槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電可以借助傳熱介質(zhì)的熱惰性有效應(yīng)對(duì)多云天氣的變化,在熱循環(huán)系統(tǒng)中可保持溫度相對(duì)穩(wěn)定,其輸出的優(yōu)質(zhì)電力和規(guī)模儲(chǔ)能為電網(wǎng)所歡迎。此外,槽式光熱循環(huán)系統(tǒng)還可通過(guò)多能互補(bǔ)充分展現(xiàn)儲(chǔ)熱優(yōu)勢(shì),通過(guò)延長(zhǎng)發(fā)電時(shí)數(shù)降低發(fā)電成本,通過(guò)精心設(shè)計(jì)減少初始投資。只要根據(jù)我國(guó)國(guó)情不斷創(chuàng)新并提出可行性的方案,即可有效提升槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)在我國(guó)可再生能源發(fā)電中的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本文作者分享了幾種槽式太陽(yáng)能的方案,以供參考。
前言
太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)目前主要有槽式、塔式、碟式、線性菲涅耳四種,其中槽式光熱發(fā)電約占據(jù)裝機(jī)總量的70%以上,技術(shù)成熟度得到公認(rèn),已被證明是一種具有發(fā)展前景的可再生能源技術(shù)。槽式光熱發(fā)電的基本優(yōu)勢(shì)是可以借助傳熱介質(zhì)的熱惰性以及儲(chǔ)能有效應(yīng)對(duì)多云天氣的變化,在熱循環(huán)系統(tǒng)中可保持溫度相對(duì)穩(wěn)定,其輸出的優(yōu)質(zhì)電力和規(guī)模儲(chǔ)能為電網(wǎng)所歡迎。
槽式聚光設(shè)備經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐磨合,技術(shù)參數(shù)接近極限;充分運(yùn)用光譜選擇性吸收原理致使其光熱轉(zhuǎn)化效率最高;盡管我國(guó)自然環(huán)境約束條件多,太陽(yáng)能直射輻射值(DNI)大多低于中東北非等國(guó)外的資源條件,但槽式光熱循環(huán)系統(tǒng)可通過(guò)多能互補(bǔ)充分展現(xiàn)儲(chǔ)熱優(yōu)勢(shì);通過(guò)延長(zhǎng)發(fā)電時(shí)數(shù)降低發(fā)電成本;通過(guò)精心設(shè)計(jì)減少初始投資;只要根據(jù)國(guó)情有針對(duì)性地不斷創(chuàng)新,即可有效提升槽式光熱發(fā)電技術(shù)在我國(guó)可再生能源發(fā)電中的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
圖2無(wú)儲(chǔ)熱的槽式光熱發(fā)電技術(shù)原理圖
圖3首次在歐洲應(yīng)用的帶熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備的槽式光熱發(fā)電技術(shù)
圖4美國(guó)Solana和Mojave兩電站年度季節(jié)性運(yùn)行曲線
一、鼓勵(lì)槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電與風(fēng)電、光伏互補(bǔ)儲(chǔ)熱
推廣在光熱發(fā)電站內(nèi)配置風(fēng)電、光伏等可再生能源設(shè)施,推廣燃?xì)獠祭最D發(fā)電與光熱發(fā)電互補(bǔ)儲(chǔ)熱發(fā)電技術(shù),其目的是降低初始投資,增加發(fā)電時(shí)數(shù),提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
