近日，德國光熱公司FRENELL推出一種新型菲涅爾光熱電站設計方案，主要利用高溫熔鹽儲熱系統來保證隔夜儲能，希望憑此大幅降低儲能成本，同時提高暫居塔式和槽式之后的菲涅爾光熱發電技術的市場份額。

據了解，截至目前，全球菲涅爾光熱電站的裝機量總計約177MW，而槽式、塔式光熱電站的裝機總量分別為4.2GW和629MW。

雖然菲涅爾系統的自身特性決定了其無法達到足夠高的溫度來帶動系統運轉并儲存充足的熱能。但是菲涅爾光熱電站設計在生產和安裝環節具備很大的成本優勢。

眾所周知，儲能系統一直被視為光熱技術的主要競爭力以及行業得以發展的關鍵驅動力。而Frenell近日宣布的首個商業化線性菲涅爾聚焦技術——采用熔鹽作為傳熱介質（HTF）和儲熱（TES）介質——這對增強光熱發電技術的競爭力而言，無疑是錦上添花。

Frenell的直接熔鹽傳儲熱技術（Direct Molten Salt，簡稱DMS）是將熔鹽同時作為傳熱和儲熱介質，有利于雙罐熔鹽儲熱系統的整合。

“相對于大多采用合成導熱油作為傳熱介質的槽式系統，Frenell的這一新型菲涅爾系統將不再需要油-鹽換熱器，而且熔鹽的儲熱溫度也不再受到導熱油傳熱介質的最高溫度的限制，”Frenell的項目工程師Anton Hoffmann介紹說，“熔鹽作為傳熱介質，其系統工作溫度會提升至550攝氏度左右，這樣一來，我們就能夠運用先進的再熱朗肯循環蒸汽渦輪機，不言而喻，電站的發電效率會得到顯著提升。”

Frenell方面表示，他們的新方案帶有超過15小時的儲熱系統，不但能夠保證基荷發電，還能使平準化發電成本（LCOE）降低到$50/MWh~$70/MWh。

根據國際可再生能源機構（IRENA）最近發布的公告顯示，到2025年之前，預計槽式光熱電站的發電成本將下降37％至$90/MWh，塔式光熱電站的發電成本將下降43％至$80/MWh。

如果Frenell所言能夠實現，那么菲涅爾技術的發電成本將遠低于塔式和槽式技術路線，如此一來，菲涅爾技術反超目前風頭正盛的槽式、塔式的目標或將成為現實。

投資更加低廉

“菲涅爾系統無論在生產、還是現場安裝方面，其優勢都遠大于槽式技術路線，”Hoffmann表示，“我們的光場中的鏡子是由平面浮法玻璃加工而成，相對于槽式反射鏡的曲面鏡子而言，成本要低很多。”

菲涅爾光熱電站光場中的鏡面比較靠近地面，對風力負載的敏感性較低，因此只需要相對較薄的支撐結構，這種支架的原料是成本較低的卷鋼和標準鋼材。

此外，由于菲涅爾聚光系統中的集熱管位置固定，因此并不需要安裝槽式集熱器中使用的旋轉接頭或者柔性軟管，這不但進一步降低了成本，“還無需像槽式熔鹽系統那樣，需考慮熔鹽對這些組件的腐蝕性。”Hoffmann表示。

而大部分現已落成的菲涅爾項目都獲得了商業銀行貸款，這側面說明了該技術具有較高的可融資性。

目前，全球最大的菲涅爾光熱發電站是印度裝機125MW的Reliance Areva CSP1項目，該項目75%的建設資金是通過海外融資獲得，5%是地方債務，余下的25%則采用股權融資方式籌集。

而西班牙裝機30MW的Puerto Errado2電站便采用了Frenell提供的集熱器，已于2012年5月投運，該電站的融資渠道是位于歐洲的三家商業銀行。



工業領域的廣闊應用前景

“更易實現工業領域的廣泛應用預示著菲涅爾技術具有極大的潛在市場”，太陽能開發商Enerray的首席執行官米歇爾Scandellari表示。

Enerray是由意大利綜合企業Maccaferri集團在2007創立的，曾經主要的業務重心是光伏市場。2014年，該公司成功中標裝機1MW的光熱-有機朗肯循環（ORC）示范項目，為工業生產提供所需的電力和熱能。

該項目包括一個線性菲涅爾集熱器，旁邊是一套小型的槽式系統，預計該電站將于今年九月份投運。

據悉，該電站的投資成本總計650萬歐元（約合740萬美元），目前，世界上最大的磷酸鹽生產供應商——位于摩洛哥的OCP集團正在為該項目提供資金支持，并幫助評估其產量在未來的應用前景。

“從供熱和供電的角度來講，菲涅爾技術在工業應用領域，特別是在采礦業將會有不錯的發展，”Scandellari說，“因為最佳的采礦場大多位于摩洛哥，南非，智利，巴西和西澳等部分地區，而這些地方的太陽輻照資源恰好十分豐富，得天獨厚的自然條件為菲涅爾光熱技術的發展助了一臂之力。一些新興市場如伊朗也為菲涅爾技術提供了良好的發展機會。”

“Frenell采用的直接熔鹽傳儲熱技術，讓菲涅爾技術上了一個臺階，而在不久的將來，隨著菲涅爾光熱技術部署的日益廣泛，將會帶來成本的進一步下降，現在的線性菲涅爾只是降低成本的一個開端。”Hoffman說。