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可再生能源效益集中太陽能利用局部容量可再生能源效益集中太陽能利用局部容量可再生能源效益集中太陽能利用局部容量關于IRENA利用本地能力系列8亮點9引言10.集中太陽能部門的趨勢.122.集中太陽能中價值創造的機會電力部門. 162.1價值鏈上創造就業的機會.172.2系統平衡和存儲.3.發展CS的要求P. 223.1..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................案例研..............................................................................案例研4. .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................5.

結論和建議52

.............................5145可再生能源效益可再生能源效益5Figures圖1估計累積CSP容量(2000-2023年)和發電量(2000-2022年) 12圖2CSP運營能力的技術演變圖3按國家劃分的CSP運營能力的演變圖4估計2023年的累計CSP容量、投資和就業情況,以及到2030年和2050年所需的能力、投資和就業情況,以實現《巴黎協定》的能源轉型目標。 16圖5CSP工廠價值鏈17圖6開發100兆瓦+10小時TESCSP工廠的整個價值鏈勞動力分布…………圖7開發具有10小時TES容量的100MWCSP工廠所需的技能分布圖8所需規劃一座100MWCSP(集中式太陽能發電)植物并配備十小時熱能存儲(TES)能力項目的動分布,按職業和技能集劃分. 24圖9按職業和技能劃分的具有10小時TES容量的100兆瓦CSP工廠EPC所需的勞動力分布…圖10建造100兆瓦十小時TESST工廠所需材料的分配。 30圖11建造100MW+10小時TESPT裝置所需材料的分配………圖12100兆瓦CSP電站(儲能時長10小時)各職業和技能組合所需的平均勞動分布............................................................................................................35圖1310小時TES容量的100兆瓦CSP工廠運維相關人力資源分布。圖14人力資源在100MWCSP電站(配備十小時熱能存儲系統)退役過程中分配情況..........................................................................................................................39圖15歐洲直接正常輻照度42圖16西班牙49家正在運營的CSP工廠的位置。圖17南非的直接正常輻照度和CSP項目的位置。TABLES表1全球正在建設的商業CSP項目表2規劃具有10小時TES容量的100兆瓦CSP工廠所需的勞動力(人日)以及按活動分類的細目。表3具有10小時TES容量(人日)的100兆瓦CSP工廠的EPC所需的勞動力以及按活動劃分的細目。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。表4100兆瓦+10小時TES太陽能塔工廠所需材料(噸)29表5100兆瓦+10小時TESPT工廠所需材料(噸)表6平均制造容量為100MW、儲能時間為10小時的PT或ST技術利用電廠組件所需的勞動量(人天).........................................................34710TES100CSPOM/。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。36。表8退役具有10小時TES容量的100兆瓦CSP工廠所需的勞動力. 39表9南非CSP商品和服務的潛在供應商BOXESBox1拍賣作為支持CSP同時最大化創造價值的政策工具。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18Box2選擇具有代表性的CSP工廠的參數和估算其勞動力需求的方法。Box3……………………32Box4相關供應商分布情況33Box5材料采購的當地含量要求。Box6O&M:典型的本地化活動和機會Box7西班牙CSP行業的SWOT分析:行業,研究和部署前景.46Box8南非CSP部門的SWOT分析:產業,研究和部署觀點. 506可再生能源效益縮寫CSP集中太陽能CST集中太陽能熱DNI直接法向輻照度EPC工程、采購和施工FiT上網電價GW吉瓦特HTF傳熱流體IRENA國際可再生能源機構kWh千瓦時LCOE均衡的能源成本m2平方米MW兆瓦O&M操作和維護PSAPlataformaSolardeAlmeríaPV光伏R&D研究與開發SEGSSHIP用于工業過程的太陽能熱STEM科學、技術、工程和數學SWOT優勢、劣勢、機會和威脅TES熱能儲存7關于IRENA利用本地容量系列可再生能源的發展可以推動經濟增長、創造新的就業機會并提高人類健康和福利。本地能力提升系列研究探討了創造的就業類型,并建議如何利用現有能力最大化可再生能源發展帶來的益處。每項研究都專注于一項技術,概述了從原材料生產到安裝和運營整個價值鏈的需求,特別是在人力資源和技能方面的要求。旨在支持對本地價值創造潛力和利用國內能力的評估。截至目前,研究主要集中于集中式和分布式可再生能源解決方案。已考慮的集中式解決方案包括太陽能光伏(2016年)、陸上風能(2017年)、海上風能(2018年)以及現在是集中式太陽能熱能(2025年)。分布式解決方案包括太陽能熱水器(2021年)和小型水電(2023年)。分析更新正在準備中。該系列研究可用于評估利用本地能力和產能在國內采購所需組件和服務的可行性。這些研究可以幫助決策者識別最大化各種能源轉型解決方案國內價值創造機會的方式,并獲得社會和經濟收益。該系列分析工作自2011年起作為國際可再生能源署(IRENA)廣泛的研究工作的一部分,旨在評估基于可再生能源的能源轉型對社會經濟的影響。最初專注于就業創造和技能培養的工作隨后擴展至涵蓋其他社會經濟因素,如國內生產總值、更廣泛的福利衡量標準、地方經濟價值創造、改善生計以及性別差異影響等方面。?AlexTihonovs/?AlexTihonovs/SHIGHTS過去十年間,全球集中式太陽能熱發電(CSP)容量增加了五倍,從2010年的1.2吉瓦(GW)2020年的約6.4吉瓦。但在隨后幾年中,增長勢頭已經放緩。通過儲能和電網穩定,CSP可以在幫助能源進口依賴國家實現更大的能源安全方面發揮關鍵作用。在符合巴黎協定的情景下,到2030年全球安裝的CSP(集中式太陽能發電)容量需達到196.7GW,到2050年則需達到872.6GW。這一擴張將需要在2030年前累計投入約6570億美元,隨后從2030年至50年再投入約1.83萬億美元。在此情景下,CSP行業可能雇傭多達76.7萬名員工,較目前的8萬名有顯著增長。CSP100兆瓦、熱能存儲時間為10小時的CSP電站需要約116萬個工日。勞動力在價值鏈條中分布不均,主要集中在工程、采購和建設(EPC)sector(46%)護(O&M)sector(42%),在關鍵組件的制造環節占比相對較小(9%)。大部分CSP工作人員(79%)到,或者通過認證項目或職業培訓中心進行培養。這些技能已經在化石燃料發電廠中存在,為能源行業向可再生能源技術轉型期間的工作force了寶貴的機會。這一轉型不僅利用了現有的專業知識,還促進了工人的重新技能培訓和提升,以滿足CSP(集中太陽能發電)不斷變化的需求。缺乏國內設備制造能力的國家仍可在其他價值鏈環節創造就業機會,特別是在EPC和O&M領域。?Barbarajo?Barbarajo/S9INTRODUCTION應對氣候危機的緊迫性要求迅速過渡到以可再生能源源和技術為基石的全球能源范式。雖然這一過渡對于環境保護和人類生存至關重要,同時也為提升人類健康和福祉提供了重大機遇。確實,可再生能源系統帶來的社會經濟優勢在促進其部署方面發揮著日益重要的作用。國際可再生能源署(IRENA)的最新研究估計,截至2023年,全球可再生能源領域就業人數約為1620萬人,涵蓋了整個價值鏈(IRENA和ILO,2024)。除了創造就業機會外,這些社會經濟優勢還包括在地方和國家層面開辟新的經濟增長途徑,豐富國家技能組合,促進工業發展,并減輕與能源消費相關的健康和環境外部性(IRENA,2017)。接入多樣化的可再生能源來源在不同國家之間以及同一國家內的不同地區之間存在顯著差異。這些能源利用技術各有不同的優勢和局限性,其價值主張也大相徑庭。在直接太陽能輻照度豐富的地區,集中式太陽能熱發電(CST)等技術尤為突出。1它特別具有吸引力的價值主張,因為:(1)它可以輕松且高效地與廣泛的運行溫度范圍內的熱能存儲(TES)集成;(2)其應用不僅限于電力生成,還涵蓋過程熱能生產以及各種熱化學和光化學過程;(3)它適用于高溫操作,有利于推動化學反應并生成太陽能燃料;(4)它對關鍵性、危險性或環境有害材料的依賴程度較低;(5)國家可以通過中等技術水平和工業能力實現顯著的本地化內容。直到近期,CST技術的主要商業應用是在大型發電廠產生電力,傳統上稱為集中式或聚光太陽能發電(CSP)。這類技術在2022年大約雇用了80000人(IRENA)。,2023);然而,政策etal.在2050年前實現1.5°C目標方面取得了進展(如IRENA的世界能源轉型,根據《巴黎協定》的目標)可能會要求雇用Outlook?Barbarajo?Barbarajo/S1CST系統收集并集中直接太陽能輻射到一個或多個接收器的活性表面。在這些活性表面上集中輻射的太陽能轉化為高溫熱能,隨后可以轉換為任何方便的形式的有用能量,如電能或工藝熱能。這份報告映射了CSP(集中式太陽能發電)工廠價值鏈中創造的各種職位角色。它為政策制定者提供了關于構建、運營和退役此類設施所需人員和技能組合的理解。報告還分析了價值鏈每個環節的材料和設備需求。該報告專注于產生電能的CSP工廠,并未分析CST系統用于生產熱能的新興商業應用。本報告中的數據源自全球認可的專家調查和訪談,并結合了桌面研究,有助于收集由領先的通信服務提供商(CSP)企業及專業機構發布的相關信息。所收集的信息通過與提供工程、采購和建設(EPC)服務以及供應CSP領域關鍵技術組件的多家國際公司的咨詢進行了審查和精煉。適合集中式太陽能(CSP)電站的國家類型——從高度工業化的發展中國家到較不發達的國家。?Good?Good-Life/S集中太陽能領域的趨勢自1990年以來,通信服務提供商(CSP)領域的發展歷程一直伴隨著穩步的進步與多元化。過去十年間,全球CSP容量顯著增加,幾乎增長了五倍,從2010年的1.2吉瓦(GW)增長到2020年約6.4吉瓦,如圖1所示,但在最近幾年已趨于穩定。圖1160001400012000100008000600040002000

