目前,在全球一些天然氣價格相對昂貴的地方,光熱發(fā)電行業(yè)正在上演涅槃重生的好戲。
誠然,美國天然氣非常廉價,但這只是一個例外。在世界上的大部分區(qū)域,天然氣價格還是比較昂貴的。因此,在陽光普照的非洲,配置廉價儲能系統(tǒng)的光熱發(fā)電項目目前看來極具競爭力。
事實上,當光熱項目配置儲熱系統(tǒng),具有較高的容量因子,作為一種可以實現(xiàn)調峰的可再生能源時,其可以直接與天然氣抗衡。目前,盡管槽式技術仍是更受歡迎和比較成熟的光熱發(fā)電技術路線,但熔鹽塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)的性價比更高。配置儲熱系統(tǒng)后光熱電站可以實現(xiàn)日夜不間斷運行,且壽命可長達三十年之久,而且在電站停運的情況下,系統(tǒng)仍可以持續(xù)保溫兩個月左右。
由于非洲以及中東北非地區(qū)天然氣昂貴,其光熱市場正日益興旺,蓬勃發(fā)展。
目前,摩洛哥已著手執(zhí)行其到2020年實現(xiàn)將近2GW光熱發(fā)電裝機的發(fā)展目標,這個數(shù)字是目前美國總光熱發(fā)電裝機的兩倍左右。同時,納米比亞也已發(fā)布一份征求意見書,考慮開發(fā)光熱發(fā)電并使其未來滿足本國電力需要的20%左右。此外,埃及和阿爾及利亞也有了一些光熱混合電站。而所需能源幾乎全部依賴進口天然氣的南非則正在本國可再生能源獨立電力生產采購計劃(REIPPPP)的實施過程中穩(wěn)步發(fā)展光熱發(fā)電,截止目前光熱發(fā)電并網規(guī)模已達200MW,而且未來還將開發(fā)更多光熱電站。
這些市場當中,儲熱是必要條件,以此代替進口價格昂貴的天然氣。摩洛哥給日落后的太陽能發(fā)電提供15%的補貼,納米比亞發(fā)布的征求意見書中也要求配置8小時儲熱系統(tǒng),而南非則直接規(guī)定儲熱型光熱電站在下午四點半到晚上九點半的晚高峰用電時段內將享受基準電價2.7倍的額外補貼。
事實上,因為經濟快速發(fā)展、淘汰破舊燃煤電廠和提高人民生活環(huán)境質量方面的需要,上述國家都急需額外電力。
首先來看電力需求長期無法滿足的南非,到2030年該國發(fā)電裝機量必須翻一倍才能滿足需求。同時,按照南非政府的計劃,屆時可再生能源發(fā)電裝機量需占總發(fā)電裝機規(guī)模的42%左右,達到近18GW。正是基于上述可再生能源發(fā)展的長遠目標,南非政府才希望給予儲能型光熱電站特殊的補貼來促進行業(yè)的發(fā)展。
與擁有豐富且廉價的天然氣做后備資源的美國不同的是,南非并沒有寄希望通過發(fā)展蓄電池來儲存能量。目前,美國最大的蓄電池——位于加州Tehachapi的蓄電池系統(tǒng)每天可供應32MWh電能,但它的壽命周期僅為三到五年。
相比之下,南非開發(fā)的前五個光熱項目所配置的儲熱系統(tǒng)每天可提供2500MWh電能,而且連續(xù)運行壽命可長達30年。
Greenpeace和SolarPaces最近發(fā)布的一篇報告稱,在樂觀的發(fā)展條件下,到2050年全球光熱電站將提供總電力需求的12%。
SolarPACES部長Christoph Richter表示:“在過去5到10年的時間里,光伏行業(yè)得到了巨大的發(fā)展,而目前光熱發(fā)電行業(yè)尚處在發(fā)展的初級階段,因此我們預計未來光熱發(fā)電成本將大大下降?!?br/>
市場穩(wěn)定對行業(yè)發(fā)展極其重要
