來(lái)源:CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評(píng)論 | 5511查看 | 2016-06-29 11:14:14
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道:在中國(guó)特殊的自然氣候環(huán)境下開(kāi)發(fā)光熱電站,即便擁有足夠成熟的海外技術(shù),仍面臨技術(shù)的本土適應(yīng)性問(wèn)題,在6月17日召開(kāi)的中國(guó)國(guó)際光熱電站大會(huì)暨CSPPLAZA2016年會(huì)期間,中海陽(yáng)能源集團(tuán)股份有限公司光熱總工程師楊軍峰針對(duì)這一問(wèn)題談了他的看法。
楊軍峰歸納道,中國(guó)適合開(kāi)發(fā)光熱電站的地區(qū)普遍具有以下幾個(gè)特點(diǎn):緯度偏高,一般在40度左右,這將導(dǎo)致集熱場(chǎng)的余弦損失比較大;DNI略低,中國(guó)適合建設(shè)光熱電站地區(qū)的DNI值在2000kWh/m2-y左右就很好了,但國(guó)外在2500、2600都很普遍;冬季氣溫比較低,最低氣溫可達(dá)零下30攝氏度。而國(guó)外像西班牙溫度一般都不會(huì)到零下,零上10度左右就差不多了,這個(gè)和國(guó)外差別很大;秋冬季結(jié)霜在中國(guó)很?chē)?yán)重,通過(guò)實(shí)際集熱回路建設(shè)過(guò)程發(fā)現(xiàn),結(jié)霜情況特別嚴(yán)重,嚴(yán)重影響了集熱效率;此外還有干旱缺水、風(fēng)速較高等特點(diǎn)。
針對(duì)中國(guó)上述實(shí)際的氣候條件,在國(guó)外已經(jīng)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的技術(shù)和產(chǎn)品能否適用,應(yīng)該注意哪些方面,楊軍峰結(jié)合中海陽(yáng)的光熱項(xiàng)目實(shí)際開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)給出了一些建議。
針對(duì)西北地區(qū)氣溫較低的實(shí)際情況,楊軍峰建議應(yīng)強(qiáng)化管道、設(shè)備的保溫措施,盡可能選用導(dǎo)熱率低的保溫材料,或增加保溫厚度。同時(shí),對(duì)儲(chǔ)熱、換熱設(shè)備的設(shè)計(jì)也要充分考慮冬季氣溫低的氣候條件。
為了應(yīng)對(duì)干旱少雨的惡劣氣候,汽輪機(jī)選型大多要采用空冷形式,同時(shí)要采用IEC標(biāo)準(zhǔn)以額定背壓制定汽輪機(jī)額定出力,另外汽輪機(jī)在夏季可以通過(guò)停高加的方法,增大汽輪機(jī)出力,達(dá)到額定發(fā)電功率。
至于如何加速除霜,楊軍峰表示,中海陽(yáng)在反射鏡的背面增加一層深顏色的涂層,在有霜的期間把背面對(duì)著太陽(yáng),讓太陽(yáng)光來(lái)加熱鏡面,熱量從背面再傳到鏡子正面去,這樣應(yīng)該是比直接拿鏡面對(duì)著太陽(yáng),直接讓太陽(yáng)照射這個(gè)霜要化得快一些。
談到如何抗風(fēng),楊軍峰表示可以通過(guò)提高集熱器的抗風(fēng)能力設(shè)計(jì),比如采用扭矩框類型,或在集熱場(chǎng)迎風(fēng)面的集熱器有必要采用加強(qiáng)型設(shè)計(jì)。此外,還可以建設(shè)擋風(fēng)墻增加集熱器抗風(fēng)能力。
此外,據(jù)楊軍峰介紹,目前中海陽(yáng)正在積極利用我國(guó)光熱電站地址風(fēng)速高的特點(diǎn),探索風(fēng)電輔助的光熱發(fā)電技術(shù),可以嘗試用風(fēng)電加短時(shí)儲(chǔ)電提供電站自用電,甚至提供部分輸出電力,以降低光熱發(fā)電的成本。
下面刊出的是楊軍峰的演講全文:
