光热光伏混合方案满足采矿业90%的电力需求

美国领先的太阳能光伏和光热项目开发商SolarReserve公司目前正在与智利北部的一家矿业公司商谈关于向这家公司提供光热光伏互补发电系统解决方案的合作。SolarReserve声称可以向矿业生产提供90%的可再生能源供能比例，媒体由此采访了SolarReserve首席执行官KevinSmith。他详细阐述了太阳能发电技术应用于矿业生产的经济性、开发此类项目的推动力及其广阔的市场机遇。

Q：对太阳能技术应用于矿采行业的市场发展您怎么看？另外，根据地理位置和采矿类型您认为对于太阳能行业来说近期哪里的机会更大？

A：我们关注的市场机会是那些能耗成本高但是厂址所在地阳光资源比较好的采矿厂。在过去六个月里，我们与来自澳大利亚、智利、秘鲁、墨西哥、南非、沙特阿拉伯和美国的多家矿业公司进行了接触，涉及到的矿种有铁矿、铜矿、金矿、银矿和铀矿等。最好的机会位于一些柴油发电燃料成本比较高的地区，像澳大利亚西部，因为他们必须从海边将油运到矿山，那里的柴油发电成本每MWh高达300美元以上。在这些比较合适的地区，我们可以提供成本在一半以下的电力供应，同时我们可以提供可靠的24小时发电的解决方案。

一些矿业公司开始将光伏与柴油机发电机组进行整合来降低燃料消耗，我们也可以提供这种解决方案。这是一个节约燃料使用量的好办法，可以逐渐降低整体发电成本。一般来说，光伏可以取代30%的燃油发电，而且光伏发电还要比燃油发电便宜。但是更具有创新价值的解决方案是矿业公司可以利用储能技术来连续稳定的生产电力。我认为初期矿业公司可能会安装一些简易的光伏发电设施，但最终采矿业将采用更有意义的可以24小时连续稳定提供电能的发电解决方案，比如我们伴有储热系统的太阳能光热电站。

Q：您能介绍一下SolarReserve公司为采矿业提供的项目方案的一些细节吗？

A：我们正在和智利北部的一家矿业公司进行商业谈判。我们最近为他们提供了一份为期25年的固定电价的长期合同，我们可以为他们提供所有的电力需要，而且合同电价比他们目前从电力市场购买的电更加便宜。

对这家矿业公司来说，能源现货市场经常变化的价格是一个巨大的挑战。能源价格经常变化使他们无法准确核算项目成本，他们年年都要以平均约150美元/MWh的价格从电网购买电力。这家矿业公司实行24小时运营制，高峰电力需求为100MW，平均电力需求为80MW。

我们为之设计的光热光伏互补电站方案配置了一套装机规模为100MW的光热系统，同时其将伴有储热时长达14个小时的熔盐储热系统，光伏装机规模为75MW。这套配置将完全可以作为采矿厂运行的基础负荷，该电站将在全年90%的时间里保持100MW以上的发电效率。当我们可以供应的电能比矿业生产所需要的少了或多了的时候，我们可以为矿业公司从现货市场购买电能或者将电能卖给现货市场。

SolarReserve可以负责项目的融资，并可以以比当前现货市场平均电价更低的电价与矿业公司签订长期的购电合同，然后由SolarReserve公司负责建设项目，待项目建成后签约矿业公司按照合同价格向SolarReserve购电。如果矿业公司也决定投资参与项目建设来降低项目的资本金运作成本，那么我们将与其签订更低的电价购买协议并且为其提供更多的优惠。

Q：符合建设这种项目的矿业公司需要具备的主要条件是什么？贵公司根据不同矿业公司的需要如何来设计不同的技术方案？

A：主要条件是他们需要比市场平均电价更低的电来满足公司全部电力需要。在这种情况下，是否使用可再生能源对于这些矿业公司来说实际上并不重要，他们只考虑经济性。我们在智利北部除了可以为这些公司提供一个可持续的解决方案之外，我们提供的电能与煤电和天然气发电在成本方面更有竞争力。

为了更好的满足矿业生产的需要，同时降低市场风险，我们设计了一种光热光伏互补系统来实现整体系统的高效运营。光伏可以在每天合适的时间段提供成本比较低廉的电力，光热系统将作为基础负荷进行全天候运行，可以达到协议满功率运行时间90%左右。

