Crescent Dunes （新月沙丘）聚光太阳能热发电项目是美国首座商业化运营的塔式太阳能热发电项目，位于内华达州Tonopah（托诺帕），装机容量110MW，采用熔盐作为传热和储热介质，储热系统容量为10小时，由14个面板组成、高18.5米的吸热器位于170米高的集热塔顶部，吸收来自10,347 个定日镜反射的阳光，加热熔盐介质，产生热量用于推动汽轮机组发电。该电站计划为拉斯维加斯市约75,000户家庭提供清洁电力。


图片来源：美国能源部DOE

外媒曾表示，这是一个命运多舛的太阳能项目。

新月沙丘太阳能热发电项目的开发商为SolarReserve公司，这是一家由美国可再生能源集团和联合技术公司通过种子资金于2008年创建的初创能源风险投资公司。后来，SolarReserve和西班牙工程和建筑公司ACS Cobra成立了Tonopah Solar公司，作为该电站的所有者和运营商。2013年底，新月沙丘电站完成建设（建设期视频见文末），随后进入了几个月的系统测试期。2014年2月，电站进入调试期。2015年9月，电站开始商业化运营。2015 年，项目与NV Energy公司（内华达州公用事业公司）签订25 年购售电协议（PPA），价格为135美元/兆瓦时。


图：建设期间拍摄的熔盐储罐 (来源:视频截图)

2016年10月，电站因熔盐储罐泄漏而停产。作为全球首个出现熔盐储罐泄露的太阳能热发电项目，在业内引发强烈关注。SolarReserve公司新闻发言人表示，这次熔盐泄露发生在储热罐体的焊缝处，只有少量的熔盐通过焊缝泄露在储热罐的四周。具体原因是熔盐罐罐体焊接质量不过关，同时在熔盐罐施工验收时并未发现该安全隐患，因此导致在运行过程中出现泄漏。而此后的文件也披露，业主曾在2012年3月与美国能源部及其工程师在场的进度会议上向总承包方发出了关于盐罐基础（和其他事项）的缺陷警告，并在会议记录中提出了正式评论（贷方没有表示任何反对意见）。

2017年，电站停产8个月后恢复运营，当年度实现发电量42,029MWh。2018年，电站总发电量195,810MWh。2019年4月，因更多热盐罐问题的出现，电站最后一次发电，2019年1-4月份发电量为50,168MWh。


2019年，BNEF（彭博新能源财经）表示，电站从未达到预期的月产量。2019年10月，NV Energy公司终止购电合同，原因是生产失败（“failed to produce” ）。同年，美国能源部接管了这一停运的电站。


图：新月沙丘光热电站月度净发电量情况

2020年7月30日，Tonopah Solar向美国特拉华州破产法院申请第11章破产保护。根据Law360的说法，业主和代表业主的律师告诉特拉华州的一名法官，“希望迅速推进第11章重组其大约4.3亿美元的债务，并在2020年底前拥有一座‘功能齐全’的电站。”

据网易航空信息，美国破产法共包含13章，其中“第11章”指的是美国破产法的“重组（Reorganization）”章节，也是最常被申请破产保护的企业所使用的章节之一。如果企业申请第11章破产重组，法院则会要求申请企业在其监督下继续保持运营，并制定企业重组方案，同时在这一过程中制定偿债计划。与企业申请第7章破产清算后将倒闭有所不同，申请第11章破产重组的根本目的在于拯救企业。第11章可以最大限度地保存一个濒临破产企业继续经营的价值，保护企业免于完全解体，有更大可能性重新恢复生机与活力。按照第11章的要求，企业将凭借未来收益支付部分或全部债务，而不是通过出售财产来支付。为此，第11章规定了一系列支持破产公司的条款，以增加其持续经营的可能性。重组方案实施后，如果企业能为债权人提供相当于或高于依照破产清算程序所能获得的偿付，企业则可以退出破产程序回归正常运营的状态；如果不能，破产企业则将进入清算程序。

