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Crescent Dunes （新月沙丘）聚光太陽(yáng)能熱發(fā)電項(xiàng)目是美國(guó)首座商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電項(xiàng)目，位于內(nèi)華達(dá)州Tonopah（托諾帕），裝機(jī)容量110MW，采用熔鹽作為傳熱和儲(chǔ)熱介質(zhì)，儲(chǔ)熱系統(tǒng)容量為10小時(shí)，由14個(gè)面板組成、高18.5米的吸熱器位于170米高的集熱塔頂部，吸收來(lái)自10,347 個(gè)定日鏡反射的陽(yáng)光，加熱熔鹽介質(zhì)，產(chǎn)生熱量用于推動(dòng)汽輪機(jī)組發(fā)電。該電站計(jì)劃為拉斯維加斯市約75,000戶家庭提供清潔電力。


圖片來(lái)源：美國(guó)能源部DOE

外媒曾表示，這是一個(gè)命運(yùn)多舛的太陽(yáng)能項(xiàng)目。

新月沙丘太陽(yáng)能熱發(fā)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)商為SolarReserve公司，這是一家由美國(guó)可再生能源集團(tuán)和聯(lián)合技術(shù)公司通過(guò)種子資金于2008年創(chuàng)建的初創(chuàng)能源風(fēng)險(xiǎn)投資公司。后來(lái)，SolarReserve和西班牙工程和建筑公司ACS Cobra成立了Tonopah Solar公司，作為該電站的所有者和運(yùn)營(yíng)商。2013年底，新月沙丘電站完成建設(shè)（建設(shè)期視頻見(jiàn)文末），隨后進(jìn)入了幾個(gè)月的系統(tǒng)測(cè)試期。2014年2月，電站進(jìn)入調(diào)試期。2015年9月，電站開(kāi)始商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。2015 年，項(xiàng)目與NV Energy公司（內(nèi)華達(dá)州公用事業(yè)公司）簽訂25 年購(gòu)售電協(xié)議（PPA），價(jià)格為135美元/兆瓦時(shí)。


圖：建設(shè)期間拍攝的熔鹽儲(chǔ)罐 (來(lái)源:視頻截圖)

2016年10月，電站因熔鹽儲(chǔ)罐泄漏而停產(chǎn)。作為全球首個(gè)出現(xiàn)熔鹽儲(chǔ)罐泄露的太陽(yáng)能熱發(fā)電項(xiàng)目，在業(yè)內(nèi)引發(fā)強(qiáng)烈關(guān)注。SolarReserve公司新聞發(fā)言人表示，這次熔鹽泄露發(fā)生在儲(chǔ)熱罐體的焊縫處，只有少量的熔鹽通過(guò)焊縫泄露在儲(chǔ)熱罐的四周。具體原因是熔鹽罐罐體焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān)，同時(shí)在熔鹽罐施工驗(yàn)收時(shí)并未發(fā)現(xiàn)該安全隱患，因此導(dǎo)致在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)泄漏。而此后的文件也披露，業(yè)主曾在2012年3月與美國(guó)能源部及其工程師在場(chǎng)的進(jìn)度會(huì)議上向總承包方發(fā)出了關(guān)于鹽罐基礎(chǔ)（和其他事項(xiàng)）的缺陷警告，并在會(huì)議記錄中提出了正式評(píng)論（貸方?jīng)]有表示任何反對(duì)意見(jiàn)）。

2017年，電站停產(chǎn)8個(gè)月后恢復(fù)運(yùn)營(yíng)，當(dāng)年度實(shí)現(xiàn)發(fā)電量42,029MWh。2018年，電站總發(fā)電量195,810MWh。2019年4月，因更多熱鹽罐問(wèn)題的出現(xiàn)，電站最后一次發(fā)電，2019年1-4月份發(fā)電量為50,168MWh。


2019年，BNEF（彭博新能源財(cái)經(jīng)）表示，電站從未達(dá)到預(yù)期的月產(chǎn)量。2019年10月，NV Energy公司終止購(gòu)電合同，原因是生產(chǎn)失?。?ldquo;failed to produce” ）。同年，美國(guó)能源部接管了這一停運(yùn)的電站。


