屋漏偏逢连夜雨,伊万帕聚光太阳能发电塔起火

作者: | 发布日期: 2016 年 05 月 31 日 11:45 | 分类: 产业资讯

全球最大太阳能发电计划之一的伊万帕(Ivanpah)计划,自 2014 年上线之后因表现不如预期,面临债务违约窘境,加州公共事业委员会(California Public Utilities Commission,CPUC)给予“缓刑”至 2016 年 7 月 31 日,限期改善发电产出,正当伊万帕计划全力冲刺发电进度时,2016 年 5 月 20 日又出了状况,一座发电塔意外起火燃烧而停摆。

伊万帕计画工程师表示,整个计划起步期远低于预期中发电能力的原因在于第一年遇上阴雨较多的年份,不仅直接降低了发电量,更严重的是让工程团队失去诊断系统问题以及调整最佳化的先机,导致第二年也因系统尚未能最佳化运转而效能不佳。

其中,效能失常的主要原因之一,其实只是一个很小的物理问题,伊万帕计划的发电原理是聚光在发电塔上的蒸汽锅炉,煮沸水为蒸汽来推动蒸汽涡轮发电,传统蒸汽锅炉的体积相当大,但为了能装在高耸的发电塔上,伊万帕的蒸汽锅炉设计上缩小,蒸汽锅炉都有设有安全措施,内建的传感器若侦测到水位过高,表示热能不足供水没有煮沸成蒸汽,有可能造成水淹过涡轮系统受损,此时就会紧急停机,但是缩小过的伊万帕蒸汽锅炉,热能差一丁点就会水位上下变化很大,导致系统一直紧急停机,甚至在早上得花上 4 小时才能开机,大为减少发电量。

伊万帕工程师找到这个问题后,将传感器的停机安全值上下范围调宽,从原本上下 3 英吋,调宽为上下 11~12 英吋,就大大的改善了停机的情况,早上开机时间也缩短到只需要 25 分钟,过去早上日照较低时只要一小片云飘过就会停机的情况也改善了,如今这种状况已经减少到每几周才发生一次。

伊万帕工程师也抱怨成为媒体焦点的不公,表示过去当各种发电机的发展过程中,也都有一段跌跌撞撞的起步期,包括燃气发电,最初跳机率高达 3~4 成,但是当时媒体并没有特别关注,日后随着经验累积与技术改善,现在燃气发电已经相当可靠,达 97~98% 的妥善率。

面临碳排放问题

不过伊万帕工程师的抱怨恐怕站不住脚,过去燃气涡轮是民间自己研发,出了包赔钱也是股东的事,所以大众不用太过关心,伊万帕可是领了许多政府补贴,又是惊人的超大计划,当然会受到更多检视,而且伊万帕出的意外可真不少,就在好不容易交出 2016 年 2 月发电量较 2015 年同期成长 122% 的振奋成绩单之后,2016 年 5 月 20 日又出了状况。

伊万帕用来聚光的 17.35 万片反射镜由电脑控制角度来将阳光聚焦至塔顶锅炉,20 日时显然这电脑系统出了点问题,有部分镜片反光聚焦点过低,结果把发电塔本身给烧了,发电塔是真的起火燃烧,部分管线受损。目前运营团队正在找寻故障发生的原因,若因此造成发电塔暂停运转,那对急着赶上发电进度的伊万帕计划来说真是火上加油。

不过,这点小火还只是伊万帕面临问题的最小的一个,伊万帕还面临着碳排放问题,以减碳为号召的伊万帕聚光太阳能计划,为何会有碳排放问题?这是因为晨间需要以天然气先预热锅炉,结果一年排放 4.6 万吨二氧化碳,足以让伊万帕计划得参与加州的碳排放管制计划。

更根本的问题是成本,加州太平洋瓦斯电力公司(PG&E)每度电付给伊万帕计划 20 美分,相当于新台币 6.535 元,同时美国太阳能电池发电成本则已经降至 6 美分以下,约新台币 2 元,燃气发电成本更只有 3.5 美分,约新台币 1.144 元,伊万帕计划相对于其他能源成本高出数倍,已经成为大而无当的钱坑。

起火事件让伊万帕计划又蒙上了一层阴影,但这可能不会是最后一次。产业界指出,大型聚光式太阳能计划规模浩大,以伊万帕计划来说,有 17.35 万片镜片都要随时移动调整角度,可动元件多到数不清,这么庞大的系统当然一定会出错,大小故障意外对这么大的系统来说都是意料中的事而已。

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