中电联考察兆阳光热张家口光热示范电站
来源:中国电力网 | 5评论 | 8023查看 | 2014-05-29 18:06:00    
   2014年5月28日,中国电力企业联合会专职副理事长、中国电力发展促进会会长魏昭峰一行9人考察位于河北张家口宣化县的兆阳光热示范电站。这是电促会就光热发电技术在中国的产业推广前景所进行的一次实地摸底考察,体现出行业协会高度重视新兴能源技术领域并密切关注其重大进展。

  光热发电采用聚光方式加热工质,再推动汽轮机发电,是具有巨大发展前景的可再生能源技术。光热电站在美国、欧洲已成功运行了20年以上。但是,目前欧美光热发电技术在我国的实际应用中遇到两个方面的严重问题:其一是难以适应我国沙尘、大风、高寒、冰雪、光照较弱等特殊的地理、气候环境,光热电站可靠性较差;其二是国外技术路线下的发电成本高,不但大大高于煤电、天然气等化石能源发电,也明显高于同为可再生能源的风电和光伏发电,经济性较差。这一战略性可再生能源技术在中国环境下如何实现以替代常规能源为目标的实质性突破?我国政府、行业组织、各能源企业均对此投入了高度的关注和期待。

图:考察现场(兆阳光热供图)

图:考察现场(兆阳光热供图)


  电促会本次所考察的光热示范电站由北京兆阳光热技术有限公司(“兆阳光热”)于2013年10月在河北张家口宣化县黄羊滩中信生态基地上开工建设,历时半年建成。示范电站目前建有两个标准商品级400米聚光回路,镜场面积7500平方米,有效集热功率2*1.5兆瓦;投入运行一座固体储热塔,动态有效储热量2.5兆瓦时;安装50千瓦小型汽轮机一台。回路采用安全经济的DSG直接蒸汽传热体系,可实现直接聚光发电、聚光热量存储、热量提取发电以及镜场蒸汽发电并储热、镜场蒸汽和取热蒸汽联合输出发电等多种运行模式,镜面自动清扫、镜面姿态调整、跟踪聚光、传热、储热、取热、汽机出力调节均实现中央电气化控制。该光热发电系统已经稳定运行一个月以上,完成了全技术体系的商业验证和展示,充分证明了兆阳光热公司原创技术体系的核心优势。

  据介绍,兆阳光热经过十多年的研发,全面掌握了光热发电领域的核心技术,取得了全产业链完整的自主知识产权,涉及产品的制造技术、工程安装技术、系统集成技术和运维技术,具体包括:反射镜、支架及跟踪系统、清扫系统、集热器及热传系统、直接蒸汽(DSG)技术系统、储能系统、冷却系统,雨水收集系统,从而形成了兆阳光热原创技术体系。该体系在技术、产品、设备、原材料等各方面均不存在对外依赖性,更针对中国气候条件独创了高倍率(High-rate)、线性(Linear)、倾斜(Inclined)阵列(Array)聚光系统(Concentrated System),简称HLIACS,大大强化了系统的经济性和可靠性指标。目前,兆阳光热已获授权的发明专利12个,待审批发明专利34个,已提交PCT国际阶段申请专利21个(其中已有2个进入PCT国家阶段)。已获授权的实用新型专利45个,待审批实用新型专利5个。

  据了解,本次所考察的光热技术体系具有非常突出的经济性和可靠性优势。在经济性方面,该光热技术体系与传统光热技术方案相比更具经济竞争力。在配备12小时储能系统的情况下,在青海地区,采用该技术体系建成的光热电站电价需求水平略高于光伏电价,即使在山西大同、河北张家口等光照相对弱的地区,电价需求水平也在可接受范围内。未来随着产业化程度的提高,电价需求还将有一定的下降空间。在可靠性方面,该技术体系更适合中国“三北”大部分地区光照相对弱、风沙大、冬季昼夜温差大、干旱少雨的自然环境。

  兆阳光热技术及其产业化能力通过本示范电站得到展示,也宣告该套全产业链自主知识产权技术体系能够在我国环境条件下高度稳定并以优越的技术经济指标运行,有助于厘清关于光热发电产业能否在我国大规模发展、是否必须走国外技术消化吸收之路、是否存在新的产业瓶颈等诸多疑问。

  兆阳光热汇报了兆阳光热团队的研发历程、设计理念,并针对高聚光比、直接蒸汽发生技术和储能系统这三个显著区别于目前其他主流光热发电技术体系的技术特点作了重点介绍。中电联规划与信息统计部主任欧阳昌裕、标准化管理中心主任许松林和中电联、电促会有关部门人员参加考察,参与考察的同志们对电站的控制室、发电系统、储能系统、太阳岛等电站整体和重点部位进行了细致的观测指导并提出了相关问题,兆阳光热的专家给予了充分的解答。此次考察的内容和成果,将会成为研究我国光热发电的重要素材。