電規(guī)總院和水規(guī)總院先前發(fā)布的《2016—2017年投產(chǎn)電力工程項(xiàng)目造價(jià)情況》顯示,我國(guó)5個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)二代改進(jìn)型核電項(xiàng)目平均造價(jià)為12038元/千瓦,11個(gè)常規(guī)水電項(xiàng)目造價(jià)為9352元/千瓦,41個(gè)火電項(xiàng)目為3593元/千瓦,而風(fēng)電和光伏發(fā)電分別為7587元/千瓦和7406元/千瓦。顯然,光熱發(fā)電在初始投資上已經(jīng)“輸在了起跑線上”。目前,風(fēng)電和光伏設(shè)備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)比較充分,價(jià)格降幅很大,近期GE中標(biāo)內(nèi)蒙古興安盟100MW風(fēng)電項(xiàng)目,風(fēng)機(jī)報(bào)價(jià)僅3491元/千瓦!由此可見(jiàn),把風(fēng)電或光伏作為光熱電站的重要組成可有效平抑光熱發(fā)電初始投資,同時(shí)建立以光熱發(fā)電為核心的綜合能源發(fā)電基地。
傳統(tǒng)槽式光熱發(fā)電站的發(fā)電時(shí)數(shù)基本與當(dāng)?shù)氐腄NI相當(dāng),如果引入風(fēng)電和光伏電力可借助電儲(chǔ)熱提高年發(fā)電時(shí)數(shù)和發(fā)電量;尤其是將兩個(gè)不穩(wěn)定電力通過(guò)儲(chǔ)能加以均衡,可進(jìn)一步增強(qiáng)光熱電站作為電網(wǎng)基荷電源的能力,激發(fā)風(fēng)險(xiǎn)資本對(duì)光熱發(fā)電的投資熱情。如圖5所示。
圖5風(fēng)電、光伏與光熱發(fā)電互補(bǔ)示意圖
圖6風(fēng)電、光伏運(yùn)行負(fù)荷曲線
選擇風(fēng)電互補(bǔ)儲(chǔ)熱,主要利用風(fēng)電反調(diào)峰特性為儲(chǔ)熱設(shè)備提供輔助熱源;如圖6風(fēng)電、光伏運(yùn)行負(fù)荷曲線所示,我國(guó)風(fēng)電機(jī)組夜間運(yùn)行多,與負(fù)荷需求恰好相反,成反調(diào)峰狀態(tài),因此將反調(diào)峰電力用于光熱發(fā)電儲(chǔ)熱,可與光熱發(fā)電形成有效互補(bǔ),相比光伏發(fā)電與光熱發(fā)電同周期運(yùn)行更有利。圖7是國(guó)內(nèi)風(fēng)電行業(yè)借用光熱發(fā)電熔鹽儲(chǔ)熱模式提出的電轉(zhuǎn)熱儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)。
圖7國(guó)內(nèi)風(fēng)電行業(yè)電轉(zhuǎn)熱儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)
圖8是將風(fēng)力直接轉(zhuǎn)換成熱能,經(jīng)高溫熔鹽存儲(chǔ)后以輸出穩(wěn)定電力的一種技術(shù)模式。顯然,引入風(fēng)電加大電儲(chǔ)熱比例,或?qū)L(fēng)轉(zhuǎn)熱直接嫁接到光熱發(fā)電系統(tǒng)中,可有效提高儲(chǔ)熱和發(fā)電設(shè)備的利用率,減少外用電使用量,減少寄生損耗,有利降低運(yùn)行成本。
圖8風(fēng)力熱儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng),借用光熱發(fā)電熔鹽儲(chǔ)熱模式
圖9摩洛哥Noor Midelt的800MW太陽(yáng)能光伏和光熱混合發(fā)電項(xiàng)目原理圖
該項(xiàng)目技術(shù)人員擬采用白天光伏和太陽(yáng)能光熱的重疊發(fā)電來(lái)優(yōu)化光熱混合存儲(chǔ)的容量和效率,即充分利用光伏白天的電力加熱太陽(yáng)能熱發(fā)電的熔鹽存儲(chǔ)介質(zhì),以保證夜間發(fā)電。他們計(jì)劃在Noor Midelt的首個(gè)混合互補(bǔ)存儲(chǔ)項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)以每千瓦時(shí)7美分的價(jià)格提供可調(diào)度的太陽(yáng)能電力。
如圖10所示,該項(xiàng)目計(jì)劃選擇塔式熔鹽熱發(fā)電為第一級(jí)換熱,將熔鹽溫度由170℃(最低)提升至560℃;光伏電力加熱為第二級(jí)換熱,可根據(jù)熔鹽氣化點(diǎn)繼續(xù)提高熔鹽工況溫度。該電加熱器采用串聯(lián)模式,同樣可用于槽式互補(bǔ)儲(chǔ)熱發(fā)電系統(tǒng)。為避免光照連續(xù)不足還需要配置電網(wǎng)輔助電加熱系統(tǒng),或配置燃?xì)庋a(bǔ)熱裝置。如同Abengoa在美國(guó)建立的280MW索拉納項(xiàng)目一樣,起初配置的光伏電站并未保證12個(gè)熔鹽罐安全,最終增加燃?xì)忮仩t以規(guī)避熔鹽罐及管道可能發(fā)生的熔鹽凝固事故。
