而南北(bei)軸水平菲涅耳單位鏡面(mian)全年累(lei)計(ji)集熱管得(de)熱量僅(jin)約為608kWh/m2,與前(qian)兩者相差(cha)較(jiao)大,特別是在深冬(dong)季節幾(ji)個月(yue)的得(de)熱量未達到HLIACS的一半(ban)。
在(zai)中(zhong)國(guo)光(guang)熱電(dian)站開發(fa)(fa)(fa)多(duo)風沙粉塵的自(zi)然環境中(zhong),鏡面清(qing)(qing)(qing)洗尤為(wei)重(zhong)要,多(duo)地的實測(ce)結果表明,在(zai)清(qing)(qing)(qing)洗間隔三周左右的情況下,鏡面直射光(guang)反(fan)射率(lv)(lv)平均(jun)(jun)下降超過8%,對發(fa)(fa)(fa)電(dian)量(liang)(liang)影響巨大,清(qing)(qing)(qing)洗車的高頻次高效(xiao)率(lv)(lv)低成(cheng)本運(yun)(yun)行成(cheng)為(wei)電(dian)站正常運(yun)(yun)行和(he)高效(xiao)發(fa)(fa)(fa)電(dian)的必然需(xu)求(qiu)。HLIACS聚光(guang)集熱系統在(zai)結構設計中(zhong)已經(jing)配套了全(quan)自(zi)動干式清(qing)(qing)(qing)洗車,無(wu)人操作、無(wu)需(xu)耗費水資源,清(qing)(qing)(qing)洗頻率(lv)(lv)為(wei)隔日清(qing)(qing)(qing)洗,經(jing)過折算30年(nian)的清(qing)(qing)(qing)洗壽命測(ce)試(shi),鏡面無(wu)損傷,可實現鏡面反(fan)射率(lv)(lv)平均(jun)(jun)下降值(zhi)不(bu)超過1%。但平均(jun)(jun)全(quan)年(nian)清(qing)(qing)(qing)洗耗電(dian)量(liang)(liang)僅占電(dian)站年(nian)發(fa)(fa)(fa)電(dian)量(liang)(liang)的0.18%,幾乎可忽略不(bu)計。
長期以來,著眼于(yu)更低成本、更安全(quan)可靠的(de)儲能(neng)技術(shu)發展目標,全(quan)球范圍內(nei)多家科研機構和(he)企業都對固態混(hun)(hun)凝土儲熱(re)這一(yi)技術(shu)進行(xing)(xing)了(le)研發試驗(yan),但卻未能(neng)有(you)一(yi)個固態混(hun)(hun)凝土儲熱(re)系統投入(ru)商業化運行(xing)(xing)。
作為兆陽光(guang)熱(re)技(ji)術(shu)體系(xi)的(de)(de)另(ling)一(yi)大創新點(dian),其為該(gai)項(xiang)目配置的(de)(de)獨特的(de)(de)14小時配方混凝(ning)土(tu)儲熱(re)系(xi)統已(yi)經(jing)建成,實現了混凝(ning)土(tu)儲熱(re)技(ji)術(shu)在(zai)全(quan)球(qiu)范圍內(nei)的(de)(de)首(shou)次商業化應(ying)用(yong)。
遠(yuan)遠(yuan)望(wang)去,這個(ge)儲熱(re)(re)系統就像一座大樓,但卻是一座“實心”建筑,系統整(zheng)體(ti)由兆陽光熱(re)(re)研發(fa)的配方混(hun)凝土(tu)逐層澆鑄而成,外部(bu)采(cai)用整(zheng)體(ti)保溫(wen)(wen)方式保溫(wen)(wen)。
該儲(chu)熱系統的最(zui)高(gao)有效儲(chu)熱容量達720 MWh(th),設計壓力為16MPa,長(chang)期運行(xing)條件下最(zui)高(gao)可耐550℃高(gao)溫(wen),設計工作(zuo)溫(wen)度450℃。
據(ju)介(jie)紹,該(gai)固態混(hun)凝土(tu)儲熱(re)(re)系統(tong)具有儲熱(re)(re)介(jie)質材料性(xing)(xing)能環(huan)保、總(zong)體造價(jia)低(di)廉、結構穩固可靠、無凍堵分解(jie)隱患、熱(re)(re)力學性(xing)(xing)能穩定、運行管(guan)理(li)簡單安全等優點,可實現(xian)24小(xiao)時(shi)連(lian)(lian)續(xu)發(fa)電,對氣候和光照條(tiao)件依賴性(xing)(xing)低(di),在熱(re)(re)量存(cun)滿后如果(guo)出現(xian)長期連(lian)(lian)續(xu)陰(yin)雨雪天的極端(duan)情(qing)況(kuang),在不(bu)需要外部加熱(re)(re)保溫的情(qing)況(kuang)下,還(huan)能夠(gou)實現(xian)低(di)負荷(he)連(lian)(lian)續(xu)發(fa)電7天以(yi)上,確保電站的連(lian)(lian)續(xu)穩定運行。
圖:建(jian)設(she)中的(de)配方混凝土(tu)儲熱系統(tong)
圖:已完工的配方混凝(ning)土儲熱(re)系統(tong)
