塞罗巴贝尔:将地热发电推向新高度

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南美第一个也是唯一一个地热发电厂,48兆瓦的Cerro Pabell_n项目,位于海拔4,智利阿塔卡马沙漠海拔500米。在这些极端的现场条件下建造和运营工厂并非易事。虽然它需要敏锐的组织和项目创新,它是在线的,在预算上,它为这个地热资源丰富的大陆开辟了新的天地。

为什么会有人在海拔4度的地方建造一个发电项目?阿塔卡马沙漠海拔500米(m)?夹在太平洋和智利北部安第斯山脉之间的风蚀区非常干燥,它的温度变化到如此极端,只有仙人掌和有弹性的草才能生存。在4个高度,500米——远远超过人类患高原病的门槛——沙漠变得更加残酷,以白天的烈日为特征,还有强风,雪,夜晚的气温经常骤降到-22华氏度(-30摄氏度)。

根据Guido Cappetti的说法,Geotermica del Norte S.A.总经理(gdn)负责在沙漠高处开发和建设48兆瓦的Cerro-Pabell_n地热项目,答案是多方面的。

第一,智利位于地球上最大的火山链上。尽管该国具有超过3个的地热潜力,600兆瓦,在GDN于2017年6月启动Cerro-Pabell_n项目之前,地热发电从未成为整个南美大陆的商业企业。

第二,GDN是智利国有企业Empresa Nacional del Petr_leo(ENAP)的合资企业。持有项目15.37%的国有碳氢化合物公司,以及Enel Green Power,占其余84.63%。虽然ENAP最初持有GDN合资公司49%的股份,Enel绿色电源,意大利能源巨头Enel的子公司,承担了更大的份额来追求有前途的项目,拥有丰富的地热经验和必要的专业知识,它是在意大利和美国多年建造和运营地热发电厂的基础上发展起来的。

第三,项目,位于安托法加斯塔地区偏远的奥勒格-埃地区的安第斯高原上,旨在向智利北部互联系统供电,该系统的供电主要依靠煤炭,金莎线上平台天然气,柴油机,以燃料油为动力,造福于该地区的环境和经济。(2017年末,智利政府将北部电网与中央电网连接起来,形成国家电力系统。)

最后,但至关重要的是,该项目承诺为当地社区创造就业机会。

这个项目获得了成功

卡佩蒂说,拥有4金莎线上开户0年地热行业经验的行业专业人士,在2009年至2010年期间钻探了四口地热勘探井后,决定继续使用Cerro Pabell_n,从而可以验证是否存在温度和渗透率较高的地热储层。水井显示”大承诺对于开发阶段,他说。

从一开始,GDN努力完成初步设计,位置,与电网互联,连同项目成本估算,发展时间表,以及财务分析,主要目标是保持成本约3.2亿美元。仔细的规划也特别重要,因为项目独特的场地需要专门的工作条件。这包括在低于项目高度的专用营地,容纳至少700名建筑工人。工作进度表,同样,需要设计来保护工人免受高空病的影响。

GDN在3号营地定居,海拔850米,距工厂约25公里,距最近城镇约120公里。今天,营地本身配备了创新的供电系统。安装于2017年,EnEL建造了一个“即插即用微电网包括一个125kw的太阳能光伏(PV)设施和两个能量存储系统,一个基于氢,另一个基于锂,总存储容量超过580kWh。Enel指出,微电网每天24小时都能提供电力。“不需要”对于备用发电机(图1)。

微电网包括一个125kWp太阳能光伏发电厂和两个储能系统,一种是氢的,另一种是锂的,对于总存储容量超过580kWh的混合动力设施,由Enel在EPS(电力系统)技术支持下开发,满足了营地的部分能源需求,该营地有600多名技术人员在地热发电厂Cerro Pabell_n工作。礼貌:Enel Green

1。即插即用电源。微电网包括一个125kWp太阳能光伏发电厂和两个储能系统,一种是氢的,另一种是锂的,总存储容量超过580kWh。
混合动力设施,由Enel在EPS(电力系统)技术支持下开发,部分满足营地的能源需求,该营地有600多名技术人员在地热发电厂工作。礼貌:Enel Green

做出技术选择

塞罗巴贝尔_n项目的最终设计包括两个双机组,每个机组的容量为24兆瓦。为保证足够的蒸汽覆盖工厂生产和再注入,电厂通过5公里长的管道与10口井(6口生产井和4口回注井)相连。该项目还包括修建一条80公里、220千伏的高压输电线路,将电厂与智利国家电力系统连接起来。

