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涨姿势!细数几种“光热发电+”电站开发模式

2018-8-9 18:36| 发布者: cecilia| 查看: 1055| 评论: 0|原作者: 本网记者Cecilia|来自: CSPPLAZA光热发电网

  CSPPLAZA光热发电网报道:光热发电技术主要分塔式、槽式、碟式、菲涅尔式四大类,这其中又因传储热介质、储热方式、聚光方式的差异而呈现多元化。

  就入选中国首批示范的20个项目来说,均采用单一的塔式、槽式或菲涅尔式技术。而同样由国家能源局发布的23个首批多能互补集成优化示范工程中也包含一定的光热发电装机,其中由山东电力建设第三工程有限公司担任EPC的鲁能海西州格尔木多能互补集成优化示范项目目前也在积极推进建设。

  虽然装机50MW的光热发电系统相对于总装机700MW的鲁能项目只能作为配角,但这种“光热发电+”的电站开发模式也提供了一种光热发电项目开发的新思路。

  目前,鉴于光热发电依然面临着投资成本较大、度电成本较高的现状,采用“光热发电+”的电站开发模式在一定程度上可有助于削减光热发电项目的投资成本,降低投资风险。

  从理论上来讲,光热发电四种主要技术路线之间、光热发电与传统火电以及与其它可在生能源之间都有可能碰撞出“火花”,并实现互补多赢的理想效果。

  1.光热发电+光热发电

  首先来看看不同光热发电技术路线之间可以进行哪些“光热发电+”组合以及目前业界已经进行了哪些尝试。

  1)槽式+塔式

  代表项目:摩洛哥Noor Ouarzazate太阳能综合体项目、迪拜700MW光热电站

  2017年9月,一则新闻大大鼓舞了中国光热发电行业:沙特ACWA电力公司(ACWA Power)和上海电气集团股份有限公司联合体以7.3美分/kWh的超低电价中标迪拜700MW项目EPC总承包合同。

  迪拜700MW光热项目位于迪拜阿勒马克图姆太阳能园,由3个装机为200MW的槽式电站(世界上单体装机最大的槽式电站)以及1个装机为100MW的塔式电站组成,是目前全球规模最大光热电站项目。该项目是迪拜“清洁能源战略”的重要组成部分,每年能够为迪拜270000多家住户提供清洁电力,每年可减少140万吨碳排放量。

  该超低电价的诞生在一定程度上归功于该项目一塔三槽的设计方案。槽式与塔式发电技术相结合的技术方案可以集合槽式的成熟和塔式的高效,还能提高项目整体的储能能力并降低储能成本。从技术层面来看,槽式技术相对更加成熟,商业化验证程度也更高,其装机量在目前已建成光热发电项目装机量中占比最大。但塔式光热技术正凭借其较高的工作运行温度和因此带来的整体系统效率提升而逐步开始发力,在全球范围内开始得到大规模部署。

  ACWA Power业务发展执行总监Andrea Lovato表示:“按照我们的技术方案,塔式光热系统将配置15小时的储热系统,而槽式系统将配置11个小时的储热系统,这两种技术的有机结合使系统可以根据需求随时提供电力,同时又有助于降低总发电成本。槽式技术是一种更成熟、风险更低的技术路线,而塔式技术的加入将助力储能成本下降。”

  此外,即将全面投运、也由山东电力建设第三工程有限公司参建的摩洛哥Noor Ouarzazate太阳能综合体项目也已体现出槽式与塔式技术结合的优势,其中一期NOORI(160MW)、二期NOORII(200MW)采用槽式太阳能热发电技术,三期NOORIII(150MW)采用塔式太阳能热发电技术,而NOORII和NOORIII项目此前的平均中标价15.67美分/kWh代表了当时光热发电项目的最低电价水平。

  图:NOOR光热发电项目综合体全景

  2)菲涅尔+塔式

  代表项目:日本三菱菲涅尔塔式混合光热发电系统

  由日本三菱日立电力系统(MHPS)建设的菲涅尔塔式混合光热发电系统由低温菲涅尔集热蒸发系统、塔式过热器和收集太阳光线的定日镜等部分组成。与传统的光热发电系统相比,这一混合型系统能够以更低成本生产温度更高的蒸汽。

  在该系统中,菲涅尔集热器将收集70%的太阳光线,通过与水换热产生温度300摄氏度左右的蒸汽。之后,蒸汽会被送到位于塔顶的吸热器,通过定日镜的聚焦,进一步加热到550摄氏度左右。由于蒸汽已经被预热过,其所需的定日镜阵列规模也要小得多,因此成本远低于常规的CSP系统。MHPS表示,这套测试中的混合光热发电系统,能够产生等效300千瓦的电能。


  据了解,该项目占地面积约为10000m2,包括菲涅尔集热蒸发系统、塔式吸热器和150面塔式定日镜,这些配置有跟踪系统的定日镜可以跟踪太阳以将更多太阳光线反射到过热器的焦点上。
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