塔式光热发电、熔盐储能:可再生能源优化生态环境

时间:2022-06-22 18:07来源:浙江发改
  编者按:近年来,浙江省全面实施节约战略,推进各领域节约行动。在生产领域,全力推进资源全面节约、集约、循环利用,积极推广节能新技术新产品新装备,持续降低单位产品能耗物耗,加快制造业技术改造,提高投入产出效率。为进一步发挥新技术新产品新装备对各行业能效提升的示范引领作用,”浙江发改”特推出《节能新技术新产品》系列推文,以供交流学习。
  技术原理
  塔式光热发电技术通过驱动排列有序的大规模定日镜实时跟踪太阳,将太阳光聚焦到位于高塔顶部的吸热器,通过高温熔盐储存热能并加热工质产生高温高压蒸汽,通过汽轮机带动发电机发电,实现“光能—热能—机械能—电能”的转化。
塔式熔盐储能光热发电整体解决方案
  技术现状
  1、自研生产技术,建立全产业链
  浙江省企业拥有完整的知识产权,并已建立起光热发电全产业链,实现了核心装备的产业化、国产化。塔式熔盐储能光热发电整体解决方案主要包括聚光集热系统(智能定日镜和镜场控制系统)、吸热系统、储换热系统、发电系统及与优化运营相关的自动化清洗系统、云预测系统等。
  2、高精度聚焦,全智能校正
  由高精度智能定日镜与规模镜场集群控制系统组成,将分散的太阳辐射直接反射、聚焦到中央吸热塔顶的吸热器,以实现太阳能的聚集。全镜场自动校正,无需人工值守。

高精度智能定日镜
  3、大规模聚光,安全化生产
  可支持10万台定日镜组成的大规模定日镜场,全场聚光面积可达200万平方米,最远镜塔距离可达2km;控制系统供电、通讯采取冗余设计;定日镜耐候性强,工作温度区间-40℃~65℃,工作风速24m/s,生存风速40m/s。
  4、可实现24小时连续、稳定发电
  熔盐储能系统主要由熔盐加热系统、熔盐储热系统和蒸汽发生系统组成。在太阳能光照充足的时候,将多余的热能储存在熔盐中,在早晚用电高峰期时,通过汽轮发电机组将热能转化电能上网。通过配置熔盐储能设施,电站可以平滑发电曲线,提高电力系统的稳定运行能力,实现24小时连续稳定发电。
  应用场景
  塔式光热发电技术及装备已经成功应用于多个光热电站,投运后性能考核优秀,充分验证了我国自主研发的塔式熔盐储能光热发电技术的先进性及可靠性。
  应用成效
  快速启停、安全可靠。以多种熔盐混合共晶后作为储能介质,实现了大容量、安全可靠、低成本、高品位的能量存储;可以做到快速启停、宽范围内快速变负荷;熔盐系统工艺基本实现自动化运行,极大降低因操作不当导致的冻堵、超温、负荷不稳定等问题,提高全系统运行可靠性。
  灵活调峰、适应性强。拥有高可靠性、大功率电加热器产品,单台中高压电加热器功率范围为5-30MW,通过系统串、并联具备吉瓦(GW)级储能能力,满足用户灵活调峰、调频等工况需要。
  安全模式、高效存储。针对镜场集热系统、电加热器、熔盐换热器等储能设备,具有不同模式的安全快速启停策略。对弃风弃光电等波动性大、随机性强的能源,可以实现快速高效存储。
  画外音:
  浙江在聚光集热、储换热、汽轮机等方面具有全国领先的技术研发和设备制造优势,已形成较为完整的太阳能光热发电产业链。而青海省德令哈市的太阳能直接辐射资源富集,土地资源广袤,是建设太阳能光热电站的理想区域。因此西部资源优势与东部技术优势碰撞出了火花——在戈壁滩上打造出一个太阳能光热发电产业。经浙江省援青指挥部牵线搭桥,太阳能光热发电领域军企业之一、太阳能光热联盟理事单位——浙江中光新能源科技有限公司与浙江可胜技术股份有限公司(原“浙江中控太阳能技术有限公司”)在德令哈联合投资开发了两座商业化塔式光热电站,即青海中控德令哈10MW和50MW熔盐塔式光热电站。其中,国家首批太阳能热发电示范项目——青海中控德令哈50MW熔盐塔式光热电站项目是浙江对口支援青海项目中单体投资最大的项目。
  青海中控德令哈10MW熔盐塔式光热电站于2013年7月并网发电,是中国首座并网发电的光热电站,也是全球第三座在运行的规模化储能光热电站。经多年稳定运行,该电站2018年实际发电量已达设计值的96.75%,是全球同类项目中发电量达成率最高的。
  青海中控德令哈50MW熔盐塔式光热示范电站设计年发电量1.46亿kWh,相当于8万余户家庭一年的用电量,每年可节约标准煤4.6万吨,同时减排二氧化碳气体约12.1万吨。电站于2017年3月开工建设,2018年12月30日并网发电。2021年8月26日至2022年2月28日的发电量达9245.63万kWh,高出理论发电量9143.37万kWh,刷新了投运以来半年度发电量最高纪录,半年的发电量更是达到了全年设计发电量(1.46亿kWh)的63.3%。该电站为当地带来了经济效益、社会效益和生态效益。
  “青海最大的价值在生态、最大的责任在生态、最大的潜力也在生态”,这是习近平总书记对青海的殷殷嘱托。生态治理,道阻且长,行则将至。中控德令哈光热电站生动见证了西部资源与东部“智力”对接,让太阳能光热发电及其延伸的产业链依托自身绿色可持续发展的与生俱来的优势,优化当地生态环境,让德令哈更有颜值,向阳而生,风光无限。

注:本文章转载自浙江发改,不代表本网观点立场。

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