下一步需要确保该技术能够在现场极端条件下正常运行。“由于该地区的物流和气候特点,包括冬季的温度[低至]–30C,采用了高焓二元循环技术,“Cappetti说。在招标过程之后,GDN选择了ORMAT技术作为工程,采购,和施工承包商有几个原因,包括奥特公司在内,奥特公司于1993年在中国喜马拉雅地区的更高海拔地区建造了一座地热发电厂。

奥特的技术本质上涉及一个在闭路中使用二次流体的发电系统,它从地热流体中接收热能而不与之接触,为发电机组供电。根据该地区的物流和气候条件,决定采用高焓地热流体二元技术代替传统的闪蒸气技术。它“确保流体完全回流到地热储层,因此系统外没有水,“卡佩蒂解释道。因为现场的空气很稀薄,直接影响工厂的空冷能力,电气设备的效率在高空下降,奥特还调整了冷凝器和其他电气设备的配置。奥特技术的另一个优势是它是用预制构件模块化的,他注意到。

进入高速:施工开始

但对于卡佩蒂来说,“冒险真正开始于2015年7月项目建设之时。“海拔4,500米迫使人体以较低的速度工作,因为氧气少,必须特别注意健康和安全,“他注意到。因为它的位置,工作安排为14天轮班。“这就是说,14天,人们工作,14天,他们休息了,“同时,在现场与新团队一起继续工作。在工程建设高峰期,大约1,600人被雇佣,Cappetti说。

“你可以想象员工的参与和协调在许多技能和能力之间……使项目如期完成,“他说。“除此之外,您可以想象在这个高海拔的偏远地区运输主要发电厂设备所需的所有协调。”“

另一项重大项目成果,卡佩蒂说,关注确保工厂生产力。因为该项目包括建设一条80公里长的输电线,这需要很长的时间,GDN需要根据第一口井的结果来决定项目的规模。传统做法规定,在确定发电厂的产能之前,必须对油井的压力点进行评估,他注意到。在这种情况下,“我们从一开始就决定安装一台48兆瓦的机组,我们签署了输电线的所有合同,对于钻井活动,在钻取项目所需的生产井和回注井之前,修建发电厂,“他说。远见和决心得到了回报;GDN于2017年3月上线首台24兆瓦机组,第二台机组于2017年6月投入运行。

更高的目的

尽管克服障碍来建设这个项目很有挑战性,全球发展网络指出,其最显著的成就之一是与偏远安托法加斯塔地区的六个周边土著社区开展对话,开发该项目。这种合作产生了包括当地工人在内的长期工作战略,鼓励社区在施工期间提供服务和供应,比如运输,洗衣店,还有食物。

“我们还承诺向周边社区提供永久电力,“Cappetti说。发展始于Toconce,为镇上90个家庭安装太阳能套件和锂离子电池。在Ollag_e(图2)“GDN”建造了一个太阳能/风能混合发电厂,可以持续发电,社区负责其运行和维护。此外,遗产和考古区得到了保护,“他说。

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2。延长电力效益。在安第斯山脉的Ollag_e-a村,在智利和玻利维亚之间的边界,有近100个家庭居住,Enel建造了一个离网混合动力设施,集成了250千瓦的太阳能和30千瓦的风能。电池,和柴油备用发动机礼节:GDN

美好的未来

与此同时,两个单位的Cerro Pabell_n项目将被扩建。“在第一阶段的发展之后,该储层在温度和渗透性方面的高地热特征将允许额外开发,其成本大大低于之前的开发成本。因此,已批准建设第三台33兆瓦机组,“Cappetti说。

项目完成后,GDN可能会探索将该项目扩大到100兆瓦的规模,“这是输电线路的容量,“他说。“在接下来的几年里,我们将努力开发该地区的潜力,“这将意味着塞罗·巴贝尔的活动将继续如火如荼。

现在,GDN不会在智利的其他地区进行勘探,即使他们表现出承诺,因为电价,尤其是太阳能光伏和风能,在智利,随着该国引入了可再生能源竞争性拍卖,该国股价大幅下挫。由于输电基础设施已经存在,目前在塞罗-巴贝尔-恩开发更多的电力容量具有经济意义。GDN仍然热衷于接受挑战。“对我们来说,我们很荣幸能交付这个项目。对我们来说,这是一次奇妙的冒险,“Cappetti说。

-索尔帕特尔是一名权威助理编辑。

编者注-T他的版本反映了对2018年10月出版的文章的重要修正:ENAP在GDN中的原始份额是49%——不是多数股,正如权力指出的那样。工厂与国家电力系统相连,这是在2017年11月智利北部互联系统与南部系统集成时形成的。该工厂的投资为3.2亿美元,不是3.8亿美元。权力对错误感到遗憾。