圖：新月沙丘光熱電站月度凈發(fā)電量情況

2020年7月30日，Tonopah Solar向美國(guó)特拉華州破產(chǎn)法院申請(qǐng)第11章破產(chǎn)保護(hù)。根據(jù)Law360的說(shuō)法，業(yè)主和代表業(yè)主的律師告訴特拉華州的一名法官，“希望迅速推進(jìn)第11章重組其大約4.3億美元的債務(wù)，并在2020年底前擁有一座‘功能齊全’的電站。”

據(jù)網(wǎng)易航空信息，美國(guó)破產(chǎn)法共包含13章，其中“第11章”指的是美國(guó)破產(chǎn)法的“重組（Reorganization）”章節(jié)，也是最常被申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù)的企業(yè)所使用的章節(jié)之一。如果企業(yè)申請(qǐng)第11章破產(chǎn)重組，法院則會(huì)要求申請(qǐng)企業(yè)在其監(jiān)督下繼續(xù)保持運(yùn)營(yíng)，并制定企業(yè)重組方案，同時(shí)在這一過(guò)程中制定償債計(jì)劃。與企業(yè)申請(qǐng)第7章破產(chǎn)清算后將倒閉有所不同，申請(qǐng)第11章破產(chǎn)重組的根本目的在于拯救企業(yè)。第11章可以最大限度地保存一個(gè)瀕臨破產(chǎn)企業(yè)繼續(xù)經(jīng)營(yíng)的價(jià)值，保護(hù)企業(yè)免于完全解體，有更大可能性重新恢復(fù)生機(jī)與活力。按照第11章的要求，企業(yè)將憑借未來(lái)收益支付部分或全部債務(wù)，而不是通過(guò)出售財(cái)產(chǎn)來(lái)支付。為此，第11章規(guī)定了一系列支持破產(chǎn)公司的條款，以增加其持續(xù)經(jīng)營(yíng)的可能性。重組方案實(shí)施后，如果企業(yè)能為債權(quán)人提供相當(dāng)于或高于依照破產(chǎn)清算程序所能獲得的償付，企業(yè)則可以退出破產(chǎn)程序回歸正常運(yùn)營(yíng)的狀態(tài)；如果不能，破產(chǎn)企業(yè)則將進(jìn)入清算程序。

德國(guó)PV Magazine撰文表示：這種看似司空見(jiàn)慣的企業(yè)破產(chǎn)伴隨著政治優(yōu)勢(shì)——因?yàn)樽鳛?009年刺激計(jì)劃的一部分，這家初創(chuàng)公司于2011年獲得了美國(guó)能源部7.37億美元的美國(guó)聯(lián)邦貸款擔(dān)保（剩余的項(xiàng)目成本由SolarReserve、ACS Cobra和西班牙銀行公司 Santander 提供資金）。那個(gè)基本上成功的貸款計(jì)劃旨在在較早的經(jīng)濟(jì)崩潰期間創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)——并且有其成敗。

據(jù)E&E News此前報(bào)道，“美國(guó)能源部表示，如果破產(chǎn)法院法官同意，它將從奧巴馬政府為內(nèi)華達(dá)州的太陽(yáng)能項(xiàng)目提供的貸款擔(dān)保中收回2億美元的納稅人資金。”E&E文章中援引美國(guó)能源部發(fā)言人的話說(shuō)，“能源部目前欠款約4.25億美元，與新月沙丘借款人——Tonopah Solar和 ACS Cobra的和解——如果得到法院批準(zhǔn)，將解決能源部的索賠并保護(hù)納稅人，同時(shí)允許該項(xiàng)目將在私營(yíng)部門(mén)繼續(xù)進(jìn)行。美國(guó)能源部表示，和解協(xié)議將意味著Cobra將控制該電站，使其能夠進(jìn)行電站維修并談判新的電力協(xié)議。”

2020年12月3日，第11章破產(chǎn)重組方案獲得法院確認(rèn)，作為該方案確認(rèn)的一個(gè)結(jié)果，Cobra現(xiàn)在擁有對(duì)新月沙丘太陽(yáng)能熱發(fā)電項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)控制權(quán)。此前，Cobra是該能源項(xiàng)目的工程、采購(gòu)、建設(shè)、測(cè)試和調(diào)試服務(wù)商。據(jù)Cobra網(wǎng)站顯示，該公司自1944年成立，憑借在集成、技術(shù)創(chuàng)新和財(cái)務(wù)實(shí)力方面的卓越表現(xiàn)，現(xiàn)已發(fā)展成為具有開(kāi)發(fā)、創(chuàng)建和運(yùn)營(yíng)需要高水平服務(wù)的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的能力和決心的世界標(biāo)桿，在60個(gè)國(guó)家/地區(qū)擁有35,000多名員工，并通過(guò)600家分支機(jī)構(gòu)提供廣泛的服務(wù)。

