哈纳斯的光热试验
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作者: 本刊编辑部
在风电领域的地位举足轻重的哈纳斯，又将触角伸向光热发电领域，它能够成功吗？
从银川开发区出发，沿青银高速，两个小时车程便可达到盐池――这座因盛产滩羊、甘草而久负盛名的宁夏东部县城，因周围分布着大小20余个天然盐湖而得名。昔日，这里还是兵家必争之地，并曾造就过“三十里一堡，六十里一城”的盛景。如今，这里除却漫漫黄沙、萋萋荒草，只剩下一段段残败的明城墙。在风沙的撕扯下，其又变得残败不堪。
过不了多久，这里将拔地而起一座现代化的光热发电厂。10月12日，由哈纳斯新能源集团投资，联合华北电力设计院、西门子等共同打造的亚洲首家槽式太阳能―燃气联合循环（ISCC）发电站在这里破土动工。据了解，该工程建设总投资22.5亿元，规划容量高达92.5MW，预计在2013年10月建成投产。在项目建成后，预估年发电量相当于每年节约标准煤10.4万吨，与相同发电量的常规火力发电厂相比，每年减少二氧化碳排放量21万吨。
哈纳斯，一家原本在发电领域籍籍无名的企业，也终随着这一划时代的项目而浮出水面。事实上，自1999年银川市天然气总公司（哈纳斯新能源集团的前身）成立时，就开始规划新能源的未来。多年来，其一直致力于新能源的发展，目前已取得长足的进步。现在，其已经成长为一家业务范围覆盖风力发电、光热发电、热电冷联产、液化天然气生产和销售、城市燃气供应、集中供热与制冷、城市基础设施建设等领域的国有控股大型能源公司。
更不为人知的是，从2007年起，哈纳斯新能源集团就致力于风电项目的开发，至今已参与了多起风电项目建设，在风电领域的地位举足轻重。而今，其又将触角伸向光热发电领域。哈纳斯甚至宣称，将在“十二五”期间陆续开展建设2个光热基地、10个光热项目，未来的目标是光热发电累计突破百万千瓦。
自2010年4月以来，哈纳斯组织了数十位国内外光热领域的专家，对光热发电进行了充分的调研、技术论证和经济性分析。同时，哈纳斯新能源集团还联合华北电力设计院、西门子等公司共同就项目建设的关键环节和重要问题，进行了多次充分的交流和协商。
哈纳斯新能源集团总裁马富强表示，盐池太阳能项目充分利用了宁夏当地丰富的太阳能资源和沙漠荒地，减少了煤炭等化石能源对环境的污染，调整和完善了当地的能源结构。
当盐池遇到哈纳斯
作为西部大开发的重点省份之一，宁夏一直希冀成为能源强省。宁夏煤炭资源丰富，同时，还有丰富的风能、太阳能、水能等资源，而盐池凭借光照条件好、日照时间足等得天独厚的自然资源优势，在发展新能源，尤其是太阳能方面具备了更为有利的基础条件。此外，从宁夏卫视与第一财经合作探索制播分离中，宁夏人的创新意识得以充分体现。
而作为致力于新能源发展的大型国企，哈纳斯长期以来秉承提供多样化能源解决方案和可持续性的能源利用方式的宗旨，助力中国能源转型。现在，风力发电、光热发电等新型能源使用方式又成为哈纳斯业务发展的核心。如此，当盐池遇到哈纳斯便擦出夺目的火花。
其实，将项目落地盐池并非随意之举。在项目地点选择上，哈纳斯就充分考虑到宁夏地区太阳能资源在区域分布上的不同。而经过研究对比发现，宁夏盐池县所处的地带更适合光热发电，而且项目选址处于沙漠边缘，避免了因为发展光热项目而占用宝贵的耕地资源。
据了解，建厂厂址位于毛乌素沙漠边缘，植被较少，槽式镜场可以吸收及遮挡太阳光线，从而降低项目地区的地表温度和蒸发量，有利于植物的成活和生长。同时，利用冲洗聚光镜后漏入地面的水，为植物提供必须的养分。据了解，电站建成后，将尝试在镜场下方种植低矮耐旱绿色植被，更有望将沙漠变为绿洲，对改善当地生态、保护环境无疑起到促进作用。该项目为宁夏乃至我国的新能源发展开辟了新的模式。
在项目论证时，哈纳斯就确定了合理开发太阳能资源，增加宁夏电网的新能源的比例，实现电力可持续发展，促进当地能源结构调整目标。如此，项目机组配置方式灵活，具备快速启停，可在无外接电源的情况下启动，运行稳定等特点，能够减少对电网的冲击，强化电网调峰能力，对满足宁夏电力需求，完善当地综合能源体系，起到支持作用。
除了考虑推动宁夏地区的节能减排工作，增加新能源在宁夏电网中的比例外，在项目论证初期，哈纳斯还以为当地人民谋福祉作为重中之重。这不仅体现在改善当地能源结构方面，更为重要的是，该项目利用沙漠节省土地资源，保护生态环境，减少污染，将社会、经济和环境效益最大化。同时，在一定程度上也解决了荒漠化地区群众的就业、增收问题。
