1984-1991年,以色列和美國(guó)聯(lián)合組建的LUZ公司在美國(guó)加州沙漠相繼建成并投運(yùn)9座槽式光熱電站SEGS I~SEGS IX,總裝機(jī)353.8MW。其中SEGS I電站為全球首座槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電商業(yè)電站,裝機(jī)規(guī)模13.8MW,于1984年12月20日投運(yùn)。
該電站的容量因子為生物質(zhì)發(fā)電15%,太陽(yáng)能熱發(fā)電22.4%。年發(fā)電量可達(dá)101.6GWH,生物質(zhì)貢獻(xiàn)發(fā)電量47.3GWH,太陽(yáng)能貢獻(xiàn)發(fā)電量44.1GWH,另有燃?xì)廨o助貢獻(xiàn)發(fā)電量10.2GWH。年發(fā)電能力可滿足27000戶普通家庭的日常用電需求,年減排二氧化碳24500噸。
該項(xiàng)目由西班牙Comsa Emte公司和西班牙Abantia集團(tuán)共同設(shè)計(jì)建設(shè)并持有,槽式光場(chǎng)系統(tǒng)共裝配了2688套槽式反射鏡系統(tǒng)(共56個(gè)回路)。其采用水冷系統(tǒng),同時(shí)配備了一定量的天然氣用于光場(chǎng)系統(tǒng)的輔助加熱。
八、全球首個(gè)商業(yè)化光熱地?zé)峄旌想娬?-美國(guó)Stillwater地?zé)峁鉄峄旌习l(fā)電項(xiàng)目
圖:Stillwater光熱地?zé)峄旌想娬?/p>
美國(guó)Stillwater地?zé)峁鉄峄旌习l(fā)電項(xiàng)目是全球首個(gè)地?zé)岷凸夥⒐鉄醿煞N太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行的混合電站。
該混合電站由意大利國(guó)家電力公司旗下的Enel綠色電力公司位于美國(guó)的子公司負(fù)責(zé)建設(shè)。該電站通過采用光伏、光熱和地?zé)峄パa(bǔ)發(fā)電的形式,可以實(shí)現(xiàn)較高的能源使用效率。據(jù)項(xiàng)目方介紹,當(dāng)陽(yáng)光充裕和氣溫較高——地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)能低于平均值的時(shí)候,該電站主要依靠光伏和光熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電。
2009年,Enel北美公司在美國(guó)Reno以東75英里,F(xiàn)allon農(nóng)牧區(qū)和Stillwater國(guó)家野生動(dòng)物保護(hù)區(qū)的中間區(qū)域建造了最初的地?zé)犭娬尽?012年,該地?zé)犭娬炯尤肓诵碌奶?yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng),2015年又添加了裝機(jī)17MWth的槽式太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)。
2016年3月29日,該項(xiàng)目舉行了投運(yùn)儀式。
九、全球首個(gè)塔式CSPV示范項(xiàng)目--澳大利亞Newbridge塔式CSPV示范項(xiàng)目
圖:建設(shè)中的Newbridge示范項(xiàng)目
2015年3月27日,全球首個(gè)將光伏發(fā)電與光熱發(fā)電相結(jié)合的創(chuàng)新型塔式太陽(yáng)能發(fā)電CSPV示范項(xiàng)目在澳大利亞維多利亞州的Newbridge建成。該項(xiàng)目采用Raygen公司的CSPV技術(shù)建設(shè)。據(jù)了解,該項(xiàng)目共耗資360萬(wàn)美元,其中170萬(wàn)美元由ARENA提供。
和常見的塔式技術(shù)一樣,其采用定日鏡反射陽(yáng)光至集熱塔產(chǎn)生高溫?zé)崮埽酃獗稊?shù)為750倍,每一個(gè)塔式模塊安裝一個(gè)大小約1平方米的高效聚光GaInP/GaAs/Ge三結(jié)太陽(yáng)能電池,發(fā)電功率為200kW。
RayGen的CSPV技術(shù)集合了光熱發(fā)電可廉價(jià)存儲(chǔ)、光伏發(fā)電成本較低的雙重優(yōu)勢(shì)。750倍的聚光能量照射在高效聚光太陽(yáng)能電池板上,一平方米的電池板可產(chǎn)出的電能是同等面積的普通電池板的1500倍。