該混凝土儲熱(re)系統(tong)(tong)的(de)專利研發、總體(ti)設計(ji)及施工管理均由兆陽光熱(re)自行完(wan)成,系統(tong)(tong)綜合(he)換(huan)熱(re)儲熱(re)和蒸(zheng)汽發生(sheng)功能于一體(ti),集熱(re)系統(tong)(tong)產(chan)出的(de)高溫蒸(zheng)汽直接進(jin)入該儲熱(re)系統(tong)(tong)換(huan)熱(re)以存儲熱(re)量(liang)(liang),或由水(shui)直接通(tong)入該儲熱(re)系統(tong)(tong)產(chan)生(sheng)高溫蒸(zheng)汽以釋(shi)放熱(re)量(liang)(liang)。
其專有技術專利的(de)配方混凝(ning)土(tu)(tu)具有成本低,導熱(re)(re)性能(neng)良好,比(bi)熱(re)(re)容高(gao),密度高(gao),膨脹(zhang)系(xi)數匹配性好,高(gao)溫強度高(gao),常年反(fan)復熱(re)(re)循(xun)環使用條件(jian)下壽(shou)命長(chang),可泵(beng)送,便(bian)于高(gao)效連續施工(gong)等特(te)點,經(jing)過多(duo)年實驗驗證及第(di)三方權威檢測機構驗證,完全可以滿足光熱(re)(re)電站儲熱(re)(re)系(xi)統(tong)(tong)的(de)設計(ji)要(yao)求,并可推廣至更多(duo)熱(re)(re)能(neng)存儲應用領域,發展前(qian)景廣闊。相(xiang)比(bi)傳統(tong)(tong)熔鹽儲熱(re)(re)系(xi)統(tong)(tong)對維溫防凝(ning)的(de)嚴格要(yao)求,該混凝(ning)土(tu)(tu)儲熱(re)(re)系(xi)統(tong)(tong)具有顯著優勢。
行業(ye)內的一般觀點認(ren)為,混凝土儲熱技(ji)術的最大(da)問題在于換熱效率較低,而據了(le)(le)解(jie),兆(zhao)陽光(guang)熱經過多年反復試驗(yan)開發的專有增強換熱結(jie)構可靠、經濟、壽命長,適合大(da)規模生產應(ying)用,成功解(jie)決了(le)(le)這個難題。
為(wei)驗(yan)證(zheng)此儲熱(re)系統中最關鍵的(de)綜合(he)換熱(re)系數(shu)指標,以(yi)已(yi)蒸干游離水的(de)混凝土儲熱(re)系統作為(wei)測(ce)試(shi)對(dui)象,兆陽(yang)光(guang)熱(re)已(yi)經進行了系統性(xing)的(de)換熱(re)能力測(ce)試(shi)試(shi)驗(yan),結果(guo)表明(ming),其實測(ce)換熱(re)性(xing)能指標與設計計算結果(guo)一致,完全能夠滿足各種工況條件下的(de)儲熱(re)、放熱(re)工藝需(xu)求,標志(zhi)著兆陽(yang)光(guang)熱(re)混凝土儲熱(re)技(ji)術體系已(yi)具備大(da)規模推廣條件。
在光(guang)(guang)熱行(xing)業普遍將水(shui)(shui)這(zhe)種傳(chuan)熱工(gong)質“棄(qi)之不用”的(de)大環(huan)境(jing)下,兆(zhao)陽光(guang)(guang)熱選擇(ze)了(le)水(shui)(shui);在光(guang)(guang)熱行(xing)業對熔鹽儲熱青睞有(you)加(jia)的(de)大背景下,兆(zhao)陽光(guang)(guang)熱選擇(ze)了(le)混凝土。水(shui)(shui)和混凝土,兩(liang)種極其易得且(qie)廉(lian)價的(de)材料,卻成為了(le)兆(zhao)陽光(guang)(guang)熱體系(xi)的(de)關鍵工(gong)質選擇(ze),并在此基(ji)礎上構建了(le)兆(zhao)陽光(guang)(guang)熱的(de)獨特(te)技(ji)術體系(xi)。
一(yi)切看起來都是那(nei)么地與眾不同(tong),但和眾多懸于空(kong)中樓閣(ge)的(de)創新技術(shu)不同(tong)的(de)是,這一(yi)切的(de)不同(tong)都源自兆(zhao)陽(yang)光熱十多年來對(dui)光熱技術(shu)的(de)持續研究和全方位的(de)分項(xiang)系(xi)統性能(neng)驗(yan)證。自2006年至今,這一(yi)技術(shu)體(ti)系(xi)經歷了從理(li)論到小試(shi)、再到中試(shi),再到今天的(de)15MWe商業化(hua)示范(fan)電站的(de)穩(wen)健發(fa)展,并最終成功商業化(hua)。
這也是(shi)近些年來,在全球范圍內唯(wei)一一個(ge)由中國(guo)人(ren)獨(du)創(chuang)的(de)真正(zheng)實現商(shang)業(ye)化(hua)“落地”的(de)完整的(de)創(chuang)新型光熱(re)技(ji)術體系。其徹底革新了傳統的(de)光熱(re)技(ji)術,也將(jiang)對現有(you)的(de)光熱(re)技(ji)術和行業(ye)發展產(chan)生重大影響。
