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CSPPLAZA光熱發電網報道：在(zai)光(guang)熱(re)發(fa)電四種主流技術路線(xian)中，槽(cao)式(shi)技術相對更加成熟，商業化(hua)驗證程度(du)也(ye)更高，其裝機量(liang)在(zai)目前已(yi)建成光(guang)熱(re)發(fa)電項目裝機量(liang)中占比約(yue)80%。而(er)塔式(shi)光(guang)熱(re)技術正憑借其較(jiao)高的工(gong)作運(yun)行(xing)溫度(du)和因此帶來的整體系統效率提升(sheng)開始發(fa)力，在(zai)全球范(fan)圍內(nei)開始得到大規模部(bu)署。

如何降低塔式光(guang)熱(re)發電(dian)技(ji)術的(de)(de)成(cheng)本(ben)已成(cheng)為各光(guang)熱(re)國(guo)(guo)家關注的(de)(de)焦點(dian)問題之一(yi)。近(jin)日，來(lai)自德國(guo)(guo)宇航中心DLR的(de)(de)塔式太(tai)陽能熱(re)發電(dian)系統(tong)研(yan)究主管Reiner Buck發表了(le)一(yi)篇名為Solar Tower System Temperature Range Optimization for Reduced LCOE的(de)(de)論文。在(zai)該論文中，Buck闡述了(le)塔式光(guang)熱(re)發電(dian)系統(tong)可通過采用運行溫度范圍更大的(de)(de)新型傳儲熱(re)介質來(lai)降低平均(jun)化電(dian)力成(cheng)本(ben)（LCOE）的(de)(de)觀(guan)點(dian)。

目前(qian)塔(ta)式光熱(re)(re)電(dian)站普遍采(cai)用熔鹽(yan)作(zuo)為(wei)傳儲熱(re)(re)介質(zhi)，而熔鹽(yan)的(de)(de)高熔點、腐蝕性等特質(zhi)決定了其在光熱(re)(re)電(dian)站中(zhong)的(de)(de)運行溫度(du)須保持在290℃~565℃的(de)(de)范(fan)圍內。Buck在其研究中(zhong)則使用了鋁土礦顆粒(li)來代(dai)替熔鹽(yan)作(zuo)為(wei)塔(ta)式光熱(re)(re)系統(tong)的(de)(de)新型(xing)傳儲熱(re)(re)介質(zhi)。

鋁(lv)(lv)土(tu)礦(kuang)顆粒是一(yi)種易獲(huo)取且性質較為穩定(ding)的砂狀材(cai)料。在光熱電站中，鋁(lv)(lv)土(tu)礦(kuang)顆粒的運行溫(wen)度為400℃~1000℃，溫(wen)差高達600℃，而(er)熔鹽運行溫(wen)度為290℃~565℃，溫(wen)差還不(bu)到300℃。

由于鋁土礦(kuang)顆粒重量較大，如(ru)何確(que)保(bao)其在塔(ta)(ta)式電站中的(de)順利“流通”成為一個不小(xiao)的(de)難題。Buck對此提出了新的(de)想法。他表示，多個吸(xi)(xi)熱(re)塔(ta)(ta)可“共享”同一個常規島模塊(kuai)，顆粒則(ze)被置于隔熱(re)容器內(nei)，并通過自動(dong)卡車而實現(xian)吸(xi)(xi)熱(re)塔(ta)(ta)與常規島之間的(de)“往返(fan)運行”。

按照Buck的設想，熱(re)顆粒與(yu)冷顆粒將分別需要(yao)三(san)個(ge)(ge)隔熱(re)容器來“運輸(shu)”。根據顆粒流速，卡車可以服務(wu)于(yu)一個(ge)(ge)或多個(ge)(ge)吸熱(re)塔(ta)。

Buck表示，“使用帶有隔熱(re)(re)容器的卡車來運輸這(zhe)些顆(ke)粒(li)可能是(shi)效率最高且(qie)(qie)成本最低的選擇，很(hen)顯然，這(zhe)樣(yang)做可以避(bi)免熱(re)(re)量損耗且(qie)(qie)可節(jie)省保溫成本。”

而在(zai)每個(ge)吸熱(re)塔的(de)塔頂，將分別(bie)配置(zhi)由Buck及他的(de)研(yan)發(fa)團隊共同(tong)研(yan)發(fa)的(de)旋(xuan)轉離心式(shi)吸熱(re)器。這種吸熱(re)器被命名為“CentRec?”。“CentRec?”中有一(yi)個(ge)像水泥(ni)攪拌機一(yi)樣的(de)旋(xuan)轉室，可(ke)施加離心力(li)以保持顆粒沿著室壁運(yun)動。

目前“CentRec?”的(de)(de)運(yun)行功率(lv)不高于50MW，但Buck表示不排除未來其功率(lv)將有(you)進(jin)一步提升的(de)(de)可(ke)能。

另外，在Buck的試(shi)驗中(zhong)，他并(bing)未選擇(ze)為電站配(pei)置超臨界二氧(yang)化碳循環系統，而是選用了常規620℃蒸汽循環系統，Buck指出這(zhe)將不會對(dui)他的試(shi)驗結果產(chan)生(sheng)影(ying)響。

Buck的(de)試驗(yan)結果證明了介(jie)質運(yun)行溫度(du)范(fan)圍擴大對塔式電站(zhan)LCOE的(de)影響。下圖曲線顯示了擴大溫度(du)范(fan)圍的(de)好處(chu)：溫度(du)范(fan)圍越大，LCOE越低。

如圖顯示，若顆(ke)粒進口(kou)溫度(du)為(wei)400℃（綠(lv)線），那么若顆(ke)粒進出口(kou)溫差為(wei)300℃，電(dian)站LCOE將(jiang)為(wei)0.061歐元(yuan)/kWh，若顆(ke)粒進出口(kou)溫差達到600℃，電(dian)站LCOE將(jiang)降為(wei)0.056歐元(yuan)/kWh。

同理，若(ruo)顆粒進(jin)口(kou)溫(wen)(wen)度為500℃（藍(lan)線），那(nei)么若(ruo)顆粒進(jin)出(chu)口(kou)溫(wen)(wen)差為200℃，電站LCOE將為0.064-0.065歐元(yuan)/kWh，若(ruo)顆粒進(jin)出(chu)口(kou)溫(wen)(wen)差達到500℃，電站LCOE將降為0.057歐元(yuan)/kWh。

附英文原文鏈接：