置于塔頂?shù)哪芰课掌鞣譃閮蓚€(gè)部分,上層部分為熱量吸收器,主要吸收紅外輻射,下層部分為聚光光伏電池板,主要吸收可見光發(fā)電。吸收的熱量存入儲(chǔ)熱系統(tǒng),聚光光伏電池發(fā)出的電能用壓縮機(jī)來壓縮空氣存入壓縮空氣罐中,發(fā)電時(shí)釋放壓縮空氣中的空氣驅(qū)動(dòng)空氣透平發(fā)電,同時(shí)利用儲(chǔ)熱系統(tǒng)加熱空氣,空氣受熱膨脹做功,發(fā)電效率大幅提升。
十、全球首個(gè)沙子工質(zhì)塔式光熱電站--意大利西西里島2MWth塔式光熱電站
全球首個(gè)以沙子作為工質(zhì)的塔式光熱電站坐落于意大利西西里島,該電站裝機(jī)2MWth,配備786臺(tái)定日鏡,將太陽(yáng)光通過集熱塔上方的二次反射鏡,集中于下置的集熱器上。其占地面積2.25公頃,日產(chǎn)蒸汽量為20.5噸,每年可減少約890噸的二氧化碳排放量。
該項(xiàng)目的核心技術(shù)是STEM,即Solar Thermo Electric Magaldi的簡(jiǎn)寫,這是一種基于空氣/沙子流化床的太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生技術(shù),該項(xiàng)目是首個(gè)在MW級(jí)規(guī)模對(duì)STEM進(jìn)行示范的電站,能夠吸收,儲(chǔ)存太陽(yáng)能并將熱量轉(zhuǎn)化為電力和其他熱能使用。
十一、全球首個(gè)光熱綜合能源利用項(xiàng)目--丹麥Aalborg CSP Sundrop農(nóng)場(chǎng)項(xiàng)目
圖:光熱綜合利用系統(tǒng)
2016年10月,全球首個(gè)專為沙漠農(nóng)場(chǎng)供給清潔能源的商業(yè)化光熱發(fā)電項(xiàng)目在南澳大利亞正式投運(yùn),該項(xiàng)目由丹麥Aalborg CSP公司負(fù)責(zé)開發(fā),可為沙漠農(nóng)場(chǎng)持續(xù)不斷供應(yīng)再生光熱能源和海水淡化水,確保這座占地面積約20萬(wàn)平方米的Sundrop農(nóng)場(chǎng)每年可生產(chǎn)約1700萬(wàn)公斤溫室番茄,幾乎占據(jù)澳大利亞全國(guó)西紅柿產(chǎn)能的15%。
據(jù)了解,這個(gè)基于光熱技術(shù)的綜合能源系統(tǒng)(IES)每年可以生產(chǎn)1700MWh的電能和250000m3淡水,每年可減排二氧化碳16000噸,相當(dāng)于每年澳大利亞的道路上少了3100輛疾馳的汽車。
和世界上其他只單一產(chǎn)出一種能源(比如電能)的光熱電站不同,該集成能源系統(tǒng)能滿足多種能源需求,實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)資源利用最大化。安裝在沙漠地區(qū)的超過23000個(gè)定日鏡(由電腦控制的鏡子)收集太陽(yáng)光線,并將太陽(yáng)光線反射至高達(dá)127米的集熱塔的頂端。
太陽(yáng)能的聚集會(huì)產(chǎn)生超高溫度,在冬天,這些高溫將為溫室中的作物提供充足熱能。在夏天涼爽的夜晚,通過凈化從附近5千米的Spencer海灣引入的海水為溫室提供淡水。該系統(tǒng)還會(huì)利用產(chǎn)生的高溫蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)來生產(chǎn)溫室所需的電能。該集成系統(tǒng)的能量生產(chǎn)會(huì)根據(jù)溫室對(duì)能量需求的季節(jié)性變化而相應(yīng)變動(dòng),以實(shí)現(xiàn)全年能源成本的最低化。
十二、全球首個(gè)商業(yè)化熔鹽槽式光熱電站--金釩阿克塞50MW熔鹽槽式光熱發(fā)電示范項(xiàng)目
圖:金釩阿克塞50MW熔鹽槽式光熱發(fā)電示范項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)
2013年9月12日,由深圳市金釩能源科技有限公司投資建設(shè)的50MW槽式太陽(yáng)能光熱發(fā)電項(xiàng)目在甘肅阿克塞正式開工。這是中國(guó)乃至全球范圍內(nèi)首個(gè)商業(yè)化的高溫熔鹽型槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電站。
