2015年,PG&E客户获得了伊万帕约97%的合同电子,这比第一年有了很大的提高。
但这提出了一个问题:资料来源:SEC / EIA数据单元1,单元3
伊凡帕的工程挑战到底是什么?为什么要花一年的时间来解决?
为了找出答案,我与NRG的工程专家进行了交谈,该公司是Brightstar和Google共同开发该项目的三个太阳能合作伙伴之一,是其运营合作伙伴。
NRG发言人大卫·诺克斯(David Knox)告诉我:“我们遇到的工程问题实际上只有在首次大规模部署中才能看到和解决。”
“在第一年,大量阴天不仅影响了能源输出,还影响了工厂调试和调节所有控制系统的能力。”
伊万帕的净发电量为377兆瓦,是有史以来第一座实用规模的直接蒸汽太阳能塔:依靠太阳能的任何类似新技术也都需要一连串的晴天才能诊断和尝试解决工程问题。
“但是现在我们已经吸取了教训,行业也吸取了教训。其他人则不必。”他补充说。
“但是,第一次大规模安装需要经过这些步骤。”
纠正太容易绊倒的蒸汽传感器
NRG公用事业规模可再生能源运营副总裁Mitchell Samuelian表示,调整蒸汽鼓上传感器的设置以防止太容易跳闸是第二年发电量增加的最大贡献之一。
“如果早晨甚至飘散着一团淡淡的小云,工厂也会跳闸。实际上,每天早晨我们会进行四到五次鼓式行程,”他告诉我。
Samuelian拥有工程学背景,在进入NRG之前从事过传统的火力和水力发电方面的工作。NRG本身精通运营传统的火力发电厂,这些电厂使用与CSP电厂相同的方式使用动力块,但是它们以天然气为燃料或煤炭,而不是太阳能。
在这两种新型的“塔式” CSP中,无论是像伊凡帕(Ivanpah)那样直接在蒸汽上运行,还是像月牙形沙丘(Crescent Dunes)那样在具有能量存储功能的熔融盐上运行,传递介质都被不断反射自镜子(定日镜)的阳光移动路径加热。放在中央塔楼的接收器上
蒸汽鼓必须在太阳能塔中缩小尺寸。
在伊凡帕(Ivanpah),聚集在塔架接收器上的阳光将水加热成蒸汽,并进入蒸汽桶。
在塔上500英尺高的地方,鼓必须比常规发电厂中的典型蒸汽鼓小。蒸汽桶的底部有水,加热水的顶部有水蒸气。在伊凡帕(Ivanpah)工厂中,该管道通过塔向下输送,以操作下方的蒸汽轮机。
他告诉我:“在天然气或燃煤发电厂中,蒸汽鼓要大得多,因此它们在水位上升和下降时不会遇到相同的问题。”“水平的微小变化不会引起问题。因此,这仅仅是事实,它在塔中,并且很难在其中放置巨大的大蒸汽桶。”
传感器重置有助于将早晨的启动时间减少到25分钟。
最初,蒸汽鼓中的水位传感器的设置类似于化石燃料厂的传感器,如果水位升高太多,则跳闸,这表明蒸汽产量不足,无法运行涡轮。
但是在太阳能配置下,每一个经过的云层都会将其绊倒,不必要地关闭了工厂,尤其是在早晨启动时。
Samuelian说:“因此,我们进行了工程和重新设计,因此我们可以在运营时进入更高和更低的层次。”“工作范围为正负三英寸。现在我认为我们的范围是正负11或12英寸。”
“现在,我们每两周就有一次初创之旅”
简单地将蒸汽鼓水位传感器复位,使其对水位的敏感度降低一些(我们在这里说的是几英寸),而又不危害涡轮机的运行,这是早晨启动时间从四个小时减少到25分钟以下的很大一部分分钟:
“在开始的几个月中,我们大约需要三到四个小时才能启动,现在从太阳升起到实际同步设备的正常阳光灿烂的日子25分钟的范围。”他说。
许多其他的小型工程修复包括对集成控制系统的不断改进,该控制系统用于控制太阳能场中镜子的移动,而控制系统用于操作电厂本身。
伊凡帕(Ivanpah)是世界上首次尝试建造公用事业规模的直接蒸汽太阳能塔CSP。Abengoa在2011年以11兆瓦的规模建造了西班牙第一座直接蒸汽塔CSP,该规模仅为试点规模。Abengoa的直接蒸汽Khi Solar One于2016年在南非上线,但装机容量仅为50 MW,而两年前,Ivanpah的三座塔总计377 MW。
新技术需要时间来完善。我问NRG,传统发电厂是否也有类似的启动问题:
“哦,是的。”撒母耳人说。“您会在所有新技术中看到这一点。实际上,如果您早看的话;我记得最初几年他们会告诉您,当他们首次使用燃气轮机驱动发电机时,该新技术的强制停机率在30%或40%范围内。如今,这些东西的可用性介于97%到98%之间。”
就像其他任何技术一样。消除所有错误只需要一段时间。
对于幕后工程师而言,改善技术问题只是例行公事。
但是CSP与其他任何技术都不一样。当今高度政治化的媒体在敌对的目光下,我们以前的同类首创的能源技术并没有开始:
没有人关心工程师花了多年的时间来解决燃煤或燃气轮机的启动问题。太阳能光伏可以解决太空隐私中的任何启动错误。
现在由鲁珀特·默多克(Rupert Murdoch)拥有的《华尔街日报》被广泛引用,理由是有关伊凡帕(Ivanpah)对PG&E发电的要求,但事实陈述是错误的,这似乎使第一座直接蒸汽太阳能塔未能达到目标的惊人失败。
当我问负责的记者为什么她忽略了SEC文件中的事实时,她说,因为BrightSource也不会“记录在案”。
如果PPA是机密的,则当事方如果披露不在公共领域中的PPA,则应承担责任:但是,另一位记者去年在美国证券交易委员会(SEC)的文件中却花了不少钱,因此属于公共领域。
SEC备案是可靠的来源; 《华尔街日报》援引大多数企业的意见,因为投资者需要事实。
SEC的文件显示,PG&E的两个机组在四年的增长之后所需的成熟年份合同发电量为640,000 MWh。
在整个交付期限内,“太阳能合作伙伴II”(第1单元)的“合同量”预计每年为304,000兆瓦时,太阳能合作伙伴VIII(第3单元)的“合同量”为335,600兆瓦时,卖方必须在交付期内交付保证的能源量。两年的测量期。
现在,这是第一个两年测量期的数学:2014-15:
“在商业运营日期之后的第一个测量期间,生产保证通常为合同数量的140%。”
因此,要获得PG&E的两年需求,请将640,000乘以140%= 896,000MWh。EIA显示PG&E的1号机组和3号机组两年发电量为723,153 MWh。
在过去的两年中,这是合同规定数量的81%。
但是大部分短缺是在第一年:PG&E向加利福尼亚公共事业委员会请求其保留合同的原因是解决了这些工程难题后的改进。
2015年,PG&E客户获得了伊万帕约97%的合同电子。
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