CSPPLAZA光熱發電網訊:“聚光(guang)集(ji)熱(re)(re)和儲(chu)熱(re)(re)技術(shu)的多(duo)元(yuan)化應用市(shi)場(chang)巨大(da)(da),前景可(ke)(ke)觀。如果想迎合(he)市(shi)場(chang)的發展(zhan),必須(xu)有(you)(you)可(ke)(ke)靠的方案,而(er)這(zhe)依賴于技術(shu)的創新。經過多(duo)年(nian)的探索,兆(zhao)陽光(guang)熱(re)(re)擁有(you)(you)自主(zhu)知識產權(quan)的光(guang)熱(re)(re)發電(dian)技術(shu)在經濟與(yu)成本方面有(you)(you)了(le)很大(da)(da)的進(jin)展(zhan),可(ke)(ke)以為(wei)多(duo)元(yuan)化市(shi)場(chang)應用中(zhong)提供具(ju)有(you)(you)可(ke)(ke)靠性和經濟性的解決(jue)方案。”在近日召開的2019第六屆中(zhong)國(guo)國(guo)際(ji)光(guang)熱(re)(re)大(da)(da)會(hui)暨(ji)CSPPLAZA年(nian)會(hui)上,北(bei)京(jing)兆(zhao)陽光(guang)熱(re)(re)技術(shu)有(you)(you)限公司(簡稱“兆(zhao)陽光(guang)熱(re)(re)”)總工程(cheng)師(shi)李維如是說道。
圖:李維在(zai)大會(hui)上發言
一(yi)(yi)直(zhi)以來,兆陽光(guang)熱始終高度重視基礎研(yan)究和核(he)心(xin)團隊建(jian)設。經(jing)過十(shi)多年(nian)的歷程(cheng),兆陽光(guang)熱團隊從無(wu)到有從小(xiao)到大,目前已經(jing)發展成為一(yi)(yi)支全面具備基礎研(yan)究、專(zhuan)業(ye)設計、高效(xiao)制造、工程(cheng)建(jian)設及現代化管理能力(li)的光(guang)熱行業(ye)生力(li)軍(jun),并掌握了HLIACS聚光(guang)集熱系統(tong)和新型(xing)固態儲熱系統(tong)等核(he)心(xin)技術。
目前,兆(zhao)(zhao)陽(yang)(yang)光熱(re)(re)承建的(de)華強兆(zhao)(zhao)陽(yang)(yang)張家口一(yi)號15MW太陽(yang)(yang)能熱(re)(re)發(fa)電站已圓滿(man)完(wan)成(cheng)了嚴酷條(tiao)件下的(de)大規模集熱(re)(re)、儲熱(re)(re)和(he)連(lian)續發(fa)電各(ge)環(huan)節的(de)全體(ti)系測試(shi)(shi)驗(yan)證內容(rong),并于去年(nian)6月份(fen)如(ru)期(qi)一(yi)次性順利通過24小時連(lian)續發(fa)電測試(shi)(shi)。
在本(ben)次大會上,李維就兆陽光(guang)熱(re)多年在光(guang)熱(re)發電技術方面積累(lei)的研發和(he)(he)實踐經驗(yan),同與會嘉賓分享了其公司在聚光(guang)集熱(re)和(he)(he)儲熱(re)技術的進展以及對多元化市場應用的思考。
一、參與項目
1.光熱發電項目
①張家口一號15MW光熱電站:DNI值(zhi)為1750kWh/㎡/a;采(cai)用(yong)兆陽(yang)經濟性高倍菲涅爾式聚(ju)光技術;38萬㎡鏡面;采(cai)用(yong)水工質DSG傳熱(re)(re)系統;耐(nai)高溫(wen)固(gu)態混凝土儲熱(re)(re)體,720MWh儲熱(re)(re)容量(liang);設計年發電(dian)量(liang)為7500萬kWh。
②張北50MW光熱電站:DNI值(zhi)為1750kWh/㎡/a;采(cai)用兆陽經濟性(xing)高倍菲涅爾式聚光(guang)技術;110萬(wan)㎡鏡面;采(cai)用水工質(zhi)DSG傳熱(re)系統(tong);耐高溫固態混凝土儲熱(re)體(ti),2160MWh儲熱(re)容量;設(she)計年發電量為2.5億kWh。
2.多元化應用項目
