濱海光熱蘇堅健：熔鹽槽是傳統導熱油槽的創新和升級
來源：濱海光熱 | 0評論 | 7295查看 | 2017-09-27 15:48:00
高溫儲熱系統是整個太陽能熱發電系統中極為關鍵的一部分。中國科學院院士、西安交通大學何雅玲教授指出：“太陽能熱發電技術中，儲熱技術是解決太陽能間歇性和波動性、調節供需不匹配問題的關鍵環節。”
對于槽式太陽能熱電技術而言，當前面臨的主要技術難題之一就是采用導熱油為流動傳熱工質的集熱系統工作溫度較低，致使常規島發電機組朗肯循環的效率遠低于常規火電站。而熔融鹽作為一種性能優良的高溫傳熱儲熱介質，可以將工作溫度提升到560℃以上，有助于突破目前阻礙槽式太陽能熱發電站效率提升的工作溫度瓶頸；在聚光集熱條件相同的前提下，能大幅提高電站的發電效率與年發電量。天津濱海光熱發電投資有限公司（下文簡稱濱海光熱）在甘肅阿克塞建設了200kW試驗系統（800米回路），對熔鹽介質的槽式光熱發電技術進行驗證。9月22日-23日，第二屆德令哈光熱大會上，濱海光熱總經理蘇堅健作了題為《熔鹽槽式光熱發電技術的產業化實踐》的報告。
相關內容整理如下：
圖：濱海光熱總經理 蘇堅健
濱海光熱是入選國家能源局首批光熱示范項目的深圳金釩能源科技有限公司阿克塞5萬千瓦熔鹽槽式光熱發電項目的技術來源方及系統集成商。2015年9月，在國家能源局啟動示范項目申報的時候，濱海光熱投資興建了甘肅阿克塞熔鹽槽式光熱發電測試平臺項目（800米試驗回路），目前試驗系統，已成功運行了近一年，不僅驗證熔鹽槽式的技術可行性，也為阿克塞5萬千瓦熔鹽槽式項目提供了實踐經驗、可行性技術方案。這個800米回路可以作為測試平臺測試各種相關產品的性能；同時作為培訓平臺對建設、運維等專業人員提供培訓。
圖：熔鹽與導熱油槽式光熱發電系統原理圖對比
目前深圳金釩阿克塞5萬千瓦熔鹽槽式光熱發電項目基本完成了工程設計和設備招標工作；已經開工建設主體工程，計劃2018年12月底建成投產。
以導熱油為傳熱介質的槽式熱發電技術是最早實現商業化的技術路線，已有30多年的實際運行記錄，也是目前在全球已投入商業化運行裝機中占比最多的技術路線。以熔鹽為傳熱介質的槽式熱發電技術實際是對傳統導熱油槽式技術的創新和升級。
圖：熔鹽槽式光熱發電系統示意圖
我們總結了一下熔鹽槽式光熱發電技術的主要有優勢有以下幾點：
1、傳統導熱油介質的工作溫度一般在380度左右，出口蒸汽溫度375度；而熔鹽介質的工作溫度可以達到550度，出口蒸汽溫度535度。由于蒸汽溫度提高而提升了發電效率，增加了發電量，可提高經濟效益。
2、集熱系統和儲熱系統采用同一介質，取消了油/鹽換熱系統，簡化了儲熱系統工藝，可降低能耗、減少熱損、節約工程投資。
3、油槽熔鹽儲熱溫差90度（380-290），鹽槽熔鹽儲熱溫差260度（550-290）。同樣容量的儲罐和熔鹽，鹽槽儲熱是油槽儲熱的2.88倍（260/90）。反過來，要儲存等量的熱能，鹽槽儲熱系統容量僅為油槽熔鹽儲熱系統容量的35%（90/260）。因此，鹽槽比油槽有更大的儲熱空間或更少的儲能系統投資。
不過，目前熔鹽槽式光熱發電技術仍面臨著一些技術難題，主要有：高溫熔鹽集熱管技術、熔鹽系統的防凝保護措施，以及熔鹽泵、熔鹽閥、旋轉接頭、連接軟管等熔鹽設備及部件的加工制造能力欠缺等工程實施問題。
但我相信：在經過了以意大利ENEA、ENEL、ASE等為代表的企業探索，以西西里島5MW熔鹽槽式試驗電站建設和投運為標志的產業研發試驗階段后，我國的產業界也有能力解決上述技術和工程實踐問題。等2018年底阿克塞50MW熔鹽槽式光熱發電等示范項目投入運行后，以深圳金釩、濱海光熱、中陽察北、ASE等為代表的中外企業必將迎來技術的產業化、商業化發展階段，我們國內也將建立其完善的配套技術研發和裝備制造產業鏈，開啟規模化建設熔鹽槽式光熱電站的產業化推廣應用階段。
注：本文轉自濱海光熱，文章觀點不代表本網立場。
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