今天,通過華強兆(zhao)陽(yang)張家口一號15MW示范電站(zhan)的(de)成(cheng)功建設,兆(zhao)陽(yang)光(guang)熱(re)技(ji)術體(ti)系的(de)可行性(xing)已經(jing)獲得初(chu)步(bu)驗證(zheng)。但,我們的(de)問題還有很(hen)多(duo),兆(zhao)陽(yang)光(guang)熱(re)技(ji)術體(ti)系為(wei)何(he)獨辟蹊徑(jing)?HLIACS鏡場集熱(re)系統到底是(shi)一個(ge)什么樣(yang)的(de)設計?水蒸(zheng)汽(qi)工質如(ru)(ru)(ru)(ru)何(he)實現傳熱(re)儲(chu)熱(re)?混(hun)凝土(tu)儲(chu)熱(re)系統如(ru)(ru)(ru)(ru)何(he)實現高效(xiao)儲(chu)放熱(re)?如(ru)(ru)(ru)(ru)何(he)保(bao)證(zheng)電站(zhan)系統長期(qi)(qi)連續(xu)可靠運行?雨水收集及綜合應用(yong)的(de)意義何(he)在?兆(zhao)陽(yang)光(guang)熱(re)技(ji)術體(ti)系的(de)經(jing)濟性(xing)究竟如(ru)(ru)(ru)(ru)何(he)?CSPPLAZA將在近期(qi)(qi)予以連續(xu)深度(du)報道,敬請關注。
關于兆陽光熱
北(bei)京兆(zhao)陽光熱(re)技(ji)術(shu)有限公司(si)依托其十多(duo)年來的(de)技(ji)術(shu)研發(fa),經(jing)過(guo)數(shu)年的(de)小試中試,最終形成了一套完整獨特的(de)專利技(ji)術(shu)體(ti)系,并具備了電(dian)站設(she)計(ji)、建設(she)、調試和(he)運行能(neng)力(li)(li)。兆(zhao)陽光熱(re)目前獲(huo)(huo)得(de)(de)國(guo)內專利授權 100項(xiang),獲(huo)(huo)得(de)(de)國(guo)際專利授權12項(xiang),并已具備電(dian)力(li)(li)行業新能(neng)源發(fa)電(dian)、變電(dian)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)、送電(dian)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)、火力(li)(li)發(fa)電(dian)(含核電(dian)站常規(gui)島設(she)計(ji))和(he)建筑(zhu)行業(建筑(zhu)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng))等工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)設(she)計(ji)資質(zhi),以及工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)勘(kan)察工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)測(ce)量、電(dian)力(li)(li)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)施(shi)工(gong)(gong)總承包、建筑(zhu)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)施(shi)工(gong)(gong)總承包等系列資質(zhi)。
在首(shou)批光(guang)熱示(shi)范項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)中,目(mu)(mu)(mu)(mu)前采(cai)用兆陽(yang)(yang)光(guang)熱類(lei)菲(fei)涅(nie)耳技(ji)術體系的項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)有(you)(you)兩個,包(bao)括華(hua)強兆陽(yang)(yang)能(neng)源有(you)(you)限公司(si)張家口水工(gong)質(zhi)類(lei)菲(fei)涅(nie)耳式5萬千(qian)(qian)瓦(wa)(wa)光(guang)熱發電(dian)項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)和中信張北新能(neng)源開發有(you)(you)限公司(si)水工(gong)質(zhi)類(lei)菲(fei)涅(nie)耳式5萬千(qian)(qian)瓦(wa)(wa)光(guang)熱發電(dian)項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)菲(fei)涅(nie)耳。該15MW項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)的成(cheng)功建設為這兩大(da)示(shi)范項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)的開發奠(dian)定(ding)了堅實基礎,預(yu)計未來(lai)將有(you)(you)更多(duo)光(guang)熱項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)采(cai)用兆陽(yang)(yang)光(guang)熱技(ji)術體系。