估計累積CSP容量(2000-2023年)和發電量(2000-2022年)

電力容量(MW)電力代(GWh)20102011201220132014201520162017201820192020202120222023020102011201220132014201520162017201820192020202120222023:(IRENA2024a)CSPGWh;MW=兆瓦。

Year該領域初期的增長是逐步實現的。早期的開拓性努力主要集中在美國和西班牙,這兩個國家是早期的先驅者,主要利用拋物面反射槽(PT)技術和塔式技術。這些早期的努力為后來在總裝機容量和效率方面的重要演變奠定了基礎,這一演變通過技術進步和規模經濟得以實現,如圖2所示。圖2CSP運營能力的技術演變累計裝機容量(MW)6500600055005000450040003500300025002000150010000

PV混合;菲涅耳ISCC;菲涅耳梁下塔動力塔生物質;雜種;槽ISCC;槽拋物線槽Year來源:(Thonig,GilmanovaandLilliestam,2023)。備注:2022年沒有投入運行的電站。CSP=聚光太陽能;ISCC=太陽能聯合循環;MW=兆瓦;PV=光伏。圖3 按國家分列的CSP業務能力的演變累計裝機容量(MW)6500600055005000450040003500300025002000150010005000來源:CSP.guru2023-07-01[數據集](Thonig,Gilmanova和Lilliestam,2023年)。注:CSP=集中式太陽能;MW=兆瓦。

?Barbarajo/S?Barbarajo/S

Others以色列印度摩洛哥南非聯合阿拉伯阿聯酋航空中國美國西班牙表1全球在建商業CSP項目Country電站容量(MW)技術評論已啟動/預期結束中國CEIC敦煌100兆瓦菲涅耳+600MWPV100V型混合動力菲涅耳600MW的PV2021/2024中國金塔中光太陽能100兆瓦塔+600MW光伏100光伏混合;塔與600MW的PV2022/2023中國匯東新能源阿克賽110MW塔+640MW光伏110光伏混合;塔與640MW的PV2022/2023中國三峽CTGR亨德森能源瓜州2x50塔200MW400MW100風-PV-混合式;塔式2x50MW塔,帶一個渦輪機;與200兆瓦的光伏和400兆瓦的風2022/2024中國CNNC玉門100兆瓦菲涅耳400MW200MW100風-PV-混合;菲涅耳與200MW的PV+400兆瓦的風2022/2023中國中國電力若強100兆瓦塔+900MW光伏100光伏混合;塔與900兆瓦的光伏2022/2024中國中國電力Toksun100MW塔+900MW光伏100光伏混合;塔與900兆瓦的光伏2023/2025中國SIDC若強100兆瓦塔+900MWPV100光伏混合;塔與900兆瓦的光伏2023/2025中國CTGR青海Golmud100MW塔+1000MW光伏100光伏混合;塔與1000MW的PV2023/2024中國CTGR青海慶宇DC100MW塔+900MW光伏100光伏混合;塔與900兆瓦的光伏2023/2024意大利CSP2SOLINPAR西西里StrombMSLFRoli4光伏混合;菲涅耳與PV共存2020/2021意大利CSP3BILANCIAMSLFR4光伏混合;菲涅耳與PV共存2022沙特阿拉伯ISCC綠色杜巴143ISCC;槽ISCC2016/2023南Africa紅石100動力塔與75兆瓦碧玉和96兆瓦Lesedi光伏項目2021/2023UnitedArabNoorEnergy1/DEWAIV3x200MW槽段600拋物線槽與250MW共存100塔共950MW;雜交2023UnitedArab阿聯酋航CSP-PV混合項目NoorEnergy1/DEWAIV700MWCSP+250MWPV700光伏混合;槽;塔項目級混合PV和CSP2023來源:(Thonig,GilmanovaandLilliestam,2023).備注:CSP=聚光太陽能;ISCC=集成太陽能聯合循環;MW=兆瓦;PV=光伏。雖然拍賣機制對于降低CSP成本至關重要,值得注意的是,自20世紀80年代以來CSP的復興很大程度上歸功于西班牙的feed-intariff(FIT)政策(Martín)。,2015)。這一舉措,后來被模仿etal.在印度(Shankar,2024)和中國(凌志,2018)在不同程度上,將西班牙定位為etal.etal.當前全球CSP部署的領導者,2尤其是PT。不同于光伏(PV)技術主要通過制造工藝的進步來提升,CSP依賴于運營中的發電站通過實踐經驗不斷優化技術(“做中學”)。西班牙在PT技術方面取得了顯著進展,自2008年以來已經建造了44座運營中的發電站。然而,趨勢最近轉向了新興的太陽能塔(ST)技術,中國在這一領域占據領先地位,總裝機容量為兆瓦(八座發電站),另有兩座發電站(合計200兆瓦)正在建設中。相比之下,西班牙僅有四座ST,每座發電站的裝機容量均低于50兆瓦。這表明中國有能力抓住新興的技術細分市場(Gosens)。,2021).etal.向結合CSP與PV或風力技術的混合系統轉型是為了響應市場對更加靈活可靠能源解決方案的需求。這些混合配置通過提供平衡的能源輸出支持可再生能源并入電網,從而抵消太陽能和風能資源的不穩定性。混合化可以顯著降低發電站的整體成本,因為所需的太陽能場規模(通常是成本最高的部分)得以減小。盡管傳統上CSP系統被認為在直接正常輻照度(DNI)超過1900千瓦時/平方米/年的地區效果最佳,但在DNI水平較低的區域,它們也可能具有一定的興趣。CSP的采用存在不均衡現象;某些地區由于政府激勵不足或資金有限而進展緩慢。在已部署CSP的國家中,拍賣與融資機制相結合降低了成本并有助于實現其他目標。太陽能發電平準化能源成本(LCOE)在2010年至2020年間全球范圍內下降了69%,但仍高于其他技術的成本,例如太陽能和風能,后者不需要儲能。即使成本較高,光熱發電(CSP)仍帶來了許多價值創造的機會,這得益于其儲能和系統平衡的潛力,以及本地化供應鏈和社會經濟益處(IRENA,2023)他可再生能源替代方案,光熱發電固有的較低環境影響和減少對戰略、危險或環境有害材料的依賴,也是這些技術在全球范圍內進一步市場滲透的額外因素。2www.solarpaces.org/worldwide-csp/csp-projects-around-the-world.2.