謝謝主持人、謝謝主辦方CSPPLAZA,各位專家同行,大家下午好!我演講的題目是“適應(yīng)中國(guó)特色自然氣候環(huán)境的國(guó)外光熱發(fā)電技術(shù)轉(zhuǎn)化”,說(shuō)實(shí)在這個(gè)題目實(shí)際是技術(shù)含量很高很高的,我在這兒站著有點(diǎn)不自在,因?yàn)榕_(tái)下很多都是我的老師和前輩,他們有很多、豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),像哈維爾等都是曾經(jīng)教過(guò)我的老師。
但是我也是壯著膽子在這兒嘗試一下把我們公司的一些關(guān)于國(guó)外技術(shù)引進(jìn)到中國(guó)以后,會(huì)有哪些變化的幾個(gè)觀點(diǎn)跟大家分享一下。
大家知道國(guó)外的電站確實(shí)做得比較多了,比較成熟了,但是中國(guó)它會(huì)有些中國(guó)自然氣候環(huán)境的特點(diǎn),怎么來(lái)適應(yīng)這些特點(diǎn)?怎么做一些最終的優(yōu)化,把這個(gè)電站在中國(guó)運(yùn)行好,這是一個(gè)很長(zhǎng)很長(zhǎng)的路要走的。我這里只是說(shuō)提出了一些觀點(diǎn),在以后的實(shí)踐中我們接著和大家、和各位同行來(lái)接著往下做一些更深入、更具體的研究。
今天我演講的就是三部分,第一部分先介紹一下中國(guó)適合光熱發(fā)電地區(qū)自然氣候環(huán)境特點(diǎn),第二部分結(jié)合自然環(huán)境氣候特點(diǎn),闡述一下我們國(guó)外光熱發(fā)電技術(shù)轉(zhuǎn)化的幾個(gè)觀點(diǎn),最后簡(jiǎn)要介紹一下我們中海陽(yáng)光熱業(yè)務(wù)的情況。
這個(gè)圖可以看到光照比較好的,適合開(kāi)發(fā)光熱電站的應(yīng)該是DNI在1800以上、2000左右的地區(qū),在中國(guó)比較好的是西藏這邊,西藏由于地形原因、山地比較多,而不太適合做光熱電站,另外電力吸納消化能力也是很弱。實(shí)際最終從中國(guó)來(lái)看,適合光熱發(fā)電的地區(qū)也就是西北的幾個(gè)省,像青海、內(nèi)蒙、新疆、甘肅、寧夏這幾個(gè)。這幾個(gè)地區(qū)DNI還可以,如果看其他方面的情況就會(huì)有些發(fā)現(xiàn),這是我歸納的幾個(gè)特點(diǎn),不一定全,是我一些粗淺的歸納。
首先緯度比較高,中國(guó)適合光熱發(fā)電的西北地區(qū)緯度一般在40度左右,40度還要多,實(shí)際按照光熱發(fā)電的大家以過(guò)去國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō),應(yīng)該是在15度到40度之間,所謂的“太陽(yáng)帶”上建電站是比較合適的,但是咱們的緯度一般都在40度左右。像內(nèi)蒙那邊就40好幾度了,就很高了。這個(gè)問(wèn)題就帶來(lái)了緯度高,它的集熱場(chǎng)的余弦效應(yīng)比較大,同樣的DNI,緯度高,集熱場(chǎng)實(shí)際得熱量就少了。
另外一個(gè)特點(diǎn)是DNI略低,咱們的DNI在2000左右就很好了,國(guó)外在2500、2600都是很普遍的。
還有一個(gè)特點(diǎn)是冬季的氣溫比較低,我們?cè)诟拭C有個(gè)項(xiàng)目點(diǎn),冬季最低氣溫都在負(fù)30度。國(guó)外的像西班牙,他們一般的都不會(huì)到零下,零上10度左右就差不多了,這個(gè)和國(guó)外差別很大。另外就是干旱缺水。還有就是秋冬季結(jié)霜,這個(gè)是過(guò)去考慮很少的,這個(gè)情況在中國(guó)很?chē)?yán)重。我們?nèi)ツ甓煸谛陆疄閯e的公司做了一個(gè)集熱回路,發(fā)現(xiàn)結(jié)霜特別地嚴(yán)重,嚴(yán)重地影響了將來(lái)的集熱。到太陽(yáng)出來(lái)以后兩三個(gè)小時(shí)霜都還沒(méi)有化掉,這個(gè)可能?chē)?guó)外也沒(méi)有。我問(wèn)過(guò)一些國(guó)外的專家,他們?cè)谶@方面沒(méi)有任何的經(jīng)驗(yàn),他們那兒沒(méi)有這個(gè)情況。
還有一個(gè)特點(diǎn)就是咱們的西北地區(qū)風(fēng)比較厲害,風(fēng)速時(shí)間長(zhǎng)、最大風(fēng)速也很高,如果百年一遇的風(fēng)的話都超過(guò)集熱器破壞風(fēng)速了。