圖10光伏電加熱輔助熔鹽互補(bǔ)熱發(fā)電系統(tǒng)
其實(shí),美國(guó)新月沙丘塔式熔鹽熱發(fā)電項(xiàng)目就采用了光熱+光伏的混合設(shè)計(jì),其光熱發(fā)電的凈容量為100MWe,光伏發(fā)電容量為60MW,但未選擇利用光伏的電力進(jìn)行熱存儲(chǔ)。
Abengoa近期計(jì)劃將光伏或風(fēng)電電加熱存儲(chǔ)技術(shù)“嫁接”到西班牙早期沒(méi)有存儲(chǔ)設(shè)備的槽式光熱電站中,擬選擇一個(gè)50MW槽式電站,初步規(guī)劃用4年完成改造。
圖11風(fēng)電和光伏采用電池短時(shí)存儲(chǔ)、電轉(zhuǎn)熱長(zhǎng)時(shí)存儲(chǔ),對(duì)光熱發(fā)電構(gòu)成挑戰(zhàn)
筆者很早就提出將不穩(wěn)定的光伏或風(fēng)電通過(guò)電加熱裝置與光熱發(fā)電儲(chǔ)熱系統(tǒng)嫁接,以充分發(fā)揮光熱發(fā)電特有的儲(chǔ)熱技術(shù)優(yōu)勢(shì)。但是,如果風(fēng)電和光伏電站如圖11所示移植電儲(chǔ)熱和太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù),即可借助初始投資低的先發(fā)優(yōu)勢(shì)對(duì)光熱發(fā)電技術(shù)構(gòu)成挑戰(zhàn)。
二、儲(chǔ)熱設(shè)計(jì)與太陽(yáng)能倍數(shù)脫鉤
采用太陽(yáng)能倍數(shù)與儲(chǔ)熱脫鉤的設(shè)計(jì)模式,聚光鏡場(chǎng)規(guī)模只服從(設(shè)計(jì)點(diǎn)選擇800瓦/㎡)發(fā)電設(shè)備銘牌功率,可有效降低鏡場(chǎng)投資規(guī)模。從美國(guó)上世紀(jì)八十年代開(kāi)發(fā)槽式熱發(fā)電技術(shù)初始,在電站增加儲(chǔ)能設(shè)施其初衷是為應(yīng)對(duì)夏季超過(guò)設(shè)計(jì)點(diǎn)的溢出。德國(guó)千年太陽(yáng)能公司設(shè)計(jì)的兩罐熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)于2008年首次在西班牙Andasol-1號(hào)電站應(yīng)用,從實(shí)際應(yīng)用效果看,尚無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo),但因?yàn)閮?chǔ)能系統(tǒng)的增加以及對(duì)應(yīng)的聚光場(chǎng)面積的增加,導(dǎo)致初始投資較無(wú)儲(chǔ)熱電站明顯增多。
表1美國(guó)Solana、Mojave和Genesis同規(guī)模電站比較
以美國(guó)Solana和Mojave兩個(gè)槽式光熱電站作比較,電站設(shè)計(jì)均出自西班牙Abengoa Solar公司之手,相同規(guī)模、相同設(shè)計(jì),區(qū)別在于Solana帶儲(chǔ)熱設(shè)備,而后者無(wú)儲(chǔ)熱設(shè)備,兩者相差4億美金,如和Genesis比較投資增加7.5億美金。如表1所示。
表2西班牙三個(gè)電站比較
西班牙安達(dá)索地區(qū)DNI略高于我國(guó),安達(dá)索三個(gè)電站首次應(yīng)用熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù),年設(shè)計(jì)發(fā)電時(shí)數(shù)3589h(實(shí)際運(yùn)行時(shí)數(shù)相差近千小時(shí)),儲(chǔ)熱7.5h,聚光鏡面積達(dá)51萬(wàn)㎡,優(yōu)惠電價(jià)0.32歐元/kWh,燃?xì)庹?5%,寄生損耗27.2GWh,約占發(fā)電總量的15%左右;艾波索以及索拉維的三個(gè)電站均不帶儲(chǔ)熱裝置,聚光鏡面積分別為29萬(wàn)和29.43萬(wàn)㎡,與安達(dá)索電站相差一半,運(yùn)行工況溫度且高于前者。如表2所示。
圖12推廣“小鏡場(chǎng)”大儲(chǔ)罐技術(shù)
轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)太陽(yáng)能鏡場(chǎng)必須和儲(chǔ)熱規(guī)模匹配設(shè)計(jì)和確立多能互補(bǔ)儲(chǔ)熱的理念極有必要。建議根據(jù)我國(guó)國(guó)情實(shí)行非匹配設(shè)計(jì),為降低初始投資(鏡場(chǎng)投資占總投約60%),推廣“小鏡場(chǎng)”大儲(chǔ)罐技術(shù),鏡場(chǎng)規(guī)模最多控制在1.5倍之內(nèi),也即按儲(chǔ)熱2小時(shí)確定鏡場(chǎng)規(guī)模;儲(chǔ)熱設(shè)備或罐體容量按預(yù)設(shè)的儲(chǔ)熱量和發(fā)電時(shí)數(shù)選擇,為風(fēng)電或燃?xì)饣パa(bǔ)儲(chǔ)熱留置容量空間。如圖12所示。
三、倡導(dǎo)單罐固體填充一體化儲(chǔ)能技術(shù)
為降低儲(chǔ)能設(shè)備投資(占總投資10-15%),提倡單罐儲(chǔ)能替代雙罐儲(chǔ)能,有效降低初始投資。如圖13所示。
圖13單罐固體填充和蓄電一體化儲(chǔ)能技術(shù)
槽式太陽(yáng)能儲(chǔ)熱蓄電一體化系統(tǒng)簡(jiǎn)介:
1、本裝置選用高溫硅油做傳熱介質(zhì),工況溫度400℃,無(wú)低溫冷凝結(jié)晶疑慮;
2、采用單罐固體儲(chǔ)熱介質(zhì)填充技術(shù),替代價(jià)格昂貴的熔鹽;固體填充物優(yōu)先選擇成本低的廢棄陶瓷或冶煉廢棄物鋼渣、鐵渣等,澆注成型置入儲(chǔ)熱罐內(nèi)。
3、蓄電裝置采用鈉氯化物高溫熔鹽電池堆,中心工況溫度300℃;
4、蓄電來(lái)源主要吸納風(fēng)電、光伏和電網(wǎng)超負(fù)荷過(guò)載電力;
5、本裝置擬參與電網(wǎng)削峰填谷、調(diào)頻調(diào)壓任務(wù),目標(biāo)為電網(wǎng)基荷電源。
四、燃?xì)獍l(fā)電與光熱發(fā)電互補(bǔ)儲(chǔ)熱
圖14
摘自:NREL-52424《Gas Turbine/Solar Parabolic Trough Hybrid Design Using Molten SaltHeat Transfer Fluid》
使用燃?xì)獍l(fā)電替代現(xiàn)有燃?xì)馄胀ㄥ仩t,利用瞬時(shí)啟動(dòng)快的特點(diǎn),增強(qiáng)參與電網(wǎng)調(diào)峰的能力,同時(shí)利用燃?xì)獍l(fā)電產(chǎn)生的高溫排氣為儲(chǔ)熱罐補(bǔ)熱,以克服太陽(yáng)能不穩(wěn)定、不可控的缺陷,有效增加發(fā)電時(shí)數(shù),提高槽式光熱電站的可控性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。如圖14所示。該技術(shù)不同于燃?xì)饴?lián)合發(fā)電即IGCC或ISCCS模式,燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組是為發(fā)揮光熱電站特有的儲(chǔ)熱功能,以彌補(bǔ)光照資源不穩(wěn)定和克服光熱發(fā)電的間歇性提出的技術(shù)方案。該技術(shù)既可用于槽式也可用于塔式。
2016年10月,歐盟針對(duì)歐洲南部地區(qū)DNI較低的現(xiàn)狀,提出沼氣與光熱發(fā)電互補(bǔ)的HYSOL研發(fā)課題。該項(xiàng)目為歐盟資助項(xiàng)目,由西班牙ACS-COBRA牽頭,歐盟內(nèi)8個(gè)單位參與,包括太陽(yáng)能組織PSA-CIEMAT、西班牙馬德里技術(shù)大學(xué)、意大利ENEA、IDIE(西班牙)、AITESA(西班牙)、Tekniske大學(xué)(丹麥)和SDLO-PRI(荷蘭)。歐盟的燃?xì)饣パa(bǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目即HYSOL的設(shè)計(jì)和運(yùn)行主要基于當(dāng)?shù)氐碾娏π枨?、太?yáng)能資源以及輔助燃料的來(lái)源、成本和特性,輔助燃料可能是化石燃料或可再生燃料。HYSOL的概念是基于CSP電站以熔鹽的形式儲(chǔ)存熱能(TES),可以在槽式或塔式太陽(yáng)能系統(tǒng)應(yīng)用。該電站擬采用Brayton循環(huán),利用燃?xì)廨啓C(jī)廢氣中的熱能與傳統(tǒng)的Rankine循環(huán)結(jié)合。該項(xiàng)目宣稱(chēng)可高效生產(chǎn)清潔能源。如圖13所示。我國(guó)光照資源相比歐洲南部相差無(wú)幾,其發(fā)展觀念可以借鑒,但應(yīng)設(shè)法規(guī)避二氧化碳和氮氧化物排放問(wèn)題。