①東部某省蒸汽項目:DNI值(zhi)為1000kWh/㎡/a;采用(yong)兆陽經濟型中高(gao)(gao)倍菲涅耳式(shi)聚(ju)光(guang)技術;集熱(re)(re)(re)場面積(ji)達90萬(wan)㎡(反射鏡面積(ji)為40萬(wan)㎡);采用(yong)水(shui)工質DSG傳熱(re)(re)(re)系統;耐高(gao)(gao)溫(wen)固態混凝土(tu)儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)體(ti),120MWh儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)容(rong)量(liang);儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)時(shi)長2h;用(yong)熱(re)(re)(re)需求:0.8MPa,230℃;設計年(nian)產蒸汽(qi)量(liang):20萬(wan)t。
②西部某省熱水項目:DNI值為1950kWh/㎡/a;采用兆陽經濟型中低倍菲(fei)涅耳式聚光技術;集熱(re)場面(mian)積達80萬(wan)㎡(反射鏡面(mian)積為36萬(wan)㎡);采用水工質傳熱(re)系統(tong),大(da)規模長時(shi)間儲熱(re)池(chi)技術,約6萬(wan)m3的熱(re)水蓄熱(re)裝置;年供熱(re)量:125萬(wan)GJ;年供水量:1508萬(wan)t;運行(xing)小(xiao)時(shi)數:8000h。
二、聚光集熱技術多元化的特點及優勢
1.聚光集熱技術的競爭優勢
李維表示,兆陽(yang)光(guang)(guang)熱(re)在(zai)光(guang)(guang)熱(re)發電的基礎上(shang),做了大量的開發工作,以經濟(ji)性原則作為最優原則,因(yin)此在(zai)市(shi)場上(shang)也嶄(zhan)露(lu)頭角。他總結了聚光(guang)(guang)集熱(re)技術在(zai)市(shi)場上(shang)的幾(ji)點競爭優勢:
*兆陽光熱(re)采用(yong)水工質傳熱(re),與常規熱(re)力系統相同(tong),具(ju)有(you)相同(tong)的設計、施工等規范;
*水(shui)體系有非常成(cheng)熟的(de)產業鏈;
*水工質(zhi)來(lai)源(yuan)廣泛(fan)且價格低廉;
*清潔(jie)安全,符合工業及民用消防(fang)環保規范要求;
*對運行人員的技術要求低。
2.聚光集熱技術的成本下降空間
* 聚光(guang)倍率需(xu)求下降(jiang),聚光(guang)反射鏡開口(kou)減小,鏡場(chang)高度下降(jiang),單位鏡面用(yong)鋼量(liang)下降(jiang);
* 鏡場蒸汽需求參數(shu)下降,熱力系(xi)統管(guan)道、閥門及(ji)壓力容器(qi)等材(cai)質要求下降,成本降低;
* 水工(gong)質傳熱(re)(re)可直接穩定輸出熱(re)(re)水/工(gong)業蒸汽,減少(shao)換(huan)熱(re)(re)器投入成(cheng)本。
據李維(wei)介(jie)紹,相關參數(shu)的(de)(de)下降(jiang)可以帶來(lai)成本(ben)(ben)的(de)(de)大幅降(jiang)低(di)。比如(ru)兆陽光熱的(de)(de)微過熱蒸汽,參數(shu)為(wei):1MPa230℃,蒸汽需求參數(shu)下降(jiang)后,聚光倍(bei)數(shu)下降(jiang)到30-100倍(bei),這(zhe)樣對鏡場高度、鏡面支撐結(jie)構、用鋼量及管道材質的(de)(de)要求都在下降(jiang),同時還可以減少(shao)換(huan)熱系統的(de)(de)成本(ben)(ben)投(tou)入。
3.聚光集熱技術具備眾多的可安裝場地
北京兆(zhao)陽線(xian)性(xing)聚光集熱(re)裝置(zhi)可架空設置(zhi)在屋(wu)頂(ding)、大(da)田(tian)、溫(wen)室大(da)棚或停車場上方,可有效(xiao)緩(huan)解(jie)多元化應(ying)用熱(re)源靠近生活工(gong)業(ye)區與(yu)可布置(zhi)鏡場土地面積有限之間的矛盾。
4.耐熱混凝土儲熱多元化應用