盡管由于光伏太陽(yáng)能系統(tǒng)的成本暴跌，這個(gè)曾經(jīng)的尖端項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上看似價(jià)格過(guò)高，但該項(xiàng)目配有10小時(shí)的熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)，這克服了太陽(yáng)能間歇性和不穩(wěn)定性的天然特性，使得所發(fā)電力是可調(diào)度的，而這是光伏系統(tǒng)不具備的。真正平準(zhǔn)化的成本比較必須包括在高峰時(shí)段可用于供電的發(fā)電容量支付。

例如，2015年3月20日，德國(guó)發(fā)生局部日食，經(jīng)統(tǒng)計(jì)在日食現(xiàn)象中，太陽(yáng)被遮擋了66%～83%（因地區(qū)而不同），這對(duì)于當(dāng)時(shí)擁有140萬(wàn)座光伏發(fā)電系統(tǒng)的德國(guó)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。當(dāng)時(shí)有企業(yè)對(duì)由日食現(xiàn)象引起的極端波動(dòng)進(jìn)行了預(yù)測(cè)：在45分鐘內(nèi)，光伏系統(tǒng)的輸出功率由于輻照的變化從13GW降至5GW，并在隨后的45分鐘內(nèi)又快速攀至20GW，這等同于8座核電站在最短時(shí)間內(nèi)將所發(fā)電能饋入電網(wǎng)，這么極端的快速波動(dòng)對(duì)于電網(wǎng)是極大的挑戰(zhàn)。美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間2017年8月21日11時(shí)，百年一遇的日全食橫跨美國(guó)。這對(duì)于太陽(yáng)能發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，面臨的挑戰(zhàn)非凡。然而，在這次自然奇觀中，得益于熔鹽儲(chǔ)熱，裝機(jī)110MW的新月沙丘光熱電站出力平穩(wěn)。下圖是新月沙丘塔式光熱電站在日食出現(xiàn)當(dāng)天的出力表現(xiàn)：藍(lán)色曲線為電力輸出，橙色為陽(yáng)光。在8月21日上午10:30左右，日食出現(xiàn)，太陽(yáng)光輸入瞬時(shí)跌入低谷，但光熱電站的電力輸出仍保持平滑狀態(tài)，并沒(méi)有出現(xiàn)驟然波動(dòng)，這凸顯了儲(chǔ)熱對(duì)于太陽(yáng)能熱發(fā)電站及電網(wǎng)的價(jià)值。


圖：新月沙丘光熱電站2017年8月21日發(fā)電曲線（來(lái)源：SolarReserve）

據(jù)國(guó)家太陽(yáng)能光熱聯(lián)盟發(fā)布的《中國(guó)太陽(yáng)能熱發(fā)電及采暖行業(yè)藍(lán)皮書(shū)2020》，美國(guó)目前太陽(yáng)能熱發(fā)電裝機(jī)容量1.8GW，位居全球第二的國(guó)家。此外，美國(guó)一直在不斷投入研發(fā)資金，對(duì)下一代太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，以保持美國(guó)在太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的先進(jìn)性和領(lǐng)先性，并提出了：2030年承擔(dān)基礎(chǔ)負(fù)荷的太陽(yáng)能熱發(fā)電（帶12小時(shí)及以上儲(chǔ)能）成本目標(biāo)為5美分/kWh。新月沙丘太陽(yáng)能項(xiàng)目是世界上第一座50MW級(jí)以上的熔鹽塔式光熱電站，建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)歷了技術(shù)和性能的考驗(yàn)和挫折，但曾經(jīng)的出力已經(jīng)驗(yàn)證了太陽(yáng)能熱發(fā)電在平穩(wěn)電力輸出方面的穩(wěn)定性和可靠性。我們希望電站能夠盡快重新啟運(yùn)，從而為塔式太陽(yáng)能光熱電站提供更多的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和借鑒。 

原標(biāo)題：命運(yùn)多舛的美國(guó)首座商業(yè)化熔鹽塔式光熱電站有望重新投運(yùn)