圖15歐盟HYSOL燃?xì)獍l(fā)電與熔鹽儲(chǔ)熱互補(bǔ)原理圖
圖15歐盟HYSOL燃?xì)獍l(fā)電與熔鹽儲(chǔ)熱互補(bǔ)原理風(fēng)電與燃?xì)獍l(fā)電作為熱源與光熱發(fā)電互補(bǔ),可以彌補(bǔ)太陽(yáng)能熱發(fā)電的缺陷,通過(guò)儲(chǔ)熱設(shè)備作為介質(zhì),從根本改變可再生能源共有的不穩(wěn)定、不連續(xù)、不可控的問(wèn)題。
圖16光熱發(fā)電與燃?xì)饣パa(bǔ)平衡季節(jié)性出力
歐盟HYSOL項(xiàng)目對(duì)實(shí)行燃?xì)饣パa(bǔ)后的發(fā)電情況進(jìn)行比較,顯示借助燃?xì)獍l(fā)電為光熱發(fā)電系統(tǒng)補(bǔ)熱儲(chǔ)熱,不僅延長(zhǎng)發(fā)電時(shí)數(shù),而且平抑了太陽(yáng)能發(fā)電的季節(jié)性差異。如圖16所示。
五、純氧燃?xì)獍l(fā)電與槽式光熱發(fā)電互補(bǔ),追夢(mèng)“終極能源”
采用半閉式超臨界二氧化碳純氧燃?xì)獍l(fā)電與槽式光熱發(fā)電互補(bǔ),其目的是創(chuàng)建可再生能源“終極能源”發(fā)電系統(tǒng),以逐步替代化石能源發(fā)電,最終實(shí)現(xiàn)零碳綠色電力。如圖17所示。
其原理是:將槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)有機(jī)嫁接在半閉式超臨界二氧化碳燃?xì)獠祭最D熱發(fā)電系統(tǒng)中,通過(guò)互補(bǔ)儲(chǔ)熱、循環(huán)發(fā)電以規(guī)避太陽(yáng)能熱發(fā)電不穩(wěn)定、不連續(xù)的先天缺陷;同時(shí)利用純氧燃?xì)獍l(fā)電產(chǎn)生的水進(jìn)行電解制氫制氧,汽水分離出的二氧化碳除用作動(dòng)力工質(zhì)外,其余部分進(jìn)行加氫甲烷化制備,并將制備的甲烷氣進(jìn)行存儲(chǔ),而利用可再生能源電解水制氫獲得的氧氣用于系統(tǒng)自身的純氧燃?xì)獠祭最D高效發(fā)電;系統(tǒng)冷凝產(chǎn)生的水和加氫甲烷化產(chǎn)生的水將直接提供給槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)作蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電補(bǔ)水使用,多余的水作清洗聚光鏡用水。據(jù)國(guó)外測(cè)算,不含甲烷制備產(chǎn)生的水,僅550兆瓦電站即可產(chǎn)生1.8億加侖水。
其實(shí),當(dāng)人們把目光聚焦在氫能的開(kāi)發(fā)和利用時(shí),氫能幾乎成了“終極能源”的代名詞,但是氫能畢竟屬于二次能源,只有將可再生能源與氫能有機(jī)結(jié)合,直接將其轉(zhuǎn)化為電能,減少氫的儲(chǔ)運(yùn)和使用中的繁瑣過(guò)程才能最終展現(xiàn)其“終極能源”的魅力。
圖17槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電與風(fēng)電和燃?xì)獍l(fā)電制氫制甲烷循環(huán)熱發(fā)電
六、可再生能源與氫結(jié)合,副產(chǎn)綠色化肥
我國(guó)是世界上氨產(chǎn)量和使用量最多的國(guó)家,占世界總產(chǎn)量的三分之一左右,但是氨的獲取主要依賴天然氣和煤炭。目前全世界5%的天然氣用于生產(chǎn)氨,大多采用哈伯法工藝,每生產(chǎn)一噸氨則排放三噸二氧化碳,可謂二氧化碳排放和電力高耗能大戶。
如果借助太陽(yáng)能或風(fēng)能等可再生能源電力通過(guò)空分設(shè)備制取氧氣,利用副產(chǎn)的氮?dú)馀c電解水制取的氫氣混合制備“綠色氨”,再與燃?xì)獍l(fā)電系統(tǒng)回收的二氧化碳混合生產(chǎn)碳酸氫氨、尿素等化工產(chǎn)品,不僅可大幅減少我國(guó)的二氧化碳排放,而且經(jīng)農(nóng)業(yè)施放“綠色化肥”還可實(shí)現(xiàn)真正意義的二氧化碳自然循環(huán)。
