CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道：光熱發(fā)電在應(yīng)用層面面臨的一大瓶頸是冷卻問題，在大多數(shù)光熱電站的建設(shè)地區(qū)，水資源極度緊缺，水的價(jià)值甚至可能要高于光熱電站輸出的電力價(jià)值，這極大程度地制約了水冷技術(shù)的應(yīng)用，空冷隨之成為了業(yè)界不得已的選擇。

　　光熱電站配置空冷設(shè)施，一方面要增加較大的投資成本，同時(shí)，空冷設(shè)備自身的運(yùn)行還要消耗大量電力，這大概相當(dāng)于光熱電站自身發(fā)電能力的5%左右，這些因素都將削弱光熱電站的盈利能力。

　　業(yè)界正在尋求更先進(jìn)的光熱電站空冷技術(shù)的解決方案，并開始在多個(gè)CSP項(xiàng)目中應(yīng)用。明年，備受關(guān)注的美國Ivanpah光熱電站將完成建設(shè)，這個(gè)總裝機(jī)392MW的大型塔式光熱電站就將采用空冷技術(shù)。

　　2010年，來自巴黎高等礦業(yè)和能源研究中心的Denis Bonnelle，法國電力公司的Frederic Siros以及來自國際能源署的高級(jí)分析師Cedric Philibert等三個(gè)研究人員組成的研究團(tuán)隊(duì)就在2010年SolarPACES大會(huì)上發(fā)表過一篇學(xué)術(shù)論文，討論是否可以改進(jìn)海勒式間接空冷技術(shù)，應(yīng)用于光熱發(fā)電？他們建議利用對(duì)流驅(qū)動(dòng)的海勒空冷塔代替風(fēng)機(jī)。

　　海勒式間接空冷技術(shù)已經(jīng)在傳統(tǒng)電站上有所應(yīng)用，土耳其的Bursa燃?xì)饴?lián)合循環(huán)電站總裝機(jī)1400MW，空冷系統(tǒng)即采用海勒式間接系統(tǒng)，由匈牙利EGI公司設(shè)計(jì)和供應(yīng)設(shè)備(包括噴射式凝汽器至空冷塔的全部設(shè)備和系統(tǒng)及輔助空冷系統(tǒng))。Bursa電站空冷塔高135m，底部直徑122m，喉部直徑67m。

　　上述研究團(tuán)隊(duì)設(shè)想通過建設(shè)高塔來對(duì)傳統(tǒng)的海勒空冷塔進(jìn)行改進(jìn)，這種高塔更像一個(gè)巨大的煙囪。而事實(shí)上，CSP電站和煙囪的結(jié)合有較長的歷史，太陽能煙囪熱氣流發(fā)電技術(shù)早在1978年由德國J.Schlaich教授首先提出。隨后由德國政府和西班牙一家電力企業(yè)聯(lián)合于1982年在西班牙建成世界上第一座太陽能煙囪發(fā)電站，但此后這種技術(shù)的發(fā)展并不順利，其中面臨的主要挑戰(zhàn)在于對(duì)塔的建設(shè)高度要求過高。

　　但對(duì)于其設(shè)想的這種技術(shù)，相關(guān)成員并未做詳細(xì)的解讀。在投資成本方面，上述研究團(tuán)隊(duì)的成員Bonnelle表示，“這種空冷設(shè)施適用于裝機(jī)規(guī)模較大的電站，規(guī)模效益較好，但應(yīng)用于小型電站則很不經(jīng)濟(jì)。經(jīng)過測算，裝機(jī)低于300MWe的光熱電站不適合此類技術(shù)的應(yīng)用?！?nbsp;

　　基于較為保守的推算，對(duì)于300MWe規(guī)模大小的光熱電站，需要建設(shè)高達(dá)500米，直徑達(dá)60米的煙囪塔，耗資約2800萬美元。相對(duì)應(yīng)300MWe的大規(guī)模電站來說經(jīng)濟(jì)性尚可，而如果把電站規(guī)模擴(kuò)大至1000MWe，則僅需要建設(shè)660米高的煙囪塔，相對(duì)節(jié)約投資55%，規(guī)模效益突出。

　　但此項(xiàng)建議在2010年被提出后，尚未在實(shí)際電站中進(jìn)行應(yīng)用。即將于明年完工的Ivanpah光熱電站仍采用了風(fēng)機(jī)進(jìn)行空冷。但上述研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，Ivanpah光熱電站的裝機(jī)已經(jīng)超過了300MW，達(dá)到了應(yīng)用他們提議的這項(xiàng)技術(shù)的可行范圍，這也是一種進(jìn)步。伴隨光熱電站的裝機(jī)規(guī)模趨于更大規(guī)?；@種技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性將會(huì)逐步顯現(xiàn)。

