發布者:本網記者Crystal | 來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 6215查看 | 2014-08-28 16:42:00
CSPPLAZA光熱發電網報道:8月23~24日,CSPPLAZA聯合中海陽集團在京組織召開了中國光熱發電投融資峰會暨CSPPLAZA年會2014,上海晶電新能源有限公司總經理陳煜達在會上對該公司潛心多年研發的二次反射塔式光熱技術以及該公司新疆100MW塔式項目進行路演推介。
塔式光熱技術的關鍵點
談到塔式技術路線,搞系統出身的陳煜達表達了如下看法。他表示:“塔式的光系統是一種離散的光,這樣的話容許的故障率就高。從塔式光熱技術上的挑戰來說,首先是定日鏡,定日鏡的要求精度很高。基本上塔式定日鏡都是要小于0.1度,而且它對價格很敏感,因為現階段50%-65%的工程造價是被鏡場用掉的。第二個是塔式技術的核心,即鏡場控制。第三個是光熱轉化,第四個是鏡場設計,怎么樣最有效的利用土地,或者說因地制宜的利用土地。因為不可能所有的土地都是符合坡度低于5度或低于3度的條件。第五個是吸熱器如何得到比較高的效率。”
陳煜達重點強調了熔鹽的安全性,他認為熔鹽的安全性是如何強調都是不過分的。陳煜達介紹:“一年前在SOLARRESERVE的網站上面,UTC的總裁還在為SOLARRESERVE的熔鹽安全進行背書,他表示所有SOLARRESERVE的項目如果熔鹽凝固了造成的損失由UTC來承擔。在美國或者全世界范圍UTC的背書是有用的,但不知道在中國,哪一個公司可以做這樣的承諾。熔鹽上塔的安全性問題,吸熱器必須排空和充入。晚上要排空,工作之前要充入。充入的時候是冷管,有人說可以用太陽能聚光來預熱,但是大家請注意,吸熱管的管徑是21mm,內徑是19mm,也就是說管壁只有1mm左右。這么薄的管道,你用太陽聚光很難控制,稍微過熱一下,管子就破了。第二個是排空。用重力是肯定排不空的,那怎樣排呢。其實各家都有各家的措施,但是否起到作用就不知道了。”
圖:陳煜達發表演講
另外,陳煜達認為云遮擋、熔鹽泵、吸熱器的耐受熱沖擊等方面因素也很重要。他講道:“如果一朵云遮擋了,吸熱器這時候是在放熱,如果不采取措施。以新月沙丘為例,單管長20幾米,不采取措施,熔鹽流不到頭就已經堵塞了。
然后是泵。首先熔鹽比較多,第二是吸熱器用的管道都比較細,鹽運輸需要的泵功也是很大的。以新月沙丘為例,每小時是2000多m3,5000多噸重。同時吸熱器管道會帶來很大阻力,整個泵功在10%是比較理想的。
另外吸熱器是要耐受熱沖擊的,在一般的有云預測系統的情況下,提前一分鐘左右發現云遮擋來進行鏡場處理,這時候吸熱器所受到的熱的沖擊是多少呢,180KW。所以我們對吸熱器的設計要求是在這種熱沖擊的情況下2萬次。德令哈的數據我比較清楚,2萬次相當于多少時間呢,相當于5年不到。也就是說,5年后吸熱器就要換了。除非吸熱器耐受次數或者熱應力的壽命能夠大大地提高,這些都是用戶的投資。
我們認為熔鹽安全性問題要有一個解決方向,目前來看都是措施,但是怎么預防。我們認為解決的方向是要減少吸熱器散熱。如果所有排空充儲都是放在塔頂上,熔鹽的吸熱器的散熱太大,我們認為散熱要減少,工作時候散熱要減到低于70-80kW/㎡。第二個,我們認為每瓦要降到30KW/㎡以下。”
二次反射塔式技術
陳煜達認為二次反射塔式技術可以有效提高塔式熔鹽電站運行的系統安全性。他說:“我們的方案也是塔式,應該說地面鏡場是塔式,但是我們的熔鹽不上塔,塔上面是一個鏡盤,然后把光通過二次反射到地面上,吸熱器是在地面上。所有定日鏡的光都是瞄準在焦點上。這時如果你有一對雙曲線,實際的光的匯聚點,就是在另一條雙曲線的焦點上。這就是二次反射的原理。其它系統,跟其它技術路線一樣,也有冷罐、熱罐、泵、換熱器與汽輪機等。
二次反射在國外應用是應該是從2001年-2006年由以色列人首先提出,2003年-2010年由日本和阿聯酋合作推進研發。此技術有以下優點,第一儲存效率會更高,第二是塔會更便宜一些。第三,吸熱器在地面,位置不高。第四可以減少熔鹽泵。我們認為這些都是順帶的好處,我們認為它首先是解決了熔鹽的安全性。
自主開發二次反射專用定日鏡
據陳煜達介紹,所有系統都要有很好的定日鏡,上海晶電專門為二次反射研發了定日鏡。陳煜達說:“二次反射時,反射材料必然會造成一部分損失,反射材料選取非常重要。這樣吸熱器,它的散熱很少,一沒有對流損失,沒有風,旁邊都是井壁。它的輻射面要比傳統輻射面要小,傳統的輻射面365度全球面,它這個就像一個井口。雖然經過二次反射光多了一次,損失了10%左右,但是在熱效率上要高很多。我們這套系統,2011年開始小試,定日鏡在2012年開始研發。目前我們正在進行定日鏡的工業化制造。所有精度的部件不允許采用螺絲來調的,都是制造出來的。”
項目采用模塊化開發
陳煜達表示:“我們在新疆鄯善的100MW光熱項目,總占地5600畝,總采光面積80萬平米,反射塔有20座,項目占地20%,同時伴有6個小時蓄熱,預計年發電量為2.9億度,總投資約30億元。我們計劃采用模塊化開發,每個模塊5MW加6小時蓄熱,塔高60米,定日鏡4萬㎡,地面吸熱器,配較小的熔鹽儲罐和泵。一期我們公司自己投資建立單模塊系統,5MW伴有6個小時蓄熱,目前處于可研階段和文件獲取階段,預計2015年3月份進場施工。
該項目離西氣東輸管線比較近,項目特點自然條件比較好,當地年降水量只有16mm,蒸發量卻有3600mm,海拔只有600米,有利于提高空冷效率。第二個,氣溫較高。冬季停工期只有兩個月。當地空氣潔凈,沒有任何工業,所以光照資源較好。雖然光照條件不是最好,但綜合考慮來說非常好。補燃優勢很好,燃氣適合它,氣價很低。附近有條小溪,雪山融化形成的。冬季沒水,需要靠地下水解決。地下水量相對于西部來說是比較高的。距離電網傳輸有19公里,附件傳輸條件非常好。另外交通也比較便利。
該項目總共20個模塊,第一個模塊是我們自己來做,所有項目的技術驗證和施工驗證由我們承擔。二期項目也就是新建的19個模塊和發電島。
尋求項目融資合作
我們希望尋求第二期項目的投資業主,總共20個模塊。我們的模塊化小塔施工周期短,可以先投入10個模塊,前期建設的可以少蓄熱甚至不蓄熱就能發電,剩下的模塊可以分步進行建設。這樣的模式適合資金到位比較慢的業主,但是在建設過程中可以有一些產出。
該項目總投資30億元,按照30%的自有資金,需要新增項目資金7億元。在獲得電價的核準之前,我們需要的是投資承諾,資金并不需求立即到位,電價批準后項目開始前資金才需要到位。單一投資我們希望投資至少1億以上,這樣業主可以少一些。