-----繼24h連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電之后
全球首座水工質(zhì)傳熱固態(tài)混凝土儲熱的華強兆陽光熱電站又順利完成60小時連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電測試
中國河北省張家口市張北縣,華強兆陽一號15MWe太陽能熱發(fā)電站所在地。
6月25日上午,烈日被烏云遮擋,狂風(fēng)席卷而來,頃刻間,大雨如注,而僅僅一小時后,烏云即散,一切又重新歸于平靜。
這是天氣多變的6月,建于張北縣的光熱電站,必須能夠泰然應(yīng)對這種自然氣候條件。
在華強兆陽一號15MWe電站的主廠房里,一切都不受室外多變天氣的影響,在穩(wěn)定有節(jié)奏的旋轉(zhuǎn)聲中,汽輪機從容地將混凝土儲熱塔存儲的熱量轉(zhuǎn)化為電能。6月22日到6月25日的兩天三夜中,雖然完全沒有接受外部鏡場的聚光熱量補給,固態(tài)儲熱模塊內(nèi)僅僅三分之一的非存滿熱量就持續(xù)穩(wěn)定的提供了全部合格蒸汽,順利完成汽輪機的連續(xù)60h發(fā)電測試。
這一切都要歸功于兆陽光熱固態(tài)混凝土儲熱系統(tǒng)所特有的巨大儲熱能力:在全部儲熱系統(tǒng)儲滿狀態(tài)下,這種非正常狀態(tài)的連續(xù)發(fā)電時間甚至可以延續(xù)到400小時以上,從而為特殊氣候環(huán)境狀態(tài)下的電站安全提供無與倫比的有力保障。光熱發(fā)電較其他可再生能源發(fā)電形式(風(fēng)電、光伏)相比,其穩(wěn)定可大規(guī)模儲能的特性是核心競爭力,通過將熱量經(jīng)濟高效地儲存在儲熱系統(tǒng)中,完全擺脫天氣波動對發(fā)電輸出的制約,實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電,生產(chǎn)出對電網(wǎng)更為友好的電能。儲熱系統(tǒng)因此成為光熱電站系統(tǒng)中的關(guān)鍵角色,其儲放熱的能力成為光熱電站成敗的重要評價因素。
大規(guī)模高參數(shù)混凝土儲熱系統(tǒng),這一完全由北京兆陽光熱技術(shù)有限公司自主開發(fā)的儲熱系統(tǒng),在此次60h連續(xù)發(fā)電過程中,各分項系統(tǒng)的穩(wěn)定性及參數(shù)性能再次得到了充分驗證,尤其是固態(tài)混凝土儲熱系統(tǒng)的儲放熱能力完全符合設(shè)計要求、與仿真測算曲線吻合良好;該混凝土儲熱技術(shù)體系秉持了樸素、安全、可靠的設(shè)計理念,采用了極為樸素的水作為傳熱工質(zhì),因此零部件選型、運維管理等方面與常規(guī)火電站配置基本相同,簡單安全并大大降低了建設(shè)及運維成本,可靠性經(jīng)濟性效果顯著增強,是太陽能光熱電站通過創(chuàng)新渠道降低成本,實現(xiàn)可靠性和經(jīng)濟性最佳統(tǒng)一的代表作。
該混凝土儲熱系統(tǒng),具有原料來源廣泛,建設(shè)成本低廉的優(yōu)勢;且運行過程安全,無泄漏、爆炸及環(huán)境污染等風(fēng)險,除光熱發(fā)電領(lǐng)域外,還適合用于對傳統(tǒng)火電廠進行深度調(diào)峰靈活性改造及熱電解耦增強供暖能力等新興產(chǎn)業(yè)熱點,非常適合火電設(shè)計院和電建單位的業(yè)務(wù)升級轉(zhuǎn)型,具有良好的大規(guī)模推廣前景。
值得一提的是,該60h連續(xù)發(fā)電過程無需任何外部熱源,龐大的儲熱容量+傳熱介質(zhì)水完全避免了系統(tǒng)凍堵風(fēng)險,即使在嚴冬惡劣天氣條件下亦可利用龐大儲熱塔的極少熱量保證系統(tǒng)能夠傳熱介質(zhì)水正常運行工作,與此同時,還能夠為外部提供熱源。而其他形式的傳熱工質(zhì),由于凝固點較高,為保持熔融態(tài),遇到任何異常天氣,不可避免地需要使用外部熱源來保證其正常運行,同時還可能存在燃燒爆炸等隱患,總體來說水是相對樸素、安全成本低換熱工質(zhì)的首選。
該混凝土儲熱系統(tǒng)在連續(xù)惡劣天氣條件下依舊順利完成60h的連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電,標志著兆陽光熱的儲熱系統(tǒng)已經(jīng)能夠正式進入商業(yè)化運營推廣階段,其可靠性和低成本性增強了中國人自主創(chuàng)新的光熱技術(shù)體系實現(xiàn)優(yōu)于燃氣發(fā)電,與光伏風(fēng)電等清潔能源綜合運行實現(xiàn)平價上網(wǎng)的信心。