我们几乎可以完全使用太阳能作为能源来源来满足他们采矿时的全部电力需要，我们可以为他们提供一份有竞争力、较低价格的长期供电合同。

Q：这种类型的供电工程与传统的采用公共供电的工程有什么区别？

A：公共供电方往往有很多的发电资产组合通过电网连接，但是矿山用电往往是离网的，通常会用一种特定的电力生产设施来对矿山直接供电。采用公用供电的工程在特定的条件下可以只购买10%左右的所需电能，但是矿业公司更愿意采用一个完整的可独立运行的供电解决方案。公用供电工程往往被能源监管机构监督要购买一部分由可再生能源生产的电能，然而根据我们的经验，矿业公司的能源选择方向是由经济驱动的而非政策驱动的。

通常来说电力采购量往往是采用公共供电的项目的商业效益的一个重点，相反矿业公司的重点是矿山。对矿山经营者来说，能够为他提供一个端对端的电力解决方案可以有利于他一次性解决电力供应问题，然后他可以将注意力完全集中在开采矿山这个核心业务上。

因此，智利Atacama这个特殊的项目与我们之前开发的并网的光热发电项目最大的区别就是我们可以提供一个完整的可独立运行的离网电力解决方案，同时我们也会将重点集中在发电成本方面，努力使项目的发电成本比电网供电成本更低，而非像以往更注重太阳能作为绿色能源方面的优势。

Q：请问SolarReserve公司的储热解决方案应用在哪里的采矿业最成功？需要哪些必备条件？

A：阳光是一种免费的能源，所以好的阳光资源非常关键。如果采用塔式光热技术的话，我们需要一整块大面积的、平整的土地来建设我们的光场和集热塔。对于采矿业来说，我们首先会筛选掉那些文化和环境方面比较敏感的地区。

最重要的一个条件是矿业公司是否有意向寻找一个完整的电力解决方案。如果他们对于24小时提供电力的解决方案非常感兴趣，那么这种项目对于伴有长时间储热系统的光热发电技术来说再合适不过了。事实上我们的熔盐储热技术是非常便宜的，用于电力储存的电池蓄能成本一般在几百甚至上千美元每千瓦时，这还没有考虑到电池的老化和更换成本。但是熔盐储热的成本仅仅只有50~100美元每千瓦时，而且系统的寿命往往能达到30年甚至更久。

我们可以为矿业公司提供光热、光伏和传统燃料混合发电的解决方案来保证采矿过程的全部电力需要。在离网的条件下，我们可以将伴有熔盐储热系统的光热发电装置布置在光伏发电系统的周围来作为矿业开采过程的基础电力负荷，同时在阳光条件不好的情况下，我们可以用传统燃料加热熔盐发电来保证电力供应。

我们既可以完全替代原有的发电设施，也可以将它整合到全新的发电系统中。

事实上，对我们来说最重要的条件是有一些执着于想要降低传统能源消耗支出的矿业公司。我们承认，传统化石能源发电作为基础电力负荷已经很多年了，但是我们也应该看到，能源产业正在发生改变，像我们这样的创新技术将是未来能源发展的有效手段。

Q：您认为让一个偏远地区的矿山使用100%的可再生能源电力彻底代替柴油发电还需要多长时间？

A：我们还从来没有遇到过哪个采矿厂让我们提供百分之百的可再生能源供电方案。他们想要的只是较低的电力成本。零柴油发电不是我们的真正目标，事实上使用化石燃料或者柴油机发电提供5%~10%的电力需求是比较合适的，同时可以储存一些化石燃料以备不时之需，我认为这样的能源供应结构显得更加合理和划算。所以说也许最好的可再生能源利用方案就是在我们大容量高效运行光热发电系统的同时补充一些少量的柴油发电，诸如这样的方案依靠目前的技术就可以实现。

另外有一个彻底杜绝燃料消耗的办法是建立采矿作业对于储热量的快速反应机制。一旦储热罐的能量将要被用尽，就要停止某些暂时不必要的用电工序。这对于解决一些像厚厚的云层长时间覆盖在太阳能发电项目之上的小概率突发事件起到很好的帮助。截止目前，矿业公司往往不会考虑这种方案，但是我认为这是一个很值得探讨的想法。再次强调，如果哪个矿业公司有这样的意向，我们可以提供完全由可再生能源提供电力的解决方案。

需要强调的是，SolarReserve现在能够以低于柴油发电的成本为矿业市场提供80%或90%左右的可再生能源供电比例，这个绝对是一个重大新闻。

Q：您想针对太阳能技术在采矿生产中的作用对矿业领域说些什么？

A：利用太阳能发电可以显著降低矿采业的能源成本支出、改变现有矿业供能市场的格局。但最具成本经济效益的可行方案显然是利用熔盐储热实现24小时的电力供应。基于我们世界领先的光热发电技术和熔盐储热技术，我们可以为矿业公司提供全球最可靠的完全可作为基础负荷的电力生产系统。SolarReserve是全球公认的经过商业化实践证明的银行认可的塔式熔盐光热技术的领军企业。