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光热电站项目要点和经济效益分析

2017-5-12 11:26| 发布者: crystal| 查看: 3381| 评论: 1|来自: 计鹏新能源

        一、光热电站政策支持

  1、 国家能源局关于印发太阳能发电发展“十二五”规划的通知(国能新能[2012]194号)——推动光热进入实质性发展阶段;

  2、 科技部关于印发太阳能发电科技发展“十二五”专项规划的通知(国科发计〔2012〕198号)——推动光热技术研究工作;

  3、 国家能源局关于公布创建新能源示范城市(产业园区)名单(第一批)的通知(能新能〔2014〕14号——推动光热建筑一体化;

  4、 国家能源局综合司关于做好太阳能发展“十三五”规划编制工作的通知(国能综新能[2014]991号)——进行了多项关于光热的课题研究;

  5、 国家能源局关于组织太阳能热发电示范项目建设的通知国能新能〔2015〕355号——开展示范项目的投标工作;

  6、 国家能源局关于建设太阳能热发电示范项目的通知[2016]223号——示范项目共20个,总计装机容量134.9万千瓦,分别分布在青海省、甘肃省、河北省、内蒙古自治区、新疆自治区;

  7、 国家发展改革委出台《关于太阳能热发电标杆上网电价政策的通知》发改价格[2016]1881号——1.15元/kWh;

  二、资源及选址

  1.资源情况

       我国目前光热发电太阳能资源分布及等级分类见图1及表1所示

  图1我国光热资源分布图

  表1光热辐射等级分类

  采用卫星数据误差较大,实际工作中,应在站址位置设实测站进行观测和数据订正。优先选择光资源优良的地区开展前期工作。

  2.资源角度进行场址选择

  在我国太阳能热发电的起步阶段,宜选择太阳能资源条件较好的区域建设示范项目,有利于降低发电成本。我国主要可利用的光热资源储量见表2所示:

  表2我国主要可利用光热资源储量

  我国目前首批20个光热发电示范项目分布在青海省、甘肃省、河北省、内蒙古自治区、新疆自治区。根据资源图谱所示,项目区域普遍在1700kWh/m2a以上,最高地区甚至超过了2200kWh/m2a。如果按照100MW项目计算,全厂发电年平均效率相同的情况下,1700kWh/m2a地区与2200kWh/m2a地区年发电量大约相差约50000-75000MWh。

  3.影响发电量的重要指标-DNI

  DNI是光热电站项目经济可行性研究的重要基础数据,对于任何一个光热电站,开发商要对自己和投资方负责,都必须在项目预选地安装测光站,进行至少一年以上的实际辐照数据搜集。依靠美国NASA的公开数据和我国各地气象站提供的数据资料并不足以指导光热电站的项目选址。DNI的计算方法及流程见图3所示。

  图2我国具有DNI指数气象站分布情况

  图3DNI计算流程

  三、光热电站工程要点

  1.槽式光热电站

  1、发电原理介绍

  利用反射镜,将太阳的直接辐射能聚集在吸热器上,加热吸热器中的吸热介质,将光能转化成热能;再利用吸热介质的热能通过蒸汽发生系统产生过热蒸汽;利用过热蒸汽通过汽轮发电机组实现热能到机械能再到电能的转换,见图4所示。

  图4光热能量转换过程图

  2、发电量及全厂发电年平均效率的计算:

  太阳能热发电发电量与太阳能资源数据、集热场特性数据、储热系统数据、发电岛有关数据等因素密切相关,通过仿真模拟计算出逐时发电量,从而得到全年发电量,用以评估太阳能热发电项目的技术经济性。

  根据以上数据,计算全厂发电年平均效率如下:

  η=Q/(DNI×A×n)

  其中:η全厂总效率(%);

  Q年发电量(kwh/a);

  DNI年法向直接辐射量(kwh/m2.a);

  A单回路集热器开口面积(m2);

  N集热场回路数量;

  3、影响发电量计算主要参数:

  表3影响发电量主要因素表

  2.设备选型

  1、槽式抛物面聚光器

  (1)集热系统配置根据当地光照资源条件、场地条件,汽轮机出力、热储能时间及各系统效率确定。

  (2)槽式聚光器集热器是由真空集热管、抛物反射镜、支架和跟踪控制装置构成,实现最大地吸收太阳直接辐射能。

  (3)集热器要具有一定反射面积。

  (4)集热器定向要适合当地太阳运行轨迹。

  (5)集热器是槽式电厂中的最关键的核心设备。

  图5槽式抛物面聚光器

  2、真空集热管

  (1)内管涂覆有选择性吸收涂层后的钢管用经镀膜的硼酸玻璃管封装后抽真空。

  (2)通过波纹管吸收二者间的膨胀差。

  (3)真空集热管(HCE)是集热器的一个关键部件。

  图6真空集热管集热示意图

  
表4集热管及其参数表

  3、反光镜

  (1)由超白玻璃、反射层、缓冲层、保护层等构成。

  (2)要具有高精度、高反射率、高耐久性的性能。

  (3)铜膜,具有很好的防腐蚀性能。

  (4)反射镜要具有抵抗外力冲击能力。

  图7反射镜结构图

  表5反射镜技术参数参考表

  4、吸热传热介质(导热油)

  其特性主要有:工作温度高;热稳定性强;传热性佳;热传递损失小;低蒸汽压;低凝固点;材料相容性好;经济性好。

  表6吸热传热介质(导热油)技术参数参考表

  5、蒸汽发生装置

  (1)蒸汽发生系统主要由预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器组成。

  (2)单套系统具有管系简单、设备占地小、阀门少、运行调节简单等特点。

  (3)而两套系统具有低负荷调节性能强的特点,但整体占地较大。

  表7蒸汽发生装置参数参考表

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引用 zjchuaran 2017-7-6 14:07
置信度30%

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