早上6點則不享受電價補(bǔ)貼。這種電價制度不但達(dá)到了激勵項目開發(fā)商增加儲能系統(tǒng)容量的目的，還不斷促使南非光熱發(fā)電價格不斷下降。”

Bhula舉例稱：“電價機(jī)制的良性作用在以下項目實例中得到了很好的體現(xiàn)。屬于南非可再生能源獨立電力采購計劃（REIPPPP）第二階段的Bokpoort電站配置了9.5小時的儲熱系統(tǒng)，而第三階段的Redstone項目則配置了長達(dá)12小時的儲熱系統(tǒng)。如果配置儲熱系統(tǒng)不能為你帶來利益，那為什么你還要配置更長時間的儲熱系統(tǒng)？”

此外，據(jù)Bhula透露，Eskom公司不得不在2020年之前停運(yùn)其老化的發(fā)電站。如果南非修訂開拓光熱發(fā)電的計劃，那么配置適當(dāng)儲熱系統(tǒng)的光熱電站有望替代那些即將停運(yùn)的電站。

Bhula認(rèn)為，從技術(shù)角度來看，光熱電站一般不會像燃煤電廠一樣突然出現(xiàn)負(fù)荷損耗。產(chǎn)生負(fù)荷損耗的唯一原因就是天氣，而在大部分情況下，系統(tǒng)操作員會很準(zhǔn)確對天氣進(jìn)行預(yù)測。

社會與經(jīng)濟(jì)效益顯著

南非擁有世界上最優(yōu)秀的太陽輻射資源，并且有足夠的空間來建設(shè)足夠多的光熱電站。而一個大型光熱電站的建設(shè)很有可能帶動所在地區(qū)規(guī)模化的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并拓展本地供應(yīng)鏈。如果電站在南非偏遠(yuǎn)地區(qū)的選址也會大大有利于扭轉(zhuǎn)該偏遠(yuǎn)地區(qū)惡化的經(jīng)濟(jì)形勢。

以Bokpoort電站為例，Groblershoop小鎮(zhèn)約有9000戶人口，Bokpoort電站在施工高峰期給當(dāng)?shù)貏?chuàng)造了1300個工作崗位；而在電站運(yùn)維過程中，可提供62個全職工作崗位。對一個小鄉(xiāng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展來說，該項目的開發(fā)確實起到了極大的帶動作用。

位于Upington附近的一家當(dāng)?shù)仄髽I(yè)在約翰內(nèi)斯堡為Bokpoort電站建造了巨大的高溫流體輸送管道并現(xiàn)場組裝了兩座高14米直徑40米的熔鹽儲罐。

未來，Bokpoort電站將逐步可以滿足Groblershoop305戶家庭的電燈、電視、收音機(jī)等的日常用電需求，電力總價高達(dá)1200000南非蘭特。此外，項目開發(fā)商還在當(dāng)?shù)亟ㄔ炝艘粋€供水項目，首次給Topline村莊附近77戶家庭供應(yīng)淡水。

Bhula表示：“光熱電價從首輪投標(biāo)的每千瓦時3南非蘭特到第四輪投標(biāo)降低為每千瓦時1.2南非蘭特，相較于Eskom新開發(fā)的燃煤電站來說，這個價格極具競爭力。我相信，如果光熱發(fā)電規(guī)模化效益進(jìn)一步顯現(xiàn)，那光熱電價可能還會繼續(xù)下降。”

原標(biāo)題:光熱電站替代燃煤電站將在南非上演？