該項(xiàng)目采用熔鹽傳熱儲(chǔ)熱槽式技術(shù),配置15小時(shí)儲(chǔ)熱系統(tǒng),設(shè)計(jì)建設(shè)152個(gè)回路,設(shè)計(jì)年發(fā)電量2.56億千瓦時(shí),總投資19.86億元。其力爭(zhēng)2018年年底實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電,確保2019年6月30日前全部建成且并網(wǎng)發(fā)電。
目前,該項(xiàng)目已完成了集熱場(chǎng)樁基的全部澆筑任務(wù),樁基承臺(tái)和封閉蓄水池完成澆筑;已安裝集熱器支架700多個(gè),發(fā)電主廠房、儲(chǔ)熱罐完成基礎(chǔ)開挖,進(jìn)入基礎(chǔ)澆筑階段,項(xiàng)目配套建設(shè)的110KV匯流升壓站已開工建設(shè)。
十三、全球首個(gè)投運(yùn)的單機(jī)百兆瓦級(jí)別的光熱電站--阿聯(lián)酋Shams 1 100MW槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電站
圖:建在沙漠中的Shams 1光熱電站
裝機(jī)為100MW的阿聯(lián)酋Shams 1槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電站于2010年7月開始建設(shè),占地面積2.5平方公里,年發(fā)電量210GWH,總投資額約為6億美元,可滿足2萬(wàn)戶普通家庭的日常電力需求,年減排二氧化碳175,000噸。該電站于2013年3月17日正式投運(yùn),它不僅是阿聯(lián)酋甚至中東和北非地區(qū)首個(gè)大型光熱電站,也是全球首個(gè)投運(yùn)的單機(jī)百兆瓦級(jí)別光熱電站。
該電站太陽(yáng)能集熱場(chǎng)由258,048面槽式反射鏡組建,共設(shè)置了192個(gè)集熱回路,每個(gè)回路擁有4套集熱單元,總計(jì)768套集熱單元,單個(gè)集熱單元由36套槽式集熱器組成,共使用了27648根真空集熱管,鏡場(chǎng)總采光面積627,840平方米。
該電站原本由阿聯(lián)酋Masdar(占60%股份),法國(guó)Total公司(占20%股份),西班牙Abengoa太陽(yáng)能公司(占20%股份)三家公司共同投資建設(shè)運(yùn)營(yíng),2016年2月4日,深陷破產(chǎn)危機(jī)的Abengoa宣稱已將其在阿聯(lián)酋Shams1槽式電站中持有的20%股權(quán)出售給了Masdar。此次股權(quán)出售后,Abengoa不再持有該電站的股權(quán)。
十四、全球首個(gè)熔鹽菲涅爾商業(yè)化光熱電站--蘭州大成敦煌50MW熔鹽菲涅爾光熱項(xiàng)目
圖:敦煌大成光熱發(fā)電示范項(xiàng)目實(shí)景
蘭州大成敦煌熔鹽菲涅爾光熱項(xiàng)目選址于甘肅省敦煌市七里鎮(zhèn)光電產(chǎn)業(yè)園,是目前全球范圍內(nèi)在建裝機(jī)規(guī)模最大的熔鹽工質(zhì)線性菲涅爾式項(xiàng)目。該項(xiàng)目總發(fā)電裝機(jī)為50MW,配置了13小時(shí)熔鹽儲(chǔ)熱,先期工程已于2015年5月投入建設(shè)。
該項(xiàng)目計(jì)劃于2019年6月30日前實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。項(xiàng)目已取得環(huán)評(píng)、安評(píng)、水保、節(jié)能評(píng)估、建設(shè)項(xiàng)目選址意見書、壓覆礦、土地預(yù)審穩(wěn)評(píng)等前期手續(xù);并取得電力接入系統(tǒng)一次、二次設(shè)計(jì)報(bào)告批復(fù)以及土地批復(fù)文件。項(xiàng)目主要設(shè)備招標(biāo)采購(gòu)工作順利完成,正在進(jìn)行其他附屬設(shè)備的招標(biāo)工作。
項(xiàng)目自2017年開始施工,現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)平工作已完成,項(xiàng)目圍墻和廠內(nèi)臨時(shí)設(shè)施建設(shè)工作已完成,集熱場(chǎng)首期運(yùn)行回路正在建設(shè)調(diào)試。其他相關(guān)的工作也正在有序推進(jìn)中。
該項(xiàng)目業(yè)主為蘭州大成科技股份有限公司,其自2008年起在太陽(yáng)能光熱領(lǐng)域開展關(guān)鍵件以及系統(tǒng)集成開發(fā)研究,至2012年5月國(guó)內(nèi)首個(gè)200kW線性菲涅爾+槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)成功并網(wǎng)發(fā)電,在國(guó)內(nèi)率先掌握了太陽(yáng)能熱發(fā)電整個(gè)流程的集成經(jīng)驗(yàn)。