集中太陽能部門創造價值的機會集中太陽能部門創造價值的機會IRENA預測,在符合《巴黎協定》目標的情景下,到2030年全球安裝的CSP(集中式太陽能)容量需要達到196.7GW,到2050年則需達到872.6GW(IRENA,2023)。這樣的擴張將需要在2030年前累計投資約6570億美元,隨后在2050年前再追加投資。圖4 2023年估計的累積CSP產能、投資和就業以及需要在2030年和2050年實現《巴黎協定》的能源轉型目標6.46.4800.657196.74491.83972.67672022

2030

2050$累計裝機容量(GW)工作崗位(千)累計投資(萬億美元)$基于:(IRENA,2023年)和(IRENA和ILO,2023年)。注:CSP=集中式太陽能;GW=千兆瓦。從2030年到2050年的投資總額將達到1.83萬億美元(IRENA,2023)。除了其他益處外,這些財務投入可以增強對進口能源依賴的國家的能源安全,并通過創造就業機會(到2050年可能達到767000個就業崗位)來增加價值(參見圖4)。此外,CSP技術為電力系統帶來了價值,通過儲能和幫助穩定電網來實現這一目標。CSP技術與其他可再生能源技術一樣,具有很高的本地價值創造潛力。盡管一些國家無法制造關鍵設備組件,但在價值鏈的其他各個環節中仍存在顯著的就業創造機會,特別是在工程、采購和施工(EPC)以及運營和維護(O&M)、退役階段。第2.1節介紹了就業創造的潛力,而第3章則探討了每個價值鏈環節的機會和要求。圖5概述了典型CSP電站的標準價值鏈,并突出顯示了每個環節的關鍵活動。操作和活動的順序可能因國家或項目而略有不同,受到各種因素的影響。圖5 CSP工廠的價值相對時間線活動項目規劃?項目規劃?Engineering,采購和建筑Engineering,采購和建筑?Manufacturing?Manufacturing

