CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道：增加儲熱系統(tǒng)來滿足晚間高峰用電期的太陽能電力輸出，提高工作溫度以實現(xiàn)更高的光電轉(zhuǎn)換效率。這不是一個常規(guī)光熱電站的建設(shè)要求，而是美國加州將要為一個燃?xì)獍l(fā)電廠提供光熱混合發(fā)電的ISCC電站項目的設(shè)計目標(biāo)。

　　美國能源部此前宣布給予一個新的光熱發(fā)電項目1000萬美元的資金扶持，該項目由加州首府Sacramento公共事業(yè)區(qū)（SMUD）牽頭，為SMUD的500MW的Cosumnes天然氣發(fā)電廠增加光熱聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，該項目的目標(biāo)是設(shè)計、建設(shè)并測試一個具備成本競爭力的光熱化石燃料混合發(fā)電系統(tǒng)。

　　常見的ISCC光熱燃?xì)饴?lián)合循環(huán)電站由太陽能集熱場提供的蒸汽溫度在400攝氏度左右，Cosumnes項目的目標(biāo)則是產(chǎn)出符合燃?xì)怆姀S565攝氏度的蒸汽溫度水平的高溫蒸汽，以實現(xiàn)更高的光電轉(zhuǎn)換效率。

　　SMUD的研發(fā)部門可再生能源項目經(jīng)理Elaine Sison-Lebrilla稱，該項目初步的可行性研究將確定天然氣電廠從太陽能光場中能獲得多少額外熱量。SMUD董事會批準(zhǔn)該可行性研究報告后，項目將在今年12月份或明年初進(jìn)行招標(biāo)。

　　Cosumnes燃?xì)怆姀S位于Sacramento東南25英里，裝配兩個蒸汽發(fā)電機(jī)組，運行壓力1811psi(1psi=6.896kpa)。該項目預(yù)計總投資為5000萬美元，CSP系統(tǒng)規(guī)劃占地面積90英畝。目前尚未確定具體采用塔式還是槽式技術(shù)。項目的許可和建設(shè)周期很可能被定為3年，建設(shè)完成后再用一年時間對項目進(jìn)行運行監(jiān)測。項目總運營期設(shè)定為20年。

　　Sison-Lebrilla說道，“我們目前還沒有建設(shè)過任何一個CSP電站，此項目也是我們學(xué)習(xí)了解CSP技術(shù)的良機(jī)。光熱發(fā)電目前的成本相較其它可再生能源發(fā)電技術(shù)還較高，能夠獲得能源部的資金扶持對我們來說是一個很好的機(jī)遇”。

　　該項目是聯(lián)邦政府“利用CSP集熱系統(tǒng)開發(fā)基荷性可再生能源項目（HIBRED）計劃”的一部分，是Sunshot計劃推動太陽能發(fā)電成本實現(xiàn)可以與煤電或天然氣成本相抗衡目標(biāo)的支撐項目。HIBRED項目設(shè)定的目標(biāo)是推廣實用先進(jìn)的CSP系統(tǒng)，在無補貼情況下到2016年實現(xiàn)LCOE達(dá)到0.10美分/Kwh的目標(biāo)。

　　根據(jù)國家環(huán)境政策法案，獲得政府資金扶持的項目將通過三個階段完成。第一階段將進(jìn)行分析、設(shè)計并選擇CSP供應(yīng)商、進(jìn)行項目許可、完成融資。第二階段和第三階段將建設(shè)項目、進(jìn)行系統(tǒng)分析和項目驗證。

　　將光熱發(fā)電系統(tǒng)接入該燃?xì)怆姀S的目標(biāo)是擴(kuò)大晚間高峰用電段的電力供應(yīng)。項目計劃采用儲熱技術(shù)，最小的光熱裝機(jī)容量為10MW，并要求達(dá)到565攝氏度的蒸汽接入溫度。光熱燃?xì)饣旌习l(fā)電相對純光熱發(fā)電的LCOE要低一些，同時還能降低項目風(fēng)險和建設(shè)時間，并幫助滿足高峰用電需求，降低碳排放，提高化石燃料利用效率。該項目要求實現(xiàn)的565攝氏度的蒸汽溫度使得“傳統(tǒng)槽式技術(shù)”基本沒有被采用的可能性，采用塔式技術(shù)更易實現(xiàn)這一目標(biāo)。

　　加州科研院校的研究者們一直在尋求開發(fā)更高運行溫度的傳熱介質(zhì)。在Sunshot計劃的支持下，加州大學(xué)洛杉磯分校、伯克利實驗室和加州大學(xué)、耶魯大學(xué)正在聯(lián)合對液態(tài)金屬這種新型傳熱介質(zhì)進(jìn)行研究，以實現(xiàn)更高溫度、提高效率并削減發(fā)電成本。

　　當(dāng)前有所應(yīng)用的傳熱介質(zhì)可達(dá)到的最高運行溫度不超過600攝氏度，但如果達(dá)到650的溫度可實現(xiàn)50%以上的熱電轉(zhuǎn)化效率。亞利桑那州立大學(xué)和喬治亞理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的項目團(tuán)隊正在對熔鹽進(jìn)行進(jìn)一步的研發(fā)，目標(biāo)是開發(fā)出熔點250攝氏度以下，運行溫度最高可達(dá)800攝氏度的熔鹽，并使其成本低于1美元/Kg。而SMUD項目仍將采用熔鹽儲熱，具體的熔鹽產(chǎn)品選擇也會考慮新的熔鹽產(chǎn)品。