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滨海光热苏坚健:熔盐槽是传统导热油槽的创新和升级

2017-9-27 15:48| 发布者: connie| 查看: 428| 评论: 0|来自: 滨海光热

  高温储热系统是整个太阳能热发电系统中极为关键的一部分。中国科学院院士、西安交通大学何雅玲教授指出:“太阳能热发电技术中,储热技术是解决太阳能间歇性和波动性、调节供需不匹配问题的关键环节。”

  对于槽式太阳能热电技术而言,当前面临的主要技术难题之一就是采用导热油为流动传热工质的集热系统工作温度较低,致使常规岛发电机组朗肯循环的效率远低于常规火电站。而熔融盐作为一种性能优良的高温传热储热介质,可以将工作温度提升到560℃以上,有助于突破目前阻碍槽式太阳能热发电站效率提升的工作温度瓶颈;在聚光集热条件相同的前提下,能大幅提高电站的发电效率与年发电量。天津滨海光热发电投资有限公司(下文简称滨海光热)在甘肃阿克塞建设了200kW试验系统(800米回路),对熔盐介质的槽式光热发电技术进行验证。9月22日-23日,第二届德令哈光热大会上,滨海光热总经理苏坚健作了题为《熔盐槽式光热发电技术的产业化实践》的报告。

相关内容整理如下:

  
图:滨海光热总经理 苏坚健

  滨海光热是入选国家能源局首批光热示范项目的深圳金钒能源科技有限公司阿克塞5万千瓦熔盐槽式光热发电项目的技术来源方及系统集成商。2015年9月,在国家能源局启动示范项目申报的时候,滨海光热投资兴建了甘肃阿克塞熔盐槽式光热发电测试平台项目(800米试验回路),目前试验系统,已成功运行了近一年,不仅验证熔盐槽式的技术可行性,也为阿克塞5万千瓦熔盐槽式项目提供了实践经验、可行性技术方案。这个800米回路可以作为测试平台测试各种相关产品的性能;同时作为培训平台对建设、运维等专业人员提供培训。

图:熔盐与导热油槽式光热发电系统原理图对比

  目前深圳金钒阿克塞5万千瓦熔盐槽式光热发电项目基本完成了工程设计和设备招标工作;已经开工建设主体工程,计划2018年12月底建成投产。

  以导热油为传热介质的槽式热发电技术是最早实现商业化的技术路线,已有30多年的实际运行记录,也是目前在全球已投入商业化运行装机中占比最多的技术路线。以熔盐为传热介质的槽式热发电技术实际是对传统导热油槽式技术的创新和升级。

图:熔盐槽式光热发电系统示意图

  我们总结了一下熔盐槽式光热发电技术的主要有优势有以下几点:

  1、传统导热油介质的工作温度一般在380度左右,出口蒸汽温度375度;而熔盐介质的工作温度可以达到550度,出口蒸汽温度535度。由于蒸汽温度提高而提升了发电效率,增加了发电量,可提高经济效益。

  2、集热系统和储热系统采用同一介质,取消了油/盐换热系统,简化了储热系统工艺,可降低能耗、减少热损、节约工程投资。

  3、油槽熔盐储热温差90度(380-290),盐槽熔盐储热温差260度(550-290)。同样容量的储罐和熔盐,盐槽储热是油槽储热的2.88倍(260/90)。反过来,要储存等量的热能,盐槽储热系统容量仅为油槽熔盐储热系统容量的35%(90/260)。因此,盐槽比油槽有更大的储热空间或更少的储能系统投资。

  不过,目前熔盐槽式光热发电技术仍面临着一些技术难题,主要有:高温熔盐集热管技术、熔盐系统的防凝保护措施,以及熔盐泵、熔盐阀、旋转接头、连接软管等熔盐设备及部件的加工制造能力欠缺等工程实施问题。

  但我相信:在经过了以意大利ENEA、ENEL、ASE等为代表的企业探索,以西西里岛5MW熔盐槽式试验电站建设和投运为标志的产业研发试验阶段后,我国的产业界也有能力解决上述技术和工程实践问题。等2018年底阿克塞50MW熔盐槽式光热发电等示范项目投入运行后,以深圳金钒、滨海光热、中阳察北、ASE等为代表的中外企业必将迎来技术的产业化、商业化发展阶段,我们国内也将建立其完善的配套技术研发和装备制造产业链,开启规模化建设熔盐槽式光热电站的产业化推广应用阶段。

注:本文转自滨海光热,文章观点不代表本网立场。

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