選址設計增強詳細工程原材料采購

采購施工動員

技術和?財務可行性分析項目開發機械完井供應商注:CSP=集中式太陽能。

調試Operationsand維護Operationsand維護退役退役計劃退役拆除活動

工廠通電冷態試驗

維修服務?和廢物清理現場評估CSP部署潛在的本地價值創造能力有助于確定東道國在收入生成和就業創造等方面的社會經濟優勢的程度,相較于依賴進口商品和服務。國內價值創造的潛力主要取決于該國可再生能源市場的規模、可再生能源和工業部門的成熟度、相關行業的存在、所需組件和服務的區域及全球市場動態、技能的可用性以及整體商業環境。此外,CSP技術可以通過實現電網穩定性和儲能與供需的匹配,為電力系統帶來顯著的價值。CSP的擴張進入新市場也得益于其能夠提供穩定可調度的電力——這與太陽能光伏和風能的波動性形成了有價值的補充。結合CSP與光伏或風力技術的混合系統可以回應市場對更具靈活性和可靠性的能源解決方案的需求。這些混合配置通過提供平衡的能源輸出來支持可再生能源并入電網,從而緩解太陽能和風能資源的波動性。混合配置的例子包括摩洛哥和阿聯酋的混合太陽能綜合體(太陽能光伏和CSP),這些項目是通過競爭性采購(拍賣)方式授予的。框1提供了部分關于CSP拍賣結果和設計亮點的內容,以實現超出價格目標的其他目的。集中太陽能發電(CSP)中熱儲能的集成,通常通過雙罐熔鹽系統等方法實現,代表了一個重要的優勢。,2024)。現代CSP設施已采用蓄熱etal.解決方案;這提高了他們的運營靈活性,并使它們能夠在電價高峰期供應能源(Li)。,2022Zurita,020).etal.etal.Box1 CSP各國都舉行了集中太陽能(CSP)拍賣。以下是一些例子(世界銀行,2021年):SouthAfrica20112019CSP500MW。3摩洛哥自2016年運營其首個CSP(集中式太陽能)電站以來,摩洛哥進行了多次專注于CSP的拍賣,包括2018年的160兆瓦項目拍賣。奧尤扎茲特的努奧電站分四輪進行拍賣:前三輪拍賣總共拍賣了510兆瓦的CSP項目。其中,努奧I(160兆瓦)和努奧II(200兆瓦)項目采用拋物線槽技術,儲能分別為3和7小時;努奧III是一個150兆瓦的塔式太陽能電站,儲能時間為7小時。隨后進行的是第四輪拍賣,共拍賣了72兆瓦的光伏項目。2019年5月,摩洛哥拍賣了世界上首個先進的CSP和光伏混合項目——800兆瓦的努爾middot;米德特混合電站,該電站設計用于在白天及日落后的五小時內提供可調度的太陽能電力。智利。2017年在智利舉行的可再生能源拍賣導致了一些CSP合同,到2020年累計達到250MW。阿拉伯聯合酋長國。迪拜MohammedbinRashidAlMaktoum太陽能公園第四階段拍賣項目——一個0兆瓦的集中式太陽能(CSP)項目,包括來自拋物線槽復合體的600兆瓦和來自集中太陽能塔的100兆瓦,儲能能力為15小時。對于專門用于部署CSP或任何其他可再生能源技術的拍賣,必須制定強調當地社區優勢和可持續經濟發展條件的設計。以下是優化社會經濟效益的一些關鍵考慮因素(IRENA,2019)和(DelRío和Mir-Artigues,2019):納入小玩家和新玩家。(preferentialtreatment)e.g的合規規則。發展當地工業和創造就業。當地工業的拍賣頻率。地方發展和社區福利。以下設計要素可以促進國家以下各級的發展和社區利益的產生:土地使用權利的證明基于堅實的文件資料,并對拍賣參與者具有約束力。除了拍賣之外,各種激勵措施可以促進CSP技術的采用。例如,南非的可再生能源獨立電力生產商采購計劃以及中國的相關規定要求大型太陽能光伏和風電場集成儲能設施,并可能導致混合設施的出現。合適的政策組合可以支持CSP技術的同時最大化當地利益。3除了已投入運行的500MW光熱項目外,南非還有一座100MW的Redstone太陽能電站預計將于2024年投入運營。該項目于2015年在南非可再生能源獨立發電生產商計劃框架下由ACWAPower和SolarReserve中標。價值鏈上創造就業機會的機會價值鏈條主要環節中的就業分布評估表明,建立一個100MW的CSP(集中式太陽能發電)電站并配備十小時的熱能儲存(TES)能力大約需要116萬個工日(參見附錄2)。這一數字包括直接4僅工作,不包括間接工作5或誘導6工作,來自CSP工廠的經濟活動。Box2選擇具有代表性的CSP工廠的參數以及估算其勞動力需求的方法為了說明集中太陽能發電(CSP)項目所需的勞動力、材料和設備需求,本報告以一個配備10小時熱能存儲(TES)能力的100兆瓦CSP電站為例進行闡述。參考電站配置基于兩種主要的CSP和塔式太陽爐——分別針對西班牙和南非兩個地理區域進行了優化和分析。選擇參考CSP(集中式太陽能發電)電站的額定功率和熱能存儲(TES)容量是基于對全球CSP電站部署趨勢的詳細分析。這一分析不僅考慮了歷史上的額定功率和TES能源轉型的不斷演變目標。從規模上看,所選的額定功率處于當前部署范圍之內。盡管一些拋物線槽型電站的容量已超過100兆瓦,但隨著塔式電站逐漸增多,其額定功率通常較低。因此,選擇100兆瓦的容量代表了兩種技術的特點。儲能技術在電力系統中整合間歇性可再生能源源的價值日益凸顯。CSP(集中式太陽能發電)電站尤其擅長集成大量的熱能存儲,反映了行業向更大規模熱能存儲系統(TES)發展的趨勢。目前,CSP熱能存儲容量為相當于7.5小時的名義功率,并且明顯有向更大容量發展的趨勢,因此選擇10小時的熱能存儲容量是一個謹慎且合理的選擇,符合最新的行業發展趨勢。的判斷得出的。這些判斷源自對大量合作過的CSP項目相關信息的全面評估,并針對參考CSP電站的具體化這些估計。4直接就業是指由于核心活動直接產生的就業,不考慮制造可再生能源設備、建設和運營設施所需的中間投入。這些直接相關的行業也稱為可再生能源行業(領域)。直接就業的數據可以根據特定行業的工業調查或代表性項目和設施的數據進行計算,也可以使用經濟數據,如所選行業中勞動力投入系數(就業因素)來計算。5間接就業包括為可再生能源部署的核心活動提供和支持的上游行業中的就業。這類崗位的工人可能參與鋼鐵、塑料或其他材料的生產,或者提供金融和其他服務。這些行業并非直接參與可再生能源活動,而是為每種可再生能源技術的價值鏈提供中間投入品。文獻綜述表明,包括間接就業通常會使總體就業人數增加50%至100%。6誘導就業包括可再生能源行業及其上游行業之外的就業崗位;例如,消費品行業的就業崗位。當直接或間接雇傭的個人將收入用于經濟中各種商品和服務(如食品、服裝、交通和娛樂)的支出時,這種支出會產生誘導就業效應。如圖6所示,勞動力在整個價值鏈條中分布不均;顯著的集聚現象可以在EPC(46%)和O&M(42%)領域看到,而在關鍵組件的制造領域則較少見(9%)。圖6 在整個價值鏈中分配勞動力,以開發100MWCSP工10小時TES容量3%

4%退役 項目規劃TOTAL116人天

2% 操作和維護9%Manufacturing

工程采購和建筑

6%注:太陽能熱發電站在前兩到三年內運行效率顯著提高,此后每年的額外增益幾乎可以忽略不計。因此,對于25年以上的累計需求,平均生產率提高估計為每年0.5%。CSP表示集中式太陽能發電;EPC表示工程、采購和建設;MW表示兆瓦;O&M表示運營和維護;TES表示熱能存儲。缺乏國內設備制造能力的國家仍然可以在其他價值鏈環節創造就業機會,特別是在EPC和O&M領域。所需勞動力的大部分(79%)需要較低到中等的技術技能,這些技能通常可以在任何國家的勞動力池中找到,或者通過認證項目或職業培訓中心進行開發(如圖7所示)。許多這些技能已經在火電領域得到了很好的確立。因此,在能源行業向可再生能源技術轉型的過程中,存在寶貴的勞動力轉換機會。這一轉型不僅利用了現有的專業知識,還促進了工人重新技能培訓和提升技能以滿足CSP領域不斷變化的需求。以下討論突出了小水電實施價值鏈不同環節的勞動力和設備需求,從項目可行性研究到項目達到使用壽命盡頭后的退役。圖710小時開發100MWCSP工廠所需的技能分布TES容量5%TOTALTOTAL116人天行政管理 3 3%非STEM9% 中/低注:CSP=集中太陽能;MW=兆瓦;STEM=科學、技術、工程和數學;TES=熱能存儲。?Guscoan?Guscoan/S開發CSP的要求3.開發CSP的要求3.CSP優化CSP電站部署帶來的本地優勢需要考慮行業價值鏈中的就業分布。本部分探討了CSP行業的就業集中情況以及該行業整合能源轉型中受影響工人的能力。除了就業創造外,經濟價值還來源于行業活動,包括材料采購、設備安裝和持續的運行維護管理(O&M)。subsequent子部分闡述價值鏈中每個步驟的目標。它們詳細說明了相關的主要活動、就業創造潛力和材料需求。價值鏈的初始階段涵蓋了一系列關鍵活動:選址、技術和財務可行性研究、設計工程和項目開發。一個CSP設施的最佳選址是基于對場地潛力的評估和對可能的環境和社會影響的審查。此評估之后進行詳細的技術可行性分析,該分析由經濟可行性研究補充,以確定投資的盈利性。隨后是設計工程階段,該階段涵蓋了太陽能電站的電氣和機械系統設計以及土建工程規劃、基礎設施安裝和預期的運維管理。項目開發階段專注于行政任務,包括獲取許可和許可證、談判融資和合同、土地采購或租賃,以及管理監管和采購流程。對地點長期氣候條件的評估在此階段至關重要,因為它有助于估算可用的太陽能資源及其特性,并支撐技術與經濟分析。這種氣候評估也有助于識別可能影響電站運行及關鍵組件(如太陽能集熱器)完整性的氣象事件。土壤特性,這些特性會影響結構和基礎的安裝,也必須予以考慮。這一規劃階段需要在提議的工廠地點安裝儀器以測量相關氣象變量,包括太陽能直射輻射(DNI)、風向和速度、環境溫度以及相對濕度。現場收集的數據應與區域氣象站或衛星測量數據進行對比,以識別潛在的微氣候問題,并有助于對DNI進行詳細的特征描述。通過計算程序進行的模擬對于基于太陽能資源評估開展技術與財務分析至關重要。在這個階段,設計師確定哪些組件需要進口,哪些可以本地供應。這一決策基于技術成本、進口關稅、地方產品補貼、運輸費用、當地供應要求及其他相關因素。規劃一座100MW的CSP(集中式太陽能)發電站并配備10小時的熱能存儲(TES),預計需要4195人日的勞動力。如表2所示,項目規劃中的勞動分布情況如下:項目開發(47%,1961人日、工程設計(23%,977人日)、可行性分析(18%,741人日)和選址(12%,516人日)。表2 規劃具有10小時TES容量的100MWCSP工廠所需的勞動(人日)和按活動分列的細目勞動類型Site選擇可行性分析Engineering設計項目發展Total(人-天)工程師和其他技術人員234469703-1476法律,能源監管,真實遺產和稅務專家12983138648998財務分析師-54-630684物流專家---450450行政人員202626233305環境專家7286--158健康和安全專家--75-75管理122335-70巖土工程專家49---49TOTAL51674197719614195(as%)12%18%23%47%注:CSP=集中式太陽能;MW=兆瓦;TES=熱能儲存。需求最高的技能包括STEM(科學、技術、工程和數學)全以及地質技術專長。非STEM是最緊缺的人才,占總勞動力的34%(1406人日),其次是法律、能源調節、房地產和稅務專家,占24%(996人日)。這些職位通常可以由國內外專家填補。圖8詳細列出了規劃一座100MWCSP(集中式太陽?Virrage?VirrageImages/S非STEM中/低 7%Admin.1%圖8 分配規劃具有10小時TES容量的100非STEM中/低 7%Admin.1%4%環境專家7%人員%物流

