根据NRG最新发布的数据,并由EIA和加利福尼亚能源委员会(CEC)确认,全球最大的直接蒸汽太阳能塔的天然气使用量从未超过5%。
数据源:NRG环境影响评估
在377兆瓦Ivanpah CSP项目中,天然气的使用被限制为发电量的5%,尽管媒体报道暗示了这一点。
在一个例子中,国家企业公园保护协会的沙漠项目经理戴维·拉姆弗(David Lamfrom)被《新闻企业》援引说,他怀疑如果该项目被标为混合动力工厂,该项目是否会取得进展:“如果被称为75%的可再生能源项目的BLM可能会说“不”。
这向读者表明,伊凡帕只有75%的可再生能源,其四分之一的能源来自天然气。这实际上是不正确的。
CEC的发言人亚当·沃德(Adam Ward)证实,伊万帕的兆瓦小时发电量不到天然气的5%。
(伊万帕必须保持至少95%的可再生能源,因为它必须符合通过认证的可再生能源投资组合标准(RPS)准则。)
我问NRG的发言人大卫·诺克斯(David Knox),为什么在2014年的EIA中没有显示天然气发电的数据。他告诉我,该厂直到2015年才能报告天然气发电量,因为CEC尚未决定计算方法。
诺克斯向我转发了NRG的电子表格,其中包括2015年1月至2015年8月新发布的ps(以红色表示),但尚未包含在EIA网站中,您可以在其中查看Ivanpah Unit 1,Unit 2和Unit 3的每月发电量。
EIA发言人乔纳森·科根(Jonathan Cogan)告诉我,EIA推迟了在线获取头几个月的数据的时间,但预计会在今年晚些时候进行。他说:“当我们最终确定2015年的数据文件时,它将被整合到浏览器中。”
NRG提供给我的文件揭示了有关2015年天然气发电总兆瓦时的新细节。
CEC如何决定2015年天然气产生量的计算方法
事实证明,在该项目于2014年9月将天然气使用量增加至5%之后,与CEC进行了多次会议,以找到一种方法来准确确定天然气对发电的贡献。其中一些现在已经传给了一代人,但是如何知道多少呢?
诺克斯说,确定天然气或太阳能发电量是多少兆瓦时不是那么简单。天然气锅炉产生的蒸汽在汽轮机蒸汽路径的中间阶段与太阳能锅炉的蒸汽混合,因此很难将发电与天然气分开。
一旦通过CEC确定了计算天然气对发电的贡献的方法,伊万帕就能报告天然气和太阳能的发电量。当发电机断路器闭合时,现场消耗的任何气体均被视为有助于发电。
诺克斯解释说:“因此,我们在发电机断路器合闸时计量消耗的燃气量,并使用商定的转换系数将燃气燃烧产生的能量转换为电能输出的净MWh。”
背景:
伊万帕集中式太阳能塔项目是首个大规模的直接蒸汽发电厂。 377兆瓦成千上万的大镜子将阳光反射到接收器上,在接收器中,由于聚焦的阳光的热量,水变成了蒸汽。
伊凡帕(Ivanpah)与PG&E签订了PPA(电力购买协议),以构成工厂的三个塔式设备中的两个塔式设备1和3。
2014年,伊凡帕(Ivanpah)运营商要求允许CEC将天然气的使用量从最初计划的较低水平(用于寄生虫过夜使用的2%)提高到5%。
批准了额外的用途,因此,由于燃烧天然气产生的第一个早晨蒸汽,以及在阴天期间,允许使用天然气发电。
伊凡帕(Ivanpah)最初的不良开端导致该项目在最初的两年回顾期(达到全面发电的四年)中未能达到所需产量的70%。
在最初的两年回顾期内,伊凡帕1号和3号机组的平均发电量比合同规定的百分比低19%。但是到第二年,发电量仅比目标低3%,并且仍在改善。
PG&E要求CPUC保留Ivanpah的PPA,因为在启动期间,新技术在初期表现很差,这是例行公事,而这种377 MW直接蒸汽太阳能塔技术在启动时就没有先例,除了11号小型项目兆瓦
这两个单元的2016年第一季度实际发电量实际上已经超过了640,000 MWh的成熟年份要求(2018年应达到的100%水平)。
一夜之间保持温暖的气体有助于加快早晨的起步时间
2014年初早上起步缓慢的一个主要原因-涡轮机在早晨变得多么冷-采用了一些技术含量很低的解决方案。
NRG公用事业规模可再生能源发电业务副总裁Mitchell Samulelian表示:“关于蒸汽轮机将在一夜之间保持多温暖的最初想法已经偏离了很多。”
“典型的发电厂蒸汽轮机需要四到二十小时的加热才能变热到足以启动。但是显然,如果您花24小时为太阳能发电厂加热,您将永远不会赚钱!”
过夜冷却的解决方案是使用气体增加天花板蒸汽的热量,并使涡轮机隔热。这样可以成功地将涡轮机保持在晚上高于750华氏度的温度,从而不会冷却下来。
通过保持一夜的温暖,伊凡帕现在可以在早上非常快速地启动。从4小时到25分钟以下。
在天然气或燃煤发电厂中,这种通宵使用天然气的所谓“寄生负载”(提供现场能源需求而不是出售给电网)是很常规的。
“如果伊万帕(Ivanpah)规模为400兆瓦的燃煤电厂在一夜之间关闭,并且需要在早晨运行,这还将消耗天然气,因为他们将使用天然气为透平做蒸汽密封以便抽取真空并启动。
“因此,我们的许多化石燃料工厂都有一个辅助锅炉,用于在工厂离线时进行补充加热,与伊万帕没什么不同。”
已批准将额外的天然气使用量(最多占发电量的5%)用于寄生虫的隔夜使用,并产生第一个早晨的蒸汽,以加快早晨的启动时间和阴天。
为了将气体保持在5%以下,必要时将其关闭
塞缪尔指出:“我们可以调节使用的天然气量。”“如果天气非常阴暗,我们可以选择不添加任何天然气以保持在线状态;如果我们认为自己已经接近极限,则可以选择不上网。”
而在2016年,天然气价格甚至还没有达到5%。
“在最近的三到四个月中,我们的天然气使用量在3-4%的范围内,” Samuelian说。
苏珊·克雷默(Susan Kraemer)目前正在为即将出版的书籍研究向可再生能源的过渡:
我们如何学习在无限能源上实现文明:基于第一手资料,对发动可再生能源经济中克服的工程挑战进行了思考
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