太陽能光熱發(fā)電技術(shù)

佰能是水，顧客是舟；追求卓越，奉獻(xiàn)顧客光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及潛力光熱電站經(jīng)濟(jì)建設(shè)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)介入思路中國可再生能源資源可開發(fā)量結(jié)論：在可再生能源中，太陽能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他能源。

根據(jù)聚光方式的不同，光熱發(fā)電可分為4種方式：槽式、塔式、蝶式、菲涅爾式。

上述四種方式中，槽式和塔式是目前兩種主流的光熱利用技術(shù)。就目前而言，槽式技術(shù)更為成熟，塔式技術(shù)更具發(fā)展?jié)摿?。光熱發(fā)電主要技術(shù)路線截至2013年3月，全球太陽能熱發(fā)電裝機(jī)容量超過2.8GW。西班牙和美國是主要市場。在西班牙，共有45座太陽能熱發(fā)電站處于商業(yè)化運(yùn)行的狀態(tài)，總裝機(jī)容量達(dá)到2053.8MWe，其中槽式電站40座（1972.5MWe）、塔式電站3座（49.9MWe）、菲涅爾式電站2座（31.4MWe）。在美國，處于運(yùn)行中的太陽能熱發(fā)電裝機(jī)容量為525MWe。全球光熱電站概述拋物面槽式塔式線性菲涅爾式碟式斯特林槽式

槽式光熱利用系統(tǒng)的核心設(shè)備是中高溫真空集熱管，槽式電站普遍采用導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)；在以水及熔鹽作為介質(zhì)方面，還存在技術(shù)難題。www.bestpower.cc

北京佰能藍(lán)天科技有限公司反射鏡真空集熱管www.bestpower.cc

北京佰能藍(lán)天科技有限公司塔式

塔式光熱系統(tǒng)的核心設(shè)備是定日鏡場及吸熱塔；在傳熱介質(zhì)方面，塔式電站可以采用水、導(dǎo)熱油及熔鹽介質(zhì)。定日鏡集熱塔光熱發(fā)電技術(shù)比較優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)槽式同步跟蹤降低跟蹤控制代價(jià)，成本低；具有商業(yè)化運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。中、高溫過程，可以蓄熱儲能、聯(lián)網(wǎng)發(fā)電運(yùn)行管道系統(tǒng)比塔式復(fù)雜得多，熱量及阻力損失大，真空管破損更換增加成本。塔式采用高溫熔融鹽蓄熱儲能，聚光比高，易達(dá)到較高工作溫度；接收器散熱面積相對較??；技術(shù)復(fù)雜，投資較大，發(fā)電成本高，配套設(shè)備還不成熟蝶式熱力發(fā)電效率高，單臺裝置可獨(dú)立運(yùn)行，也可進(jìn)行模塊化組合，自動(dòng)化控制性好，維護(hù)量少；建設(shè)周期短，運(yùn)行成本低造價(jià)昂貴，商業(yè)化可行性需要證實(shí)。菲涅爾式集熱管固定，連接簡單，反射鏡為平面鏡，便于制造與清洗，同時(shí)近地安裝，風(fēng)阻小；直接產(chǎn)生蒸汽，參數(shù)高；造價(jià)相對便宜投運(yùn)機(jī)組少，效率不夠高，儲能時(shí)間較小。國內(nèi)典型工程案例及公司光熱發(fā)電吸引了各路資本的關(guān)注。業(yè)內(nèi)普遍對光熱發(fā)電的前景看好，并且興建了大批電站，典型項(xiàng)目如下：★美國Ivanpah電站（392MW）和新月沙丘電站（110MW）★浙大中控德令哈50MW塔式光熱電站★首航節(jié)能敦煌10MW塔式光熱電站★龍騰太陽能內(nèi)蒙古烏拉特中旗600米1.6MWth槽式回路★蘭州大成200kW槽式光熱發(fā)電示范項(xiàng)目★中科院電工所1MW塔式光熱示范電站美國這兩座電站，在光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展上具有重要意義。Ivanpah電站為全球最大的光熱電站，該電站于2013年12月31日開始首次投入商業(yè)運(yùn)營；CrescentDunes（新月沙丘）為全球最大的熔鹽塔式電站，該電站于2014年2月12日開始進(jìn)入調(diào)試階段。兩大電站的建成投運(yùn)開啟了塔式光熱發(fā)電技術(shù)的新紀(jì)元，★美國Ivanpah電站（392MW）和新月沙丘電站（110MW）★中科院電工所1MW塔式光熱示范電站發(fā)電裝機(jī)容量1.5MW；定日鏡場采光面積10,000平米；吸熱塔高118米；傳熱介質(zhì)為水/蒸汽；儲熱介質(zhì)為飽和蒸汽和導(dǎo)熱油；2.35MPa,390°C蒸汽輪機(jī)發(fā)電。2011年7月17日產(chǎn)汽，2012年8月9日發(fā)電。★浙大中控德令哈50MW塔式光熱電站中控太陽能公司投資建設(shè)，總裝機(jī)容量為50MW，是中國第一座商業(yè)化運(yùn)營的太陽能熱發(fā)電站。項(xiàng)目場址位于青海省海西州德令哈市西出口太陽能工業(yè)園區(qū)。