2%健康和安全專家2%管理1%地理技術專家

9% 3%專家%Financial分析師

3%工程師和其他技術人員4%法律,能源監管,房地產和稅務專家

STEM注:Admin.=行政;CSP=集中太陽能;MW=兆瓦;STEM=科學、技術、工程和數學;TES=熱能存儲。以下小節更詳細地描述了每個主要項目計劃活動。1選址選址可能由公共部門或項目開發商負責。選定的地點必須根據以下標準進行嚴格評估:長期太陽能資源。條件的影響,這些通過現場測量和/或衛星數據來確定。可用土地面積和地形。CSP當地水資源。CSP水用作蒸汽渦輪機的工作介質,并用于清潔太陽能集熱器的鏡面。電網連接有效輸送由CSP電站產生的電力至消費者至關重要,接入高壓輸電線路是必要條件。運輸和通信基礎設施。adequate道路和接近機場及其他設施對于人員、材料和設備運抵現場至關重要。環境和生態影響。必須全面評估CSP植被和生態系統的影響。應開發并量化全面的風險緩解策略。混合利用CSP與其他可再生能源技術的趨勢增長突顯了評估不僅適合CSP的位置,還適合光伏和風能的重要性。這種全面評估應考慮當前及未來計劃,在潛在CSP電廠位置附近部署這些技術。隨著混合能源解決方案的普及,整合涵蓋多種可再生能源來源的選址標準對于最大化項目效率和經濟可行性至關重要。選址所需的勞動力包括當地氣象數據分析師;地質專家以評估土地規格;環境專家以評估影響、風險和潛在沖突;以及法律和房地產專業人士以導航能源政策、土地使用和電網接入等監管問題。所需努力的程度取決于能源部門現有的法律法規框架、地理位置特征、可達性、電網連接要求以及項目的規模(參見表2)。在條件允許的情況下,此活動可以利用當地的專業知識。選擇站點所需的主要設備主要用于評估站點的太陽能資源。鑒于直接正常照射(DNI)是決定CSP系統能量輸出的關鍵因素,在進行CSP系統經濟效益可行性分析時,了解站點的DNI深度知識是必不可少的。通常,CSP系統的可行性分析是通過使用典型氣象年(TMY)數據集來模擬系統性能來進行的,該數據集包含每小時的DNI值和其他氣象參數值。進行這些活動所需的信息包括與土地使用相關的政策和法規的規定以及對CSP項目開發的限制,此外還包括資源可用性的相關數據。一旦選址完成,將進行全面分析以確定所選地點的CSP項目可行性。該分析嚴格評估技術性能、財務可行性和獲得必要融資的可能性——通常稱為“銀行可行性”。此活動的關鍵組成部分是對DNI(照射小時數)進行評估。評估需要在現場安裝并運行臨時氣象站12-24個月。此外,鑒于對太陽能能源長期需求的考量,對投資進行詳細評估是必要的。這一評估必須考慮到特定國家的具體條件,包括政治穩定性、監管框架和法律確定性。還需要考慮接入電網的便利性、設備供應商的地理位置以及進入該地點所需基礎設施的狀態或發展情況。主要組件和子系統的能力和性能源自供應商報價和概念設計。通過多種配置分析來經濟優化太陽能發電站的配置。對同一工廠進行不同運營策略的并行分析也是必不可少的。這些分析評估不同電力合同的優勢,這可能會影響儲能容量、化石燃料作為備用電源以及冷卻技術的決策。通常,項目開發商負責開展這項研究。這一階段所需的人力資源包括環境專家;擅長太陽能技術的能源工程師;電氣和機械工程師;財務分析師;以及熟悉能源監管、法律事務和稅收的專業人士。此任務可以利用本地和國際上的專業知識。3.1.3工程設計工程設計過程在投資決策之后啟動,并與項目開發的行政任務同時進行。在這一關鍵階段,工廠的配置得以確定。在利用供應商提供的產品進行主要部件的工程設計的同時,輔助部件則根據既定的工程實踐進行設計。項目開發者如具備相應的專業知識和能力,可以承擔工程設計任務。alternatively,這些任務也可以委托給外部專家和組織。所需的專業知識涉及多個學科領域。必要的勞動力包括擅長監管事務的法律顧問;專門從事儀器與控制的工藝、機械、電氣和土木工程師;以及健康與安全專家,以應對項目多方面的需求。這個階段涉及執行所有必要的法律和行政行動以獲取許可和融資。關鍵任務包括評估太陽能資源和能源產出;進行環境和生態影響研究;開展地質和技術地形調查;獲取許可和授權;參與合同談判;獲取設備報價;并建立關于建設、股權和債務的協議。如表2所示,這一廣泛的過程需要一支專業團隊的合作,包括法律專家、能源監管專家、房地產和稅務專家、金融分析師和物流專家。工程、采購和施工工程、采購和施工(EPC)階段是CSP項目價值鏈中的關鍵組成部分。該階段通常持續24大量的資源。對于開發和組裝太陽能熱收集系統(包括反射鏡陣列和熱接收器),并將其整合到熱力循環中,需要專門的技術知識。目前,僅有少數幾家全球公司具備擔任這些復雜項目主要承包商所需的資質。EPC承包商擅長協調定制設備和材料的復雜物流,確保這些設備和材料能夠按時到達并整合到整體CSP統中。鑒于控制設備和系統成本的必要性,EPC承包商必須具備先進的系統設計能力和相應的國家設計資質。這不僅確保了設計和實施的高效性,還符合特定的監管標準,從而最大限度地降低風險和成本超支。此外,EPC承包商在關鍵項目組件中帶來了專門的專業知識。他們負責監督子系統的設計和實施、精密機械、高性能組件、連接以及導電元件和流體傳輸基礎設施。進一步而言,例如太陽能電站的光學元件(如聚光鏡或拋物線槽)的質量直接關系到電站的電氣輸出和經濟成功。為了確保最高標準,專業公司采用先進的計量技術進行細致的質量保證和施工過程中的監督。大量用于EPC階段的輸入可以在當地采購,通過與本地汽車制造業等產業的合作來利用協同效應。如果這些行業調整以支持CSP生產,當地就業潛力可以得到增強,尤其是如果本地制造商具備設計和建設大型能源設施的專業知識。表3詳細列出了100MWCSP電站(配備十小時熱能存儲容量)的EPC項目中的人力資源配置情況,按活動類型進行了分解。此外,圖9展示了所需勞動力的全面分布,按職業和專業領域進行了細分。表3 具有10小時TES容量的100MWCSP工廠的EPC所需人工(人日按活動分類勞動類型管理-mentCivil作品安裝機械equipment安裝電氣equipment儀器-tationand控制Commissio正在行駛n-otalConstruction工人1727522491916511497982643751316311398852工程師和其他技術人員167642184-188914667146683844810Construction外國人691190011070122313047124658835993行政管理人員191926722690153-750158527364健康和安全專家51196686084414673428914717187質量控制專家2559317331352898-3191409368儀表和控制專家5119667---4261486360管理640831571199116441149TOTAL5630673352347871882353497696439800541082(as%)10.4%1.4%43.4%34.8%6.5%1.8%1.8%注:CSP=集中太陽能;EPC=工程、采購和建設;MW=兆瓦;TES=熱能存儲 .圖9 100MWCSP電廠10小時TESEPC所需勞動力的分按職業和技能劃分的能力8%人員