如今，提高可再生能源利用率，尤其发展太阳能发电是改善生态、保护环境的有效途径。宁夏盐池哈纳斯高沙窝槽式太阳能-燃气联合循环（ISCC）发电站以其清洁、源源不断、安全等显著优势，切实解决了能源产业发展与自然环境之间的矛盾，形成了可复制、可持续的新能源产业发展模式，这可谓是哈纳斯应对气候变化挑战做出的一次积极尝试。
正如哈纳斯的愿景所倡导的，“通过明智地投资建设，以开发出更好的新能源解决方案来实现社会大众从对传统能源的依赖向新能源转变这一目标；通过有效地开发利用资源，并与企业合作，帮助社区来实现这一目标；通过为社区谋福利，并向其它领域拓展，实现企业自身的发展壮大。”马富强说。
兼顾经济与社会效益
据了解，太阳能热发电系统是利用太阳能集热器，通过聚集太阳能加热工质，通过工质产生水蒸汽，推动汽轮机发电，与太阳能光伏发电相比，太阳能热发电光电转化效率高，寿命长。而槽式太阳能―燃气联合循环发电系统（ISCC）是将槽式太阳能热发电系统与燃气轮机发电系统相结合，改变了传统槽式太阳能热发电的模式。
哈纳斯盐池项目就采用了目前最为成熟的槽式太阳能―燃气联合循环发电技术，通过增加储热装置并与天然气联合运行的方式，在太阳能充足和不足时均能稳定运行，减少了机组的频繁启停，大幅降低了能耗，最大程度地提高了全年机组发电效率，实现不间断稳定发电。
据了解，使用ISCC技术目前已有埃及的Kuraymat项目、美国的 Martin Next Generation Solar Energy Center项目和摩洛哥的 AinBeniMather项目等即将投入运行，并取得了极大的成功。如果顺利，哈纳斯项目也将为我国太阳能―燃气联合循环电站大型商业化运作积累经验。
据哈纳斯集团项目负责人及参与设计的华北电力设计院等机构的相关负责人介绍，槽式太阳能热发电技术的研发和应用，能有效地实现大容量的光热发电，提高了太阳能电厂的总体效率。宁夏哈纳斯槽式太阳能―燃气联合循环发电年利用太阳能资源与同年发电量的常规火力发电厂相比，不仅节约资源，其二氧化碳减排量每年大约在21万吨。
据了解，常规槽式太阳能发电全厂总热效率约为13％～16%。常规燃气―蒸汽联合循环（NGCC）发电全厂总热效率约为45%～50%。而槽式太阳能―燃气联合循环发电系统充分利用太阳能作为中低温加热热源，天然气发电后的高温烟气作为高温加热热源，用该系统发电全厂总热效率可达70%～80%。提高能源利用效率，电站的总体效率可提高25%。
同时，该系统还有利于提高供电可靠性、安全性。从太阳能辐射的日分布上看，从上午9点至下午4点太阳能辐射强度较强，本工程通过增加热储能系统后，整个ISCC系统运行可延长至晚上9点，系统出力变化与电网用电峰谷相吻合。即在太阳能资源充足时，燃气轮发电机与汽轮发电机按槽式太阳能―燃气联合循环方式运行；太阳能资源不足和夜间，燃气轮发电机与汽轮发电机按常规燃气―蒸汽联合循环方式运行。发电机组配置方式灵活，可快速启停，对电网起到支持作用，增加了电网的安全可靠性。
哈纳斯就此次槽式太阳能基地项目已与中国华北电力设计院、德国西门子公司等就项目建设的关键环节和重要问题多次进行了充分交流和协商。无疑，两大巨头协同助力该项目也是宁夏盐池哈纳斯高沙窝槽式太阳能）-燃气联合循环电站项目的亮点。
据了解，华北电力设计院在光伏领域拥有前瞻性的经验及技术，自2004年至今，参与30余项光伏工程，在太阳能资源普查、规划、选址、测量、资源评估及预可行性研究、可行性研究、项目申请书、初步设计、施工图设计等全部咨询、设计、总承包的各个阶段都积累了强大技术实力。西门子公司在新能源领域聚集了一批世界顶尖的优秀人才和专家。
有了技术的保证，还需要对其经济性、环境价值、社会效益做出综合权衡。在环境、经济和社会价值方面，槽式太阳能热发电以其清洁、源源不断、安全等显著优势，有效提高可再生能源利用率，改善和保护生态环境，营造电厂生态圈，出色地实现了可再生资源与清洁能源的协调发展。
马富强说：“宁夏盐池哈纳斯光热发电站项目的建设，必将大大提高太阳能光热的利用率，同时对研究太阳能―燃气联合循环电站的设计、建设、管理、运营和维护都具有重要的示范意义，其建成投产更将标志着中国进入世界太阳能热发电领域的最高水平。”而哈纳斯人正在以自己的方式谱写着中国的太阳能发电史。
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