耗資22億的燒鳥(niǎo)工程？揭秘全球最大太陽(yáng)能熱電項目Ivanpah

        近日，一則“全球最大太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)投產(chǎn)”的消息出現于各家媒體，讓這座Google參與投資建設的Ivanpah太陽(yáng)能熱電項目吸引了眾多眼球。但據能豆君搜集資料發(fā)現，其實(shí)Ivanpah早已在2013年底竣工并從2014年1月就開(kāi)始運行。但關(guān)于Ivanpah的爭論從其建設初期就從未停止：它到底是人類(lèi)的偉大工程還是耗資巨大的生態(tài)破壞“怪獸”?

Ivanpah概況

地點(diǎn)：美國加州伊凡帕旱湖(IvanpahDryLake)

占地面積：14.2萬(wàn)平方千米

光伏組件:4,000英畝

總體發(fā)電量：392兆瓦(全美太陽(yáng)能發(fā)電總量的30%)

滿(mǎn)足用戶(hù)用電需求：14萬(wàn)戶(hù)

減少二氧化碳排放：40萬(wàn)噸/年

耗費人力&工程造價(jià)：2,700位工作人員+22億美元(16億美元為美國能源部貸款)

開(kāi)工時(shí)間：2010年10月

竣工時(shí)間：2013年12月

運行時(shí)間：2014年1月

由美國B(niǎo)rightSource能源公司、NRG能源公司和Google共同參與投資的世界上最大的太陽(yáng)熱電系統“艾文帕太陽(yáng)能發(fā)電系統”(IvanpahSolarElectricGeneratingSystem，ISEGS)位于美國拉斯維加斯西南部40英里的莫哈韋沙漠，當地全年日照充分，距離輸電線(xiàn)路距離較近。ISEGS由3座太陽(yáng)熱發(fā)電廠(chǎng)組成，它的成型和運作被視為提供了能和化石燃料競爭的新能源工程樣本，是在下一代科技、創(chuàng )新、政府、企業(yè)合作之下共同形成的，可以應對氣候變化的可持續解決方案。

2014年2月，Ivanpah項目?jì)鹊亩ㄈ甄R場(chǎng)和兩座發(fā)電塔

ISEGS由持有電站一半股權的NRG能源公司負責營(yíng)，BrightSource和Google公司合計持有電站的另一半股權。由于工期拖延和資金超過(guò)預期，在建設過(guò)程中BrightSource不得不從包括DBL，摩根史坦利，BP，雪弗龍在內的多家投資方籌集資金。

2011年，Google曾向Ivanpah投入了1.68億美元。Google表示，除了對25年電力合同帶來(lái)的經(jīng)濟效益很有興趣外，還希望Google的數據中心能直接或間接的獲取清潔能源。

由Ivanpah定日鏡組成的GOOGLE字樣

Ivanpah工程建成后，BrightSource也從一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電工程建造商轉變?yōu)樘?yáng)能技術(shù)提供商，將此后工程的產(chǎn)權和經(jīng)營(yíng)權交給那些財大氣粗的能源公司。

建設初期航拍

原理：把鏡面反射用到極致

與傳統的利用光伏組件直接將太陽(yáng)能轉為電能不同，為了追求更高的發(fā)電效率，Ivanpah采用了不同的熱發(fā)電和電力塔技術(shù)：通過(guò)利用巨大的定日鏡(每個(gè)由兩面鏡子組成)形成的定日鏡場(chǎng)，將陽(yáng)光集中聚合在平均分布的三座高達450英尺的電力塔的頂端的鍋爐。在鍋爐溫度到達1000華氏度(約538℃)的時(shí)產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)渦輪機產(chǎn)生電能。由于地處沙漠水資源稀缺，Ivanpah采用干燥冷卻法來(lái)控制溫度。

定日鏡

電力塔

發(fā)電量不及預期

據C整合的數據：自2014年1月份投運到8月份，Ivanpah的發(fā)電量遠遠低于預期水平。其中的原因有兩個(gè)：

首先是糟糕的天氣。下圖可見(jiàn)，加州南部和內華達州2014年的輻照水平與過(guò)去15年的平均數據相比產(chǎn)生了很大的偏離。Ivanpah項目位于加州南部靠近內華達的邊界位置，正好是在地圖中的藍色部分。