7% 5%Admin.STEMAdmin.STEM 1%STEM2%5%

2%行政管理人員3%%Construction工人2%

健康和安全專家2%質量控制專家1%控制和

中/低管理 儀表專家注:Admin.=行政;CSP=集熱太陽能;EPC=工程、采購和建設;MW=兆瓦;STEM=科學、技術、工程和數學;TES=熱能存儲。以下小節提供了有關工程和施工,采購和制造的詳細調查結果。1工程與施工在工程和建設階段,施工勞動力占總勞動力的大部分,占總努力的74%,相當于398,852個工日。工程師及其他高技能技術人員的比例為總努力的8%,共計44,810個工日。主要的是,中低層次的STEM相關技能需求較大,尤其是在建設階段,占總工作量的82%,或444,295個工日。這主要是由于建設活動的勞動密集性質以及施工領班的領導作用。civil工程任務和機械設備的安裝是最勞動密集型的活動,分別占總人力資源需求的43%和35%。在建設階段強調本地參與。在如西班牙這樣的地區,眾多EPC公司本土化程度高,勞動力主要由本國公民構成,往往占到90%以上。例如,在距離工廠100公里范圍內的大量員工居住于此,從而增加了當地內容的比例。對于缺乏專門人員且社區邊緣化的國家,公民參與仍然至關重要。例如,在南非,超過70%的勞動力為本國公民,其中36%來自當地社區,詳見南非案例研究(見第4部分)。3.2.2采購采購原材料和制造產品對于建設CSP(導熱油)電站至關重要。本地采購這些材料有助于提升區域工業的價值。某些組件的標準化為當地工業參與CSP組件的生產(包括結構元件、鏡子、跟蹤器和管道)提供了更廣泛的范圍。為了概述拋物線槽(ParabolicTrough,PT)技術和太陽能塔(SolarTower,ST)技術所需的材料需求,分別列出了兩個表格,詳細說明了用于制造和建設子系統的所需數量(以噸為單位)。表4詳細列出了使用ST技術建造一座裝機容量為100MW求。材料的相對利用比例在圖10中有所展示。混凝土是最主要的材料;它主要用于太陽能集熱場和ST系統。總共需要混凝土255836噸(占電站建設所需總材料的77%)。其次是鋼和鐵,需求量為41570噸(占13%),主要用于太陽能集熱場。接下來是熔鹽,它們具有雙重功能,既是熱能存儲介質又是熱傳遞介質(HTF),總需求量為20991噸(占6%)。表4具有10小時TES容量的100MWST裝置所需材料(噸)Material太陽能字段接收器系統塔Steam發電機Power塊TES和HTFFoundation和輔助建筑物接線and管道Total混凝土193699-38165--1713319272-251136鋼和鐵3321820473013440101997266219941570硝酸鹽鹽-----20991--20991涂層扁平玻璃9345-------9345鍍鋅層,件1638---35---1673潤滑油484-------484泡沫玻璃-----303--303耐火材料,基本-273------273石棉-26-0.071.6217--245電子產品控制單元127------127硅膠930.73------94Aluminium----50---50銅----14--3549玻璃纖維---1.9----1.9注:HTF=傳熱流體;MW=兆瓦;ST=太陽能塔;TES=熱能儲存。圖10 使用10小時TES建造100MWST工廠所需的材料分容量2% 6%

0.001%Glass?bre鋼和鐵 硝酸鹽鹽3%

%銅%平板玻璃涂層1%Other

%耐火材料%耐火材料%泡沫玻璃0.14%潤滑油

Aluminium%硅膠0.04%電子材料%混凝土基于:(Gamarra等,2023;Kis等,2018;Pihl等,2012和Gereffi及Dubay,2008)。注:MW=兆瓦;ST=太陽能塔;TES=熱能儲存。

%Zinc?Joseph?JosephCreamer/S表5具有10小時TES容量的100MWPT裝置所需材料(噸)Material太陽能場Steam發電機電源模塊TES和HTFFoundation和輔助建筑物接線和管道Total混凝土149231--1713319420-185784鋼和鐵24245900102667736626509398699硝酸鹽鹽---76516--76516玻璃13905-----13905HTF油---7328--7328鍍鋅層,件1492-35---1527石棉-0.071.6943--945泡沫玻璃---303--303電子產品控制單元116-----116硅膠85-----85潤滑油80-----80Aluminium--50---50銅--14--3549玻璃纖維-3----3注:HTF=傳熱流體;MW=兆瓦;PT=拋物線槽;TES=熱能儲存。?rawf8?rawf8/S圖11 使用10小時TES建造100MWPT工廠所需的材料分容量%

0% 4%

0.008%鋼和鐵

硝酸鹽鹽 玻璃 Glass?bre0.01%2%HTF1%

0.02%硅膠%耐火材料%電子電路材料0.25%石棉

Aluminium%銅%潤滑油%混凝土基于:(Gamarra等,2023;Kis等,2018;Pihl等,2012和Gereffi及Dubay,2008)。注:MW=兆瓦;ST=太陽能塔;TES=熱能存儲。