項(xiàng)目一期10MW工程于2013年7月5日成功上網(wǎng)發(fā)電，并實(shí)現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。★首航節(jié)能敦煌10MW塔式光熱電站首航光熱敦煌10MW熔鹽塔式示范項(xiàng)目已完成前期工作，計(jì)劃于2015年投產(chǎn)。該項(xiàng)目規(guī)劃裝機(jī)規(guī)模100MW+1*10MW塔式光熱電站，一期的1*10MW高溫高壓凝氣式汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，帶15小時(shí)熔鹽儲熱，年發(fā)電時(shí)長5000小時(shí)以上。www.bestpower.cc

北京佰能藍(lán)天科技有限公司★蘭州大成200kW槽式光熱發(fā)電示范項(xiàng)目該項(xiàng)目規(guī)模為各200kW電功率的槽式和線性菲涅爾式光熱發(fā)電項(xiàng)目；由兩組各150m槽式聚光集熱回路和兩組各96m長線性菲涅爾聚光集熱回路構(gòu)成。項(xiàng)目于2012年5月9日下午并網(wǎng)發(fā)電，截止目前示范系統(tǒng)累計(jì)發(fā)電量已超過50000kWh?！稞堯v太陽能內(nèi)蒙古烏拉特中旗600米1.6MWth槽式回路該項(xiàng)目為常州龍騰太陽能熱電設(shè)備有限公司建設(shè)的槽式示范回路；2013年6月，該示范回路實(shí)現(xiàn)了商業(yè)電站典型工況下的穩(wěn)定運(yùn)行，到目前為止已連續(xù)運(yùn)行一整年?！锕鉄犭娬就顿Y根據(jù)相關(guān)資料顯示，每兆瓦投資在2000萬元以上，發(fā)電成本大于1元/度。我國光熱示范電站電價(jià)有可能為1.38元/度。地理位置、氣候條件、融資模式、技術(shù)選擇，系統(tǒng)設(shè)計(jì)等不同，都會(huì)影響太陽能熱發(fā)電站的初始投資成本。再加上我國光熱發(fā)電剛剛起步，所以目前尚無權(quán)威的電站投資及運(yùn)營成本數(shù)據(jù)。我們選取了三個(gè)案例來介紹光熱電站的投資：

●西班牙50MW槽式光熱電站建設(shè)成本●中國50MW槽式太陽能熱發(fā)電站（模擬測算數(shù)據(jù)）●中控太陽能德令哈10MW塔式光熱電站投資數(shù)據(jù)★西班牙50MW槽式光熱電站一個(gè)典型的50MW無蓄熱槽式熱發(fā)電站中，太陽能場在總承包成本中所占比例超過40%，導(dǎo)熱油及其相關(guān)系統(tǒng)占據(jù)了不到20%，而傳統(tǒng)的常規(guī)島部分包括蒸汽發(fā)電循環(huán)、電氣、控制及其他輔助系統(tǒng)仍然占據(jù)接近25%的比例。西班牙50MW槽式無儲熱太陽能光熱電站總承包成本詳表★中國50MW槽式太陽能熱發(fā)電站（模擬測算數(shù)據(jù)）克林頓基金會(huì)氣候行動(dòng)（CCI）團(tuán)隊(duì)以一個(gè)在中國的50MW槽式太陽能熱發(fā)電站為典型案例，對其均化發(fā)電成本（LCOE）進(jìn)行了計(jì)算和模擬分析。案例太陽能熱發(fā)電站位于中國內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯地區(qū)，電站規(guī)模50MW，帶4小時(shí)儲熱，電站運(yùn)行壽命為25年。案例電站一次性初投資估計(jì)約為14.56億元人民幣，相當(dāng)于單位造價(jià)29,119元/千瓦?！镏锌靥柲艿铝罟?0MW塔式光熱電站投資數(shù)據(jù)該項(xiàng)目預(yù)計(jì)總投資9.96億元，為50兆瓦塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目。一期10兆瓦采用DSG技術(shù)，總投資額2.1億元，包括與50兆瓦裝機(jī)配套的公用設(shè)施建設(shè)。該工程共建設(shè)6個(gè)熱功率為40MW的鏡場和吸熱塔，1套熔融鹽蓄熱系統(tǒng)，1套蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)，1套汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)以及輔助發(fā)電系統(tǒng)；全場共設(shè)置定日鏡217440面，每個(gè)鏡場設(shè)置36240面，每面鏡子2平米；吸熱塔高度80m。光熱業(yè)務(wù)拓展思路

上述的不確定投資在于光熱資源及光熱系統(tǒng)的投資。我國光熱資源分布不均，暫且借用年日照小時(shí)數(shù)這個(gè)量化指標(biāo)來描述這個(gè)問題。日照時(shí)數(shù)是指太陽每天在垂直于其光線的平面上的輻射強(qiáng)度超過或等于120W/m2的時(shí)間長度。中國年平均日照時(shí)數(shù)的分布形勢是東南少而西北多，從東南向西北增加。大致秦嶺淮河以北和青藏、云南高原東坡以西的高原地區(qū)年平均日照時(shí)數(shù)都在2200

小時(shí)以上；光熱業(yè)務(wù)拓展思路青島、蘭州一線，即北緯36°以北地區(qū)，除了東北的北部和東部以外，日照時(shí)數(shù)都在2

600小時(shí)以上。

錫林浩特、呼和浩特、銀川、西寧、拉薩一線以西北的內(nèi)陸地區(qū)，年平均日照時(shí)數(shù)普遍在3

000小時(shí)以上，是中國日