芬蘭Vaisala資源評估服務(wù)公司分析認為：“輻射強度因為波動(dòng)每下降5%，將會(huì )給光熱或光伏電站的開(kāi)發(fā)商或運營(yíng)商帶來(lái)1%-1.5%的營(yíng)收損失，因此太陽(yáng)能行業(yè)對于全面且長(cháng)期的氣象數據的收集需要非常強烈。”

第二個(gè)原因是初期設備運轉問(wèn)題，要知道按照計劃，整個(gè)電站需要經(jīng)過(guò)4年的試運和不斷修正才能達到完全正常運行，這在一定程度上也會(huì )影響發(fā)電量。

不過(guò)，據EIA2015年1月公布的最新數據，Ivanpah的發(fā)電數據開(kāi)始好轉：2014年11月，ISEGS共發(fā)電47,176兆瓦時(shí)，成為了從2014年1月以來(lái)第三好的發(fā)電月份。2014年6月的最好數據為64,335兆瓦時(shí)，其次是10月的56,013兆瓦時(shí)。預計2014全年的發(fā)電量將達到預期的近一半。

“耗資22億的燒鳥(niǎo)太陽(yáng)能項目”

除了受到發(fā)電量方面的質(zhì)疑，Ivanpah還遭到了環(huán)保和動(dòng)物保護組織的抨擊。

早在2013年12月，加州能源委員會(huì )(CaliforniaEnergyCommission)就曾表示“截至目前，Ivanpah太陽(yáng)能發(fā)電系統(ISEGS)是唯一一座已經(jīng)獲得加州能源委員會(huì )授權建設的啟用發(fā)電塔技術(shù)的同類(lèi)發(fā)電站。迄今，ISEGS并沒(méi)有滿(mǎn)負荷運營(yíng)，但是已經(jīng)導致大量的鳥(niǎo)類(lèi)死亡。”因此，委員會(huì )決定阻止Brightsource的500MWPalen項目的建設。

而當BrightSource公司隨后遞交在約書(shū)亞樹(shù)國家公園附近的河濱郡建立第二個(gè)太陽(yáng)能電廠(chǎng)的藍圖時(shí)，美國魚(yú)類(lèi)和野生動(dòng)物組織提出了反對。他們告訴州監管部門(mén)，他們擔心電廠(chǎng)產(chǎn)生的高熱會(huì )殺死金雕和其他受保護動(dòng)物物種。

 

因Ivanpah死亡的鳥(niǎo)類(lèi)

也正因為如此，Ivanpah被各種環(huán)保團體稱(chēng)為“耗資22億的燒鳥(niǎo)太陽(yáng)能項目”，鍋爐附近的高溫將從項目上空飛過(guò)的鳥(niǎo)兒紛紛灼傷甚至燒焦。在BrightSource能源公司2013年發(fā)布的一份資料中，數據顯示僅在系統測試階段發(fā)電現場(chǎng)發(fā)現了許多死鳥(niǎo)。聯(lián)邦生物學(xué)家已經(jīng)注意到這些鳥(niǎo)兒似乎都是直接被燒焦的。死鳥(niǎo)中包括兩只老鷹、四只夜鶯、一只鸊鷉、一只游隼和幾只麻雀。

Ivanpah建成后對周?chē)鷳B(tài)可能帶來(lái)的影響

聯(lián)邦機構駐加州首府Sacramento辦公室的候鳥(niǎo)類(lèi)助理區域總管EricDavis說(shuō)：“新技術(shù)出現后，你并不知道它會(huì )帶來(lái)什么影響。我們會(huì )設法計算出這個(gè)問(wèn)題有多嚴重，并努力減少鳥(niǎo)類(lèi)的死亡率。”

所以，比起投資者是否能在未來(lái)的25年內享受發(fā)電效益相比，更不確定的也許是這座工程會(huì )對當地的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生怎樣的影響。

Ivanpah實(shí)景