Zinc方框3用于公正過渡的材料方框3用于公正過渡的材料礦物和金屬的提取與精煉對于能源轉型技術至關重要,這引發了多方面的擔憂,包括克服全球經濟秩序中根深蒂固的歷史依賴關系的挑戰。值得注意的是,某些國家擁有這些材料的高度集中資源。盡管不斷上升的需求可能促進收入和就業的增長,要實現所有潛在利益的最大化,這些國家需要提升其材料加工能力。這不僅涉及超越單純的原材料生產商角色,還致力于提高附加值的生成。國家法律法規的情況。對剝削性條件(如鈷礦中的童工)憂促使了供應鏈透明度的提升;這促使一些公司重新評估其對該關鍵材料的采購策略。和排放強度。向更可持續的方法過渡對于減少可再生能源供應鏈的生態足跡至關重要。Manufacturing在項目規劃階段,會作出關鍵決策以確定組件的采購來源,這些組件可能來自本地供應商或國際供應商(參見附錄3)。歐洲擁有知名的接收器制造商,而領先的熔鹽供應商則位于智利(詳見附錄4)。為了增強CSP領域的本地制造能力,關鍵組件供應商可以被鼓勵與當地企業形成合作伙伴關系。方框4相關供應商的分布方框4相關供應商的分布在集中太陽能發電(CSP)技術領域,接收器的供應鏈主要由少數幾家公司的主導。對于中央接收器,notable工程公司和制造商包括CockerillMaintenance&Ingénierie(比利時)、Brightsource(以色列)、Sener(西班牙)和AalborgCSP(丹麥)。對于接收器管,Rioglass(西班牙)以及Royaltech、蘭州大成科技有限公司和TRXSolarTechnology(中國)是主要供應商。熔鹽基熱能存儲市場在地理上分布廣泛。該領域的主要供應商包括智利的SQM、德國的BASF、挪威的YaraInternationalASA以及中國的Enesoon。至于CSP運營中至關重要的熱油,美國處于領先地位,制造商包括陶氏化學、伊曼化學、Radco工業和Paratherm。其他重要供應商還包括印度的Thermax、歐洲的Wacker以及中國各地的多家企業。關于球關節和金屬軟管等關鍵組件,德國的SeniorFlexonics以及美國的ATS和Hyspan脫穎而出,成為主要供應商。大宗商品如鋼鐵和混凝土的采購是CSP電站建設的標準流程,而非專有組件的制造通常會外包處理。采購決策受到技術成本、國家政策(包括進口關稅和本地內容要求)的影響,這些政策通過補貼等方式促進本地生產(詳見附錄5),運輸費用,以及維護服務和保修的可用性。政府應設計政策以增強CSP項目帶來的當地經濟效益。BoxBox5 材料采購的當地內容要求工程團隊被委以關鍵任務,評估當地材料的可用性,并識別可進行本地采購的組件與需要進口的組件。這一過程中的一個基本方面是遵守國家政策和現行規定,這些規定要求本地內容的比例。一個典型的例子是南非的可再生能源獨立電力生產商采購計劃,該計劃規定將總項目支出的一定比例分配給本地內容。根據該計劃下的集中太陽能發電項目,整體項目價值的40%被預留用于向南非供應商采購。盡管本地內容要求最初可能會上漲可再生能源項目的成本,并在獲取特定材料和組件方面帶來挑戰,但這類規定也被認可其強化當地產業、促進就業以及使可再生能源發展帶來的經濟效益更加公平分配的潛在優勢(Montmasson-ClairandRyan,2014)。制造商必須權衡在目標國家建立工廠的經濟優勢與從現有國外工廠運輸產品之間的利弊。考慮因素包括對CSP組件的需求、法律框架、勞動力和運輸成本、市場競爭力、原材料和中間產品的可獲得性以及地方政府對本地制造的激勵措施。可以運輸的組件通常通過與制造商相關的網絡進行采購。在包含PT集熱器或反光鏡的太陽能場中,現場車間有助于設計、組裝和質量控制。對于商業級的太陽能熱發電(CSP)運營,蒸汽生成設備通常包括過熱器、再熱器、蒸發器、汽包和省煤器,這些設備通常由為傳統發電廠提供服務的供應商供應——這一做法在PT技術和ST技術中是一致的。制造裝機容量為100MW的太陽能電站主要組件所需的人力,在具有十小時熱能存儲(TES)的情況下,PT(96100人日)和ST(100299人日)技術所需的人力相對相似。表6提供了平均人力投入的概覽。表6 用于制造容量為100MW及以上、時長為十小時熱儲能(TES)電站部件的平均勞動需求(人日)勞動類型太陽能場蒸汽基因-rator電源模塊TES和HTFFoundation和輔助建筑物接線和管道Total工廠工人291024799440062442300483551680監管和標準化專家56293681288114240210309859行政管理人員35626716888433016376702管理28956005507012505165512工程師和其他技術人員28165145006372304875184健康和安全專家2677514400606250444902質量控制專家26775144006052504564902物流專家26714314455802134544794市場營銷和銷售人員25684164305592064374945TOTAL5459788279101119174402930798151(as%)55.6%9.0%9.3%12.1%4.5%9.5%注:HTF=傳熱流體;MW=兆瓦;PT=拋物線槽;ST=太陽能塔;TES=熱能儲存。太陽能領域的需求占總工時的比重最大(55.6%),顯著高于熱儲存(TES)和高溫熱傳輸(HTF)系統(12.1%)。隨后是布線和管道安裝工作(9.5%),而功率模塊(9.3%)和蒸汽生成系統(9.0%)所需的勞動力略少。基礎建設和輔助建筑所需的人力最少(4.5%)。圖12所需勞動力的平均分布,用于制造具備十小時熱能存儲容量的100兆瓦集中式太陽能發電站組件,按職業和技能集劃分5%5% 物流專家質量控制專家5%健康和5%人員5%管理7%行政人員