耐熱(re)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)可應(ying)用(yong)(yong)于(yu)靈活性(xing)改造、電廠余熱(re)存儲(chu)等(deng)(deng)領域。通過(guo)可利(li)用(yong)(yong)溫(wen)差、換熱(re)管道和壓力容器(qi)等(deng)(deng)材(cai)質匹配的進(jin)一步優(you)化(hua)、工藝要求簡化(hua)、集箱結構(gou)簡化(hua)等(deng)(deng)多種途(tu)徑(jing),可實現耐熱(re)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)儲(chu)熱(re)系統(tong)(tong)大(da)幅降本。“相較于(yu)光熱(re)電站(zhan)中混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)儲(chu)熱(re)系統(tong)(tong)的應(ying)用(yong)(yong),耐高溫(wen)固態混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)儲(chu)熱(re)系統(tong)(tong)在多元化(hua)市場應(ying)用(yong)(yong)中的造價至少(shao)下降40%~50%左右,”李維提到(dao)。
三、對多元化市場的思考
李維表示,多元化(hua)(hua)(hua)應用市場巨大,應該引起足夠(gou)的(de)重視。他提(ti)出,中(zhong)國全年(nian)消(xiao)耗燃煤(mei)量(liang)約38.2億噸,其中(zhong)47%的(de)消(xiao)耗量(liang)用于火力發電,其余的(de)煤(mei)耗量(liang)絕大部分用于冬季供(gong)暖和工(gong)業蒸汽,隨著去煤(mei)化(hua)(hua)(hua)、清潔(jie)供(gong)熱進程的(de)加快,多元化(hua)(hua)(hua)應用可以提(ti)供(gong)原燃煤(mei)供(gong)熱量(liang)的(de)30%。
此外,多(duo)元化(hua)應用也對系統設計提出(chu)了(le)新的(de)要(yao)求(qiu):第(di)(di)(di)(di)一,安全和(he)環保問題(ti)是各級政府最大的(de)關注點;第(di)(di)(di)(di)二,多(duo)元化(hua)應用屬于純(chun)商業化(hua)投資,無政策性(xing)補貼,因此對可靠性(xing)和(he)經(jing)濟性(xing)的(de)要(yao)求(qiu)更高;第(di)(di)(di)(di)三,系統要(yao)求(qiu)極度簡化(hua),便于非專業人員操作;第(di)(di)(di)(di)四,要(yao)迎合未來智(zhi)能化(hua)、無人值守運行的(de)趨(qu)勢。
李維指出(chu),可利用土地面積是(shi)多(duo)元(yuan)化應用的的關鍵制(zhi)(zhi)約因素,項目建設時需要考慮幾個(ge)限制(zhi)(zhi)條件:
1.熱源需要(yao)靠(kao)近工廠或用戶,多(duo)元(yuan)化(hua)蒸汽項目距(ju)離用戶不宜(yi)超過(guo)15公里(li),多(duo)元(yuan)化(hua)熱水項目距(ju)離用戶則(ze)不宜(yi)超過(guo)10公里(li)。
2.太(tai)陽能(neng)供(gong)熱(re)項目(mu)應該與廠房(fang)、農田(tian)、屋頂、車庫相結合,可以有效克(ke)服土地面積小(xiao)的(de)困(kun)難(nan)。
3.向陽傾斜的東西軸線性(xing)聚光技術(shu)路(lu)線與建筑、設施、農田、大棚相結合將(jiang)更具優(you)勢。
四、總結
李(li)維表示,太陽(yang)能(neng)聚光(guang)(guang)(guang)集熱(re)技(ji)(ji)術(shu)的多(duo)元化(hua)應(ying)(ying)用(yong)市(shi)場(chang)巨(ju)大(da),前景可(ke)觀,應(ying)(ying)給予足夠重視。如果想迎合(he)市(shi)場(chang)的發(fa)展(zhan),必須有可(ke)靠的方案(an),而這(zhe)依賴于技(ji)(ji)術(shu)的創新。隨著(zhu)近(jin)年(nian)來光(guang)(guang)(guang)熱(re)技(ji)(ji)術(shu)的進(jin)一步完善和不斷實踐(jian),公司(si)光(guang)(guang)(guang)熱(re)發(fa)電技(ji)(ji)術(shu)在經濟與(yu)成本方面有了(le)很大(da)的進(jin)展(zhan)。兆(zhao)陽(yang)光(guang)(guang)(guang)熱(re)技(ji)(ji)術(shu)體系經過多(duo)年(nian)探索,已經可(ke)以提(ti)供一個完整(zheng)的技(ji)(ji)術(shu)方案(an),在多(duo)元化(hua)市(shi)場(chang)應(ying)(ying)用(yong)中體現可(ke)靠性(xing)和經濟性(xing),適合(he)大(da)規模推廣和發(fa)展(zhan)。