槽式光熱發(fā)電結(jié)合風(fēng)能與純氧燃?xì)獍l(fā)電互補(bǔ)同時(shí)進(jìn)行氨制備即可實(shí)現(xiàn)“綠色化肥”生產(chǎn),該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)我國(guó)西部風(fēng)能和太陽(yáng)能稟賦較高,但吸納能力較弱的地區(qū)無(wú)疑是一件好事。對(duì)于政策制定者而言,也可據(jù)此鼓勵(lì)農(nóng)用石化項(xiàng)目逐漸由我國(guó)東部西移至可再生能源豐富的西部地區(qū),即有利于國(guó)土產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化,也有利于二氧化碳減排,同時(shí)改善影響我國(guó)東部霧霾氣象的氣凝膠積聚效應(yīng),將是一舉多得。如圖18所示。
圖18太陽(yáng)能、風(fēng)能與燃?xì)饣パa(bǔ)熱發(fā)電副產(chǎn)綠色化肥示意圖
總之,光熱發(fā)電技術(shù)在我國(guó)能源轉(zhuǎn)型中的地位需要靠自己的技術(shù)實(shí)力來(lái)保證,其根本出路在于發(fā)揮自身特有的儲(chǔ)熱技術(shù)優(yōu)勢(shì)——可以與光伏、風(fēng)電或燃?xì)獍l(fā)電與光熱發(fā)電互補(bǔ)儲(chǔ)熱,力爭(zhēng)平衡季節(jié)性和間歇性發(fā)電,在提高發(fā)電設(shè)備利用率的基礎(chǔ)上,將年發(fā)電時(shí)數(shù)的設(shè)計(jì)值增加到5000小時(shí)以上,這一選擇已被證明是完全可行的。
另外,我們對(duì)光熱發(fā)電使用天然氣應(yīng)持包容的態(tài)度;業(yè)內(nèi)人士也要少點(diǎn)理想主義色彩,只要光熱發(fā)電技術(shù)做到少排放或不排放二氧化碳就應(yīng)予以肯定。因此,選擇風(fēng)電制熱或燃?xì)獍l(fā)電與光熱發(fā)電實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)不失為一種更現(xiàn)實(shí)、更經(jīng)濟(jì)、更具競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)路線。
結(jié)語(yǔ)
槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)和應(yīng)用在全球光熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域占主導(dǎo)地位,究其根本原因在于技術(shù)成熟度高,創(chuàng)新空間大。但是面對(duì)我國(guó)不太豐沛的太陽(yáng)能資源和現(xiàn)狀,必須對(duì)槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)行再創(chuàng)新。創(chuàng)新的目標(biāo)無(wú)非是降低初始投資,提高發(fā)電效率、延長(zhǎng)發(fā)電時(shí)數(shù),增強(qiáng)盈利能力,建立與光伏和風(fēng)力發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)基礎(chǔ)。
上世紀(jì)末,歐盟牽頭組織歐洲一些國(guó)家聯(lián)合開(kāi)發(fā)槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù),其中為大家所熟知的“歐洲槽”聚光陣列和槽式熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)就是這次聯(lián)合設(shè)計(jì)的產(chǎn)物,正因?yàn)橛辛寺?lián)合設(shè)計(jì),才加快了槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)在全球的推廣。
可喜的是,我國(guó)自2016年以來(lái)相繼建立了兩座規(guī)?;牟凼焦鉄岚l(fā)電站,這為我國(guó)積累建設(shè)和運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ),加之為槽式光熱發(fā)電配套的產(chǎn)業(yè)鏈基本齊備,創(chuàng)建槽式光熱發(fā)電中國(guó)方案指日可待,相信在不久的將來(lái),我國(guó)企業(yè)能攜中國(guó)方案走向國(guó)際市場(chǎng)。
注:本文作者系太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)資深學(xué)者張建城。