5% 7%行政管理STEM行政管理STEM1%非STEM1% 3%工廠工人0%法規和標準化專家

中/

1%注:CSP=聚光太陽能;MW=兆瓦;STEM=科學、技術、工程和數學;TES=熱能存儲。?AlexTihonovs?AlexTihonovs/S運行維護太陽能熱發電廠的建設、運營和維護在當地至少可提供兩年的就業機會。在此分析中,考慮了一般平均情況,由于PT技術和ST技術各類別總數據之間的小差異。運營完整性對于確保整個生命周期內發電廠的經濟效益至關重要。為了最大限度地減少因潛在損壞導致的停機時間,需要采用預測性維護策略,并輔以定期監測。未解決的問題,如熱能損失、泄漏、污染、定位不準確或組件故障,可能會降低發電量并妨礙盈利能力。因此,發電廠運營商必須采用先進的技術解決方案,包括數字化自動化監控系統,以維持運營卓越。發電廠操作的復雜性要求擁有高技能的工作團隊。新員工必須接受由經驗豐富的人員進行的全面培訓,以盡量減少操作錯誤并提高早期發現潛在系統故障的能力。運營一座100MW的CSP(集中式太陽能熱)發電站,并配備十小時的蓄熱系統(TES),平均每年需要22721人日;其中約58%的人日用于運營活動,剩余的42%用于維護活動。表7詳細列出了這些人日在各種人力資源類別和活動中的分布情況,而不同崗位類型和技能水平(STEM、非STEM、中低技能和行政管理)所分配的勞動比例則在圖13中展示。在發電廠運行的23年中,7預計每年平均勞動生產率將提高0.5%,如前所述。考慮到這一勞動生產率的增長,在工廠整個生命周期內,用于運營維護活動的人日數預計將總計約五十萬個工日。表7 具有10小時TES容量的100MWCSP工廠的O&M所需的人工(人日/年)勞動類型OperationMaintenanceTotal操作員8096-8096維修工人-64096409工程師和其他技術人員25320242227健康和安全專家7597591518化學家1265-1265行政人員1241-1241會計師783-783管理506-506儀表和控制專家253253506環境專家120-120TOTAL13276944522721(as%)58%42%注:CSP=集中式太陽能;MW=兆瓦;O&M=運行和維護;TES=熱能儲存。整個項目(規劃到運營)估計需要25年,其中包括兩個規劃和建設。圖13 10小時100MWCSP裝置運維相關人力資源分TES容量行政管理STEM5%STEM7%3%會計師5%行政管理STEM5%STEM7%3%會計師5%人員6%化學家7%健康和%管理控制和儀表專家1%Environmental專家 6%操作員8%工程師和其他技術人員 維修工人 中/低注:CSP=集中太陽能;MW=兆瓦;O&M=運營和維護;STEM=科學、技術、工程和數學;TES=熱能存儲。運營與維護(O&M)主要涉及中低STEM技能水平的技術人員。在整個工廠運營期間,操作員、維護人員、工程師、化學家以及儀器和控制專家共同貢獻了總勞動日的80%以上用于有效的工廠運營與維護;而高層管理角色僅占2%。本地參與在運營與維護活動中的重要性在框6中得到了進一步強調。方框6O&M:典型的本地化活動和機會方框6O&M:典型的本地化活動和機會Operation控制室操作員詳細記錄運營數據于日志本和數據庫中。這些數據包含渦輪運行時間、離線設備清單、運營事故以及天然氣、電力和水資源消耗指標等關鍵信息。除了作為正式記錄外,這些數據還會被性能工程人員審查,以確保其可靠性并努力優化工廠效率。運營團隊運用分析模型來深化對影響工廠性能變量的理解。這些模型利用現場收集到的輻照度和氣象數據進行預期電氣和熱性能的預測。有效利用這些模型使工程團隊和操作人員能夠識別并解決表現不佳的系統,從而及時采取糾正措施。這些模型的精度取決于輸入的氣象數據質量。因此,一個中心化的、受控的質量氣象站對于準確測量輻照度、風速和溫度至關重要。Maintenance佳性能水平。集中太陽能發電設施內的常見維護任務包括反射鏡或集熱器的清潔、接收器的服務、球關節連接的修復、跟蹤系統的評估、鹽罐檢查、傳熱介質系統分析以及蒸汽循環的水處理。先進的預測性維護涉及振動分析、熱成像評估、管道的氣密性檢查和超聲波測試以檢測腐蝕。定期分析傳熱介質也是必不可少的。本地化運維運營和維護(O&M)活動的本地化被認可為可再生能源項目可持續發展以及在本地經濟中創造價值的基本要素。在集中式太陽能電站領域,O&M勞動力合作尤為重要。這些做法不僅有助于創造就業機會并激活當地經濟,還能確保電站的有效運行和維護。摩洛哥奧尤扎茲塞特太陽能發電站所展現出的潛在益處包括:創造就業。該項目在工廠內部及周邊地區提供了多樣化的就業機會,惠及當地居民。技能發展。通過讓當地勞動力接觸先進技術和運營實踐來提升技能,從而改善生計。基礎設施建設。供應鏈和經濟增長。該工廠的運營刺激了當地的供應鏈,并促進了更廣泛的經濟增長,豐富了服務tor技術進步。該設施的存在促進了培訓、技術轉移和創新,進而培養了該地區在可再生能源領域的專長。該項目標志著向可持續發展的轉變,建立可持續做法和旅游業。瓦爾扎扎特是可再生能源中心和生態旅游目的地。這些影響暗示了將當地勞動力整合到可再生能源項目中所具有的變革力量,這反過來又能產生多方面的經濟和環境效益。同樣,來自南非的經驗強調了依靠當地人員進行高效運維的重要性,從而使得社會經濟效益也能惠及弱勢社區,詳見第4.2節。退役一旦CSP電站的功能生命周期結束,將進行退役處理,除非找到了可行的方法對其進行現代化改造和改進。電站的構成材料盡可能進行回收利用,否則將負責任地處置。基礎部分將被完全移除,恢復場地至原始狀態——這是獲得必要項目許可的典型前提條件。退役一座CSP(集中式太陽能)發電廠包括四項主要活動:規劃、拆除、設備和廢物處置以及場地清理。這些活動通常可以由當地勞動力完成。表8說明了這些活動中的勞動分配情況。表8 退役具有10小時TES容量的100MWCSP工廠所需的勞動力勞動類型Planning拆解Equipment處置Site清理Total建筑工人-221003600560031300工程師和其他技術人員43855-57955環境專家5136080181672健康和安全專家3036058128576行政人員2-4057414物流專家2-59-92管理2450350TOTAL161237204202597634059(as%)0.5%69.7%12.3%17.5%雖然ST和PT技術所需的勞動力需求保持不變,但利用ST技術的CSP約需要34055工日來拆解一個裝有10小時熱能存儲(TES)的100兆瓦CSP電站。大部分勞動力,約23700工日(占總勞動力的69.7%),用于拆卸電站系統。設備和廢物處置需要4200工日(占12.3%),需要約5975工日(占17.5%)。拆解計劃所需的人力最少,僅約160工日(占0.5%)。在勞動力類別方面,建筑工人和技術人員構成了最大的比例,占總勞動力的81%級技術人員,占比為12%。這一分布情況如圖14所示。圖14 按與退役有關的人力資源類型劃分的工作量分具有10小時TES容量的100兆瓦CSP工廠行政管理STEM3%非STEM4%行政管理STEM3%非STEM4%2%人員2%健康和2%Environmental專家3%人員3%物流專家1%管理2%建筑工人 中/低注:CSP=聚光太陽能;MW=兆瓦;STEM=科學、技術、工程和數學;TES=熱能存儲。3.5.1退役規劃截至當前,已有三家CSP光熱電站(SolarEnergyGeneratingSystems,一家位于美國的公司)進行了拆除。在高效運行期結束后,超過90%的組件材料可以回收利用。在項目規劃階段,工程師必須制定一個退役計劃,并將其納入總體安裝成本進行經濟可行性分析。大多數監管框架要求在太陽能電站安裝許可中包含此類計劃。2這一階段必須以系統的方式發展;關鍵步驟包括:在退役后恢復階段,消除所有潛在的環境污染物來源。通過適當的培訓和使用安全設備,減少所有可能對拆卸過程中涉及的工人健康和安全的影響。按照安全準則解構設施。根據國家法規對危險材料的安全處置進行規劃。在規劃階段早期識別社會生態風險和影響。修復現有植物以提高其效率。拆卸階段包括對太陽能場、塔(用于ST技術)役活動。如果在同一地點沒有類似的安裝,則也需要對蒸汽生成系統和發電單元進行拆卸;否則,這些設grid?Novikov?NovikovAleksey/S3.5.3設備和廢物處理處置前需妥善處理的廢物和材料應在隨后送往填埋場處置之前進行適當處理。將進行回收利用的材料將被運輸到特定地點進行處理和再利用。太陽能領域的構成材料,主要是金屬和玻璃,可以拆解并進行回收利用。未腐蝕的鋼材作為鹽罐的構成材料,也可以在其他行業中重復使用。如果在使用壽命期間未被污染,熔融鹽可以進行回收。此外,經過多年運行后性能退化的合成油將通過蒸餾過程進行回收。一旦電線被拆卸,其中的銅可以重新出售給另一個行業并被再次利用。上述活動將需要裝載機、剪切設備、防護設備和卡車用于運輸材料。退役涵蓋了多個行業分支感興趣的一個充滿活力且跨學科的研究議程。這也是政策制定者和監管者的刺激性話題,他們應當提供清晰的戰略、指導和資金機制,

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