Richter在掀起光熱行業(yè)發(fā)展第一波浪潮的西班牙工作。在曾經的短短四年內,西班牙光熱發(fā)電就發(fā)展至發(fā)電量占電網總接收電量的2%,但隨著西班牙違背了其原定的FIT電價政策之后,就再沒有開發(fā)新的光熱電站。
Richter表示:“最初西班牙發(fā)展光熱發(fā)電行業(yè)的政策環(huán)境很好,但并不穩(wěn)定。經濟危機發(fā)生后,政府的支持力度大大削減,這對于非常依賴工業(yè)發(fā)展的光熱發(fā)電行業(yè)非常不利?!?br/>
而南非看起來更可能會嚴格執(zhí)行既定的補貼政策,該國光熱發(fā)電項目多由眾多利益相關者組成的財團共同開發(fā)。南非一系列穩(wěn)步推進的投標輪次中都有明確的裝機要求,因為開發(fā)者的專業(yè)性是項目進一步開發(fā)的必要條件,所以每一個項目在投標前都可以確定其可實現(xiàn)性并預測其獲得通過核準的可能性。
SolarReserve首席執(zhí)行官Kevin Smith表示:“為了在南非光熱項目招標中勝出,你需要對所屬已獲核準項目的股權債權問題有百分之百的信心。目前我們在南非所參與的光熱項目的融資總額已近40億美元?!?br/>
事實上,SolarReserve目前在南非擬開發(fā)的光熱項目總裝機已經超額。除了在第三輪投標中中標的配置12小時儲熱系統(tǒng)的Redstone塔式項目,SolarReserve還聯(lián)合法國ENGIE能源集團(其前身是法國天然氣蘇伊士集團)投標了今年進行的第四輪招標B段的七個備選光熱發(fā)電項目中的三個,項目裝機規(guī)模均為150MW。
國際融資機構積極參與
目前,諸如世界銀行、海外私人投資公司以及美國進出口銀行等國際融資機構均會優(yōu)先考慮推動非洲的可再生能源發(fā)展。
Smith表示:“有很多人對在非洲投資很感興趣。對他們來說,關鍵是要找到好項目;我們和國際金融公司以及海外私人投資公司都建立了良好的關系。”
Gigawatt Global公司的首席運營官Weldon Turner同意Smith的說法,他認為,在非洲國家,如果開發(fā)商擁有一個財務狀況良好的項目,就有很多投資商會追著項目跑,而不需要項目方追著投資機構尋求融資。
中東北非地區(qū)最大的能源進口國當屬摩洛哥,該國所需的化石燃料主要依靠進口。該國計劃到2020年,太陽能發(fā)電量占總電力需求的42%。
不久之前,摩洛哥宣布投運了位于Ouarzazate、Noor混合發(fā)電園區(qū)的首個160MW的光熱電站,該園區(qū)預計到2020年建設完工,總裝機將達600MW。同時,Noor發(fā)電園區(qū)只是摩洛哥計劃開發(fā)的2GW太陽能發(fā)電項目中的一部分。
目前,項目中標聯(lián)合體的牽頭方ACWA電力集團已經開建NoorII和NoorIII。此外,摩洛哥一月份發(fā)布的新的征求建議書計劃開發(fā)另一個裝機400MW的混合太陽能發(fā)電園區(qū),包括光伏電站和儲熱型光熱電站。
摩洛哥從世界銀行、氣候投資基金會的清潔技術基金、非洲發(fā)展銀行以及歐洲融資機構等機構一共給位于Ouarzazate的Noor混合電站融資了30億美元。一旦該項目完工,摩洛哥將擁有并運營該項目。
在這些國家,相比更昂貴的進口化石燃料,光熱不僅被視為一項套期保值的投資,同時也是一項能推動工業(yè)發(fā)展的任重而道遠的事業(yè)。