  魏昭锋会长高度评价兆阳光热发电的先进优势和兆阳团队的科研务实精神,并从国家能源战略和新产业发展的角度给予了工作指导,鼓励兆阳光热充分发挥可靠、经济、效率高的技术特点、结合国家可再生能源相关政策,迅速实现产业化,大力推动光热发电这一利国利民的战略能源产业在中华大地上蓬勃开展,并寄希望在不久的将来,这项中国拥有完全自主知识产权的技术体系能够参与国际竞争,造福全人类。 

背景材料: 光热发电的战略意义

  光热发电是战略性的可再生能源技术,与其他电源相比,光热发电具有如下独特的优势:

  一,大规模发展光热发电有助于推动可再生能源的整体发展和电力供应结构转型。“十八大”提出要推动能源生产和消费革命,发展可再生能源是不可或缺的途径。光伏和风电已成为可再生能源和清洁能源的主力。2013年年底,我国风电和光伏发电并网装机容量分别达到7548万千瓦和1479万千瓦,其中2013年新增风电和光伏发电并网装机容量分别达到1406万千瓦和1130万千瓦。由于光伏和风电难以存储,出力波动性大,难以调度,西部和北部地区均出现程度不同的并网和限制送出问题。2012年全国风电限电比例为17%,部分地区超过30%,2013年通过外送通道建设和完善电力调度等措施,限电比例有所下降,但全国限电水平仍在10%左右,“三北”地区风电基地限电比例在15-20%甚至更高,光伏风电的进一步发展遇到了原理性的障碍。光热发电通过技术可行、成本相对低廉的储热装置实现按电力调度要求发电,既可以作为基础支撑电源,也具备较为灵活的调峰能力,能够成为未来电网的主力电源;同时,光热发电与光伏、风电配套建设,能够显著缓解出力波动,减少对电网的冲击。大规模开发光热发电系统可以缓解“三北”地区的风电、光伏限制出力情况,共同组成全清洁发电系统,大大提高可再生能源在电网电源结构中的比例。

  二,光热发电发展潜力巨大。我国太阳能资源丰富,尤其是“三北”地区,土地和太阳能资源能够满足光热发电大规模发展的需要,建设数千万千瓦至数亿千瓦光热发电装机,从土地、太阳能、水资源角度测算都可行。光热发电的发展可以着眼于两大类市场,一方面是建设配备储能装置的大规模光热电站,以及建设光热天然气联合电站、光热煤电联合电站、30万千瓦及以下煤电机组改造光热电站等,另一方面是光热发电的分布式应用,包括在海岛、偏远地区利用光热发电实现供电、供热和海水淡化,在有工业用热需求地区推广建设光热热电联产、光热工业蒸汽等。

  三,大规模发展光热发电可改善气候、改良土地。我国“三北”大部分地区光照强,干旱少雨,土地沙化严重,是沙尘暴的主要来源。兆阳光热的东西轴HLIACS镜场结构采用了包括架空结构在内的若干针对性结构设计,可以大幅度减少地面土壤所接收到的辐照量,大幅缓解地面风速,显著降低地表水分蒸发量,有助于改良土壤,从根本上治理改善沙漠化、盐碱化土地,并可以在此基础上进一步开展种植业和畜牧业,可以形成发电、种植、畜牧三业并举的有利格局,增加“三北”干旱地区就业机会,有力拉动区域经济发展。

  四,发展光热发电对经济和相关产业的拉动作用显著。光热发电产业链的绝大部分环节为传统制造业,如建设太阳集热岛需要大量钢材、玻璃、水泥、储热材料等。一个5万千瓦装机配套2500兆瓦时储热的光热发电系统,约需要钢材3万吨,玻璃1万吨,混凝土8万立方米或石材6万立方米。发展光热发电可以适度缓解我国相关产业产能过剩问题,推动汽轮机、发电机等我国传统产业进一步提升,并造就光热发
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nj15206157194
不错的思路,彼此公司以后希望有合作的 机会!
2014-06-04 08:19:06
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nj15206157194
不错的思路,彼此公司以后希望有合作的 机会!
2014-06-04 08:18:31
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zyx
兆阳是什么单位啊?
2014-06-01 12:53:15
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donglei
q请问这个如何储热的?可否告诉一下啊?
2014-06-01 12:49:19
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donglei
结合了菲涅尔和塔式技术的优点 不错的思路
2014-05-30 10:40:27
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马上参与