德国PV Magazine撰文表示：这种看似司空见惯的企业破产伴随着政治优势——因为作为2009年刺激计划的一部分，这家初创公司于2011年获得了美国能源部7.37亿美元的美国联邦贷款担保（剩余的项目成本由SolarReserve、ACS Cobra和西班牙银行公司 Santander 提供资金）。那个基本上成功的贷款计划旨在在较早的经济崩溃期间创造就业机会——并且有其成败。

据E&E News此前报道，“美国能源部表示，如果破产法院法官同意，它将从奥巴马政府为内华达州的太阳能项目提供的贷款担保中收回2亿美元的纳税人资金。”E&E文章中援引美国能源部发言人的话说，“能源部目前欠款约4.25亿美元，与新月沙丘借款人——Tonopah Solar和 ACS Cobra的和解——如果得到法院批准，将解决能源部的索赔并保护纳税人，同时允许该项目将在私营部门继续进行。美国能源部表示，和解协议将意味着Cobra将控制该电站，使其能够进行电站维修并谈判新的电力协议。”

2020年12月3日，第11章破产重组方案获得法院确认，作为该方案确认的一个结果，Cobra现在拥有对新月沙丘太阳能热发电项目的运营控制权。此前，Cobra是该能源项目的工程、采购、建设、测试和调试服务商。据Cobra网站显示，该公司自1944年成立，凭借在集成、技术创新和财务实力方面的卓越表现，现已发展成为具有开发、创建和运营需要高水平服务的工业基础设施的能力和决心的世界标杆，在60个国家/地区拥有35,000多名员工，并通过600家分支机构提供广泛的服务。

尽管由于光伏太阳能系统的成本暴跌，这个曾经的尖端项目在财务上看似价格过高，但该项目配有10小时的熔盐储能系统，这克服了太阳能间歇性和不稳定性的天然特性，使得所发电力是可调度的，而这是光伏系统不具备的。真正平准化的成本比较必须包括在高峰时段可用于供电的发电容量支付。

例如，2015年3月20日，德国发生局部日食，经统计在日食现象中，太阳被遮挡了66%～83%（因地区而不同），这对于当时拥有140万座光伏发电系统的德国电网来说是一个巨大挑战。当时有企业对由日食现象引起的极端波动进行了预测：在45分钟内，光伏系统的输出功率由于辐照的变化从13GW降至5GW，并在随后的45分钟内又快速攀至20GW，这等同于8座核电站在最短时间内将所发电能馈入电网，这么极端的快速波动对于电网是极大的挑战。美国当地时间2017年8月21日11时，百年一遇的日全食横跨美国。这对于太阳能发电企业和电网来说，面临的挑战非凡。然而，在这次自然奇观中，得益于熔盐储热，装机110MW的新月沙丘光热电站出力平稳。下图是新月沙丘塔式光热电站在日食出现当天的出力表现：蓝色曲线为电力输出，橙色为阳光。在8月21日上午10:30左右，日食出现，太阳光输入瞬时跌入低谷，但光热电站的电力输出仍保持平滑状态，并没有出现骤然波动，这凸显了储热对于太阳能热发电站及电网的价值。


图：新月沙丘光热电站2017年8月21日发电曲线（来源：SolarReserve）

据国家太阳能光热联盟发布的《中国太阳能热发电及采暖行业蓝皮书2020》，美国目前太阳能热发电装机容量1.8GW，位居全球第二的国家。此外，美国一直在不断投入研发资金，对下一代太阳能热发电技术进行研发，以保持美国在太阳能热发电技术领域的先进性和领先性，并提出了：2030年承担基础负荷的太阳能热发电（带12小时及以上储能）成本目标为5美分/kWh。新月沙丘太阳能项目是世界上第一座50MW级以上的熔盐塔式光热电站，建设和运行过程中经历了技术和性能的考验和挫折，但曾经的出力已经验证了太阳能热发电在平稳电力输出方面的稳定性和可靠性。我们希望电站能够尽快重新启运，从而为塔式太阳能光热电站提供更多的运行经验和借鉴。 

原标题：命运多舛的美国首座商业化熔盐塔式光热电站有望重新投运