我結(jié)合剛才幾個(gè)特點(diǎn)介紹一下,一個(gè)氣溫比較低,我們?cè)诠艿辣厣喜扇∫恍┐胧?,盡可能采取選擇保溫系數(shù)好的保溫材料,另外在厚度上可能要比國(guó)外的電站要設(shè)計(jì)得更厚實(shí)一些。對(duì)儲(chǔ)熱、換熱設(shè)備的設(shè)計(jì)也要充分考慮冬季氣溫低的影響,做好防凍、保護(hù)措施,這是一塊。
另外,在汽輪機(jī)選型,咱們是干旱缺水,選型基本是空冷的項(xiàng)目多,采用空冷之后帶來(lái)一些問(wèn)題,就是夏季的背壓比較大,像我一直很擁護(hù)孫院長(zhǎng)的觀點(diǎn),在汽輪機(jī)額定功率,怎么定銘牌,要采用國(guó)際IEC的標(biāo)準(zhǔn),我就不要班門(mén)弄斧說(shuō)了,孫院長(zhǎng)他們可能更清楚,我們的觀點(diǎn)得支持電規(guī)院這方面的(建議),希望業(yè)內(nèi)能達(dá)成一個(gè)共識(shí)。另外,如果按照IEC標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定額定功率,在夏季的時(shí)候怎么辦?夏季發(fā)電量怎么能達(dá)到這個(gè)額定的功率,要采取停高加的辦法來(lái)達(dá)到一個(gè)額定發(fā)電量。
另外我們還有一個(gè)技術(shù)上的想法,怎么加速除霜,我們?cè)诜瓷溏R的背面增加一層涂層,我們?cè)谠瓉?lái)反射鏡背面增加一層深顏色的涂層,在有霜的期間把背面對(duì)著太陽(yáng),讓太陽(yáng)光來(lái)加熱鏡子背面,熱量從背面再傳到鏡子正面去,這樣應(yīng)該是比直接拿鏡面對(duì)著太陽(yáng),直接讓太陽(yáng)照射這個(gè)霜要化得快一些,這個(gè)我們申請(qǐng)了一個(gè)專利,下半年我們就開(kāi)始做試驗(yàn),爭(zhēng)取今年冬天的時(shí)候能給大家?guī)?lái)一個(gè)好消息。
鑒于大風(fēng)的問(wèn)題,在集熱器設(shè)計(jì)上也要考慮抗風(fēng)的能力,我們比較扭矩管、扭矩框、空間桁架這幾種形式,我們覺(jué)得扭矩框的類型抗風(fēng)能力更強(qiáng)一些,不容易變形,或者說(shuō)變形也不至于損害,另外擋風(fēng)墻,或者是迎風(fēng)面的集熱器做加強(qiáng)型的設(shè)計(jì),這個(gè)在項(xiàng)目中要充分考慮到。
另外一個(gè),結(jié)合咱們西北的大風(fēng)情況,我們也想積極地利用,前面說(shuō)的幾個(gè)都是我們要被動(dòng)地適應(yīng)這個(gè)問(wèn)題,我也想了一個(gè)怎么積極利用這個(gè)風(fēng)的問(wèn)題。我們希望做一些用風(fēng)電,加上短時(shí)的儲(chǔ)電來(lái)輔助光熱發(fā)電的這么一個(gè)技術(shù)。首先這兒有兩個(gè)階段要走,一個(gè)是從技術(shù)上要做試驗(yàn)、做優(yōu)化,從技術(shù)上要打通。另外可能要呼吁國(guó)家將來(lái)如果說(shuō)技術(shù)上沒(méi)問(wèn)題,要呼吁國(guó)家相關(guān)制定政策的部門(mén)支持這個(gè)風(fēng)電加短時(shí)儲(chǔ)電輔助的光熱技術(shù)。這個(gè)應(yīng)該說(shuō)是對(duì)降低咱們整個(gè)光熱發(fā)電的成本是有關(guān)系的,我們完全可以通過(guò)風(fēng)電+短時(shí)儲(chǔ)熱,提供電站自用電,甚至提供部分的電力輸出,這方面都是可以的。
下面我再簡(jiǎn)要介紹一下我們公司的業(yè)務(wù)情況吧。中海陽(yáng)集團(tuán)是一個(gè)上市公司,是以能源互聯(lián)網(wǎng)為戰(zhàn)略布局的,主要業(yè)務(wù)集中在太陽(yáng)能光伏和光熱的發(fā)電系統(tǒng)集成,未來(lái)還要做的就是分布式太陽(yáng)能無(wú)線充電站、核心制造,太陽(yáng)能與化石能源聯(lián)合發(fā)電這些業(yè)務(wù)。光熱這塊主要是三大塊,一個(gè)是反射鏡,我們?cè)诔啥级U德生產(chǎn),還有集熱器,還有槽式光熱電站的EPC,三大塊業(yè)務(wù)。