蘭州大成自主研發(fā)具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的線性菲涅爾式聚光集熱器具有占地少、抗風(fēng)能力強(qiáng)、建設(shè)周期短、調(diào)試簡(jiǎn)單以及易維護(hù)等特點(diǎn)。
十五、全球首個(gè)類菲涅爾電站--華強(qiáng)兆陽(yáng)15MW光熱發(fā)電項(xiàng)目
圖:華強(qiáng)兆陽(yáng)15MW光熱發(fā)電項(xiàng)目
位于張北縣二圪塄村的華強(qiáng)兆陽(yáng)張家口一號(hào)15MW光熱發(fā)電項(xiàng)目于2015年3月份正式開工建設(shè),總投資7億元,年發(fā)電量達(dá)7500萬(wàn)度。該項(xiàng)目采用了北京兆陽(yáng)光熱技術(shù)有限公司具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的類菲涅爾式太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù),在機(jī)組正常運(yùn)行、機(jī)組的啟動(dòng)期間均采用太陽(yáng)能,僅在施工期采用少量天然氣,對(duì)環(huán)境影響極小。
2017年7月10日,該項(xiàng)目常規(guī)島沖轉(zhuǎn)試發(fā)電一次成功,這標(biāo)志著其開始進(jìn)入聯(lián)機(jī)調(diào)試試運(yùn)行階段。據(jù)了解,項(xiàng)目至2018年上半年預(yù)計(jì)可投入商業(yè)化運(yùn)行。
張北華強(qiáng)兆陽(yáng)光熱發(fā)電項(xiàng)目共分為三期,上述為一期項(xiàng)目,二期和三期項(xiàng)目位于張北縣公會(huì)鎮(zhèn),將建設(shè)總裝機(jī)規(guī)模為100MW(二期三期各50MW)的光熱電站及配套現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)項(xiàng)目。
十六、全球首個(gè)硅基導(dǎo)熱油光熱發(fā)電項(xiàng)目--玉門龍騰導(dǎo)熱油槽式5萬(wàn)千瓦光熱發(fā)電示范項(xiàng)目
目前正在推進(jìn)建設(shè)的中國(guó)首批光熱示范項(xiàng)目之一——玉門龍騰導(dǎo)熱油槽式5萬(wàn)千瓦光熱發(fā)電示范項(xiàng)目位于甘肅玉門東鎮(zhèn)境內(nèi),占地面積約2.5平方公里,采用拋物面槽式集熱技術(shù),建設(shè)1套50MW太陽(yáng)能熱發(fā)電空冷凝汽式機(jī)組,配9小時(shí)熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)。項(xiàng)目的一大亮點(diǎn)是將采用新一代硅油作為傳熱流體而非常規(guī)槽式電站所使用的聯(lián)苯/聯(lián)苯醚,這將使該項(xiàng)目成為全球首個(gè)采用硅油為傳熱介質(zhì)的大型商業(yè)化光熱電站。
該項(xiàng)目計(jì)劃于2019年12月底前建成并投入運(yùn)行。項(xiàng)目計(jì)劃2018年4月正式開工建設(shè),目前項(xiàng)目前期工作已基本完成,已獲得當(dāng)?shù)卣_工許可批復(fù)。項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)已由電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院完成初評(píng)。主機(jī)設(shè)備(汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī))已完成招標(biāo)、定標(biāo),目前汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)合同已簽訂完成,正在按照進(jìn)度履行合同內(nèi)容,硅油已采購(gòu)且部分已到貨項(xiàng)目地。蒸汽發(fā)生器、油鹽換熱器已完成招標(biāo)、評(píng)標(biāo),待定標(biāo),熔鹽泵等其它輔機(jī)正在招標(biāo)過程中。