　　北京基伊埃能源技術(shù)有限公司工程師David在接受CSPPLAZA記者采訪時(shí)表示，從技術(shù)上說，直接空冷，間接空冷都能滿足光熱電站的空冷需求。但直接空冷可調(diào)節(jié)性比較好，能較好地適應(yīng)不帶儲(chǔ)熱的光熱電站的蒸汽流量波動(dòng)。同時(shí)，目前的光熱電站容量相對(duì)傳統(tǒng)電站，都比較小，用直接空冷技術(shù)更劃算，而當(dāng)電站規(guī)模超過一定裝機(jī)時(shí)，采用間接空冷可能更經(jīng)濟(jì)。總的來說，采用哪種空冷技術(shù)，要考慮包括電廠環(huán)境，技術(shù)參數(shù)，經(jīng)濟(jì)成本，水資源狀況等多個(gè)因素。

　　北京基伊埃能源技術(shù)有限公司：德國GEA能源技術(shù)有限公司北京分公司，是德國GEA集團(tuán)所屬企業(yè)，主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域?yàn)槟茉垂I(yè)所需的空冷技術(shù)以及常規(guī)水冷塔技術(shù)和產(chǎn)品。（轉(zhuǎn)下頁）

　　空冷系統(tǒng)主要有三種：即直接空冷系統(tǒng)、帶表面式凝汽器的哈蒙式間接空冷系統(tǒng)和帶噴射式凝汽器的海勒式間接空冷系統(tǒng)，這三種空冷系統(tǒng)在我國都有應(yīng)用。

　　直接空冷系統(tǒng)是指汽輪機(jī)排汽直接用空氣來冷凝，由軸流風(fēng)機(jī)提供冷卻空氣。汽輪機(jī)排汽通過排汽管道送到室外的空冷凝汽器內(nèi)，空冷風(fēng)機(jī)使空氣流過散熱器外表面，將排汽冷凝成水，凝結(jié)水再經(jīng)泵送回汽輪機(jī)的回?zé)嵯到y(tǒng)。直接空冷系統(tǒng)初期投資較低，占地面積小，鍋爐給水和冷卻水系統(tǒng)分離，但是耗電多，運(yùn)行效率及運(yùn)行穩(wěn)定性受自然風(fēng)環(huán)境影響較大，噪音高，在極端氣候條件下運(yùn)行維護(hù)相對(duì)簡單。

　　間接空冷系統(tǒng)又分為帶表面式凝汽器的哈蒙式間接空冷系統(tǒng)和帶噴射式凝汽器的海勒式間接空冷系統(tǒng)，初期投資較高，占地面積大，運(yùn)行中對(duì)水質(zhì)要求較高，但運(yùn)行費(fèi)用低，維護(hù)簡單，沒有噪音污染。

　　帶表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)由表面式凝汽器與空冷塔構(gòu)成。與常規(guī)的濕冷系統(tǒng)基本相仿，不同之處是用表面式對(duì)流換熱的空冷塔代替混合式蒸發(fā)冷卻換熱的濕冷塔，用潔凈的除鹽水代替濕冷機(jī)組的水質(zhì)較差的循環(huán)冷卻水，以避免冷卻水管道臟污堵管，或結(jié)垢而降低冷卻效果。

　　海勒式間接空冷系統(tǒng)最早由匈牙利海勒教授于1950年在世界動(dòng)力會(huì)議上首先提出，并于1962年最先應(yīng)用于英國的拉格萊電廠一臺(tái)120MW機(jī)組上。1987年，我國在大同二電廠兩臺(tái)200MW首次引進(jìn)了匈牙利的海勒式間接空冷系統(tǒng)，從開始在我國運(yùn)行距今已18年時(shí)間。過去人們認(rèn)識(shí)海勒式間接空冷系統(tǒng)的主要特點(diǎn)為：雖然噴射式凝汽器換熱效率高，端差小，空冷機(jī)組的煤耗較低，但存在系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備多、水質(zhì)控制困難、系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)困難等。海勒式間接空冷系統(tǒng)至今只運(yùn)用到300MW等級(jí)機(jī)組上，但經(jīng)過這些年的發(fā)展，海勒式空冷系統(tǒng)已經(jīng)有了較大的進(jìn)步，EGI公司已經(jīng)發(fā)展到第五代福哥型散熱器、控制系統(tǒng)可以更先進(jìn)、噴射式凝汽器換熱效率可以更高等。