Richter表示:“摩洛哥所需能源主要依賴進口,并因此給該國帶來了巨大的經濟壓力,特別是當石油價格很高的時候。所以他們把探索的目光逐漸轉移到自身擁有的豐富的太陽能和風能,同時他們清楚地意識到可再生能源項目的開發(fā)將會給摩洛哥創(chuàng)造很多的工作機會?!?br/>
同樣依賴能源進口,另一個跟摩洛哥這種走國際融資路線相似的國家就是納米比亞。在納米比亞電力公司NamPower財務狀況穩(wěn)定的前提下,該國工程師最終選擇開發(fā)光熱發(fā)電項目來滿足該國電力總需求的五分之一。經過認真調研后,納米比亞遞交了一份開發(fā)裝機200MW儲熱8小時的光熱項目征求建議書,并認為這將是能滿足該國200萬人民能源需求的最佳方案。
從繁榮到蕭條的周期性循環(huán)
1979 年,美國受到第二次油價沖擊,在聯(lián)邦政府的支持下,光熱應運而生。ITC政策(聯(lián)邦稅收抵免政策)激勵了來自LUZ公司的、富有遠見的夢想家Arnold Goldman去開發(fā)光熱槽式項目SEGS,最終該公司建設了9座小規(guī)模槽式電站,總裝機354MW。后來,石油價格下降,稅收抵免又受到削減,導致 LUZ公司逐步走向破產,美國光熱行業(yè)也陷入暫時的低谷。
接下來,從2004年開始,西班牙通過補貼政策鼓勵光熱發(fā)展,但隨后又調整了原定的電價補貼政策,太陽能行業(yè)隨之擱淺,留下了一個巨大的太陽能工業(yè)產業(yè)和已經并網裝機的總規(guī)模達2.3GW的光熱發(fā)電項目。
而美國第二輪光熱發(fā)電熱潮的興起得益于奧巴馬推出的新增1.4GW裝機計劃的驅動。
以下兩個項目由Luz公司的繼承者開發(fā):NextEra能源公司收購了9個SEGS系列光熱電站中的絕大多數(shù),并從中獲得豐富經驗,如今他們正運營著位于加利福尼亞、裝機250MW的Genesis槽式電站。此外,參與SEGS電站開發(fā)的部分工程師重組成立了BrightSource公司,并轉換了技術路線,最終建設了采用塔式水工質技術路線、裝機390MW的Ivanpah項目。
此外,Abengoa公司也開發(fā)了兩個槽式項目,總裝機560MW,一個是位于加利福尼亞州的Mojave項目,另一個是位于亞利桑那州、配置儲熱系統(tǒng)的Solana項目。與此同時,SolarReserve公司在內華達州建設了全球第一個大規(guī)模塔式熔鹽光熱電站——裝機110MW的 CrescentDunes。
但是還有很多項目都沒有得到明確的核準。到2013年,由于投資者擔心建設周期3年左右的光熱電站不能在ITC政策到期前完成投運,導致許多項目方轉向觀望,歷時四年的美國第二輪光熱發(fā)電熱潮也宣告結束。
但是,這種斷斷續(xù)續(xù)的行業(yè)發(fā)展進程同時也減緩了行業(yè)提高的進程,使成本下降更加困難。盡管如此,通過上述僅有的五個項目,光熱發(fā)電每千瓦時的價格還是從19.7美分降到13.5美分。
相比之下,南非政策的確定性促使光熱發(fā)電成本價格迅速下降。2015年,Redstone項目的中標電價為12.5美分/KWh,僅為REIPPPP計劃第一輪首個光熱項目——Abengoa開發(fā)的Kaxu Solar One項目的投標電價32美分/KWh的三分之一左右。此外,去年在智利Atacama光熱項目的投標過程中,Abengoa報出了截止目前最低的光熱投標電價,僅為11.5美分/KWh,該價格僅是他們在西班牙投標的第一個光熱發(fā)電項目——Helioenergy1項目投標電價的三分之一。
目前看來,憑著全球可靠的金融支持以及穩(wěn)定的激勵政策,非洲光熱市場所帶來的光熱行業(yè)復興最有可能實現(xiàn)綠色和平組織的預言。